ES2304571T3 - Dispositivo de infusion para una cafetera automatica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de infusión para una cafetera automática, en especial para uso doméstico, con una carcasa (10) que rodea la cámara (19) de infusión, en uno de cuyos lados está dispuesta una alcachofa (8, 9, 11) y en el lado opuesto un fondo (12) con un desagüe (40) para el fluido hervido, estando previsto un elemento (20) de hermetización entre la alcachofa (8, 9, 11) y la carcasa, estando sujetado el elemento (20) de hermetización flexible en la alcachofa (8, 9, 11) de manera desplazable con relación a la carcasa (10) y a la cámara (19) de infusión, pudiendo ser asentado el elemento (20) de hermetización flexible con una superficie (22) de hermetización exterior en la carcasa (10) para producir una hermetización y siendo desplazable con una parte interior elástica hacia la cámara (19) de infusión, caracterizado porque el elemento (20) de hermetización posee en una zona exterior labios (22) de hermetización, que asientan en una brida (21), que sobresale radialmente hacia el exterior, de la carcasa (10) y porque en una zona interior del elemento (20) de hermetización se prevé otro labio (25) de hermetización, que asienta en una parte (26) con forma de anillo del soporte (9).

Description

Dispositivo de infusión para una cafetera automática.

El presente invento se refiere a un dispositivo de infusión para una cafetera automática, en especial para uso doméstico, con una carcasa, que rodea la cámara de infusión, en uno de cuyos lados está dispuesta una alcachofa y en el lado opuesto un fondo con un desagüe para el fluido hervido, estando prevista un elemento de hermetización entre la alcachofa y la carcasa.

Existen cafeteras automáticas en las que se prevé un dispositivo de infusión en el que se pueden introducir uno o varias envases de porción con café. La cámara de cocimiento posee para ello un soporte, que puede ser extraído de la cámara de infusión, para que se pueda introducir el correspondiente envase de porción. A continuación de introduce el envase de porción en el dispositivo de infusión y se cierra una tapa, que, por medio de una junta anular, da lugar a la hermetización de la cámara de infusión. El inconveniente de esta forma de hermetización es que la junta anular está sometida a un desgaste relativamente grande y que, además, la presión de asiento de la junta anular sólo se obtiene con los medios mecánicos de la carcasa. Por ello, después de cierto tiempo se pueden producir faltas de estanqueidad y es preciso cambiar la junta anular. Además, con una construcción de esta clase sólo es posible crear de manera limitada una presión alta en la cámara de infusión. Finalmente surge todavía el inconveniente de que durante la infusión del café se colapse ligeramente el polvo de café, con lo que el fluido introducido en la cámara de infusión puede pasar alrededor del envase de porción a través de los canales formados (efecto de By Pass).

A través del documento US 5,302,407 se conoce un dispositivo de infusión para una cafetera automática en el que junto a la cámara de infusión se configura de manera móvil un elemento de émbolo. El elemento de émbolo posee en su contorno una ranura en la que está dispuesta un anillo tórico como elemento de hermetización. El émbolo forma una superficie de asiento, que limita una cámara de infusión llena con café.

Además, en el documento US 6,035,762 se divulga una máquina para café "exprés" en la que en una cámara de infusión se dispone una cápsula de filtro. La cámara de infusión es limitada en ambos lados por placas en las que se recortan orificios para el paso de un fluido. Las placas están montadas en un soporte, que posee en su contorno una ranura con una junta anular. Debido a ello es posible desplazar el soporte junto con las placas en una carcasa, conservando las placas su forma.

Por ello, el objeto del presente invento es crear un dispositivo de infusión para una cafetera automática, que garantice una hermetización fiable y que haga posible una determinada adaptación del volumen de la cámara de infusión.

Este problema se soluciona con un dispositivo de infusión con las características de la reivindicación 1.

