ES2257552T3 - Aparato para preparar una bebida apta para el consumo, por ejemplo cafe. - Google Patents

Abstract

Aparato (1) para preparar al menos un tipo de bebida apta para el consumo, como café o cacao, a base de un líquido caliente como agua, dotado de un tanque (2) de almacenamiento que, durante el uso, se llena de un líquido como agua, un calentador (4) y una válvula (7) de tres vías, en el que la válvula (7) de tres vías está dotada de una entrada (8), una primera salida (10) y una segunda salida (12), una bomba (6) que está en comunicación fluida con el tanque (2) de almacenamiento y con una entrada (5) del calentador (6) para bombear el líquido desde el tanque (2) de almacenamiento al calentador (6) y en el que una salida (14) del calentador (4) está en comunicación fluida con la entrada (8) de la válvula (7) de tres vías, estando la primera salida (16) de la válvula (7) de tres vías en comunicación fluida a través de un primer trayecto (18) de salida de flujo con el tanque (2) de almacenamiento y/o con una entrada de la bomba para devolver el líquido desde la válvula (7) de tres vías al tanque (2) de almacenamiento y/o a la bomba (6) y en el que la segunda salida (12) de la válvula (7) de tres vías está en comunicación fluida a través de un segundo trayecto (20) de salida del flujo con una unidad (22) de preparación de bebida para preparar, a base del líquido caliente, la bebida apta para el consumo, estando dotada la válvula (7) de tres vías de un primer elemento (26) que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada a la primera salida y/o a la segunda salida, entre una primera y una segunda posición (26A, 26B) final, pudiendo moverse el primer elemento (26), bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada a la primera salida y/o a la segunda salida desde la primera posición final hacia la segunda posición final y, en la segunda posición final, cierra la primera salida, de modo que el flujo de líquido se extiende entonces desde la entrada a la segunda salida, caracterizado porque la válvula (7) de tres vías está dotada ademásde un segundo elemento (30) que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada a la segunda salida, entre una tercera y una cuarta posición (30A, 30B) final, pudiendo moverse el segundo elemento (30), bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada a la segunda salida, desde la tercera posición final hacia la cuarta posición final y, en la tercera posición final, bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida en la dirección de la entrada.

Description

Aparato para preparar una bebida apta para el consumo, por ejemplo café.

La invención se refiere a un aparato para preparar al menos un tipo de bebida apta para el consumo, por ejemplo café o leche con cacao, a base de un líquido caliente como agua, dotado de un tanque de almacenamiento que, en uso, se llena con un líquido como agua, un calentador y una válvula de tres vías, en el que la válvula de tres vías está dotada de un entrada, una primera salida y una segunda salida, en el que una bomba está en comunicación fluida con el tanque de almacenamiento y con una entrada del calentador para bombear el líquido desde el tanque de almacenamiento hasta el calentador y en el que una salida del calentador está en comunicación fluida con la entrada de la válvula de tres vías, estando la primera salida de la válvula de tres vías en comunicación fluida, a través de un primer trayecto de salida del flujo, con el tanque de almacenamiento y/o con una entrada de la bomba para devolver el líquido desde la válvula de tres vías al tanque de almacenamiento y/o con la bomba, y en el que la segunda salida de la válvula de tres vías está en comunicación fluida, a través de un segundo trayecto de salida del flujo, con una unidad de preparación de bebida para preparar una bebida apta para el consumo, a base del líquido caliente, en el que la válvula de tres vías está dotada de un primer elemento que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde, la entrada hacia la primera salida y/o la segunda salida entre una primera y una segunda posición final, en el que, bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada hacia la primera salida y/o la segunda salida, el primer elemento puede moverse desde la primera posición en la dirección de la segunda posición final y, en la segunda posición final, cierra la primera salida de manera que el flujo de líquido se extiende entonces desde la entrada hacia la segunda salida.

Un aparato y válvula de tres vías de este tipo se conocen per se. La válvula de tres vías conocida está dotada de un compartimiento que comprende la entrada, la primera salida y la segunda salida. El primer elemento es de diseño convexo. Además, en el segundo trayecto de salida del flujo se incluye una válvula de retención.

El funcionamiento del aparato conocido es el siguiente. El tanque de almacenamiento se llena con agua. Entonces, la bomba se activa. Bombea agua desde el tanque de almacenamiento hacia el calentador. El agua se calienta por el calentador. El agua se bombea posteriormente a través del calentador hasta la entrada de la válvula de tres vías. Bajo la influencia de un flujo de agua desde la entrada hasta la primera y/o segunda salida, el primer elemento se moverá hacia la primera salida y rápidamente cerrará la primera salida. La primera salida permanece entonces cerrada debido a la presión reinante en la válvula de tres vías. En consecuencia, el agua que se bombea a través de la entrada dentro de la válvula de tres vías sólo podrá salir de la válvula de tres vías a través de la segunda salida, y fluye posteriormente a través de la sección del trayecto de salida del flujo hacia la unidad de preparación de bebida conocida per se. Tal unidad de preparación de bebida conocida per se se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente holandesa 1006034 (o la solicitud de patente europea EP 0 878 158). En esta unidad de preparación de bebida conocida per se, basándose en el suministro de agua caliente, a través del segundo trayecto de salida del flujo, se forma por ejemplo café cremoso, que se distribuye en una pequeña taza o vaso.

