ES2318188T3 - Maquina expendedora de productos alimenticios con mecanismo de limpieza. - Google Patents
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Abstract
Una máquina expendedora de productos alimenticios (100) que consta de: un mecanismo de expendición del producto alimenticio formado por una fuente de suministro del producto alimenticio (211, 412, 412a) configurada para recibir un producto o un ingrediente de un producto alimenticio, un conducto asociado a la fuente de suministro del producto alimenticio para recibir el producto alimenticio o el ingrediente del producto alimenticio procedente de allí, y un mecanismo de expendición (406, 409) configurado para expender raciones del producto alimenticio o el ingrediente de producto alimenticio procedentes del conducto, a través del canal de expendición (500); un mecanismo de limpieza formado por un conducto limpiador (1290, 1220, 1260, 1270, 1280, 1275) asociado al mecanismo de expendición de productos alimenticios para dirigir un líquido limpiador a lo largo del canal para el paso de líquidos limpiadores, conectado para fines de limpieza con el mecanismo de expendición de productos alimenticios cuando se cumplen las condiciones para llevar a cabo una operación de limpieza en al menos un segmento del canal de expendición; y un controlador (1000) asociado para ser accionado con el mecanismo de limpieza para activar el mecanismo de limpieza y limpiar automáticamente el segmento del canal de expendición, respondiendo a unas condiciones predeterminadas, estando configurados el controlador, el mecanismo de expendición y el mecanismo de limpieza para conmutar entre la función de expendición de las raciones y la función de limpieza en una serie de intervalos a lo largo del día, sin la intervención material de un operador; configurándose dicho mecanismo de limpieza para llevar a cabo una primera y una segunda operaciones de limpieza, distintas entre sí, caracterizándose por el hecho de que la primera operación de limpieza comprende una operación de esterilización, y la segunda operación de limpieza comprende una operación de limpieza más una operación de esterilización, y configurándose el controlador para que ponga en marcha la primera operación de limpieza varias veces a lo largo del día.
Description
Máquina expendedora de productos alimenticios
con mecanismo de limpieza.
El presente invento hace referencia a una
máquina expendedora de productos alimenticios y, más
específicamente, a la limpieza de las zonas de la máquina
expendedora que contienen los alimentos, con una intervención mínima
por parte del operador.
En las áreas de servicio de alimentación, son
bien conocidas las máquinas expendedoras de bebidas preparadas a
partir de una mezcla, en las que un concentrado o un jarabe se
mezcla con varias medidas de agua y posteriormente se expende el
preparado solicitado, ya convertido en una bebida caliente o fría,
por ejemplo zumo, café o té. Los productos microbiológicamente
sensibles pueden dar lugar a problemas sanitarios de gravedad, por
ejemplo en caso de entrada de agentes inductores bajos en ácido
dentro del compuesto de una bebida preparada a demanda. Otros tipos
de máquinas expendedoras de alimentos podrían ser fácilmente
susceptibles de contaminación y crecimiento bacterianos, como es el
caso de las máquinas expendedoras de helados cremosos.
En este caso, por ejemplo, la leche es un
líquido naturalmente bajo en ácido que contiene una proporción
relativamente equilibrada de proteínas, lípidos y líquido, con un
pH situado en torno al 6,7. Esta formulación ofrece un terreno
favorable para el crecimiento de niveles críticos de bacterias. La
leche puede estropearse fácilmente en contacto con la humedad, el
polvo y otros líquidos o sustancias contaminadas, lo que puede
dificultar la manipulación y el suministro adecuados de un producto
de este tipo.
En consecuencia, las máquinas expendedoras de
productos alimenticios que funcionan con ingredientes líquidos de
base láctica requieren una limpieza profunda y regular con
soluciones limpiadoras adecuadas que permitan eliminar los residuos
alimenticios y controlar el crecimiento microbiológico en los
conductos y las piezas mecánicas en contacto con el producto
alimenticio, para que queden totalmente limpios. En caso de hacerse
manualmente, este proceso es sumamente laborioso, lento y costoso en
términos de mano de obra. El proceso de limpieza requiere el
desmontaje y posterior montaje de las principales piezas funcionales
de las máquinas. Así, por ejemplo, el trabajo manual necesario para
la limpieza adecuada de una máquina expendedora de capuchinos o de
un expendedor de embudos oculares requiere una dedicación de 30
minutos diarios. Es más, la negligencia o los errores durante el
proceso de limpieza no sólo afectarán a la calidad de la bebida,
sino que podrían conllevar importantes riesgos higiénicos.
En la patente US-6.287.515
concedida a Koosman et al. se hace referencia a un equipo de
limpieza y desinfección para la limpieza in situ
("LIS") de máquinas automáticas expendedoras de alimentos y
bebidas. El equipo incluye al menos una conducción de agua y al
menos una conducción para el líquido esterilizador, con el fin de
introducir al menos un producto esterilizador para tratar el agua
de al menos una conducción de agua. El esterilizador podría ser
ozono producido por un generador de ozono a partir de aire filtrado
y secado a través de un filtro/secador e incorporado posteriormente
al agua en un dispositivo de circulación de aire. Normalmente, el
agua esterilizada se introduce en la máquina expendedora a través
de un depósito que suele contener la mezcla del producto
alimenticio. El agua esterilizada se dispersa dentro del depósito a
través de un conducto de lavado o una boquilla pulverizadora que
recorre la parte superior de cada depósito. Tanto el conducto de
lavado como la boquilla pulverizadora pueden extraerse del depósito
para facilitar el acceso a éste. La colocación de una tapa sobre el
conducto de lavado y la boquilla pulverizadora impide el vertido
del agua esterilizada. Desde el depósito, el agua esterilizada
sigue su recorrido por la máquina expendedora hasta las superficies
autolimpiadoras que están en contacto con los alimentos y las
bebidas. Sin embargo, el uso de un generador de ozono con este
sistema presenta una serie de inconvenientes. Los generadores de
ozono suelen ser caros y voluminosos. La Agencia de Protección
Medioambiental de EE UU ha impuesto unas limitaciones sumamente
estrictas sobre los niveles de concentración de ozono en el aire.
La inhalación de ozono puede provocar daños pulmonares. Así, los
dispositivos con ozono utilizados para esterilizar agua deben
ofrecer protección contra las emisiones de ozono desprendidas por
el agua y la acumulación de altas concentraciones de ozono en el
aire alrededor de la máquina expendedora. Además, los generadores
de ozono requieren la producción de alto voltaje, ya que suelen
basarse en la aplicación de descargas en corona para generar ozono
a partir del oxígeno. Como consecuencia, surgen nuevas dudas sobre
la seguridad, relacionadas con el uso de alto voltaje. En algunas
ocasiones, se requiere además una fuente de oxígeno purificado. Es
más, dado que el ozono es sumamente reactivo, no puede almacenarse
en agua y debe ser generado según la demanda del sistema.
En la patente US-6.240.952
concedida a Schroeder se describe un sistema expendedor de productos
asépticos que incluye un equipo conectado para esterilización,
interpuesto en el circuito de comunicación de líquidos, con una
fuente de suministro de productos asépticos esencialmente
convencional y un sistema expendedor de productos esencialmente
convencional. La conexión para esterilización está equipada con un
sistema de limpieza automática que permite inyectar, y en
consecuencia evacuar, una combinación de gas a presión, chorro de
líquidos y/o soluciones esterilizadoras dentro del equipo de
conexión para esterilización. Se conecta un controlador a cada
fuente de suministro, para suministrar selectivamente el líquido
elegido a la conexión para esterilización y a través de la máquina
expendedora. El líquido elegido se evacua a continuación por la
válvula terminal del expendedor. El protocolo de limpieza consiste
en la circulación inicial de agua, seguida de la circulación de un
líquido esterilizador, que se mantiene durante un tiempo en un ciclo
de impregnación. Finalmente, se introduce gas a presión para
eliminar el agua y/o los restos de solución esterilizadora que
pudiera contener el sistema, hasta llegar a la válvula expendedora.
Este método de limpieza in situ resulta engorroso y complejo,
debido a la necesidad de cierto número de canalizaciones para
esterilización/lavado y un mismo número de fuentes de suministro
para esterilización/lavado conectadas a dichas canalizaciones. En
consecuencia, se trata de un sistema más apto para ser instalado
externamente y conectado a una máquina expendedora tradicional. Es
más, el sistema consume un gran volumen de producto esterilizador,
dado que éste se utiliza para recorrer toda la máquina expendedora
y posteriormente se elimina a través de la válvula expendedora. Para
reducir el volumen de esterilizador utilizado dentro de la máquina
expendedora, los protocolos de limpieza prevén un ciclo de
impregnación durante el cual el esterilizador permanece un tiempo en
el interior del sistema. Sin embargo, para que resulte realmente
efectiva, la impregnación debe mantenerse durante varias horas, lo
que implica que sólo pueda cumplirse plenamente con el protocolo de
limpieza si ésta se lleva a cabo durante la noche.
Los sistemas de esterilización de máquinas
expendedoras de alimentos conocidos en la técnica suelen tardar un
tiempo considerable en completar el ciclo. Los ciclos completos de
lavado y limpieza, incluyendo los tiempos para calentar las
soluciones limpiadoras, pueden prolongarse desde 20 minutos hasta
más de una hora, en el caso de expendedores de alimentos
tradicionales, lo que en general sólo resulta comercialmente viable
en ciertas horas del día. La expendición de determinados productos,
como productos higiénicamente sensibles, requiere una limpieza más
frecuente. Según los índices de proliferación de microorganismos,
por ejemplo, éstos podrían llegar a duplicarse en media hora, lo
que daría lugar a un volumen perjudicial de microorganismos en
cuestión de horas. Los esterilizadores químicos deben entrar en
contacto totalmente con el canal de paso y con todas las superficies
para limpiarlos.