De acuerdo con el invento, el elemento de hermetización está fijado a la alcachofa de manera desplazable hacia la carcasa y la cámara de infusión. Con ello es posible hermetizar la cámara de infusión de una manera sencilla, ya que los requerimientos relativos a la exactitud de medidas del posicionado de la carcasa con relación a la alcachofa pueden ser menores. Determinadas variaciones de tolerancia pueden ser compensadas con el movimiento del elemento de hermetización, que, durante el movimiento con relación a la carcasa puede formar una superficie de hermetización corrida. Con ello también es posible retirar la carcasa de una manera sencilla y sin gran esfuerzo del elemento de hermetización y de la alcachofa para vaciar, respectivamente llenar la cámara de infusión. Además, por medio del elemento de hermetización y de un elemento de presión correspondiente puede tener lugar una determinada compensación de volumen, cuando el producto de extracción se colapse ligeramente en la cámara de infusión durante el proceso de infusión, ya que el elemento de hermetización puede reducir el volumen de la cámara de infusión por medio del movimiento de la cámara de cocimiento. Con ello se evita el efecto "By Pass" mencionado más arriba, debido a la formación de canales.

De acuerdo con el invento, el elemento de hermetización flexible puede ser asentado con una superficie de hermetización exterior en la carcasa para producir la hermetización y se puede desplazar hacia la cámara de infusión con una parte elástica interior. Con ello es posible configura el elemento de hermetización con forma de anillo o circular, pero también con cualquier otra forma y poseer una zona exterior dispuesta de manera fija, que se encarga de la hermetización con relación a la carcasa, y con una zona interior, que puede proceder a una compensación del volumen debido a su elasticidad. Para ello se puede someter el elemento de hermetización a una presión en su lado alejado de la cámara de infusión, de manera que no es necesario un accionamiento para el desplazamiento del elemento de hermetización.

Dado que en un dispositivo de infusión se prevé generalmente una bomba para la aportación del fluido, el desplazamiento del elemento de hermetización tiene lugar con preferencia hidráulicamente, existiendo una conexión entre la tubería de alimentación de la alcachofa y una cámara de presión para el elemento de hermetización. Debido a ello es posible aprovechar la presión generada con la bomba para desplazar el elemento de hermetización contra la carcasa, respectivamente en la dirección hacia la cámara de infusión. La hermetización de la carcasa con una presión de asiento grande de la junta sólo tiene lugar entonces en el caso necesario para el proceso de infusión y el movimiento del elemento de hermetización se limita por lo demás al proceso de infusión. La válvula de descarga permanece abierta fuera del proceso de infusión y la junta no es sometida a una presión. Sin embargo, durante el proceso de infusión se cierra la tubería de entrada a la alcachofa con una válvula pretensada, de manera que en primer lugar es preciso crear una presión en una cámara depresión para el elemento de hermetización para que éste asiente de manera hermética en la carcasa y se desplace hacia la cámara de infusión. Sólo después de rebasar una determinada presión se abre la válvula y el fluido puede entrar en la cámara de infusión, siendo garantizada ya en este instante una hermetización por el elemento de hermetización y pudiendo ser comprimido ligeramente el producto de extracción por el elemento de hermetización.

Para comprimir el producto de extracción lo más uniformemente posible en el interior de la cámara de infusión se puede disponer o configurar en el elemento de hermetización un elemento de presión, que se desplace durante el proceso de infusión hacia la cámara de infusión o hacia el interior de ella. El elemento de presión puede poseer en este caso la misma forma de la sección transversal que la cámara de infusión para hacer posible una presión por unidad de superficie uniforme. El elemento de presión puede ser alineado, en el caso de su construcción por separado, por medio de una o de varias espigas en el elemento de hermetización.

De acuerdo con otra configuración del dispositivo de infusión se pueden alojar en la cámara de infusión uno o varios paquetes de porción con café, que se sujetan con una presión de asiento entre el fondo con el desagüe y el elemento de presión. Para obtener una presión definida en el interior de la cámara de infusión se puede proveer el desagüe con una válvula de cierre pretensada, que sólo se abra después de rebasar una determinada presión.

