ES2279783T3 - Dispositivo y metodo para la seleccion y la extraccion de una capsula para la preparacion de una bebida. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de preparación de bebidas a partir de cápsulas conteniendo una sustancia a extraer en un sistema de extracción (7) para la preparación de bebidas comprendiendo: - un sistema de almacenamiento (2) comprendiendo unas cápsulas ordenadas según varias series (20-23); - un medio (4) móvil entre el sistema de almacenamiento (2) y el sistema de extracción (7) caracterizado porque dicho medio (4) es un medio de captura (4) móvil en rotación para capturar individualmente una cápsula en una serie y para liberar la cápsula en un sistema de extracción (7); y porque el medio de captura (4) está dispuesto de manera a tener al menos dos posiciones. Una primera posición de recepción en la cual la cápsula está retenida individualmente y transferible por el medio de captura (4) y una segunda posición de liberación en la cual el medio de captura (4) es accionable en abertura para liberar la cápsula del medio de captura en el sistema de extracción (7) el cual está dispuesto para cerrarse sobre la cápsula.
Description
Dispositivo y método para la selección y la
extracción de una cápsula para la preparación de una bebida.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la preparación de una bebida a partir de cápsulas
conteniendo una sustancia a extraer en un sistema de extracción del
dispositivo. La presente invención se refiere especialmente a la
selección y tratamiento de una cápsula en tal dispositivo.
Se conoce la preparación de bebidas tales como
café a partir de cápsulas conteniendo una dosis predeterminada de
café torrefacto molido. Las cápsulas presentan la ventaja de
facilitar las operaciones de preparación de la bebida, de asegurar
una preparación limpia sin residuos de poso visible, y controlar
perfectamente la dosificación y la calidad del producto preparado y
esto de manera reproducible.
De una manera general, el principio de
extracción de una cápsula consiste a (i) encerrar la cápsula en un
recinto resistente a la presión, (ii) perforar una de las caras de
la cápsula generalmente mediante una punta o lámina situada en una
parte comprendiendo una llegada de agua llamada comúnmente
"ducha", (iii) introducir una cantidad de agua caliente en la
cápsula de manera a crear un entorno bajo presión de varios bares en
el interior del elemento para producir el extracto líquido de
café, (iv) liberar el extracto líquido de café a través de la cara
opuesta de la cápsula que, al contacto de las partes salientes, se
abre bajo el efecto de la presión interna creada en la cápsula. La
ventaja de este principio de extracción a partir de cápsulas es que
las condiciones de extracción (en particular, temperaturas,
presiones, tiempo) pueden controlarse porque las cápsulas están
perfectamente calibradas, tanto en su contenido como en su
embalaje.
En la mayoría de los dispositivos de extracción
del comercio, la carga de las cápsulas se realiza de manera manual
e individual en el portacápsula de extracción, que en general,
corresponde a la parte de base de donde fluye después el extracto
líquido. El portacápsula puede presentarse bajo diferentes formas;
generalmente en forma de una cuchara de introducción por bayoneta
del tipo de las de las máquinas expreso tradicionales o también en
forma de mordazas móviles que se vuelven a cerrar bajo la acción de
un mecanismo de rotula. Existen sistemas de carga de cápsulas del
tipo de cajón móvil susceptibles de traer la cápsula en un
movimiento de carga simplificada, lineal horizontal u otro, en el
sistema de extracción. Tal sistema se describe en la solicitud
co-pendiente europea nº 00110102.1 perteneciente al
solicitante. Sin embargo estos sistemas abarcan solamente un número
limitado de cápsulas colocadas en el sistema por el usuario.
Existe sin embargo una necesidad para asegurar
una alimentación en cápsulas a partir de una reserva de cápsulas
que no necesite la manipulación directa con la cápsula pero al
contrario, que favorece la disposición de manera más automatizada
de las cápsulas en el sistema de extracción. Existe también una
necesidad de poner a disposición reservas de cápsulas de naturaleza
idéntica o, al contrario, diferentes, ofreciendo a la vez una gran
facilidad de carga. Ciertos sistemas ya han sido descritos en
publicaciones de patentes. Por ejemplo, la solicitud de patente
suiza nº 471.570 se refiere a las máquinas automáticas de café
comprendiendo un mecanismo de calentamiento y de dosificación de
agua, un mecanismo de almacenamiento de cartuchos de carga
conteniendo café en polvo cooperando con un disco que recibe y
transporta los cartuchos para colocarlos delante de una boca de
descarga de agua caliente y para hacer salir los cartuchos después
de infusión; todos estos mecanismos están accionados por unos
motores en configuración sincronizada. Los cartuchos están
transportados individualmente a partir de tolvas sobre un disco
agujereado hasta una salida de agua bajo presión. Tal dispositivo es
rudimentario y no está concebido para alimentar un sistema de
extracción moderna cuyo recinto se cierra totalmente sobre la
cápsula para realizar la extracción en unas condiciones de presión,
de tiempo y de temperaturas perfectamente controladas y
reproducibles. Por otra parte, la eyección del cartucho fuera del
disco necesita desalojar el cartucho fuera del disco por
levantamiento del cartucho, lo que puede plantear problemas de
atrancamiento y de recuperación.