En la patente EP-0.245.641,
titulada Machine for the treatment and/or the preservation of
beverage or liquid or pasty food mixes, se describe un sistema
que permite mantener en condiciones "estériles" una máquina
expendedora de alimentos/bebidas en el punto en que el producto
expendido es expulsado por la boquilla del expendedor, es decir, en
cuanto entra en contacto con el exterior.
De forma parecida, en
GB-2.367.105, titulada Cleaning Conduits,
Especially in Milk Vending Machines, se detalla un sistema de
control que analiza el tiempo, el volumen o el número de
expendiciones desde la última operación de limpieza, para iniciar
de forma automática la siguiente. Este sistema, sin embargo, no está
diseñado para adaptarse a un expendedor de bebidas que requieran
mezcla, en los que la leche no está en contacto únicamente con la
conducción de salida, sino también con un canal mucho más intrincado
que incluye el recipiente de mezcla, la batidora y la boquilla. En
la patente GB-2.367.105 se recomienda también el uso
concurrente de luz ultravioleta para fines de esterilización, lo
que resulta poco práctico en una máquina expendedora de productos
que requieren mezcla.
En la patente US-2002/0.074.350
se describe un dispositivo expendedor de bebidas según el preámbulo
de la reivindicación 1.
En consecuencia, se observa la necesidad de
disponer de un sistema para limpieza in situ que resulte más
práctico, menos laborioso y más rápido que los sistemas conocidos y
que garantice las condiciones higiénicas de la máquina
expendedora.
\vskip1.000000\baselineskip
El presente invento hace referencia a una
máquina expendedora de alimentos equipada con un mecanismo de
expendición de los alimentos, un mecanismo de limpieza y un
controlador. El mecanismo de expendición de alimentos incluye una
fuente de suministro de alimentos, configurada para recibir un
alimento o un ingrediente alimenticio, un conducto para alimentos
conectado a la fuente de suministro de alimentos que envía el
alimento o el ingrediente alimenticio, y un mecanismo expendedor
configurado para expender raciones de alimento o de ingrediente
alimenticio desde el conducto, a través de un canal de expendición.
El mecanismo de limpieza incluye un conducto para limpieza
conectado al mecanismo de expendición de alimentos, para canalizar
un líquido limpiador a lo largo del canal del líquido limpiador,
conectado para fines de limpieza al mecanismo de expendición de
alimentos cuando se dan las condiciones para llevar a cabo una
operación de limpieza en, al menos, un segmento del canal de
expendición. El controlador opera en conexión con el mecanismo de
limpieza para activar el mecanismo de limpieza y provocar que
limpie el segmento del canal de expendición automáticamente,
respondiendo a ciertas condiciones predeterminadas. El controlador,
el mecanismo de expendición y el mecanismo de limpieza están
configurados para conmutar entre las operaciones de expendición de
raciones y de limpieza en una serie de intervalos durante el día,
sin la intervención material de un operador.
Con arreglo a otro aspecto del invento, el
mecanismo de limpieza puede configurarse para que lleve a cabo la
operación de limpieza sin interrumpir esencialmente el
funcionamiento del mecanismo de expendición. Preferentemente, la
operación se prolonga entre 10 y 20 minutos.
Con arreglo a otro aspecto del invento, se
proporciona una máquina expendedora que incluye además una alerta
para el operador, en la que el controlador opera en conexión con la
alerta para que ésta advierta a un operador de la necesidad de
activar la operación de limpieza. La máquina expendedora puede
incluir también al menos un temporizador y un sensor,
configurándose el temporizador para cronometrar intervalos entre
operaciones de limpieza, y asociándose el controlador con al menos
uno de los dos dispositivos, el temporizador o el sensor, para
activar el mecanismo de limpieza a partir de información recibida de
al menos el temporizador o el sensor.
La operación de limpieza puede incluir una
operación de esterilización con agua caliente. De acuerdo con otro
aspecto más del invento, la operación de esterilización está
configurada para proporcionar automáticamente agua caliente, a una
temperatura de entre 75ºC y 95ºC, en intervalos de tiempo
predeterminados.
El mecanismo de limpieza está configurado para
llevar a cabo una primera y una segunda operaciones de limpieza,
distintas entre sí. El controlador puede estar configurado para
accionar automáticamente el mecanismo de limpieza y llevar a cabo
selectivamente la primera o la segunda operación de limpieza. La
primera operación de limpieza incluye una operación de
esterilización, mientras que la segunda operación de limpieza
incluye una operación de limpieza y esterilización. El controlador
está configurado para llevar a cabo la primera operación de limpieza
varias veces al día. El mecanismo de limpieza está configurado para
llevar a cabo la primera operación de limpieza utilizando un
líquido limpiador que contenga, al menos, (i) un detergente, (ii) un
material cáustico, y (iii) un material ácido, mientras que en la
segunda operación de limpieza se utiliza agua caliente.
Con arreglo a otro aspecto más del invento, la
máquina expendedora puede configurarse para expender hasta 10
raciones simultáneamente, aptas para consumo individual. El
expendedor puede configurarse también para expender una única ración
cada vez.
Con arreglo a otro aspecto más del invento, el
mecanismo de limpieza puede configurarse para que haga recircular
el líquido limpiador a través del canal del líquido limpiador. La
máquina expendedora puede incluir también un dispositivo de calor
configurado para calentar el líquido limpiador cuando dicho líquido
limpiador se haga recircular por el canal del líquido limpiador. El
mecanismo de limpieza puede incluir también un depósito conectado
para fines de intercambio de líquidos con el canal del líquido
limpiador y configurado para contener un cierto volumen de líquido
limpiador.
Con arreglo a otro aspecto del invento, el
controlador puede configurarse para que active el mecanismo de
limpieza en intervalos predeterminados, para esterilizar una parte
del mecanismo de expendición.
Con arreglo a otro aspecto más del invento, la
máquina expendedora puede incluir también una carcasa de máquina
expendedora que aloje la fuente de suministro del producto
alimenticio, el conducto del producto alimenticio, el mecanismo de
expendición y el mecanismo de limpieza. De esta forma, la máquina
expendedora puede configurarse de tal modo que no sea necesario que
un operador conecte una fuente externa de suministro de productos
alimenticios o de solución limpiadora para llevar a cabo una
operación de expendición o de limpieza.
Con arreglo a otro aspecto más del invento, el
mecanismo de limpieza puede operar en conexión con el conducto del
producto alimenticio y el mecanismo de expendición y configurarse
para que limpie por separado el conducto del producto alimenticio,
el mecanismo de expendición y el mecanismo de limpieza.
La máquina expendedora del invento está
relacionada con un método para accionar un expendedor de productos
alimenticios. El método incluye la expendición de raciones de
producto alimenticio o ingredientes de producto alimenticio desde
un mecanismo expendedor a lo largo de un canal de expendición; el
direccionamiento de un líquido limpiador a lo largo de un canal
para el paso de líquidos limpiadores, conectado operativamente al
mecanismo de expendición de alimentos para llevar a cabo una
operación de limpieza al menos en una parte del canal de
expendición; y la conmutación entre la operación de expendición de
productos alimenticios o ingredientes de productos alimenticios y
la operación de limpieza, en varios intervalos durante el día, sin
la intervención material de un operador.
El líquido limpiador puede ser también agua,
dirigida a lo largo del canal para el paso del líquido limpiador,
con el fin de esterilizar un segmento del canal para el paso del
líquido limpiador. El agua puede dirigirse con un caudal medio para
líquidos de entre 0,2 m/s y 2,0 m/s a lo largo del canal. Además, la
temperatura del agua puede situarse entre 75ºC y 95ºC. El líquido
puede enviarse en intervalos de entre una vez cada diez minutos
hasta una vez cada 12 horas. Es más, el agua puede circular durante
un tiempo de entre 30 segundos y 30 minutos.
La primera operación de limpieza puede llevarse
a cabo en diferentes intervalos de tiempo antes de llevar a cabo
una segunda, y distinta, operación de limpieza tras un segundo
intervalo. El método puede incluir además el calentamiento del
líquido limpiador en el canal para el paso de líquidos.
El método puede incluir también la determinación
automática, mediante un dispositivo controlador, del momento en que
debe iniciarse la operación de limpieza, y el envío de una señal de
puesta en marcha de la limpieza para que se inicie la operación de
limpieza. La señal de puesta en marcha de la limpieza puede arrancar
automáticamente una operación de limpieza y/o puede advertir a un
operador de la necesidad de activar una operación de limpieza.
Debe entenderse que tanto la descripción general
precedente como la descripción detallada que se ofrece a
continuación son meros ejemplos, cuyo objetivo es el de explicar
mejor el invento reivindicado.
Los esquemas que se adjuntan, y que forman parte
integrante de la presente especificación, se aportan con fines
ilustrativos y para facilitar la comprensión del sistema, el método
y el programa legible por ordenador que componen el invento.
Acompañados de la descripción, los dibujos sirven para explicar los
principios del invento, siendo los siguientes.