Una vez preparada la bebida apta para el consumo, la bomba se detiene. Una vez que la bomba se ha detenido, el calentador continuará distribuyendo agua de expansión durante algún tiempo, porque el calentador no se ha enfriado todavía. Esta agua de expansión fluirá a la unidad de preparación de bebida haciendo que ésta gotee. La válvula de retención tiene una gran resistencia al flujo, por lo que la presión en la válvula de tres vías, una vez que la bomba se ha detenido, descenderá relativamente despacio. Como resultado, el elemento se moverá relativamente despacio desde la primera salida hacia la entrada. En consecuencia, se tarda relativamente bastante antes de que la primera salida vuelva a estar abierta. Una vez que la primera salida está abierta, el agua de expansión puede devolverse desde el calentador a través de la primera salida al tanque de almacenamiento y/o a la entrada de la bomba. El que el agua de expansión no fluya a través del segundo trayecto de salida del flujo hacia la unidad de preparación de bebida tiene que ver con el hecho de que el primer trayecto de salida del flujo tiene una resistencia al flujo menor que el segundo trayecto de salida del flujo que está en combinación con la unidad de preparación de bebida. A la inversa, el agua caliente, presente en el segundo trayecto de salida del flujo entre la válvula de tres vías y la válvula de retención fluirá de vuelta hacia la válvula de tres vías y entonces, posiblemente, a través de la entrada hacia el calentador.

Una desventaja del aparato conocido es que, una vez desactivada la bomba, se tarda relativamente bastante antes de que el elemento deje libre la primera salida. Esto da como resultado particularmente que el agua de expansión se suministra a través del segundo trayecto de salida del flujo hacia la unidad de preparación de bebida aunque la bomba ya se haya detenido. Esto provoca un goteo y una extensión del tiempo de preparación, y por tanto una extensión no deseada en la calidad de la bebida. Además, es una desventaja que una cantidad relativamente grande de agua que está presente en el segundo trayecto de salida del flujo, agua que entre otras cosas puede ser agua de expansión, puede fluir de vuelta al calentador. Como resultado, el calentador puede ensuciarse cuando esta agua comprende en sí misma componentes de la bebida apta para el consumo. También es una gran desventaja que, de este modo, el segundo trayecto de salida del flujo está parcialmente lleno de aire. El hecho es que, cuando, a continuación, ha de prepararse una segunda bebida, en primer lugar una cantidad de aire deberá empujarse desde el segundo trayecto de salida del flujo a través de la unidad de preparación de bebida. Como resultado, la calidad de la bebida se reduce y la cantidad de bebida preparada se determina con menor precisión.

La invención contempla proporcionar una solución al problema anteriormente mencionado.

Con este fin, el aparato según la invención se caracteriza porque la válvula de tres vías está dotada además de un segundo elemento que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada hasta la segunda salida, entre una tercera y una cuarta posición final, pudiendo moverse el segundo elemento bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada hasta la segunda salida desde la tercera posición final hacia la cuarta posición final, y en la tercera posición final bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida hacia la entrada. Tal válvula de tres vías se conoce per se por el documento GB-A-1 170 878.

Cuando se inicia la bomba, con el aparato según la reivindicación 1 para preparar una bebida, el líquido calentado que se suministra a la entrada fluirá a través de la válvula de tres vías hacia la primera salida y/o la segunda salida. Como resultado, el primer elemento se moverá desde la primera posición final a la segunda posición final cerrando la primera salida. Desde este momento, el flujo de líquido fluirá desde la entrada hacia la segunda salida. Desde la segunda salida, el líquido fluye ahora a través del segundo trayecto de salida del flujo hacia la unidad de preparación de bebida para preparar una bebida apta para el consumo basándose en el líquido caliente. Cuando, tras esto, la bomba se detiene, el primer elemento puede moverse relativamente rápido desde la segunda posición final a la primera posición final. Esto ocurre porque la presión en la válvula de tres vías puede disminuir rápidamente. Esta presión puede disminuir rápidamente con relación a la posible resistencia al flujo relativamente pequeña del segundo elemento. Como resultado, puede devolverse toda el agua de expansión desde el calentador directamente a través de la entrada y la primera salida hacia el tanque de almacenamiento y/o la entrada de la bomba. Puesto que la primera salida puede abrirse relativamente rápido, se evita el goteo de la unidad de preparación de bebida como consecuencia del líquido de expansión desde el calentador. Puesto que, además, el segundo elemento puede llegar a la tercera posición final relativamente rápido, también puede evitarse un drenaje del segundo trayecto de salida del flujo a través de la entrada hacia el calentador. Otra cosa que se consigue si se evita el flujo de retorno es que la presión pueda disminuir relativamente rápido tras la detención de la bomba en el trayecto de flujo del líquido desde la entrada hacia la segunda salida. Esto, a su vez, tiene como resultado que el primer elemento puede abandonar la segunda posición final relativamente rápido, por lo que el agua de expansión puede devolverse al tanque de almacenamiento y/o a la entrada de la bomba prácticamente inmediatamente después de que la bomba se detenga. Puesto que, según la invención, se usan dos elementos separados, alejados uno del otro, para bloquear el trayecto de flujo del líquido desde la entrada hasta la primera salida y para bloquear el trayecto de flujo del líquido desde la segunda salida hasta la entrada, puede minimizarse el goteo y el drenaje del segundo trayecto de salida del flujo.