La solicitud de patente europea nº 1046366 se
refiere a un dispositivo para la alimentación de porciones de café
molido en una unidad de extracción que tiene un cargador permitiendo
acomodar una pluralidad de porciones de café y unos medios de
descarga de las porciones individuales en el dispositivo de
alimentación. El sistema de descarga de las cápsulas es
relativamente complejo y pone en práctica varios pares de gatillos
accionables por pares de elementos de accionamiento ellos mismos
accionados por un electroimán. Cada serie o tubo de porciones de
café tiene sus propios elementos de descarga haciendo el sistema
relativamente complicado, poco racional y costoso. Por otra parte,
el sistema pide una gran precisión y una sincronización perfecta del
movimiento de los elementos de descarga que deben actuar al mismo
tiempo para evitar cualquier atrancamiento de las porciones de café
en el sistema, A medida de las repeticiones y del desgaste de las
piezas, tal sistema puede revelarse poco fiable y sujeto a fallos
mas o menos serios. Otro inconveniente proviene de lo que la cámara
de extracción recibiendo la porción debe pivotar sobre el lado para
alinearse en la dirección del soporte de extracción y luego
elevarse para alcanzar dicho soporte en un movimiento lineal. La
combinación repetida de movimientos complejos según varios ejes es
susceptible de afectar la precisión del sistema de extracción, de
modificar las condiciones de extracción en el transcurso del
tiempo, favorecer el desgaste prematuro de las piezas mecánicas y
así disminuir la fiabilidad así como la duración de vida del
dispositivo. Otro inconveniente proviene de lo que la extracción
se realiza de abajo arriba, con salida del líquido extraído por la
parte superior del soporte de extracción, lo que hace que se debe
prever un tubo de llegada hacia el sitio de llenado de la taza. Tal
configuración plantea problemas de vaciado del líquido.
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La solicitud de patente EP 1 089 240 A2 se
refiere a una máquina de bebida automática que tiene un mecanismo
de transferencia para desplazar un cartucho de una porción de
almacenamiento a una porción de extracción de la bebida. Tal
dispositivo es sin embargo complejo puesto que pone en práctica un
desplazamiento controlado según varios ejes X,Y,Z. Además, el
cartucho no está liberado pero mantenido en su sitio durante la
extracción.
La solicitud de patente EP 1 002 490 A1 se
refiere a una máquina de distribución para infusión de cartuchos
los cuales están desplazados a partir de un apilamiento de cartuchos
por un medio de expulsión funcionando en forma de un cursor. Tal
dispositivo está concebido para un emplazamiento sobre una
superficie de recepción plana. Las fuerzas de rozamiento
engendradas pueden también perjudicar a la precisión del
emplazamiento.
Uno de los objetivos de la invención es proponer
un dispositivo de preparación de bebidas que tiende a remediar los
inconvenientes de los dispositivos conocidos del arte anterior.
Uno de los objetivos de la invención es proponer
pues un dispositivo de preparación de bebidas integrando una
función de selección en cápsulas que esté asociado a un sistema de
extracción de las cápsulas para permitir la extracción en unas
condiciones óptimas.
Otro objetivo es mejorar el tratamiento de la
cápsula después de su selección, en particular, su transferencia y
su extracción y, eventualmente, su eyección de manera fiable, rápida
y automatizada.
Otro objetivo es tender a una utilización más
fiable y sin problema de flujo y de vaciado del líquido
extraído.
Estos objetivos se alcanzan con un dispositivo
de preparación de bebida a partir de cápsulas conteniendo una
sustancia a extraer en un sistema de extracción para la preparación
de bebidas que tiene un sistema de almacenamiento comprendiendo
cápsulas ordenadas según varias series, un medio de captura para
capturar individualmente una cápsula en una serie y para liberar
la cápsula en un sistema de extracción; caracterizado porque el
medio de captura es móvil entre el sistema de almacenamiento y el
sistema de extracción y está dispuesto de manera a tener al menos
dos posiciones de las cuales la primera posición de recepción en la
cual la cápsula está retenida por el medio de captura y es apta a
estar transferida por el medio de captura, y una segunda posición
de liberación en la cual el medio de captura es accionable en
abertura para liberar la cápsula del medio de captura.
Con preferencia, el medio de captura está
accionado en abertura para liberar la cápsula en el sistema de
extracción el cual está dispuesto para cerrarse sobre la cápsula.
Después de liberación, el sistema de extracción se hace cargo de la
cápsula sin interacción mecánica significativa con el medio de
captura. De esta independencia, resulta un sistema de extracción
autónomo por consiguiente susceptible de asegurar unas condiciones
de extracción de manera controlada y reproducible.
En un modo preferido, el medio de captura libera
la cápsula en el sistema de extracción de manera coordinada en
respuesta al cierre del sistema de extracción alrededor de la
cápsula. Así, el tiempo de carga de la cápsula y de cierre del
sistema de extracción está reducido de manera significativa.
Además, ventajosamente se prevén unos medios de
accionamiento de abertura del medio de captura que solicitan el
medio de captura una primera vez en abertura para liberar la cápsula
en una zona de extracción, luego una segunda vez en abertura para
liberar la cápsula en una zona de eyección después de que el medio
de captura haya recuperado la cápsula gastada en el sistema de
extracción. Así el mismo medio está ventajosamente utilizado para
efectuar a la vez el cambio y la eyección de la cápsula fuera del
sistema.