En la figura 1 se muestra una representación
esquemática de un ejemplo de una forma de realización de una
máquina expendedora automática de productos alimenticios
correspondiente al presente invento, y en ella se ilustran los
principales componentes de dicha máquina expendedora;
En la figura 2 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se muestra el
distribuidor de la leche;
En la figura 3 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra también
un panel de control y el controlador;
En la figura 4 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra la
boquilla expendedora en una posición de expendición;
En la figura 5 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra la
boquilla de expendición en una posición de limpieza y/o
esterilización;
En la figura 6 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra una
sección transversal del distribuidor de la leche;
En la figura 7 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra la
punta de la varilla;
En la figura 8 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustra una
sección transversal del distribuidor de la leche, conectado a un
accesorio del conjunto del depósito de la leche que consiste en un
tubo flexible;
En la figura 9 se muestra una representación
esquemática parcial de la máquina expendedora automática de
productos alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran el
accesorio y el tubo flexible del conjunto del depósito de la leche,
y la válvula de pinzamiento del expendedor;
En las figuras 10-12 se muestran
representaciones esquemáticas parciales de la máquina expendedora
automática de productos alimenticios de la figura 1, y en ellas se
ilustra el accesorio correspondiente al presente invento;
En la figura 13 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante la operación de expender
capuchino/leche;
En la figura 14 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante la operación de lavado
posterior a la expendición de la bebida;
En la figura 15 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante una operación diaria de
esterilización con agua caliente;
En la figura 16 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante una operación diaria de
lavado inicial de LIS;
En la figura 17 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante una operación diaria de
vaciado del depósito de LIS;
En la figura 18 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante la circulación para una
operación de limpieza en bucle, destinada a limpiar el recipiente de
mezcla y la boquilla;
En la figura 19 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante la circulación para una
operación de limpieza en bucle destinada a limpiar adicionalmente el
distribuidor de la leche;
En la figura 20 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante una operación diaria de
llenado del depósito de LIS;
En la figura 21 se muestra una representación
esquemática de la máquina expendedora automática de productos
alimenticios de la figura 1, y en ella se ilustran los canales de
flujo que se mantienen activos durante una operación de lavado del
distribuidor de la leche, en tiempo de inactividad de la
máquina;
En la figura 22 se muestra una representación
esquemática de las temperaturas que alcanzan los líquidos en
distintas partes de la máquina expendedora de productos alimenticios
durante una operación de limpieza y lavado para esterilización con
agua caliente;
En la figura 23 se muestra una representación
esquemática de las temperaturas que alcanzan los líquidos en
distintas partes de la máquina expendedora de productos alimenticios
durante una operación de limpieza in situ (LIS) con agua
caliente.
A continuación se hará referencia detalladamente
a las formas de realización preferentes del invento, del que se
ilustra un ejemplo en los esquemas adjuntos. El dispositivo que se
presenta aquí resulta especialmente adecuado para expender
productos alimenticios líquidos o en polvo. El término "producto
alimenticio" incluye cualquier producto comestible, sólido o
líquido, que pueda ser expendido por una máquina expendedora,
incluyendo sin carácter restrictivo bebidas, guarnición para
postres, productos lácteos y no lácteos, y demás. El presente
invento resulta especialmente adecuado para mezclar y expender
productos alimenticios líquidos que contengan leche, dado que
incluye un mecanismo de autolimpieza programable que puede
contribuir a evitar que se estropeen los productos alimenticios de
contenido láctico cuando se encuentran dentro del canal del líquido
alimenticio. El invento hace referencia también a la limpieza
automática de las máquinas expendedoras de bebidas en las que se
utilizan ingredientes inductores microbiológicamente sensibles, como
leche o concentrados líquidos de contenido láctico, así como otros
productos alimenticios, como guarniciones para postres y demás. En
especial, puede utilizarse agua caliente para esterilizar los
equipos de este equipo, haciéndola circular a través de la máquina
expendedora según una frecuencia, duración y temperatura
predeterminadas. Es más, si bien es posible utilizar refrigeración
en algunas formas de realización del invento, por ejemplo para la
expendición de productos refrigerados, éste también permite
expender productos sin refrigerar.
El suministro del líquido limpiador puede
llevarse a cabo, dentro de la máquina expendedora, mezclando un
concentrado limpiador químico, suministrado por un depósito de dicho
concentrado, con agua procedente de una fuente de agua para obtener
un agente limpiador químico que pueda utilizarse como líquido
limpiador. En este texto, el término "limpiador" incluye en
general cualquier líquido utilizado para limpiar, lavar o
esterilizar el canal para el paso de líquidos, y deberá
interpretarse en el sentido más amplio para abarcar varios tipos
distintos de procesos de limpieza y esterilización utilizando
diferentes agentes limpiadores. El término "limpieza" se
refiere en general a la operación de desengrasar el canal para el
paso de líquidos, mientras que "esterilizar" hace referencia
en general a reducir la carga microbiológica, incluyendo la carga de
esporas.
Los solicitantes descubrieron, mediante
experimentación directa, que el uso exclusivamente de agua caliente
como líquido limpiador, especialmente como agente esterilizador,
haciéndola circular según unos intervalos predeterminados y bajo
ciertas condiciones mediante un mecanismo de limpieza, incluyendo
temperaturas preseleccionadas, durante períodos de tiempo
establecidos, puede reducir el crecimiento de sustancias
microbiológicas. Además, el mecanismo de limpieza puede incluir
opcionalmente un depósito configurado para contener un volumen
intermedio de líquido limpiador, una conducción en bucle conectada
al depósito y configurada para facilitar la circulación del líquido
desde el depósito, a lo largo del canal para el paso de líquidos y
de nuevo hacia el depósito, y un desagüe conectado al montaje, para
evacuar el líquido.
Preferentemente, el mecanismo de limpieza está
configurado para llevar a cabo la operación de limpieza sin
necesidad de interrumpir sustancialmente el mecanismo de expedición.
Así, por ejemplo, durante el horario comercial habitual, es
preferible que el mecanismo de limpieza no interrumpa el
funcionamiento de la máquina durante más de 10-20
minutos, dado que no es deseable interrumpir la expendición de
productos durante períodos más largos, en horario comercial. De
forma más preferente incluso, el mecanismo de limpieza operaría
únicamente durante 5-15 minutos, o más
preferentemente si cabe entre 30 segundos y 7 minutos. Esto permite
evitar una interrupción sustancial del mecanismo de expedición.
Además de un depósito intermedio, o en lugar de
éste, también es posible en el invento utilizar un calentador
alineado en el canal para el paso de líquidos (como el dispositivo
calentador 990 que se ilustra en la figura 18) para calentar
continuamente y hacer circular un pequeño volumen de agua u otro
líquido limpiador. La posibilidad de desinstalar el depósito
permitiría el diseño de una máquina expendedora de productos
alimenticios de menores dimensiones, con el consiguiente ahorro
económico. El líquido limpiador puede obtenerse calentando el agua
procedente del suministro de agua en el calentador, hasta alcanzar
cierta temperatura, y hacer circular el líquido según los
intervalos y durante los períodos más efectivos para producir un
efecto esterilizador. En cualquiera de las modalidades, el líquido
limpiador limpia el canal del paso de líquidos al circular sobre él
o a través de él.
Además, puede utilizarse un controlador para
controlar un proceso limpiador. El controlador podrá incluir
generalmente un temporizador u otro dispositivo de activación
periódica. La máquina expendedora puede incluir también un panel de
control, y puede programarse un controlador, por ejemplo un
controlador central, para que active toda la operación de limpieza
respondiendo a la solicitud del usuario. Opcionalmente, o
adicionalmente, puede programarse el controlador central para que
active automáticamente la operación controlada temporalmente de un
ciclo de limpieza con el líquido limpiador a través del canal para
el paso de líquidos, seguido de la producción temporalmente
controlada de al menos un ciclo de esterilización con el líquido
limpiador a través del canal para el paso de líquidos.
En caso de que se desee utilizar un líquido
limpiador además de agua, la máquina expendedora puede incorporar
una fuente de suministro del líquido limpiador, por ejemplo un
recipiente extraíble que contenga el concentrado del líquido
limpiador. La fuente de suministro del líquido limpiador se conecta
preferentemente, en el canal para el paso de líquidos, a una
válvula de retención controlada por el controlador, para que expida
y, opcionalmente, dosifique un cierto volumen de concentrado
limpiador. Este concentrado puede hacerse circular sin utilizar
ningún depósito, o podría hacerse circular alternativamente a través
de un depósito para preparación del agente limpiador destinado a
limpiar el canal para el paso de líquidos.
La circulación del líquido limpiador puede
llevarse a cabo automáticamente, a intervalos periódicos, durante
las horas en que no se utiliza la máquina expendedora, a petición de
un usuario o de forma automática, en intervalos de tiempo
predeterminados. Si se desea, el canal para el paso de líquidos
puede lavarse antes de hacer circular el líquido limpiador por su
interior. Además, un segmento del canal para el paso de líquidos
puede cerrarse, para que el resto de segmentos del canal para el
paso de líquidos reciban el líquido limpiador.
Puede proporcionarse un programa legible por
ordenador que contenga además instrucciones para controlar un
dispositivo que haga recircular el líquido limpiador en bucle a
través del canal para el paso de líquidos. El líquido limpiador
puede hacerse recircular, por ejemplo, mediante una bomba controlada
por el controlador o un distribuidor de válvula apto para dirigir
un cierto caudal a través del bucle del líquido introduciendo
líquido a alta presión a través del bucle del líquido.
Opcionalmente, pueden aportarse algunas piezas a la máquina
expendedora para el vaciado y eliminación periódicos del líquido
limpiador reciclado. Dichas piezas podrían ser, por ejemplo, una
válvula de solenoide situada en una canalización de desagüe que
pudiera ser abierta selectivamente por el controlador para
facilitar el vaciado del depósito, por efecto de la gravedad o de la
presión.