En particular, sostiene que la válvula de tres vías se dispone en un único alojamiento. Preferiblemente, sostiene que el primer elemento es más pesado que el segundo elemento. Como resultado, una vez detenida la bomba, el primer elemento abandonará muy rápido la segunda posición final para moverse hacia la primera posición final. Debido al goteo, el tiempo de preparación se limita y la extensión de la cantidad de bebida, y por tanto la extensión en materia seca (sabor), disminuirá por tanto en el caso de una bebida de café preparada con el aparato.

En particular, sostiene que la válvula de tres vías está dotada de un primer compartimiento en el que se sitúa el primer elemento, un segundo compartimiento en el que se sitúa el segundo elemento, y una comunicación fluida entre el primer y el segundo compartimiento. El primer compartimiento puede entonces estar dotado de una entrada y la primera salida. El segundo compartimiento puede estar dotado con la segunda salida. De este modo, la válvula de tres vías puede ser de diseño muy compacto. Esto se sostiene particularmente cuando el primer y el segundo compartimiento están separados uno de otro por una pared de división, extendiéndose la comunicación fluida a través de la pared de división. Otra ventaja de esta realización particular es que la comunicación fluida tiene una longitud que puede corresponderse con el espesor de la pared de división, de modo que la resistencia al flujo del trayecto de flujo del líquido, que se extiende desde la entrada hasta la segunda salida, puede ser relativamente pequeña.

Según una realización especial del aparato según la invención, ésta sostiene que el primer elemento está diseñado como un borde circunferencial, que se puede mover libremente, de una primera válvula paraguas flexible y la válvula de tres vías está dotada de un primer asiento para la primera válvula paraguas, estando la primera válvula paraguas conectada al primer asiento y estando el primer asiento dotado de al menos una ranura, mientras que en la primera posición final el borde circunferencial de la primera válvula paraguas toca contra el primer asiento y llega hasta por encima de la ranura de modo que queda un espacio entre el borde circunferencial de la primera válvula paraguas y la ranura, espacio que libera un flujo de líquido desde la entrada a la primera salida, y en el que, en la segunda posición final, el borde circunferencial de la primera válvula paraguas toca contra el asiento y se extiende en la ranura de modo que el borde circunferencial cierra la primera entra-
da.

Esta primera válvula paraguas se ha demostrado que funciona de forma particularmente fiable y apenas se somete a desgaste. En particular, sostiene que el segundo elemento está diseñado como un borde circunferencial, que puede moverse libremente, de una segunda válvula paraguas flexible y la válvula de tres vías está dotada de un segundo asiento para la segunda válvula paraguas, estando la segunda válvula paraguas conectada al segundo asiento, mientras que, en la tercera posición final, el borde circunferencial de la segunda válvula paraguas toca contra el segundo asiento y bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida hacia la entrada y en el que en la cuarta posición final hay un espacio intermedio entre el borde circunferencial de la segunda válvula paraguas y el segundo asiento.

Esta segunda válvula paraguas se demostrado que funciona de manera particularmente fiable y apenas está sometida a desgaste.

La invención se dilucidará ahora adicionalmente en referencia al dibujo:

En el dibujo:

la figura 1 muestra una posible realización de un aparato para preparar bebida apta para el consumo según la invención;

la figura 2a muestra una segunda realización de la válvula de tres vías de la figura 1 en una condición en la que no se suministra líquido a la entrada;

la figura 2b muestra la válvula de tres vías de la figura 2a en una condición en la que se suministra un flujo de líquido con una tasa de flujo relativamente grande a la entrada;

la figura 3a muestra una sección transversal de una tercera realización de una válvula de tres vías según la invención;

la figura 3b muestra una vista frontal parcialmente recortada de la válvula de tres vías según la figura 3a;

la figura 3c muestra una vista frontal en la dirección del tubo p de la figura 3a de un primer asiento de válvula con una primera válvula paraguas en la primera posición final de la primera salida de la válvula de tres vías de la figura 3a;

la figura 3d muestra una vista frontal del primer asiento de válvula según la figura 3c sin la primera válvula paraguas;

la figura 3e muestra una vista frontal como en la figura 3c cuando la primera válvula paraguas está en la segunda posición final;

la figura 3f muestra una vista frontal en la dirección de la flecha p' de la figura 3a de un segundo asiento de válvula con una segunda válvula paraguas en la tercera posición final de la segunda salida de la válvula de tres vías de la figura 3a; y la figura 3g muestra una vista frontal de un segundo asiento de válvula de la segunda salida de la válvula de tres vías de la figura 3d.