En una disposición preferida, el medio de
captura comprende un par de mordazas, móviles entre una posición
cerrada suficiente para retener la cápsula y una posición apartada
liberando la cápsula. El par de mordaza es, con preferencia,
accionable elásticamente en abertura por separación mediante un
punzón el cual activa dichas mordazas por desplazamiento relativa
del punzón con relación a una zona de separación de las mordazas.
De manera preferencial, las mordazas proponen caras de apoyo sobre
las cuales la cápsula puede reposar, en parte al menos, para
permitir su transferencia sin daño. En un modo preferido, el par de
mordazas está montado de manera móvil en rotación de manera a poder
desplazarse entre el sistema de almacenamiento y el sistema de
extracción.
A fin de realizar una perfecta coordinación
entre el medio de captura y el sistema de extracción, el par de
mordaza está desplazable relativamente al punzón para liberar la
cápsula por empuje realizado al menos por un órgano de empuje que
se desplaza conjuntamente con una parte móvil del sistema de
extracción durante el cierre del medio de extracción alrededor de
la cápsula.
En una configuración preferida, la cápsula
gastada está eliminada después de la extracción por el mismo medio
de captura utilizado para la colocación de la cápsula en el sistema
de extracción. Para esto, las mordazas están accionables en
abertura en una zona de eyección después de realización de la
extracción de la cápsula y desplazamiento del medio de captura en
una zona intermedia entre la zona de extracción y la zona de carga.
La abertura de las mordazas en separación en la zona de eyección
para liberar la cápsula gastada está realizada con preferencia por
un medio de leva que desplaza el punzón. Tal medio del tipo de leva
es accionable de manera cíclica en función del desplazamiento del
medio de captura y de su posición, lo que simplifica el control de
la abertura y del cierre de las mordazas.
La invención se refiere también a un método de
selección y de carga de una cápsula para la preparación de una
bebida en un sistema de extracción a partir de una zona de
almacenamiento que comprende varias series de cápsulas que
comprende la selección y la captura de una cápsula entre una de las
series de cápsulas, la transferencia de esta cápsula en un sistema
de extracción, la extracción de esta cápsula en el sistema de
extracción caracterizado porque la cápsula está capturada y después
liberada en el sistema de extracción el cual es apto a cerrarse
alrededor de la cápsula.
En un modo preferido, la cápsula está liberada
en el sistema de extracción por un medio de captura en un movimiento
de despeje que no engendra interacción mecánica entre el sistema de
extracción y el medio de captura. La cápsula está, con preferencia,
liberada por el medio de captura por depósito de la cápsula sobre
una parte de recepción del sistema de extracción resultando de un
movimiento de acercamiento vertical y de despeje lateral del medio
de captura. Así, se obtiene un posicionamiento preciso de la
cápsula en el sistema de extracción que permite un cierre alrededor
de la cápsula por un sistema de extracción autónomo.
En un modo preferencial, la cápsula gastada está
recuperada y después transferida en una zona de eyección para estar
liberada de nuevo. Además, la cápsula en el sistema de extracción
está coordinada al cierre del sistema, recíprocamente, la
recuperación de la cápsula gastada en el sistema de extracción está
coordinada a la reapertura del sistema de extracción.
Estas características y sus ventajas así como
otras posibles se entenderán mejor con la descripción a continuación
y los dibujos anexos:
Figura 1: es una vista general en perspectiva de
un dispositivo de extracción con sistema de carga automática en
cápsulas según la invención en una configuración guarnecida;
Figura 2: es una vista general en perspectiva de
un primer lado del mismo dispositivo pero representando los
elementos mecánicos del dispositivo sin la guarnición externa y sin
la parte de control del dispositivo;
Figura 3: es una vista general similar a la de
la fig. 2 pero de un segundo lado del dispositivo;
Figura 4 es una vista en planta del
dispositivo;
Figura 5: es una vista en sección según
A-A de la fig. 4;
Figura 6: muestra esquemáticamente la
disposición entre el sistema de captura y el sistema de
almacenamiento del dispositivo;
Figura 7: es una vista en perspectiva del
sistema de captura y de mando;
Figura 8 es una vista en detalle de la figura 7
sin cárter;
Figura 9: es una vista de frente de la figura
7;
Figura 10 es una vista en perspectiva parcial
del dispositivo en una configuración cerrada de extracción;
Figura 11: es una vista en sección esquemática
según B-B de la fig. 10 en una configuración abierta
del sistema de extracción;
Figura 12: es una vista en sección esquemática
según B-B de la fig. 10 en una configuración del
sistema de extracción;
Figura 13: es una vista en perspectiva del
dispositivo en una configuración de eyección de la cápsula;
Figura 14: es una vista en perspectiva de
detalle parcial del sistema de captura;
Figura 15: es una vista similar a la fig. 14
pero según un ángulo de perspectiva diferente.