Adicional o alternativamente, podría aportarse
también un dispositivo para direccionar el líquido limpiador hacia
un recipiente de mezcla en el interior de la máquina expendedora,
con el fin de limpiar el recipiente de mezcla y el canal para el
paso de líquidos, situado por debajo del recipiente de mezcla en el
sentido de la corriente. Dicho dispositivo puede incluir, por
ejemplo, un distribuidor de válvula equipado con válvulas de
solenoide que puedan ser abierta o cerradas selectivamente por el
controlador, pudiéndose configurar selectivamente dicho
distribuidor para direccionar agua caliente o una solución acuosa
que contenga un concentrado limpiador hacia el recipiente de mezcla
y los segmentos del canal para el paso de líquidos situados por
debajo del recipiente de mezcla, en el sentido de la corriente.
Puede proporcionarse un programa legible por
ordenador, al igual que en el controlador. El controlador puede ser
configurado por el programa legible por ordenador para limpiar el
recipiente de mezcla utilizando el mecanismo de limpieza: llenando
el recipiente hasta que rebose el líquido limpiador. El dispositivo
limpiador puede comprender un distribuidor con válvula de solenoide
controlado por el controlador para llenar el recipiente de mezcla
hasta el punto de rebose. El dispositivo para recoger el líquido
rebosante del recipiente puede incluir, por ejemplo, un faldón
alrededor del recipiente de mezcla, conectado a la conducción de
desagüe. El dispositivo para direccionar selectivamente el líquido
recogido de nuevo hacia el depósito puede incluir un distribuidor
con válvula de solenoide controlado por un controlador que esté
configurado para abrir y cerrar selectivamente válvulas y/o poner
en marcha bombas para direccionar el líquido recogido de nuevo hacia
el depósito intermedio y/o para evacuar y desechar de la máquina
expendedora el líquido recogido.
Adicional o alternativamente, el programa
legible por ordenador puede configurarse además para que accione
automáticamente el mecanismo de limpieza y haga circular el líquido
limpiador durante intervalos periódicos de inactividad de la
máquina expendedora o a petición de un usuario.
A efectos explicativos e ilustrativos, y sin
carácter limitativo, en la figura 1 se presenta un ejemplo de forma
de realización del dispositivo correspondiente al invento, que será
designado en términos generales con la cifra de referencia 100.
Aunque aquí se representa una máquina expendedora de productos
alimenticios específica, el invento es aplicable a máquinas
expendedoras de prácticamente cualquier configuración, en las que
se desee limpiar periódicamente el sistema como medida de
mantenimiento. Entre estas máquinas expendedoras pueden incluirse
aquellas configuradas para expender productos alimenticios como
zumos, yogurt líquido, coberturas para postres y productos
similares.
La máquina expendedora automática de alimentos
puede incluir una conexión de interfaz configurada para establecer
el suministro de un producto, como un líquido de base láctica, un
dispositivo de mezcla configurado para contener el líquido de base
láctica y preparar un producto de base láctica, una boquilla
conectada al dispositivo de mezcla para expender el producto de
base láctica, un canal para el paso de líquidos configurado para
direccionar el producto de base láctica desde la conexión de
interfaz, a través del dispositivo de mezcla y hasta la boquilla, y
un mecanismo de limpieza situado en la máquina expendedora y
consistente en suministro de líquido limpiador y canal de flujo,
configurado para dirigir el líquido limpiador hacia o a través del
canal para el paso de líquidos.
La máquina expendedora 100 comprende una
conexión de interfaz 233 configurada para establecer el suministro
de un líquido de base láctica 211a desde una fuente de suministro de
alimentos, como un depósito para líquidos de base láctica 211, un
dispositivo de mezcla 400 configurado para recibir el líquido de
base láctica 211a y preparar un producto de base láctica, una
boquilla 500 conectada para intercambio de líquidos al dispositivo
400, con el fin de expender el producto de base láctica, un conducto
para alimentos o canal para el paso de líquidos 600 configurado
para dirigir el producto de base láctica de modo que fluya desde la
conexión de interfaz 233 a través del dispositivo de mezcla 400
hasta el mecanismo de expendición, por ejemplo una boquilla 500, y
un mecanismo de limpieza 700 situado en la máquina expendedora 100 y
comprendiendo un suministro 987a de líquido limpiador y un canal de
flujo 800 configurado para llevar el líquido limpiador hacia o a
través del canal para el paso de líquidos 600. El mecanismo de
limpieza 700 está situado preferentemente, al menos parcialmente o
bien completamente, en el interior de la carcasa 1500 de la máquina
expendedora 100 (véase la figura 3). Más preferentemente incluso,
no es necesario conectar una fuente de suministro externa de líquido
limpiador (por ejemplo, detergente) a la máquina expendedora 100
para llevar a cabo la operación de limpieza.
Cada una de las características referenciadas en
el párrafo anterior se describirá con mayor detalle a continuación,
para presentar posteriormente el dispositivo en su conjunto,
incluyendo algunas formas ejemplares de preparación y expendición
de productos y operaciones de autolimpieza del dispositivo.
En la figura 2 se ilustra la conexión de
interfaz 233 y las estructuras asociadas a ella. La conexión de
interfaz 233 está preparada para configurar el suministro de
líquido de base láctica 211a desde un depósito para líquidos de
base láctica 211 hacia una canalización de expendición 620. El
distribuidor 230 comprende un subconjunto desmontable o un conjunto
recipiente 210 que se conecta y puede desconectarse de un
distribuidor 230. El distribuidor 230 comprende una carcasa 232 con
una conexión de interfaz 233 para establecer conexión para
intercambio de bebidas o de productos alimenticios líquidos desde
el conjunto recipiente 210 hasta la canalización de expendición
620. El sistema distribuidor es apto para ser recorrido por líquidos
limpiadores a chorro emitidos por la conducción de emisión a chorro
235. Entre los líquidos limpiadores puede incluirse agua caliente
820 o fría 810, productos químicos, vapor o cualquier combinación
de todos ellos. Los líquidos limpiadores pueden enviarse
selectivamente a través de la conducción para emisión a chorro 235,
por ejemplo, abriendo y cerrando selectivamente ciertas válvulas
que podrían establecer una conexión para intercambio de líquidos
entre la conducción para emisión a chorro 235 y la fuente de
suministro de líquido limpiador (véase la figura 1), estando
controladas dichas válvulas por un controlador programable
1000.
Aunque en esta forma de realización se ilustra
la expendición de un líquido de base láctica, en otras formas de
realización podrían expenderse otros productos. Asimismo, podrían
expenderse otros tipos de productos alimenticios, incluyendo, por
ejemplo, otros productos alimenticios sensibles microbiológicamente,
como bebidas de base láctica, postres lácticos, etcétera. También
podrían expenderse productos alimenticios no sensibles
microbiológicamente utilizando la máquina expendedora 100. Es más,
los productos alimenticios podrían suministrarse también en forma
de concentrado o listos para ser utilizados (es decir, no
concentrados). Pueden utilizarse distintas modalidades de
concentrado, por ejemplo líquido o en polvo.
El conjunto recipiente 210 comprende
preferentemente un envase o depósito 211 que contiene el producto
alimenticio 212 y termina en un accesorio 300. El envase o depósito
211 podría ser normalmente del tipo "bolsa en caja" o
cualquier otro envase flexible desechable que permita un transporte
y almacenamiento sencillos y prácticos. Sin embargo, son posibles
también otras opciones, como la recepción de una lata que podría ser
rellenada por un operador. El tubo flexible 212 está sellado o
fijado preferentemente directo al puerto del envase 215 y está
producido con materiales que permitan el sellado con el material del
envase. El conjunto recipiente 210 con su membrana 350 podría
esterilizarse preferentemente, por ejemplo mediante irradiación,
antes de llenarse. El llenado del líquido alimenticio se lleva a
cabo preferentemente en condiciones asépticas. Un llenado aséptico
puede obtenerse llenando a través del puerto o la abertura del
propio envase o llenando el accesorio 300 conectado al tubo
flexible que posteriormente se sella de la forma adecuada. En
consecuencia, un conjunto recipiente 210 de este tipo puede
mantenerse en condiciones asépticas hasta que se rasgue la membrana
350 u, opcionalmente, se retire, lo que resulta ventajoso para el
transporte, el almacenamiento y la carga del conjunto recipiente
210 en la unidad de expendición, a temperatura ambiente, sin
requerir refrigeración. Un conjunto como este, de depósito flexible
y tubo flexible, se describe con mayor detalle en la patente
US-6.024.252 concedida a Clyde y titulada
Dispenser System, cuyo contenido queda incorporado de forma
expresa mediante esta referencia.
El conjunto recipiente 210 está conectado al
sistema distribuidor 230, con su accesorio 300 conectado a la
conexión de interfaz 233 y el tubo flexible 212 conectado a la
válvula de pinzamiento 260 o a una estructura similar que permita
mantener en condiciones estériles el segmento superior, en el
sentido de la corriente, 212a del tubo flexible 212 y el envase o
depósito 211. Normalmente se aportan también válvulas adicionales,
como la válvula 216, y una bomba 203, para garantizar el control del
flujo del producto hacia la canalización de expendición 620 (véase
la figura 1). El distribuidor 230 comprende un medio de acoplamiento
236 que se conecta complementariamente, de forma práctica y con
posibilidad de desconexión, al accesorio terminal 300 del invento.
La configuración del medio de acoplamiento 236 podría variar
ampliamente dependiendo del tipo y la forma del accesorio que se
debe bloquear en la conexión de interfaz 233. El medio de
acoplamiento debería ofrecer una conexión hermética con la conexión
de interfaz 233 para establecer una comunicación para intercambio
de líquidos fiable y segura entre el conjunto recipiente 210 y la
canalización de expendición 620 del distribuidor 230.