En la figura 1, con el número de referencia 1 se indica un aparato para preparar una bebida apta para el consumo, por ejemplo café, basándose en un líquido caliente como agua. En este ejemplo se hace referencia a un aparato para preparar café cremoso. El aparato está equipado con un tanque 2 de almacenamiento que, en uso, se llena con agua. El aparato está dotado además de una caldera 4 para calentar agua. Una entrada 5 del calentador 4 está conectada a través de la bomba 6 con el tanque 2 de almacenamiento. En uso, la bomba 6 bombea agua desde el tanque de almacenamiento hacia el calentador 4. El aparato está dotado además de una válvula 7 de tres vías que está dotada de una entrada 8, una primera salida 10 y una segunda salida 12. Una salida 14 del calentador está conectada a través de un conducto 16 con la entrada 8 de la válvula 7 de tres vías. A través de un primer trayecto 18 de salida de flujo, la primera salida 10 está en comunicación fluida con el tanque 2 de almacenamiento. Además, a través de un segundo trayecto 20 de salida del flujo, la segunda salida 12 está en comunicación fluida con una unidad 22 de preparación de bebida conocida per se, como por ejemplo del tipo descrito en la solicitud de patente europea 0 878 158. Esta unidad 22 de preparación de bebida conocida per se puede llenarse, por ejemplo, con café molido para preparar, mientras se suministra agua caliente a presión, un café cremoso. Éste puede recogerse en una taza 24 tal como se muestra esquemáticamente en la figura 1.

La válvula 7 de tres vías está dotada de un primer elemento 26 que, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada hasta la primera salida y/o la segunda salida, puede moverse libremente entre una primera posición 26A final y una segunda posición 26B final. La primera salida 10 está dotada de un anillo 28 de estanqueidad, representado esquemáticamente en la figura 1, que, cuando el primer elemento 26 está en la segunda posición 26B final, hace que un trayecto de flujo del líquido que se extiende desde la entrada hasta la primera salida se cierre o se bloquee en la primera salida.

La válvula de tres vías está dotada además de un segundo elemento 30 que, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada hasta la segunda salida, puede moverse libremente entre una tercera posición SOA final y una cuarta posición 30B final. Cuando el segundo elemento está en la tercera posición 30A final, toca contra un anillo 32 de estanqueidad, cerrando o bloqueando así el trayecto de flujo del líquido desde la segunda salida hacia la entrada.

En este ejemplo, la válvula de tres vías se dispone en un único alojamiento. La válvula de tres vías está dotada de un primer compartimiento 84 en el que se sitúa el primer elemento y un segundo compartimiento 36 en el que se sitúa el segundo elemento 30. Tal como se muestra claramente en el dibujo, el primer compartimiento 34 está dotado de la entrada 8 y de la primera salida 10. El segundo compartimiento está dotado de la segunda salida 12. En este ejemplo, el primer y el segundo compartimientos están separados uno del otro por una pared 40 de división. El primer y el segundo compartimiento están conectados uno con el otro mediante una comunicación 42 fluida que se extiende a través de la pared de división. La pared 40 de división está dotada de una abertura 44 de entrada del flujo que forma un extremo de la comunicación 42 fluida. En forma de un tubo, la comunicación 42 fluida llega, por una parte, desde la abertura 44 de entrada del flujo hasta el segundo compartimiento 36, estando dicho tubo cerrado en su extremo libre y estando dotado en su parte superior de una abertura 45 de salida del flujo, abertura de salida del flujo que lleva el anillo 32 de estanqueidad y abertura que se cierra por el segundo elemento 30 cuando el segundo elemento está en una tercera posición final que se define por el lado superior de la comunicación 42 fluida mencionada en el segundo compartimiento.

El primer elemento 26 y el primer compartimiento 34 están configurados de tal manera que, cuando el primer elemento está en la segunda posición 26B final (claramente visible en la realización alternativa de la figura 2b), en la que la primera salida está cerrada, el flujo de líquido desde la entrada hasta la segunda salida se extiende a través de una parte 46 del primer compartimiento que se sitúa entre el primer elemento y la entrada. Además, se observa que la abertura 44 de entrada del flujo de la comunicación fluida del primer compartimiento se sitúa entre la entrada 8 y la primera salida 10.

La parte 46 del primer compartimiento comprende además la respectiva abertura 44 de entrada del flujo de la comunicación fluida. En este ejemplo, el primer elemento 26 es de diseño cilíndrico. Además, se sostiene en este ejemplo que el segundo elemento 30 es de diseño convexo y que el primer elemento es más pesado que el segundo elemento. También se sostiene que la resistencia al flujo de la primera salida 18 de flujo es más pequeña que la resistencia al flujo de la segunda salida 20 de flujo en combinación con la unidad 22 de preparación de bebida.

El funcionamiento del aparato descrito hasta este punto es el siguiente. En posición de descanso, el primer elemento 26 está en la primera posición 26A final. Por tanto, el segundo elemento 30 está en la tercera posición 30A final. En consecuencia, hay una comunicación fluida desde la entrada 8 hacia la primera salida 10 pero una comunicación fluida desde la segunda salida 12 hacia la entrada 8 está bloqueada porque el segundo elemento está en la tercera posición final. Por tanto, es posible una comunicación fluida en la dirección desde la entrada hacia la segunda salida.