El dispositivo de extracción según la invención
representado a la figura 1 es una máquina de distribución de café
y/u otras bebidas para la preparación de bebidas por extracción de
una sustancia alimenticia contenida en unas cápsulas
predosificadas. El dispositivo comprende un armario 10 de forma a la
vez estética y funcional que encierra los elementos esenciales del
sistema de extracción, de selección y de mando del dispositivo. En
la parte trasera del armario se encuentra un sistema de
almacenamiento 2 provisto de una pluralidad de tubos 20, 21, 22 y
23 conteniendo unas series de cápsulas a extraer. En la parte
delantera del armario está dispuesta una zona de servicio 11
comprendiendo un soporte estable 12 destinado a recibir uno o varios
recipientes para recoger la bebida. Un cuadro de mando 13 está
previsto en la parte delantera del armario el cual está provisto de
teclas permitiendo la selección de una bebida correspondiendo a las
diferentes elecciones disponibles en el dispositivo de
almacenamiento. Ciertas teclas pueden también corresponder a
ciertas mezclas posibles obtenidos mediante de más de una cápsula
seleccionada. El dispositivo está alimentado en electricidad por
una alimentación eléctrica 15 y en agua por un conducto de agua
16.
Haciendo referencia a las figuras 2 a 5, el
dispositivo según la invención comprende una base principal 30
sobre la cual está montado un sistema de almacenamiento 2 en forma
de un carrusel comprendiendo varios tubos de recarga
20-23 extendiéndose verticalmente y dispuestos
juntos en una posición orbital cerrado. Cada tubo forma un espacio
interno verticalmente orientado adaptado al alojamiento de una serie
de cápsulas apiladas unas sobre otras de manera libre en el tubo de
recarga. Los tubos de recarga pueden ser solidarios unos de otros
de manera a constituir un conjunto relativamente rígido cuando el
carrusel está accionado en rotación. Para esto, cada tubo está
longitudinalmente unido por ambas partes a los tubos próximos por
tirantes de unión 24. Como lo muestra la fig. 5, los tubos de
recarga están unidos entre ellos a su base inferior por un medio
central de conexión 25 que se extiende hacia abajo según una varilla
de eje central 26 en unión en rotación con la base 30. Unos medios
de accionamiento27 están previstos para accionar el eje central 26
en rotación. Estos medios pueden comprender, como representado a la
fig. 5, unas ruedas de engranaje 270, 271 y un motor eléctrico 272
el cual está conectado a la base 30. Según una posible variante, los
medios de accionamiento pueden comprender una leva del tipo "cruz
de Malta" cuya función es asegurar una rotación precisa por
cuarto de vuelta de los tubos de recarga.
Para asegurar una estabilidad del conjunto así
como una retención de las cápsulas en los tubos en posición de
almacenamiento, un medio de soporte de tubo 28 está previsto sobre
el cual se apoya el medio central de conexión 25. El medio de
soporte de tubo 28 es una placa soporte fija y solidaria de la base
principal 30 por unos medios de tirantes (no representados). La
placa soporte 28 está atravesada, de manera deslizante, por el eje
central del carrusel 26 de manera a permitir al carrusel, es decir
al conjunto formado por los tubos de recarga 20-23
y sus medios de conexión 25, 26 de ser móvil en rotación según un
eje vertical central O con relación a la
placa-soporte 28 que ella está fija con relación a
la base 30. Los tubos de recarga 20-23 están pues
aptos a desplazarse según un camino circular I, en órbita alrededor
del eje O como le representa esquemáticamente la figura 6. Los
tubos son así móviles entre una configuración de soporte de las
cápsulas por la placa-soporte 28 hacia una
configuración de preselección correspondiendo a un paso 29
practicado en la placa-soporte 28; dicho paso 29 se
inscribe en intersección con relación a un arco determinado del
camino orbital I. El paso 29 proporciona así una abertura inferior
en la placa soporte 28 para un tubo de recarga de la serie; en este
caso el tubo 22 en el ejemplo de la figura 6.
Las figuras 5 a 8 ilustran el medio de captura 4
que sirve a capturar una cápsula preseleccionada en el sistema de
almacenamiento 2. Por cápsula preseleccionada, se entiende una
cápsula 90 que se encuentra la más baja en el tubo enfrente del
paso 29. El medio de captura 4 comprende una placa de obturación 40
provista de una abertura 41 suficiente para el paso libre de una
cápsula situada enfrente de ésta. Debajo de esta placa 40 se
encuentra un elemento articulado que puede tomar al menos dos
posiciones una de las cuales es una posición de retención
permitiendo retener la cápsula y una posición de liberación que
permite liberar la cápsula. Tal elemento es con preferencia un par
de mordazas 42 que se desplaza de manera solidaria con la placa de
obturación según un eje central de rotación O' paralelo y
desplazado con relación al eje O del carrusel. Para esto, las
mordazas 42 y la placa 40 están montadas sobre una varilla central
46. La placa de obturación y las mordazas están accionadas en
rotación mediante un conjunto de accionamiento comprendiendo un
motor 43 que acciona mediante una correa 44 un piñón central 45
solidario a la varilla 46, como lo muestra la fig. 3.
Se entiende que el medio de captura 4,
voluntariamente simplificado a la figura 6, es móvil según un
segundo camino circular I' que corta el primer camino circular I
del sistema de almacenamiento 2. Con más precisión, los elementos
esenciales de captura que son la abertura 41 y las mordazas 42 son
móviles juntas según el camino I' de manera a encontrarse al
momento de la captura enfrente del paso 29 de la
placa-soporte de tubos 28. Para esto, la placa de
obturación 40 está dispuesta en recubrimiento del paso 29 de manera
que sirve así a retener el apilamiento de las cápsulas del tubo en
posición en el paso 29 hasta el momento en que su abertura discreta
41 está traída en posición alineada con relación al tubo
preseleccionado, es decir en la intersección de los caminos
orbitales I-I'.