Preferentemente, se proporciona un sistema de retención accionado
por resorte 237 apto para enganchar el medio de acoplamiento 236
del accesorio 300 que fuerza elásticamente el accesorio 300 hacia la
conexión de interfaz 233. Es evidente que la conexión entre el
accesorio 300 y el sistema distribuidor 230 podría llevarse a cabo
mediante otro medio equivalente, por ejemplo mecanismos de leva o
palanca, que aporte esencialmente el mismo resultado sin alejarse
del espíritu del invento.
En una modalidad de limpieza, el sistema
distribuidor 230 puede dirigir el líquido limpiador dentro del
accesorio 300 hasta el punto de pinzamiento 266, para limpiar
periódicamente este segmento del conjunto recipiente. En esta
configuración, la válvula de pinzamiento 260 garantiza que la parte
superior, en el sentido de la corriente, del conjunto recipiente
210 permanezca aislada y estéril. Lo más importante es que se
observa claramente que la configuración acortada del accesorio 300
permite reducir efectivamente el segmento inferior 212b, en el
sentido de la corriente, del tubo flexible 212, que requiere
limpieza. En el accesorio 300 es muy limitada además la posibilidad
de depósito de microorganismos, dado que el contacto con el líquido
se ve reducido a una corta superficie interna tubular. Así, pueden
mejorarse considerablemente las condiciones higiénicas de los
productos alimenticios expendidos, reduciéndose proporcionalmente
los riesgos de contaminación y crecimiento bacterianos. Como
consecuencia, puede expenderse a temperatura ambiente mediante la
unidad de expendición, un concentrado bajo en ácidos, como un
concentrado láctico, procedente de un recipiente procesado
asépticamente, sin que se requiera refrigeración del
recipiente.
Una máquina expendedora automática de productos
alimenticios puede comprender también un dispositivo de mezcla
configurado para recibir el producto alimenticio y preparar, por
ejemplo, un producto de base láctica.
En las figuras 1 y 3 se ilustra un dispositivo
de mezcla 400 correspondiente a una forma de realización del
invento. Al utilizar esta forma de realización del invento, un
operador selecciona la bebida deseada, por ejemplo un capuchino, en
el panel de mandos 1100 del dispositivo. Respondiendo a esta entrada
de datos por parte del usuario, un controlador electrónico 1000
inicia el proceso de preparación de la bebida de base láctica y
acciona las distintas piezas de la máquina expendedora 100 que se
describe aquí. El flujo del producto alimenticio, como un líquido
de base láctica 211a procedente del depósito 211 puede suministrarse
a través del distribuidor 230, según se ha descrito anteriormente.
Una bomba 203, preferentemente una bomba peristáltica, puede aportar
presión para forzar el líquido de base láctica 211a y hacerlo pasar
más allá de la válvula de pinzamiento 260 hasta un recipiente de
mezcla 406, conectado a una batidora 409.
El recipiente de mezcla 406 y la batidora 409
forman parte de un dispositivo mezclador 400. Mientras el líquido
de base láctica 211a fluye en dirección al recipiente de mezcla 406,
la válvula de suministro de agua caliente 950 se abre para permitir
que empiece a fluir agua caliente 820 procedente de un depósito 751
de agua caliente 820 hacia el recipiente de mezcla 406, donde el
agua caliente 820 y el líquido de base láctica 211a empiezan a
mezclarse. El recipiente de mezcla 406 se activa para que mezcle la
combinación de agua caliente 820 y líquido de base láctica 211a. A
continuación, la mezcla de leche caliente reconstituida 211b fluye
desde el recipiente 406, a través de la batidora 409, a través de
la boquilla de expendición 500 y hacia el interior del receptáculo,
por ejemplo una taza 516, que se recibe en un punto de expendición
418. Esta fase se prolonga durante un período predeterminado para
permitir la dosificación del agua caliente 820 y del líquido de base
láctica 211a para la preparación de una ración individual de la
bebida. Transcurrido dicho período, la válvula 203 se cierra. El
punto de expendición 418 tiene preferentemente las dimensiones
adecuadas para alojar una taza o un baso para bebidas, y para
posicionar la boquilla a menos de unos 10 cm por encima de la
superficie de la bebida, aunque podrían utilizarse otras distancias
en otras formas de realización.
Después de un lapso predeterminado,
preferentemente de alrededor de un segundo, la batidora 409 se
apaga, y se activa una bomba de café 411 para expender concentrado
de café, preferentemente en dosis controladas, procedente de un
depósito de café 412, que se vierte en el recipiente de mezcla 406.
Opcionalmente, en caso de que la bebida preparada sea chocolate
caliente, se activa la bomba 411a para distribuir el concentrado de
chocolate de un depósito de chocolate 412a. Los depósitos 412 y 412a
están construidos preferentemente de forma muy similar al depósito
211, es decir, son bolsas desechables selladas herméticamente, pero
también podrían ser distintos entre sí, en otras formas de
realización. El café y el agua caliente 820 fluyen hacia el
interior del recipiente de mezcla 406, a través de la batidora 409 y
a través de la boquilla 500 y hacia el interior de la taza 516,
durante un tiempo predeterminado y según una velocidad seleccionada
para elegir la dosis deseada de café y agua caliente. Una vez
alcanzada la dosis deseada, la bomba de café 411 se desactiva. Si
bien aquí se utilizan concentrados líquidos bombeados, también
podrían utilizarse concentrados en polvo suministrados mediante un
mecanismo adecuado, como un transportador a tornillo sin fin y
similares. Es más, la máquina expendedora 100 puede utilizarse para
mezclar dos o más productos alimenticios para ser expendidos, a
partir de formas concentradas o listas para su uso.
Una máquina expendedora automática de productos
alimenticios puede utilizar una boquilla conectada para intercambio
de líquidos con el dispositivo mezclador, con el fin de expender el
producto alimenticio. Tal y como se ilustra en la figura 3, se
aporta una boquilla de expendición 500. Preferentemente, la boquilla
500 es apta para autolimpieza. Haciendo referencia a la figura 4,
la boquilla 500 comprende un cuerpo 508 de forma generalmente
cilíndrica. El cuerpo 508 comprende un segmento medio 508a, y dos
segmentos finales 508b y 508c, cada uno de ellos con un diámetro
más pequeño que el del segmento medio 508a. El cuerpo 508 está
equipado con un conducto transversal 550 que se extiende
longitudinalmente en el centro del cuerpo 508. El conducto 550
comprende un primer segmento final 551 al que se halla conectado a
un cabezal de boquilla 512 y un segundo segmento final 552 destinado
a ser conectado a una canalización para suministro de líquidos a
través de un conducto. En este ejemplo, el cabezal de boquilla 512
está atornillado al extremo libre del segmento 508b del cuerpo 508 y
un conector 514 está fijado al extremo libre del segmento 508c. El
cabezal de boquilla 512 comprende un canal 509 doblado en ángulo
recto, que tiene una primera parte 509a conectada al conducto 510 y
una segunda parte 509b abierta al exterior, a la que se rosca un
cilindro biselado 513. El cilindro biselado 513 delimita con la
parte 509b del canal 509 y un orificio anular para líquidos o
bebidas 518, cuya forma determina la forma del chorro del líquido.
En el ejemplo ilustrado en la figura 4, el chorro adopta la forma de
"C" que se indica mediante líneas discontinuas. De esta forma,
el conector 514 define una entrada para líquidos o bebidas 516 y el
orificio para líquidos o bebidas 518 define una boca de salida para
líquidos o bebidas.
Podrá observarse que al roscar el cabezal de
boquilla 512 al cuerpo 508 y al roscar el cilindro biselado 513 al
cabezal de boquilla 512 se facilita que estos elementos puedan
intercambiarse y se aporta una ventajosa flexibilidad a la boquilla
de expendición 500. Concretamente, la boquilla de expendición 500
puede adaptarse rápida y fácilmente a bebidas que requieran bocas
de salida 518 de distinto tamaño, o a chorros de distinta forma. La
boquilla de expendición 500 comprende además un elemento colector
520 que presenta en términos generales la forma de un manguito
cilíndrico abierto por ambos extremos. El manguito colector 520
dispone de un segmento posterior 520a que se extiende mediante un
segmento frontal truncado 520b convergente. El manguito 520 está
fijado con las abrazaderas 506a, 506b. En el ejemplo que se ilustra,
el manguito 520 consta de dos partes conectadas entre sí por una
pluralidad de tornillos 522 que se extienden longitudinalmente en el
grueso de las paredes de dichas piezas de manguito. El cuerpo 508 y
el cabezal de boquilla 512 se guían y se deslizan axialmente en el
interior del manguito 520.
De forma más precisa, el cuerpo 508 y el cabezal
de boquilla 512 tienen movilidad respecto al manguito 520, entre
una primera posición, denominada posición de expendición e ilustrada
en la figura 4, en la que el cabezal de boquilla 512 se libera del
manguito 520, es decir, se sitúa fuera del manguito 520 para poder
expender una bebida dentro del receptáculo R; y una segunda
posición, denominada posición de limpieza e ilustrada en la figura
5, en la que al menos una parte del manguito 520 está situada
delante de la boca de salida de las bebidas 518 para recoger el
líquido limpiador 984a emitido por la boca de salida de bebidas
518.
En la posición de expendición, el cabezal de
boquilla 512 se proyecta desde el segmento frontal 520b del manguito
520 y una bebida B proporcionada a través de la conducción 550,
simbolizada con una línea negra en la figura 4, puede expenderse a
través de la boca de salida de bebidas 518 del cabezal de boquilla
512, dentro del receptáculo R dispuesto debajo de la boca de salida
de bebidas 518.