Para preparar una taza de café, la bomba 6 se activa. La bomba 6 bombea agua desde el tanque 2 de almacenamiento hacia el calentador 4. El calentador 4 calienta esta agua y la alimenta a la entrada 8 de la válvula 7 de tres vías. El agua caliente fluye en el primer compartimiento y se moverá en dirección a la primera salida 10. Además, el agua se moverá desde la entrada 8 a través de la comunicación fluida hacia la segunda salida 12. Entonces, el segundo elemento se mueve desde la tercera posición final a la cuarta posición final. Como consecuencia del flujo que se forma en el primer compartimiento, el primer elemento 26 se moverá rápidamente a la segunda posición final, cerrando así la primera salida. Como consecuencia de la presión reinante en el primer compartimiento, el primer elemento continúa cerrando adecuadamente la primera salida. El resultado es que al menos casi directamente toda el agua que se alimenta desde el calentador a la válvula de tres vías abandona la válvula de tres días a través de la segunda salida 12 y se alimenta a través del segundo trayecto 20 de salida del flujo a la unidad 22 de preparación de bebida. Entonces, la bebida apta para el consumo preparada por la unidad de preparación de bebida se alimenta a la taza 24. Cuando se ha producido una cantidad suficientemente grande de producto preparado, se detiene la bomba 6. Esto puede realizarse de una manera automática con ayuda de, por ejemplo, un dispositivo 50 operativo. Como resultado, ya no se alimenta una gran tasa de flujo por el calentador a la entrada 8 de la válvula de tres vías. La presión en el primer compartimiento, que retenía el primer elemento en la segunda posición final durante el periodo en el que, gracias a la bomba, se alimentaba líquido a la entrada de la válvula de tres vías para abandonar de nuevo la válvula de tres vías a través de la segunda salida, disminuye rápidamente debido a la resistencia al flujo relativamente pequeña del segundo elemento 30 que funciona como una válvula de retención. Debido a esta rápida disminución de la presión, el primer elemento se moverá rápidamente desde la segunda posición hacia la primera posición. Cuando esto ocurre, la primera salida 10 ya no está bloqueada. Esto significa que el agua de expansión desde el calentador se devuelve directamente a través del primer trayecto 18 de salida del flujo al tanque de almacenamiento. El agua de expansión es el agua que todavía sale del calentador cuando la bomba 6 ya se ha detenido. Esto se debe al hecho de que el calentador todavía está caliente y bulle por así decirlo. En parte porque la resistencia al flujo del primer trayecto 18 de salida de flujo es inferior a la resistencia al flujo del segundo trayecto 20 de salida del flujo en combinación con la unidad 22 de preparación de bebida, el agua de expansión elegirá la línea de menor resistencia y, por tanto, fluirá de vuelta a través de la primera salida 10 y el segundo trayecto 18 de salida del flujo al tanque de almacenamiento. Por lo tanto, se evita que el agua de expansión se alimente a través de la segunda salida 12 hacia la unidad 22 de preparación de bebida. Como resultado, la unidad 22 de preparación de bebida no goteará. Además, debido al cese del flujo desde la entrada a la segunda salida, el segundo elemento 30 se moverá hacia la tercera posición 30A final. Esto también sucede relativamente rápido. Puesto que, como consecuencia, el segundo elemento 30, que funciona como válvula de retención, cierra rápidamente el trayecto de flujo del líquido desde la segunda salida 12 a la entrada 8 cuando adopta la tercera posición final, se evita que el segundo trayecto 20 de salida del flujo se vacíe. Por tanto, permanece lleno con agua, lo cual es una ventaja cuando debe prepararse un consumo consecutivo. Si se hubiese llenado de aire, al inicio, se hubiese alimentado una cantidad de aire a la unidad 22 de preparación de bebida, lo cual no es beneficioso para la calidad del producto preparado. Además, así, variará una extensión en la cantidad de bebida y por tanto también una extensión de material seco (sabor). Ahora, a la inversa, se evita esto.

Adicionalmente, se sostiene que, a la vista de que el primer elemento 26 es más pesado que el segundo elemento, este primer elemento caerá relativamente más rápido y, en consecuencia, abandonará la segunda posición final relativamente rápido tal como se ha descrito anteriormente. Dado que el primer elemento es en forma de cilindro, con una mayor resistencia al flujo que una esfera, se elevará rápidamente además con el suministro de un fluido a la entrada 8 (y, gracias a su peso, caerá rápidamente cuando cese este suministro). Adicionalmente, la superficie por la que atraviesa el flujo entre el primer elemento y el segundo compartimiento es más pequeña que con el segundo elemento y el segundo compartimiento, lo que también hace posible que el primer elemento caiga hacia atrás más rápido. Por lo tanto, el primer elemento que abandona la segunda posición final avanza relativamente rápido debido al peso relativamente pesado del primer elemento. También avanza rápidamente porque el segundo elemento convexo constituye una válvula de retención con una resistencia al flujo relativamente pequeña. Así, la comunicación 42 fluida corta y el alojamiento único desempeñan un papel ventajoso en este caso.

La invención no se limita en ningún modo a la realización resumida anteriormente. Por ejemplo, a través del primer trayecto 18 de flujo de líquido, el agua puede devolverse también a un lado inferior del tanque de almacenamiento o a la entrada de la bomba 6. Ambas alternativas se indican a través de los conductos 52 y 54, respectivamente.