El sistema de captura 4 se describirá ahora con
más detalles. Como lo muestra la figura 8, las mordazas 42 de este
sistema están mantenidas en posición cerradas bajo la acción de un
resorte 47. El resorte actúa por efecto de compresión sobre las
partes opuestas 420, 421 de los miembros de prensión 422, 423 de las
mordazas de manera a acercar éstos y ofrecer así una zona de
reborde de apoyo 48 para la cápsula 90. Debajo de las mordazas 42
están dispuestos unos medios de mando 5 de las mordazas en posición
de abertura y de cierre. Los medios de mando están alojados en
deslizamiento en un cárter 54 solidario a la base 30 (visible en las
figuras 5 y 7). La varilla 46 está montada en rotación en la base
del cárter por una parte y se prolonga hacia arriba para participar
al accionamiento del dispositivo de extracción como se explicará más
adelante. Las mordazas 42 están mantenidas en apoyo contra la
superficie inferior de la placa de obturación 40 mediante un resorte
de compresión 59 alojado en el cárter. Bajo el efecto de compresión
del resorte y en ausencia de un esfuerzo inverso de empuje sobre
las mordazas, las mordazas 42 quedan sensiblemente en contacto con
la placa de obturación 40. Como se explicará más adelante, un
esfuerzo de empuje sobre las mordazas 42 está en efecto previsto
para accionar la abertura de las mordazas en condiciones
particulares.
Los medios de mando 5 que permiten accionar el
sistema de captura en cápsula, comprende un elemento tubular o
cilíndrico 50 guiado en translación a lo largo de una base
cilíndrica 49 de las mordazas mediante un guiado del tipo de
nervadura/ranura 51. El cilindro 50 es pues móvil en translación de
abajo arriba y recíprocamente a lo largo de la base inferior 49 de
las mordazas pero está impedido en rotación con relación a ésta. La
extremidad superior del cilindro se acaba por un punzón 52 que está
alineado entre las mordazas 42 como lo muestra la figura 9. El
punzón 52 actúa sobre una zona de separación 424 de las mordazas a
la base de éstas. A la extremidad opuesta del cilindro, el cilindro
coopera con el cárter mediante un mecanismo del tipo de leva 55 que
permite al cilindro 50 desplazarse de abajo arriba y recíprocamente
de manera cíclica durante cada revolución de los medios de captura
4 alrededor de la varilla 46 de eje o?. El mecanismo 55 comprende
una superficie de leva 56 que se inscribe en la sección tubular del
cilindro que coopera con un dedo radial fijo 57 en el cárter 54 y
solidario a éste. La superficie de leva 56 tiene una parte despejada
580 como lo muestrea la figura 8 en la cual el dedo 57 no aplica
ningún esfuerzo de apoyo y una parte en relieve 581 opuesta a la
parte despejada 580 en la cual el dedo aplica un esfuerzo de apoyo.
Cuando el cilindro está orientado de manera que la parte despejada
580 esté en correspondencia con el dedo 57, el cilindro queda en
posición baja y su punzón 52 no aplica ningún esfuerzo de
separación sobre las mordazas de manera que éstas quedan cerradas.
Esta posición corresponde a la posición de captura de una cápsula
de la figura 7 y 8 así como a la posición de transferencia. Al
contrario, cuando el cilindro está orientado de manera que la parte
en relieve está en contacto con el dedo 57, el cilindro está
empujado hacia arriba por efecto de apoyo del dedo sobre la parte en
relieve de manera que el punzón provoque un esfuerzo de separación
sobre las mordazas. Esta posición corresponde a la situación de
eyección de una cápsula después de su extracción como se explicará
más adelante en detalle.
Como lo muestran las figuras 3 a 5, el
dispositivo está provisto de un sistema de extracción 7 que se sitúa
a la extremidad opuesta del sistema de almacenamiento 2 con
relación a la varilla de rotación 46 de eje O' de los medios de
captura. El sistema de extracción está provisto de un conjunto de
extracción compuesto de una cabeza de extracción o bloque móvil 70.
El bloque 70 está formado de una cavidad abierta 79, llamado
comúnmente "ducha", comprendiendo unas puntas que permiten la
perforación de la cápsula así como una llegada en agua caliente (no
representada). El sistema de extracción 7 tiene también una base de
extracción fija 71 comprendiendo un órgano de liberación del
extracto 72. Este órgano 72, ya conocido, está montado directamente
sobre la base 30. Tiene una placa de repartición de presión 74
necesaria para abrir la cápsula y un conducto 75 de flujo del
extracto líquido. El bloque 70 está montado en translación, por una
parte, a lo largo de la varilla 46 y por otra parte a lo largo de
una varilla adicional 86. Un motor central 76 montado sobre un
bastidor 78 unido a las varillas 46, 86, acciona el bloque 70 en
abertura-cierre con relación al órgano de
extracción 72 fijo mediante un conjunto de engranajes 77 destinado
a repartir los esfuerzos de accionamiento del motor sobre los dos
lados de las varillas 46, 86.