La alcachofa puede comprender una tobera fija a través de la que el fluido fluye hacia la cámara de infusión. Debido a ello es posible construir la aportación del fluido de una manera sencilla desde el punto de vista de la construcción, siendo rodeada la tobera por un elemento de hermetización flexible.

El invento se describirá con detalle en lo que sigue por medio de un ejemplo de ejecución y haciendo referencia al dibujo adjunto. En él muestran:

La figura 1, una vista lateral en sección de una cafetera automática con un dispositivo de infusión según el invento.

La figura 2, una vista de detalle en sección del dispositivo de infusión de la figura 1.

La figura 3, una vista en planta de la alcachofa de la cámara de infusión de la figura 2.

La figura 4, una vista en planta del fondo de la cámara de infusión de la figura 2.

Una cafetera 1 automática comprende un recipiente 2 para agua en el que se prevé una válvula 3 de salida conectada por medio de una tubería 4 con una bomba 5. Por medio de la bomba 5 se puede conducir el agua a una placa 6 de calefacción en la que se conforman canales 7 de paso en espiral en los que se puede calentar el agua. Al lado se prevé una placa 8, que es parte de una alcachofa y en la que se prevé una entrada 30 para el agua caliente. En la placa 8 está montado un soporte 9 para un elemento 20' de hermetización, que se configura esencialmente con forma de anillo y en cuyo centro se prevé una tobera 11'. El agua caliente puede fluir a través de la tobera 11' a una cámara 19 de infusión rodeada por una carcasa 10. En el lado contrario de la tobera 11' se prevé un fondo 12, que limita la cámara 19 de infusión y en la que se prevé un desagüe, de manera, que el fluido hervido pueda fluir a través de una salida 13 con forma de embudo hasta un pico 14 en el que se prevé un orificio 15 de salida para el llenado de tazas.

La cafetera 1 automática comprende una cámara 19 de infusión en la que se pueden introducir uno o varios paquetes de porción con café. Para ello se prevé una tapa 16 cilíndrica en la que se conforma un asa 17 por medio de la que la carcasa 10 puede ser separada por medio de un mecanismo de accionamiento de la alcachofa y ser basculada, de manera que la cámara 19 de infusión sea llenada desde arriba. A continuación se cierra la tapa 16 y se desplaza la carcasa 10 a la posición representada. Después del proceso de infusión se vacían los envases de porción en un recipiente 18 colector para llenar nuevamente la cámara 19 de infusión. Para la presente solicitud se pueden utilizar, sin embargo, diferentes mecanismos de accionamiento para llenar la cámara de infusión con uno o varios envases de porción.

En la figura 2 se representa a mayor escala la cámara de infusión de la cafetera automática, previéndose con relación a la figura 1 una pequeña modificación de la tobera 11 y del elemento 20 de hermetización.

El elemento 20 de hermetización se configura con forma de anillo y posee una zona exterior en la que se conforman labios 22 de hermetización, que asientan en una brida 21, que sobresale hacia el exterior, de la carcasa 10. En la zona exterior de la junta 20 se configura, además, una superficie 23 de hermetización, que se encarga de la hermetización entre el soporte 9 y la junta 20. En una zona interior de la junta 20 se prevé un labio 26 de hermetización adicional para formar una superficie de hermetización, que asienta en una parte 26 con forma de anillo del soporte 9. El soporte 9 se provee para ello de una pared con forma de anillo configurada de manera análoga a la forma geométrica de la junta 20. Entre la pared del soporte 9 y la junta 20 se forma así una cámara 27 de presión limitada exteriormente por la superficie 23 de hermetización e interiormente por la superficie 25 de hermetización, que puede ser sometida a presión a través de una tubería 38. La tubería 38 comunica con la tubería 30 para llevar el agua caliente a la cámara 19 de infusión.