En las figuras 2a y 2b se representa una segunda realización en la que las partes correspondientes están dotadas de los mismos números de referencia. Sin embargo, el funcionamiento de la válvula de tres vías según las figuras 2A y 2B es totalmente idéntico a la válvula de tres vías de la figura 1, por lo que puede omitirse una explicación adicional.

En las figuras 3a a 3g se muestra una tercera realización de una válvula de tres vías según la invención, adecuada para usarse en un aparato según la figura 1. Aquí, las partes correspondientes a la figura 1 y la figura 2 están dotadas de los mismos números de referencia que en la figura 1 y en la figura 2. La válvula 7 de tres vías según las figuras 3a a 3g está dotada también de la entrada 8, la primera salida 10 y la segunda salida 12. La entrada 8 está conectada por medio de una comunicación 8 fluida con el primer compartimiento 34. Además, la entrada 8 está conectada por medio de una comunicación 48, 51 fluida con el segundo compartimiento 36.

En este ejemplo, el primer elemento 26 está diseñado como un borde 26 circunferencial, que puede moverse libremente, de una primera válvula 52 paraguas. Además, la válvula de tres vías está dotada de un primer asiento 54 para la primera válvula 52 paraguas. La primera válvula 52 paraguas está conectada al primer asiento 54 por medio de un vástago 56 de la primera válvula paraguas. Entre el primer asiento 54 y un alojamiento 58 de la válvula de tres vías, se dispone un anillo 59 de estanqueidad.

La figura 3c muestra una vista frontal del primer asiento 54 con la primera válvula 52 paraguas en la dirección de la flecha p de la figura 3a. En este caso se muestra que el primer asiento está dotado de al menos una, y en este ejemplo varias, ranuras 60 (véase también la figura 3d). También en la figura 3d, se observa que en el primer asiento se prevé al menos una, y en este ejemplo varias, aberturas 62 de paso del flujo así como una abertura 64 de montaje a través de la que se extiende el vástago 56 de la primera válvula 52 paraguas. En la figura 3c, la primera válvula paraguas se muestra también en sí misma.

En la primera posición final del primer elemento 26, el borde 26 circunferencial que se mueve libremente (el primer elemento) toca contra el primer asiento tal como se muestra en las figura 3a, 3b y 3c. Sin embargo, el borde 26 circunferencial llega por encima de las ranuras 60 de modo que, entre el borde circunferencial 26 y las ranuras 60 se forma una abertura 66 de paso del flujo (véase la figura 3c). Esta abertura 66 de paso del flujo proporciona una comunicación fluida entre la entrada 8 y la primera salida 10. Esto significa que, cuando el primer elemento 26 está en la primera posición final, la primera salida no está cerrada y que el líquido puede fluir desde la entrada 8 a la primera salida 10. Sin embargo, se sostiene que bajo la influencia de un flujo desde la entrada 8 a la primera salida 10 y/o la segunda salida 12, el borde 26 circunferencial libre se moverá a una segunda posición final. En la segunda posición final, el borde 26 circunferencial se extiende en la ranura 60 de modo que la abertura 66 de paso del flujo se cierra. Más particularmente, se sostiene que en la segunda posición final, el borde 26 circunferencial de la primera válvula paraguas toca contra el asiento y la parte inferior de la ranura (véase figura 3e). Así, con un flujo de fluido creciente a través de la entrada 8, el primer elemento (el borde 26 circunferencial) se moverá desde la primera posición final a la segunda posición final. Todo esto se muestra en la figura 3e.

Por tanto, la primera válvula paraguas se sitúa en un trayecto de flujo de líquido que se extiende entre la entrada y la primera salida. Además, se sostiene que la primera válvula paraguas tiene una superficie 68 exterior convexa que mira de espaldas a la primera salida 10. Por tanto, la superficie exterior convexa está dirigida contra la dirección de flujo desde la entrada a la primera salida.

En este ejemplo, se sostiene además que el segundo elemento 30 está diseñado como un borde 30 circunferencial, que puede moverse libremente, de una segunda válvula 70 paraguas. La válvula de tres vías está dotada además de un segundo asiento 72 para la segunda válvula 70 paraguas. La segunda válvula 70 paraguas está conectada con el segundo asiento 72 por medio de un vástago 74 de la segunda válvula 70 paraguas. Entre el segundo asiento 72 y el alojamiento 58 de la válvula de tres vías se sitúa una junta 76. El segundo asiento 72 corresponde al primer asiento 54, siendo la diferencia que el segundo asiento 72 no está dotado de ranuras 60. Una vista frontal en la dirección de la flecha p' de la segunda válvula 70 paraguas con el segundo asiento 72 se muestra en la figura 3f. Una vista frontal según la figura 3f en la que la segunda válvula 70 paraguas se ha omitido se muestra en la figura 3g. El segundo asiento 72 está dotado, por lo tanto, también de abertura 62 de paso del flujo y de una abertura 64 de montaje a través de la que se extiende un vástago 74.

Además, se sostiene que la segunda válvula paraguas tiene una superficie exterior convexa que mira a la segunda salida. Por tanto, la superficie 78 exterior convexa de la segunda válvula paraguas está dirigida en la dirección del flujo desde la entrada a la segunda salida.