Finalmente, el dispositivo de extracción 7
comprende unos órganos de empuje 790, 791 unidos a la parte inferior
del bastidor móvil 78 cuyo papel es accionar la abertura de las
mordazas 42 cuando éstas están desplazadas con una cápsula enfrente
del dispositivo de extracción para liberar su cápsula. Para esto,
los órganos de empuje 790, 791 tienen la estructura de varillas de
las cuales cada una está destinada a aplicar un apoyo sobre una de
las mordazas durante la bajada del subconjunto superior de
extracción 70 para el cierre sobre la cápsula. Hay que mencionar
que la placa de obturación 40 está provista de agujeros 401, 402
visibles a la figura 2 que permiten el paso a través de ésta de los
órganos de empuje 790, 791. Los órganos de empuje 790, 791 actúan
sobre las mordazas para coordinar su abertura con el cierre del
dispositivo de extracción obtenido por la bajada del bloque de
extracción móvil 70. A la extremidad de apoyo de cada órgano de
empuje 790, 791 está dispuesta ventajosamente una ruleta orientada
en la dirección del movimiento abertura-cierre de
las mordazas de manera a no trabar el movimiento de las
mordazas.
La invención se describirá ahora en su
funcionamiento a fin de entender el papel de cada elemento y la
manera de actuar de estos elementos.
El consumidor elige una bebida apoyando en uno
de los botones situados sobre el tablero de mando 13 del armario
principal del dispositivo (fig. 1). La señal correspondiendo a la
elección está enviada a un sistema de control central (no
ilustrado) del dispositivo que trata esta señal y acciona el
desplazamiento del sistema de almacenamiento 2. La localización del
tubo correspondiente a la selección puede ser tratada de diferentes
maneras. En un modo preferido, la localización se efectúa por un
código electrónico llevado por cada tubo el cual es lisible por un
dispositivo de lectura del dispositivo. El código puede ser un
código de barras, un código radiofrecuencia ("RFID"), o
cualquier otro medio de codificación equivalente pudiendo contener
informaciones de identificación sobre la naturaleza de las cápsulas
contenidas en el tubo. Otro medio de localización puede consistir en
un sistema de localización de colores mediante uno o varios
captadores de colores localizados en la zona de paso. Los tubos
pueden ser transparentes y contener cápsulas de color los cuales
están localizados por los captadores en el momento del paso del
tubo. Otro medio de localización más sencillo puede consistir en una
inicialización de los tubos y después un contado de avance mediante
un contador. El medio de localización puede también comprender
microinterruptores o electroimanes que permiten controlar la parada
del motor.
El carrusel está desplazado por acción del motor
272 accionado por el controlador hasta el momento en que el tubo
localizado y seleccionado llega en el punto de intersección de
I-I'. El controlador para el motor y el tubo
seleccionado está en posición de preselección. Si la elección
corresponde a una cápsula correspondiendo a un tubo ya en posición
de preselección, el controlador lo reconoce y el motor 272 no está
activado.
En la etapa siguiente, el sistema de captura 4
está desplazado por accionamiento del controlador a partir de una
posición de eyección que será detallada más adelante a una posición
de captura de la cápsula situada en el tubo preseleccionado. Para
esto, el controlador acciona la puesta en marcha del motor 43 que
acciona entonces la placa de obturación 40 y las mordazas 42 juntas
hasta la posición de captura. La posición de captura corresponde a
la posición en la cual la abertura discreta 41 de la placa de
obturación 40 coincide verticalmente con la abertura inferior del
tubo preseleccionado. Una vez en esta posición, el controlador para
el motor 43. La cápsula 90 la más baja en el tubo cae por gravedad
a través de la abertura y está retenida apoyada sobre los bordes de
apoyo 48 del par de mordazas 42 situado debajo. La mordaza está en
este caso en posición cerrada. Para esto, el cilindro 50 está en
posición baja como a la figura 8, estando la parte despejada 580 de
la superficie de leva orientada del lado del dedo fijo 57 en el
cárter. Hay que mencionar que el espacio entre las mordazas y la
placa de obturación 40 es lo suficiente para el espesor de una
cápsula. Así, las otras cápsulas situadas en el tubo están
mantenidas en apilamiento sobre la cápsula capturada. La placa de
obturación 40 sirve de elemento de separación después de rotación
entre la cápsula capturada y el resto del apilamiento contenido en
el tubo. Se puede considerar añadir un elemento de separación
adicional para permitir la bajada de la cápsula seleccionada a
través de de la placa de obturación sin que tenga que soportar todo
el peso de la pila. Esto facilita la bajada reduciendo el riesgo de
bloqueado.
La etapa siguiente consiste en transferir la
cápsula capturada en la mordaza hasta el sistema de extracción.
Para esto, el sistema de captura 4 está reactivado en rotación por
el motor 43 bajo el mando del controlador.
Las figuras 10 a 12 ilustran la etapa de
liberación de una cápsula en el sistema de extracción. La cápsula
está traída por las mordazas 42 enfrente del bloque inferior fijo de
extracción 71. El motor 43 está entonces parado. La parada del
motor puede ser accionada por microinterruptores o cualquier medio
equivalente bien conocido del especialista. El controlador acciona
después la bajada del bloque superior de extracción móvil 70 por
puesta en marcha del motor 76. La rotación del eje del motor acciona
los engranajes 77 que desplazan entonces el bloque 70 a lo largo de
las varillas 46, 86 de las cuales una porción, al menos, de su
longitud está fileteada para cooperar con pasos de filete de los
taladros de los engranajes laterales. La bajada del bloque móvil 70
conduce las varillas de empuje 790, 791 a pasar a través de los
agujeros 401, 402 de la placa de obturación hasta provocar la
abertura de las mordazas 42.