En la posición de limpieza, la pared interna 524
del manguito 520 define con la superficie externa 526 del cuerpo
508 una cámara de limpieza 528 en la que se alojan el cabezal de
boquilla 512 y, en especial, la boca de salida de bebidas 518. La
cámara de limpieza 528 comunica con el exterior a través de los
orificios de desagüe 530 situados en una pared interna del manguito
520. Dependiendo de cada caso en particular, el orificio de desagüe
530 está conectado, bien al sistema de alcantarillado (que no se
ilustra), o bien a un depósito de recuperación (por ejemplo el
depósito 980 de LIS, véase la figura 1), con el fin de permitir que
el líquido limpiador pueda reintroducirse en un circuito cerrado
mediante un dispositivo de depósito y bomba. Dos juntas de sellado,
la junta frontal 532 y la junta posterior 534 están dispuestas a
ambos lados de la boca de salida de bebidas 518, y su función es la
de sellar la cámara 528.
Preferentemente, la junta frontal 532 está
formada por una junta sellada y está dispuesta entre una superficie
frontal 536 de sección truncada 520b en torno a la abertura frontal
del manguito 520 y una superficie complementaria 538 definida por
un aro 540 aportado en la parte frontal del cabezal de boquilla
512.
Se observará que el aro 540 está situado en el
exterior del manguito 520, independientemente de que la boquilla de
expendición 500 se encuentre en la posición de expendición o en la
posición de limpieza. Se observará que la superficie frontal 536 y
la superficie complementaria 538 son preferentemente planas para
garantizar el sellado adecuado de la cámara 528 en la posición de
limpieza. La junta posterior 534 está formada por una unión
selladora dispuesta entre el segmento cilíndrico de la pared interna
524 del manguito 520 y el segmento medio 508a del cuerpo 508.
Normalmente, la junta de sellado frontal 532 es una junta tórica y
la junta de sellado posterior 534 es una junta de labios. En la
posición de limpieza, el cuerpo 508 se desplaza de tal modo que el
aro 540 establece un contacto a tope la superficie frontal 536 para
que la cámara 528 sea hermética.
Así, cuando deba utilizarse un líquido limpiador
además de agua, o en sustitución de ésta, un líquido que contenga
detergente o una solución limpiadora, el elemento 984a simbolizado
con una línea continua en la figura 5, que recorre el conducto 550,
puede dirigirse hacia el conducto 509 del cabezal de boquilla 512, y
luego hacia la cámara 528 y alrededor del cabezal de boquilla 512
antes de fluir a través de la boca de salida 530 y pasar al desagüe
o a un depósito de recuperación. Entre los productos limpiadores
adecuados, además del agua, se incluyen detergentes, soluciones
cáusticas y ácidas, vapor, formaldehído, ozono, agua caliente e
iluminación ultravioleta, entre otros.
Con el fin de garantizar el movimiento relativo
entre el manguito 520 y el cuerpo 508, dicho cuerpo 508 está
conectado a un medio accionador 542 fijado a una placa base 504.
Preferentemente, el medio accionador 542 está formado por un
accionador electromagnético de solenoide 544 conectado a un resorte
direccional 545. La varilla 546 del accionador 544 se fija al
segmento 508a del cuerpo 508 y el resorte direccional 545 se dispone
alrededor de la varilla 546, entre el cuerpo 508 y el accionador
544.
Así, respondiendo a una señal de control
originada en un controlador 1000 (véase por ejemplo la figura 3),
el medio accionador 542 permite que la boquilla de expendición 500
pase automáticamente a sus posiciones de expendición y de limpieza.
De forma más específica, a falta de cualquier señal del accionador
544, el solenoide deja de recibir energía y el resorte direccional
545 presiona el cuerpo 508, en el sentido de la flecha F1, hasta
situar el dispositivo de expendición 100 en la posición de
expendición que se muestra en la figura 4. Ante la presencia de una
señal en el accionador 544, se suministra energía al accionador
electromagnético de solenoide 544 y tiende a presionar el cuerpo
508, en el sentido de la flecha F2, hasta situar el dispositivo de
expendición 100 en la posición de limpieza que se ilustra en la
figura 5. Es innecesario decir que puede utilizarse cualquier otro
tipo de accionador, siempre que permita dotar al cuerpo 508 de un
movimiento de traslación respecto al manguito 520. Como ejemplo,
podría preverse la posibilidad de sustituir el accionador
electromagnético 544 con un dispositivo de dirección provisto de
sistemas de embrague, o con un accionador eléctrico.
En la patente subordinada de Estados Unidos con
número de serie 10/133.126 concedida a W. Carhuff et al.,
presentada el 11 de octubre de 2002 y titulada FLUID DISPENSING
DEVICE WITH SELFCLEANING NOZZLE AND METHODS OF USE, se ofrecen
más detalles acerca de la boquilla de autolimpieza. Dicha patente
queda expresamente incorporada a la presente mediante esta
referencia.
Si bien en el presente texto se ha descrito una
boquilla accionable, también puede utilizarse una boquilla
ordinaria, para una forma de realización alternativa del invento.
Una boquilla de este tipo podría limpiarse, en una operación de
limpieza, dirigiendo un líquido limpiador a través de ella. Con
arreglo a esta forma de realización alternativa, podría
establecerse un bucle recirculante para limpieza, por ejemplo si un
operador conecta un tubo a la boquilla durante una operación de
limpieza rutinaria. Con arreglo a esta forma de realización
alternativa, es posible establecer un bucle recirculante para
limpieza, algo que puede llevar a cabo un operador, por ejemplo,
conectando un tubo a la boquilla durante una operación de limpieza.
De esta forma, la boquilla de expendición puede configurarse para
colocarse en conexión selectiva para intercambio de líquidos con el
mecanismo de limpieza 700.
Con arreglo a otro aspecto del invento, y
refiriéndonos ahora a las figuras 1 y 3, después de un pequeño lapso
para proporcionar el resto de agua caliente 820 necesario para la
receta, la válvula de suministro de agua caliente 950 se cierra. El
agua caliente 820 sobrante después de haber añadido el producto
alimenticio (por ejemplo, el líquido de base láctica 211a y café)
presenta la ventaja de permitir la recuperación de la mayor parte
del producto alimenticio sobrante en el recipiente de la batidora
406 y la batidora 409 del sistema y dentro de la taza 516.
A continuación, se abre una válvula de chorro de
agua 413, preferentemente durante varios segundos, según se
describe más adelante, para suministrar agua 810 a una boquilla de
rociado 414 que pulveriza el agua 810 sobre la espuma que cubre la
bebida de capuchino preparada en la taza 516. En el ejemplo de
expendición de café, esta fase de pulverización sirve para limpiar
el marro de café en la capa superior de la espuma y blanquear así
la capa superior de espuma del capuchino. También rompe las burbujas
de mayores dimensiones y humedece la espuma, de modo que se refina
la estructura de la espuma y se aporta a la cobertura un aspecto
batido y cremoso que mejora la homogeneidad de su presentación.
Para completar una pulverización adecuada de la
capa de espuma y lograr un blanqueado y una presentación
satisfactorios de la espuma, debe tenerse cuidado con las
dimensiones de las gotas de agua. El tamaño adecuado para las gotas
de agua es resultado de una combinación entre las dimensiones del
orificio de la boquilla, el diseño del orificio de la boquilla y la
presión en la que se suministra el agua 810 a la boquilla de
pulverización. La boquilla 414 presenta preferentemente un orificio
de dimensiones situadas entre 0,1 y 1 mm, más preferentemente entre
0,50 y 0,85 mm, y más preferentemente entre 0,7 mm y 0,8 mm. Se
obtuvieron resultados óptimos con una boquilla provista de un
orificio cuyas dimensiones eran de 0,762 mm.
La boquilla 414 se acciona preferentemente para
distribuir gotas de agua, según una configuración divergente, sobre
la superficie de la espuma. La configuración divergente ha
demostrado proporcionar gotas de agua de menores dimensiones, en
comparación con la configuración recta, y da lugar a un efecto de
lavado extenso y uniforme sobre la espuma, sin formar huecos en la
superficie, aunque también podrían utilizarse alternativamente una
configuración recta u otras. La boquilla 414 dispone preferentemente
de un orificio cónico apto para formar un ángulo de pulverización
divergente de unos 45 a 60 grados, y más preferentemente de entre 50
y 55 grados.
Se describen otros detalles relativos a los
materiales y los métodos que pueden utilizarse para tratar la
espuma utilizando pulverización de agua, en la solicitud de patente
pendiente de aprobación con número de serie
US-10/268.777, de Peter W. Carhuff et al.,
presentada el 11 de octubre de 2002 y titulada FROTH
SHOWERING, que se incorpora al presente documento mediante esta
referencia.
La máquina expendedora automática de productos
alimenticios puede comprender también un canal para el paso de
líquidos configurado para dirigir el producto alimenticio y hacerlo
fluir desde la conexión de interfaz a través del dispositivo de
mezcla hasta la boquilla.
Según la forma de realización que se presenta, y
haciendo referencia específicamente a las figuras 1 y 2, el
dispositivo de expendición 100 que se presenta incluye en términos
generales el distribuidor 230 insertado en comunicación para
intercambio de líquidos en el depósito 211 y una canalización de
expendición descendente 620 que puede conducir hasta un dispositivo
de mezcla 400 como el descrito anteriormente, hasta un conducto de
distribución 710 y hasta la boquilla 500.
\newpage
Según la forma de realización que se presenta,
el canal para el paso de líquidos 500 puede ser cualquier canal
apto para ser recorrido por productos alimenticios, así como
cualquier canal apto para ser recorrido por un líquido limpiador.
Así, por ejemplo, durante el funcionamiento rutinario de la máquina
expendedora 100, el canal para el paso de líquidos podría incluir
cualesquiera superficies que estuvieran en contacto con un producto
alimenticio. Esto podría comprender, evidentemente, al menos el
depósito 211, el tubo flexible 212, el accesorio 300, la conexión
de interfaz 233, la canalización de expendición 620, el dispositivo
de mezcla 400, el conducto de distribución 710 y la boquilla 500.