En la figura 3f así como en la figura 3a, el segundo elemento (el borde 30 circunferencial de la segunda válvula 70 paraguas) se muestra en la tercera posición final. En la tercera posición final, el borde 30 circunferencial de la segunda válvula paraguas toca contra el segundo asiento 72. Esto bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida en la dirección de la entrada 8. Sin embargo, en la cuarta posición final está presente un espacio intermedio entre el borde 30 circunferencial y el segundo asiento 72.

Cuando se suministra un flujo de líquido creciente a la entrada 8, el borde 26 circunferencial, tal como ya se ha comentado, empezará a moverse desde la primera posición final hacia la segunda posición final. Como resultado, eventualmente, la primera salida 8 se cerrará. También, bajo la influencia del flujo de fluido, debido a la válvula de tres vías, el segundo borde 30 circunferencial se moverá hacia la cuarta posición final. En la cuarta posición final, el segundo borde 80 circunferencial se dispone completamente separado del asiento 72. Esto es lo que se pretende en la cuarta posición final. Por tanto, en este caso, el borde 30 circunferencial se mueve en la dirección de la flecha v tal como se muestra en la figura 3b. En consecuencia, el fluido puede fluir desde la entrada 8 a la segunda salida 12. Cuando, a la inversa, el segundo elemento 30 está en la tercera posición final, se bloquea un flujo de fluido desde la segunda salida en la dirección de la entrada. Por consiguiente, el funcionamiento de la válvula de tres vías según la figura 3a a 3g es completamente análogo al funcionamiento de la válvula de tres vías descrita en referencia a las figuras 1 y 2.

Por lo demás, el primer elemento 26 está en la primera posición final mientras que las aberturas 66 de paso del flujo están despejadas. También, el segundo elemento está en la tercera posición final en la que se bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida 12 hacia la entrada 8. Por consiguiente, hay una comunicación fluida presente desde la entrada a la primera salida y una comunicación fluida desde la segunda salida 12 a la entrada 8 está bloqueada por el segundo elemento situado en la tercera posición final. También es posible una comunicación fluida desde la entrada a la segunda salida. Cuando la bomba 6 se inicia, el agua caliente fluye en el primer compartimiento y se moverá en la dirección de la primera salida 10. El agua también se moverá desde la entrada 8 a la segunda salida 12. Como consecuencia del flujo que surge, el primer borde 26 circunferencial se moverá hacia la segunda posición final y por tanto cerrará la primera salida. El segundo borde 30 circunferencial, se moverá entonces desde la tercera posición final a la cuarta posición final, de modo que el fluido puede fluir desde la entrada a la segunda salida. La bebida apta para el consumo que se prepara entonces por la unidad de preparación de bebida se alimentará a la taza 24. Cuando, después de esto, la bomba 6 se detiene, ya no se alimenta una gran tasa de flujo por el calentador a la entrada 8 de la válvula de tres vías. Como resultado, la presión en el primer compartimiento 34 desciende. A medida que desciende la presión, el primer borde 26 circunferencial ya no se mantiene en la segunda posición. Este borde 26 circunferencial se mueve entonces desde la segunda posición a la primera posición. Cuando esto ocurre, la primera entrada 10 ya no está bloqueada. Esto significa que el agua de expansión desde el calentador puede devolverse directamente a través del primer trayecto 18 de salida de flujo al tanque de almacenamiento. Además, debido al cese del flujo desde la entrada a la segunda salida, el segundo borde circunferencial empezará a moverse a la tercera posición final. Esto ocurre también relativamente rápido. Como resultado, se bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida 12 en la dirección de la entrada 8.

La invención no se limita, en modo alguno, a las realizaciones ilustrativas expuestas anteriormente. Por ejemplo, en lugar de café, pueden prepararse también otras bebidas, tales como cacao o té, con la ayuda de agua caliente. Además, el calentador 4 puede omitirse de modo que puedan prepararse bebidas frías tales como té helado.

Claims (23)

1. Aparato (1) para preparar al menos un tipo de bebida apta para el consumo, como café o cacao, a base de un líquido caliente como agua, dotado de un tanque (2) de almacenamiento que, durante el uso, se llena de un líquido como agua, un calentador (4) y una válvula (7) de tres vías, en el que la válvula (7) de tres vías está dotada de una entrada (8), una primera salida (10) y una segunda salida (12), una bomba (6) que está en comunicación fluida con el tanque (2) de almacenamiento y con una entrada (5) del calentador (6) para bombear el líquido desde el tanque (2) de almacenamiento al calentador (6) y en el que una salida (14) del calentador (4) está en comunicación fluida con la entrada (8) de la válvula (7) de tres vías, estando la primera salida (16) de la válvula (7) de tres vías en comunicación fluida a través de un primer trayecto (18) de salida de flujo con el tanque (2) de almacenamiento y/o con una entrada de la bomba para devolver el líquido desde la válvula (7) de tres vías al tanque (2) de almacenamiento y/o a la bomba (6) y en el que la segunda salida (12) de la válvula (7) de tres vías está en comunicación fluida a través de un segundo trayecto (20) de salida del flujo con una unidad (22) de preparación de bebida para preparar, a base del líquido caliente, la bebida apta para el consumo, estando dotada la válvula (7) de tres vías de un primer elemento (26) que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada a la primera salida y/o a la segunda salida, entre una primera y una segunda posición (26A, 26B) final, pudiendo moverse el primer elemento (26), bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada a la primera salida y/o a la segunda salida desde la primera posición final hacia la segunda posición final y, en la segunda posición final, cierra la primera salida, de modo que el flujo de líquido se extiende entonces desde la entrada a la segunda salida, caracterizado porque la válvula (7) de tres vías está dotada además de un segundo elemento (30) que puede moverse libremente, bajo la influencia de un flujo de líquido desde la entrada a la segunda salida, entre una tercera y una cuarta posición (30A, 30B) final, pudiendo moverse el segundo elemento (30), bajo la influencia del flujo de líquido desde la entrada a la segunda salida, desde la tercera posición final hacia la cuarta posición final y, en la tercera posición final, bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida en la dirección de la entrada.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula (7) de tres vías está dispuesta en un solo alojamiento.