Cuando las mordazas están así solicitadas en
apoyo por los órganos de apoyo 790, 791, se bajan con relación a la
placa de soporte 40 y entran en contacto con el punzón 52 de los
medios de mando 5. Las mordazas están rechazadas hacia abajo
comprimiendo el resorte 59 situado en el cárter. El contacto de las
mordazas contra el punzón tiene por efecto provocar su abertura y
por consiguiente la liberación de la cápsula en el dispositivo de
extracción como lo muestran esquemáticamente las figuras 11 y 12. La
liberación se efectúa cuando las mordazas 42 se acercan
verticalmente de las superficies de apoyo 710 del bloque de
extracción inferior fijo 71. Las mordazas 42 están pues animadas de
un movimiento a la vez descendente A y de abertura B permitiendo su
despeje con relación al bloque de extracción como lo muestra la
figura 12. El cierre del sistema de extracción por el bloque 70 se
hace de manera concomitante con el movimiento de las mordazas.
Hay que mencionar que el bloque móvil 70 está
dimensionado de manera a poder pasar a través de la abertura 41 de
la placa de obstrucción sin problema.
Hay que mencionar también que las mordazas 42
están empujadas en la dirección A hasta que su superficie de apoyo
48 se situé debajo del plano de apoyo P de la cápsula
correspondiendo a la superficie de recepción 710 del bloque
inferior. Las mordazas están entonces en posición de espera hasta el
fin de la extracción.
La cápsula está entonces cogida en cierre entre
el bloque móvil superior 70 y el bloque fijo inferior 71. La
cápsula tiene, con preferencia, unos bordes laterales que están
cogidos en la entrefase entre los dos bloques de extracción. El
sistema de extracción se hace cargo totalmente de la cápsula sin
interacción mecánica significativa entre la cápsula y los medios de
captura a esta fase. El sistema de extracción puede hacerse
perfectamente estanco por unos medios de estanqueidad del tipo
juntas tóricas u otras (no representadas).
El procedimiento de extracción está entonces
accionado por el controlador.
La extracción de la cápsula es un procedimiento
ya conocido. No hace falta describir en detalle el principio. Se
encontrará una descripción detallada del principio de extracción en
las patentes US 5.826.492; US 5.649.472, et US 5.762.987, a título
de ejemplos preferenciales. El contenido de estas patentes está
introducido en relación con el modo de extracción en la presente
solicitud por referencia.
Una vez el procedimiento de extracción
terminado, la cápsula gastada está recuperada por las mordazas 42
por efecto de abertura del bloque de extracción móvil 70. El
controlador acciona el funcionamiento del motor en el sentido
inverso de rotación de los engranajes 77, lo que tiene por efecto
levantar el bloque móvil 70. A la inversa del cierre, el
desplazamiento del bloque 70 arrastra las varillas de empuje 790,
791 hacia arriba, lo que suprime el apoyo ejercitado sobre las
mordazas. Las mordazas vuelven en su sitio bajo la placa de
obturación por efecto de distensión elástica del resorte de
compresión 59 sobre las mordazas. La subida de las mordazas en el
sentido opuesto a A, conjugado a su acercamiento en el sentido
opuesto a B, como a la figura 12, provoca la recogida de los bordes
de la cápsula, su captura y su levantamiento del bloque inferior de
extracción 71.
\newpage
La etapa siguiente consiste a transferir la
cápsula gastada hacia una zona de eyección. La eyección de la
cápsula está ilustrada a las figuras 13 a 15. Para esto, el
controlador acciona la puesta en marcha del motor 43 que conduce en
rotación el sistema de captura 4 a partir de la zona de extracción 7
hacia la zona de eyección 8 del sistema. Cuando la abertura 41 de
la placa de obstrucción está perpendicular a esta zona,
materializada en el ejemplo ilustrado por una abertura 80
practicada en el bastidor principal 30, el motor 43 se para. En la
operación de transferencia hacia esta zona, la rotación alrededor
del eje O' conduce el cilindro 50 a elevarse bajo el efecto del
apoyo creado entre el dedo fijo 57 y la porción de superficie de
leva en relieve 581 como lo muestra la figura 14. Elevándose, el
punzón 52 del cilindro provoca la separación de las mordazas lo que
hace caer la cápsula 20. Un recipiente de recuperación puede
ventajosamente disponerse en el dispositivo debajo de la zona de
eyección. La cápsula está así eliminada después de extracción sin
que sea necesario quitarla del sistema de extracción ni manualmente
ni por un sistema de eyección integrado al sistema de extracción.
En esta configuración, el sistema de captura está listo para el
empleo para un nuevo ciclo de selección.
La invención que se acaba de describir con
relación A un modo de realización preferencial puede abarcar
numerosas variantes y modificaciones, que están al alcance del
especialista, sin por esto salir de las reivindicaciones que
siguen.