En el lado del elemento 20 de hermetización orientado hacia la cámara 19 de infusión está dispuesto un elemento 28 de presión con forma de placa, que se alinea y fija con dos espigas 24 conformadas en el elemento 20 de hermetización. El elemento 28 de presión posee un orificio interior en el que se aloja la tobera 11 fija.

El elemento 28 de presión posee una pestaña 29, que se puede desplazar como máximo entre la tobera 11 y un tope 37 en el soporte 9. El elemento 28 de presión está dispuesto de manera desplazable en esta zona y se puede desplazar, por lo tanto, hacia el interior de la cámara 19 de infusión.

Después del calentamiento del fluido puede circular este a través de la entrada 30 cerrada con una válvula 31 pretensada. Para ello se dispone un resorte 36 entre el cuerpo 31 de la válvula y la tobera 11. La tobera 11 está roscada en un saliente con forma de casquillo de la placa 8 y posee un orificio 32, que desemboca en la cámara 19 de infusión.

En el lado opuesto de la tobera 11 se prevé en la cámara 19 de infusión un fondo 12, que posee varios nervios 44 y un desagüe 40 central. El desagüe 40 es cerrado con un cuerpo 41 de válvula pretensada por medio de un muelle 42 en la posición cerrada. Con ello se garantiza, que en el interior de la cámara 19 de infusión se pueda evacuar el fluido a través de un canal 43 de salda después de rebasar una determinada presión.

En la figura 3 se representa la tobera 11 en una vista en planta y de ella se desprende el orificio 32 de salida con forma de cruz. La tobera 11 está alojada en el interior del elemento 28 de presión, que se mantiene centrado por medio de espigas 24. El elemento 28 de presión posee una forma, que se corresponde con la sección transversal de la cámara 19 de infusión. Los labios 22 de hermetización poseen forma circular y asientan en la carcasa 10.

En la figura 4 se representa el fondo 12 de la cámara 19 de infusión. Los nervios 44 se encarga de una separación entre los paquetes de porción dentro de la cámara de infusión y una superficie de fondo, de manera, que el fluido pueda ser conducido hasta el desagüe 40. El fondo 44 se hermetiza en el lado del borde con una junta 45.

Para la preparación de café, se acciona, después de llenar la cámara 19 de infusión con uno o varios envases de porción, la bomba 5 con lo que se bombea el líquido a través de los canales 7 con forma de espiral y se crea, a través de la válvula de descarga cerrada, una presión en el interior de la cámara 27 de presión, que se encarga del desplazamiento del elemento 20 de hermetización hacia la carcasa 10 y la cámara 19 de infusión.

Con ello se presionan en primer lugar los labios 22 de hermetización contra la brida 21 de la carcasa 10 y el elemento 28 de presión es presionado en la parte central contra los envases de porción. Cuando se rebasa una determinada presión, se abre la válvula 31 y el fluido caliente puede entrar ahora a través de la tobera 11 en la cámara 19 de infusión. Si el polvo de café se colapsa ligeramente durante el proceso de infusión, la junta 20 flexible se encarga de una compensación, ya que el elemento 20 de hermetización y el elemento 28 de presión se pueden desplazar con facilidad hacia el interior de la cámara 19 de infusión. Con ello se evitan en el interior de la cámara 19 de infusión canales, que podrían crear un By Pass para el agua caliente. Una vez recorrido el polvo de café, el café preparado puede salir de la cámara 19 de infusión a través del desagüe 40.

En el ejemplo de ejecución representado en la figura 2 se prevé un elemento 28 de presión con forma de placa, que posee esencialmente la forma de la sección transversal de la cámara 19 de infusión. En una forma de ejecución alternativa también es posible presionar directamente contra los envases de porción el elemento 20 de hermetización en lugar del elemento 28 de presión.