3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la válvula (7) de tres vías está dotada de un primer compartimiento (34) en el que se sitúa el primer elemento (26), un segundo compartimiento (36) en el que se sitúa el segundo elemento (30) y una comunicación (42) fluida entre el primer y el segundo compartimiento.

4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque el primer compartimiento (34) está dotado de la entrada y la primera salida.

5. Aparato según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el segundo compartimiento (36) está dotado de la segunda salida.

6. Aparato según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque se sitúa una abertura (44) de entrada de flujo de la comunicación (42) fluida en el primer compartimiento entre la entrada y la primera salida.

7. Aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque el primer elemento (26) y el primer compartimiento (34) están configurados de modo que, cuando el primer elemento está en la segunda posición final con la primera salida cerrada, un flujo de líquido se extiende desde la entrada a la segunda salida a través de una parte del primer compartimiento situada entre el primer elemento y la entrada.

8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque el primer y el segundo compartimiento están separados uno de otro por medio de una pared (40) de división mientras que la comunicación fluida se extiende a través de la pared de división.

9. Aparato según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque dicha parte del primer compartimiento comprende la abertura de entrada del flujo de la comunicación (42) fluida.

10. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula de tres vías permite un flujo de líquido desde la entrada a la primera salida cuando el primer elemento no está en la segunda posición final.

11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula de tres vías permite un flujo de líquido desde la entrada a la segunda salida cuando el segundo elemento no está en la tercera posición final.

12. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer elemento es de diseño cilíndrico.

13. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo elemento es de diseño convexo.

14. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer elemento es más pesado que el segundo elemento.

15. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una resistencia al flujo de la primera salida de flujo es inferior a una resistencia al flujo de la segunda salida de flujo en combinación con la unidad de preparación de bebida.

16. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, caracterizado porque el primer elemento está diseñado como un borde circunferencial, que puede moverse libremente, de una primera válvula (52) paraguas flexible y porque la válvula de tres vías está dotada de un primer asiento (54) para la primera válvula (52) paraguas, en el que la primera válvula (52) paraguas está conectada con el primer asiento (54) y el primer asiento (54) está dotado al menos con una ranura (60), en el que en la primera poción final el borde circunferencial de la primera válvula paraguas toca contra el primer asiento y se extiende por encima de la ranura, de modo que está presente un espacio (66) entre el borde circunferencial de la primera válvula paraguas y la ranura, espacio que libera un flujo de líquido desde la entrada a la primera salida, y en el que en la segunda posición final el borde circunferencial de la primera válvula paraguas toca contra el asiento y se extiende en la ranura de modo que el borde circunferencial cierra la primera salida.

17. Aparato según la reivindicación 16, caracterizado porque en la segunda posición final el borde circunferencial de la primera válvula (52) paraguas toca contra el asiento y la parte inferior de la ranura.

18. Aparato según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque la primera válvula paraguas se sitúa en un trayecto de flujo del líquido que se extiende entre la entrada y la primera salida.

19. Aparato según la reivindicación 18, caracterizado porque la primera válvula paraguas tiene una superficie (68) exterior convexa que mira de espaldas a la primera salida.

20. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 12 ó 16 a 19, caracterizado porque el segundo elemento está diseñado como un borde (30) circunferencial, que puede moverse libremente, de una segunda válvula (70) paraguas flexible y porque la válvula de tres vías está dotada de un segundo asiento (72) para la segunda válvula (70) paraguas, en el que la segunda válvula (70) paraguas está conectada con el segundo asiento (72), y mientras está en la tercera posición final el borde circunferencial de la segunda válvula paraguas toca contra el segundo asiento y bloquea un flujo de líquido desde la segunda salida en la dirección de la entrada y en el que en la cuarta posición final está presente un espacio intermedio entre el borde circunferencial de la segunda válvula paraguas y el segundo asiento.

21. Aparato según la reivindicación 20, caracterizado porque la segunda válvula paraguas se sitúa en un trayecto de flujo de líquido que se extiende entre la entrada y la segunda salida.

22. Aparato según la reivindicación 21, caracterizado porque la segunda válvula paraguas tiene una superficie (78) exterior convexa que mira hacia la segunda salida.

23. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque desde la entrada hacia el primer elemento y desde la entrada hacia el segundo elemento están presentes trayectos de flujo de líquido que no pueden cerrarse.