También podría incluir las bombas 411 y 411a, y los recipientes 412
y 412a. El número de recipientes de concentrado, bombas, tubos
flexibles de expendición, etc. que componen el canal para el paso
de líquidos depende exclusivamente de la complejidad y el tipo de
dispositivo de expendición 100.
La máquina expendedora automática de productos
alimenticios puede comprender además un mecanismo de limpieza
situado en la máquina de expendición e incluir un suministro de
líquido limpiador y un canal de flujo configurado para distribuir
el líquido limpiador hacia o a través del canal para el paso de
líquidos.
Según la forma de realización que se presenta, y
en relación con las figuras 1 y 2, el distribuidor higiénico 200
correspondiente al presente invento incluye un distribuidor 230 y
algunas partes del sistema de limpieza in situ (LIS). Las
partes del sistema LIS pueden incluir, por ejemplo, un depósito para
limpieza o "intermedio" 980 (si está previsto), una válvula
986 y una válvula limpiadora 987 conectadas a los recipientes 986a y
987a que contienen el líquido limpiador, la bomba LIS 988, el
depósito de agua 751, y las válvulas 750, 755, 945, 950, 955 y 989.
El sistema LIS puede utilizarse para limpiar cualquier parte de la
máquina expendedora 100. Sin embargo, podría utilizarse cualquiera
de las posibles disposiciones de las válvulas, depósitos, etc. y
tubos flexibles para expender un producto alimenticio y limpiar
periódicamente el sistema correspondiente al presente invento. El
sistema LIS podría utilizarse también para desincrustar. En este
caso, podría instalarse un recipiente con una solución ácida,
dispuesto con una válvula de control, para suministrar la solución
ácida al sistema. La solución ácida podría suministrarse en forma
de concentrado y diluirse con agua en el depósito LIS 980. La
máquina expendedora 100 puede equiparse también, si es necesario,
para desincrustar la caldera (el depósito de agua caliente 751) y
el quipo asociado haciendo circular periódicamente una solución
ácida a través de dicho depósito. Otras partes de la máquina
expendedora podrían desincrustarse de forma similar,
periódicamente.
Haciendo referencia a la figura 2, el
distribuidor 230 es apto para ser recorrido y limpiado a chorro
selectivamente con líquidos limpiadores como agua caliente 820,
vapor y agentes químicos esterilizadores distribuidos por la
conducción para limpieza 703 o la conducción para esterilización
704. La selección y la apertura de la conducción para limpieza 703
o de la conducción para esterilización 704 pueden llevarse a cabo
mediante las válvulas 705, 706 controladas por el controlador 1000
(véanse las figuras 1 y 2). Normalmente, para los concentrados de
base láctica, se escogerán agentes esterilizadores de un grupo
formado por sosa cáustica, soluciones detergentes de espuma
controlada o soluciones cloradas o fenólicas. Tal y como se ha
mencionado anteriormente, sin embargo, para fines de esterilización
también puede utilizarse agua caliente sola. El líquido limpiador
puede abarcar también agentes desincrustantes, como las soluciones
ácidas.
En una forma de realización del invento, el
líquido limpiador se hace circular a través del canal para el paso
de líquidos según unas velocidades medias de líquidos de entre 0,2
m/s y 2,0 m/s; o más preferentemente de entre 0,4 m/s y 0,8 m/s.
Cuando el líquido limpiador incluye un componente detergente y/o
cáustico, dicho líquido limpiador se hace circular preferentemente
a una temperatura para líquidos de entre 50ºC y 85ºC, y más
preferentemente aún de entre 60ºC y 75ºC. Cuando el líquido
limpiador incluye un componente ácido, el líquido limpiador se hace
circular preferentemente a una temperatura para líquidos de entre
40ºC y 70ºC. Incluso, más preferentemente, el líquido limpiador
ácido se hace circular a una temperatura para líquidos de entre
50ºC y 65ºC.
Cuando la fase de limpieza es una fase de
lavado, es preferible que su duración se prolongue entre diez
segundos y diez minutos; más preferentemente, entre treinta
segundos y cinco minutos; más preferentemente aún, entre uno y tres
minutos. Cuando la fase limpiadora es una fase de limpieza (es
decir, utilizando un detergente) su duración preferentemente será
de entre quince y veinte minutos; más preferentemente, de entre
treinta segundos y diez minutos; y más preferentemente aún de entre
uno y cinco minutos.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 6, un
distribuidor preferente 230 incluye una carcasa 232 de forma
esencialmente cilíndrica. Un primer extremo 231 de la carcasa se
equipa con una conexión de interfaz 233 apta para conectarse al y
desconectarse del accesorio 300 del conjunto recipiente 210. La
carcasa 232 presenta una configuración hueca, con un diámetro
interior central 744 que permite que un conjunto móvil de conducción
del líquido limpiador 733 se monte coaxialmente dentro del diámetro
interior central 744. El conjunto de conducción del líquido
limpiador 733 comprende un primer conector 734 que define una boca
de entrada 735 para que el líquido limpiador entre en el
distribuidor 230 formando un ángulo de unos 90 grados respecto al
eje longitudinal del diámetro interior central 744. De esta forma,
el conector 734 se conecta a una segunda pieza de conexión
intermedia en forma de "L" 736 del conjunto de la conducción
que dirige el flujo del líquido limpiador a lo largo del eje
longitudinal y se conecta a una tercera pieza de conexión 737. La
tercera pieza de conexión 737 está conectada a un elemento saliente
738 que incluye un conducto axial para transportar el líquido
limpiador hasta un puerto de líquidos 741 situado cerca de una
varilla terminal 743 del elemento saliente 738.
La varilla 743 presenta un extremo afilado 732
apto para cortar una membrana 350 (véase la figura 2) del accesorio
300 tras la activación hacia adelante del elemento saliente 738, con
un movimiento oscilatorio. Dado que las piezas 734, 736, 737, 738 y
743 están fijadas entre sí, todo el conjunto de conducción 733 puede
oscilar a lo largo del diámetro interior 744 de la carcasa 232.
Como se ilustra en la figura 7, la varilla 743 comprende
preferentemente una variedad de lengüetas cortantes 743a orientadas
en circunferencia para cortar la membrana 350 y producir una
abertura suficientemente amplia en el accesorio 300 para permitir
que el líquido de base láctica 211a recorra convenientemente el
accesorio 300 sin zonas de retención en las que podrían acumularse
fácilmente depósitos sólidos. Además, las lengüetas 743a podrían
contribuir también a dirigir el flujo del líquido limpiador hacia
el accesorio 300 y el tubo flexible 212 del conjunto recipiente
210.
Según la forma de realización descrita, además,
un segmento del elemento saliente 738 se guía ajustadamente en un
movimiento axial a lo largo del segmento del diámetro interior 744
de un cuerpo interno 745 de la carcasa 232. El cuerpo interno 745
está conectado mediante algún sistema de conexión, por ejemplo
roscado, a la parte del cuerpo frontal 746. El cuerpo frontal 746
comprende una cámara 747 cuyo diámetro es mayor que el diámetro
externo del elemento saliente 738, para marcar un compartimiento
anular que se extiende hacia el interior desde la conexión de
interfaz 233 hasta una conducción de desagüe 748 colocada en ángulo
recto respecto a la cámara 747. La cámara 747 y la conducción de
desagüe 748 constituyen una canalización de desagüe 760 que
finaliza en una salida de desagüe 761. Se instala una junta de
estanqueidad 749 entre el cuerpo interno 745 y el elemento saliente
738 para que la canalización de desagüe 760 resulte hermética en su
interior.
En el extremo posterior de la carcasa 232, se
aporta un accionador 762, preferentemente un accionador de solenoide
electromagnético montado coaxialmente en la parte hueca del cuerpo
posterior 763 de la carcasa 232. El accionador 762 se monta
enganchado al conjunto de la canalización del líquido limpiador, más
específicamente al segundo conector 736. El accionador 762 puede
ser de tipo solenoide balanceado. Así, respondiendo a una señal de
control originada en el circuito de control, el accionador presiona
sobre el conjunto de la canalización del líquido 733, en el sentido
de la flecha A que se ilustra en la figura 6, lo que provoca el
efecto de desplazar el elemento saliente 738 y su varilla 743 hacia
adelante, en una posición de inserción en la que la punta de la
varilla 743 se extiende más allá de la conexión de interfaz 233.