En la figura 1 se representa, además, una forma de ejecución modificada en la que la tobera 11' se construye desplazable, pudiendo ser introducida en la cámara 19 de infusión por medio de la junta 20'. La tobera 11' asume con ello la función del elemento 28 de presión y de la tobera 11, con lo que se puede prescindir del elemento 28 de presión. En esta configuración aumenta ligeramente el volumen de la cámara 27 de presión.

De manera alternativa también es posible integrar la tobera 11 en una junta de membrana fijada en el borde. La tobera 11 puede ser sujetada entonces por medio de uniones de presión conocidas de manera hermética en un orificio de la junta de membrana. Con ello también se puede obtener el deseado movimiento del elemento de hermetización durante el proceso de infusión.

También es posible separar totalmente el movimiento del elemento 20 de hermetización de la aportación de agua para el proceso de infusión. El elemento de hermetización podría ser sometido a la acción del agua fría o de cualquier otro fluido para producir el movimiento.

Claims (11)

1. Dispositivo de infusión para una cafetera automática, en especial para uso doméstico, con una carcasa (10) que rodea la cámara (19) de infusión, en uno de cuyos lados está dispuesta una alcachofa (8, 9, 11) y en el lado opuesto un fondo (12) con un desagüe (40) para el fluido hervido, estando previsto un elemento (20) de hermetización entre la alcachofa (8, 9, 11) y la carcasa, estando sujetado el elemento (20) de hermetización flexible en la alcachofa (8, 9, 11) de manera desplazable con relación a la carcasa (10) y a la cámara (19) de infusión, pudiendo ser asentado el elemento (20) de hermetización flexible con una superficie (22) de hermetización exterior en la carcasa (10) para producir una hermetización y siendo desplazable con una parte interior elástica hacia la cámara (19) de infusión, caracterizado porque el elemento (20) de hermetización posee en una zona exterior labios (22) de hermetización, que asientan en una brida (21), que sobresale radialmente hacia el exterior, de la carcasa (10) y porque en una zona interior del elemento (20) de hermetización se prevé otro labio (25) de hermetización, que asienta en una parte (26) con forma de anillo del soporte (9).

2. Dispositivo de infusión según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (20) de hermetización puede ser sometido a presión en el lado opuesto a la cámara (19) de infusión.

3. Dispositivo de infusión según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el movimiento del elemento (20) de hermetización tiene lugar hidráulicamente y porque existe una comunicación entre una tubería (30) de entrada para la alcachofa (8, 9, 11) y una cámara (27) de presión para el elemento (20) de hermetización.

4. Dispositivo de infusión según la reivindicación 3, caracterizado porque la tubería (30) de entrada para la alcachofa (8, 9, 11) se cierra con una válvula (31) pretensada.

5. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el elemento (20) de hermetización está dispuesto o configurado un elemento (28) de presión, que durante el proceso de infusión se sujeta con una presión se asiento contra un producto de extracción dispuesto en la cámara (19) de infusión.

6. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones1 a 5, caracterizado porque en la cámara (19) de infusión se pueden alojar uno o varios envases de porción con café, que se sujetan con una presión de asiento entre el fondo (12) con el desagüe (40) y un elemento (28) de presión dispuesto en el lado opuesto.

7. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el interior del elemento (20) de hermetización está montada una tobera (11) fija a través de la que el fluido entra en la cámara (19) de infusión.

8. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el elemento (20) de hermetización se conforma al menos una espiga (24) para la alineación del elemento (28) de presión.

9. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el desagüe (40) de la cámara (19) de infusión se prevé una válvula (41) de cierre pretensada.

10. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento (20) de hermetización posee un contorno adaptado a los envases de porciones y a la sección transversal de la cámara (19) de infusión.

11. Dispositivo de infusión según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la conducción del fluido para el proceso de infusión y la conducción del fluido para el desplazamiento del elemento (20) de hermetización están separadas entre sí.