Claims (16)
1. Dispositivo de preparación de bebidas a
partir de cápsulas conteniendo una sustancia a extraer en un
sistema de extracción (7) para la preparación de bebidas
comprendiendo:
- un sistema de almacenamiento (2) comprendiendo
unas cápsulas ordenadas según varias series
(20-23);
- un medio (4) móvil entre el sistema de
almacenamiento (2) y el sistema de extracción (7)
caracterizado porque dicho medio (4) es
un medio de captura (4) móvil en rotación para capturar
individualmente una cápsula en una serie y para liberar la cápsula
en un sistema de extracción (7); y porque el medio de captura (4)
está dispuesto de manera a tener al menos dos posiciones. Una
primera posición de recepción en la cual la cápsula está retenida
individualmente y transferible por el medio de captura (4) y una
segunda posición de liberación en la cual el medio de captura (4)
es accionable en abertura para liberar la cápsula del medio de
captura en el sistema de extracción (7) el cual está dispuesto para
cerrarse sobre la cápsula.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cápsula está liberada por el medio
de captura (4) por depósito de la cápsula sobre una parte de
recepción (71) del sistema de extracción resultando de un
movimiento de acercamiento vertical y de despeje lateral del medio
de captura.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el medio de captura (4) libera la
cápsula en el sistema de extracción (7) de manera coordinada en
respuesta al cierre del sistema de extracción alrededor de la
cápsula.
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están
previstos unos medios de accionamiento en abertura (5) del medio de
captura (4) que solicitan el medio de captura (4) una primera vez
en abertura para liberar la cápsula en el sistema de extracción (7),
y una segunda vez en abertura para liberar la cápsula en una zona
de eyección (8) después de que el medio de captura haya recuperado
la cápsula gastada en el sistema de extracción (7).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el medio
de captura (4) comprende un par de mordazas (42), móviles entre una
posición cerrada suficiente pare retener la cápsula y una posición
separada liberando la cápsula, el par de mordazas (42) está
accionable elásticamente en abertura por separación mediante un
punzón (52) el cual activa dichas mordazas (42) por desplazamiento
relativo de dicho punzón con relación a una zona de separación (424)
de dichas mordazas.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el par de mordazas (42) está móvil
relativamente al punzón para liberar la cápsula por empuje
realizado al menos por un órgano de empuje (790, 791) desplazándose
conjuntamente con una parte móvil (70) del sistema de extracción
durante el cierre del medio de extracción (7) alrededor de la
cápsula.
7. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque las mordazas (42) están accionables en
abertura en una zona de eyección (8) después de realización de la
extracción de la cápsula, correspondiendo a un desplazamiento del
medio de captura (4), intermediario entre la extracción de la
cápsula en la zona de extracción y la captura de la cápsula en la
zona de carga.
8. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la abertura de las mordazas (42) en
separación en la zona de eyección para liberar la cápsula gastada
se realiza por un medio de leva (55) que desplaza el punzón.
9. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque el sistema
de almacenamiento (2) es móvil según un primer camino (I) y el
medio de captura (4) es móvil según un segundo camino (I') el cual
viene en intersección del primer camino (I) de manera a permitir la
captura de una cápsula de la serie localizada al punto de
intersección de los dos caminos (I,I').
10. Método de selección y carga de una cápsula
para la preparación de una bebida en un sistema de extracción (7) a
partir de una zona de almacenamiento (2) comprendiendo varias series
de cápsulas (20-23) que comprende la selección y la
captura de una cápsula entre una de las series de cápsulas, la
transferencia de esta cápsula en un sistema de extracción (7), la
extracción de esta cápsula en el sistema de extracción (7)
caracterizado porque la cápsula está capturada por un medio
de captura (4) móvil en rotación el cual está dispuesto de manera a
tener al menos dos posiciones: una primera posición de recepción en
la cual la cápsula está retenida individualmente y transferible por
el medio de captura (4) y una segunda posición de liberación en la
cual el medio de captura (4) está accionable en abertura para
liberar la cápsula en el sistema de extracción (7) el cual es apto a
cerrarse alrededor de la cápsula.
11. Método según la reivindicación 10,
caracterizado porque la cápsula está liberada en el sistema
de extracción (7) por un medio de captura (4) en un movimiento de
despeje que no engendra interacción mecánica entre el sistema de
extracción y el medio de captura.
\newpage
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque la cápsula está liberada por el medio
de captura (4) por depósito de la cápsula sobre una parte de
recepción (71) del sistema de extracción resultando de un
movimiento de acercamiento vertical y de despeje lateral del medio
de captura.
13. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 12, caracterizado porque la cápsula
gastada está recuperada después transferida en una zona de eyección
(8) para estar liberada de nuevo.
14. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque la cápsula
está desplazada en las zonas o sistemas (2, 7, 8) según un camino
circular (I').
15. Método según la reivindicación 14,
caracterizado porque la zona de almacenamiento comprende un
carrusel formado de una pluralidad de tubos de recargas desplazado
según un camino circular (I) cortando el camino circular (I').
16. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la liberación
de la cápsula en el sistema de extracción (7) está coordinada al
cierre del sistema y, recíprocamente, la recuperación de la cápsula
gastada en el sistema de extracción (7) está coordinada a la
reabertura del sistema de extracción.
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| EP01126726A EP1310199B1 (fr) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Dispositif et méthode pour la sélection et l'extraction d'une capsule pour la préparation d'une boisson |
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| ES2279783T3 true ES2279783T3 (es) | 2007-09-01 |
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