Cuando deja de suministrarse energía al accionador 762, el elemento
saliente 738 se detiene en la posición de inserción. Cuando el
accionador 762 deja de recibir energía, tiende a empujar el
conjunto de la canalización 733 hacia atrás, hasta una posición
retraída, por ejemplo, en el sentido de la flecha B, en la que la
varilla 743 se coloca en un punto de inserción relativo a la
conexión de interfaz 233. Puede observarse que el accionador 762
podría ser también de tipo a presión, sólo o combinado con un
resorte de retorno insertado entre la parte del cuerpo 745 y el
conector que presiona el elemento saliente 738 hacia atrás, hasta
la posición retraída, tras interrumpir el suministro de energía del
solenoide. Como se ilustra en la figura 6, la parte del cuerpo
posterior 763 de la carcasa 232 comprende un orificio alargado 765
cuya forma y dimensiones están adaptadas a la entrada y a los
conectores 734, 735 para desplazarse axialmente como si formara
parte integrante de todo el conjunto de la canalización del
líquido. Evidentemente el accionador del solenoide 762 también
podría sustituirse por un sistema de accionamiento equivalente,
como un mecanismo de leva, un engranaje de tornillo o un sistema de
cremallera y piñón. Como se ilustra en la figura 8, el distribuidor
230 comprende un medio de acoplamiento que se engancha
complementariamente al accesorio terminal 300 del conjunto
recipiente 210. La configuración del medio de acoplamiento podría
variar en gran medida dependiendo del tipo y la forma del accesorio
300 que debe fijarse en su lugar. El medio de acoplamiento debería
ser apto para proporcionar una conexión hermética en la conexión de
interfaz 233, con el fin de establecer una comunicación para el
paso de líquidos fiable y segura entre el segmento del tubo
flexible 212 y la canalización de expendición 620 del sistema
distribuidor 230 y evitar el riesgo de fugas de líquidos al
exterior del sistema. En una versión preferente, como se ilustra en
la figura 8, se aporta un soporte cargado con resorte 766 provisto
de una pestaña 770 apta para engancharse complementariamente a una
muesca de forma anular 723 del accesorio 300. De este modo, se
fuerza un contacto a tope entre el accesorio 300 y la superficie
final de la carcasa 232 contra un cierre 771 colocado en la
periferia de la conexión de interfaz 233 mediante una tuerca de
retención 768 que ejerce una fuerza progresiva sobre el soporte 766
al roscarse en un segmento de la parte del cuerpo 746 de la carcasa
232. El soporte 766 se dota de cierta elasticidad para evitar la
deformación permanente de los elementos y compensar la contrapresión
del resorte u otro medio elástico 780 insertado entre el soporte
766 y la parte del cuerpo 746.
Evidentemente, la conexión entre el accesorio y
el sistema distribuidor podría llevarse a cabo mediante otro medio
mecánico equivalente, por ejemplo con un mecanismo de tipo leva o de
tipo palanca, para conseguir el mismo resultado sin alejarse del
espíritu del invento. Es evidente también que el medio de recepción
del accesorio podría estar formado por una pieza saliente,
contrariamente a una ranura anular, y el soporte podría formarse a
partir de un entrante y no de una pestaña anular, y entonces la
pieza saliente del accesorio se ajustaría complementariamente al
entrante del
soporte.
soporte.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 9, el
sistema distribuidor 230 comprende además una válvula externa que
se sitúa preferentemente lo más cerca posible de la conexión de
interfaz 233 y que se engancha externamente al segmento del tubo
flexible 212 del conjunto recipiente 210. La válvula externa es
preferentemente una válvula de pinzamiento cargada con resorte 260,
provista de un elemento de pinzamiento 261 y de un bloque de
pinzamiento 262 y de un resorte tensor 263. El resorte tensor 263
ejerce constantemente una cierta presión de cierre sobre el
elemento de pinzamiento 261, en un punto de pinzamiento 266 del tubo
flexible y contra el bloque de pinzamiento 262. Debido a la tensión
del resorte tensor 263, la válvula 260 actúa de forma pasiva, en una
configuración de reposo. La presión ejercida por la válvula 260
suele ser suficiente para cerrar herméticamente el tubo flexible
212 en el punto de pinzamiento 266 cuando la bomba 203 no está
activa. De esta forma, el segmento del tubo flexible 212 situado
por encima del punto de pinzamiento 266, en el sentido de la
corriente, se mantiene estéril en esta situación de reposo. Cuando
la bomba 203 está activa, la presión ejercida por el flujo del
concentrado en la parte 212a situada en un punto más alto del tubo
flexible 212, en el sentido de la corriente, es suficiente para
superar el valor de tensión umbral del resorte tensor 263 y forzar
así la abertura de la válvula de pinzamiento 260.
La fuerza del flujo generada y la dirección del
flujo impiden que puedan llegar microbios a la parte superior del
tubo flexible, en el sentido de la corriente, que de esta forma se
mantiene en condiciones estériles. En una situación de limpieza en
la que el líquido limpiador se vierte a presión desde el sistema
distribuidor 230 dentro del accesorio 300 y la zona descendente
212b, en el sentido de la corriente, del tubo flexible 212, la
tensión umbral de la válvula de pinzamiento 260 puede ser elevada
hasta un valor superior por parte del accionador de pinzamiento
267, que ejerce una presión adicional sumada a la tensión del
resorte del elemento de pinzamiento 261. En consecuencia, la
tensión umbral de la válvula 260 se incrementa lo suficiente como
para superar la presión del líquido limpiador y asegurar que dicho
líquido limpiador no va a acceder a la parte estéril del conjunto
recipiente 210. Por ello, en todas las condiciones, el segmento 212a
del tubo flexible 212 situado más allá del punto de pinzamiento 266
se mantiene estéril mientras que el segmento 212b del tubo flexible
212 anterior al punto de pinzamiento 266, que deja de ser estéril
después de que se rompa la membrana 350, puede limpiarse y lavarse
periódicamente. Como consecuencia, las condiciones de expendición de
los líquidos microbiológicamente sensibles, por ejemplo
concentrados lácticos, se controlan de forma segura, sin necesidad
de refrigeración en la unidad expendedora 100.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 8, se
describirá a continuación la operación de limpieza cuando se
instala un nuevo conjunto recipiente 210 y se conecta al
distribuidor 230. Dado que el conjunto recipiente 210 comprende
piezas externas del accesorio y de la membrana 350 que no pueden
mantenerse estériles de inmediato y que establecen una conexión de
interfaz con la canalización de expendición 620 después de que el
accesorio 300 se acople al medio de acoplamiento del sistema
distribuidor 230, se aplica preferentemente una modalidad operativa
de limpieza preliminar a cada nuevo conjunto recipiente 210
destinada a evitar la contaminación inmediata de la canalización de
expendición 620 cuando se instala un nuevo conjunto recipiente
210.
Se describen otros detalles en relación con el
distribuidor 230 y el distribuidor para fines de esterilización 200
en la solicitud de patente pendiente de aprobación
US-10/187.939, de Peter W. Carhuff et al.,
presentada el 28 de junio de 2002 y titulada SANITARY MANIFOLD
SYSTEM AND METHOD FOR HIGIENICALLY DISPENSING FLUIDS, que se
incorpora a la presente mediante esta referencia.
La conexión de interfaz de la máquina
expendedora automática de productos alimenticios puede adaptarse
para enganchar el depósito del producto alimenticio, incluyendo
dicho depósito del producto alimenticio (por ejemplo, un líquido
microbiológicamente sensible) un segmento de tubo flexible y un
accesorio.
En la forma de realización presentada, y
haciendo referencia a las figuras 10 a 12, el accesorio 300 consta
de dos piezas principales, a saber, un primer elemento de cuerpo 301
y un manguito de forma anular 302 que, al ensamblarse y fijarse
ambos a una pieza o extremo terminal 303 del tubo flexible 212
forman un conjunto hermético al paso de líquidos entre el accesorio
300 y el tubo flexible 212.
Como se ilustra en la figura 11, el primer
elemento de cuerpo 301 del accesorio 300 incluye un segmento de
tubo o una toma 304 que se prolonga a lo largo del eje longitudinal
I. La toma 304 forma una superficie de enganche tubular con un
segmento externo configurado para conectarse al diámetro interno del
tubo flexible 212. Preferentemente, el tubo flexible 212 está
fabricado con material de plástico elástico que se extiende
ligeramente para adaptarse ajustadamente a la toma 304. En un primer
extremo de la toma 304 se proporciona una pared extensible 305 que
marca una boca de entrada de líquidos central 306 del eje I. Cuando
el tubo flexible 212 está acoplado a la toma 304, el tubo flexible
212 empuja la pared extensible 305.
El accesorio comprende además un segundo
elemento 307 que es un manguito, configurado preferentemente en
forma de anillo, con un diámetro interno 308 que forma una segunda
superficie de enganche al extremo del tubo flexible. El diámetro
interno del manguito 307 es apto para engancharse ajustadamente a la
superficie externa del tubo flexible, de modo que se establezca una
conexión hermética al paso de líquidos, como se ilustra en la figura
12. Más específicamente, la toma 304 y el diámetro interno 308
presentan distintas formas superficiales, dispuestas para formar
una cuña en el extremo del tubo flexible 212, de modo que dicho tubo
flexible 212 permita el desenganche tirando de él. En una forma de
realización preferente, la toma 304 posee una superficie de enganche
309 ahusada progresivamente en dirección al tubo flexible 212 para
formar una inclinación \theta1 respecto al eje longitudinal I. De
forma similar, el diámetro 308 presenta una superficie de enganche
310 ahusada progresivamente en la misma dirección, pero con una
inclinación \theta2 mayor que la \theta1, para formar una zona
en cuña 320 que puncione el tubo flexible 212 cerca de la
superficie radial 311 del manguito 307. Así, el tubo flexible 212
se fija adecuadamente entre la toma 304 y el manguito 307, mientras
que resiste una fuerza de estiramiento en sentido longitudinal
definida por "T". El manguito 307 soporta además un medio de
acoplamiento 312 configurado para engancharse al medio de retención
de una canalización de expendición. Cuando el accesorio 300 está
fijado a una canalización de expendición con un medio de
acoplamiento 312, la fuerza longitudinal aplicada al tubo flexible
212 en el sentido T provoca que el manguito 307 se ajuste más
internamente en el tubo flexible 212, fijando así el tubo flexible
212 en su posición dentro del accesorio 300. El diámetro externo D
del tubo flexible podría ser, por ejemplo, normalmente de entre 1 y
1,5 cm; mientras que la longitud L del accesorio podría ser
normalmente de entre 0,5 y 1,2 cm. Se han obtenido resultados
excelentes con un D de 1,2 cm y una L de 0,8 cm. El accesorio está
fabricado preferentemente con plástico para uso en alimentación,
como poliolefinas, poliamidas, poliestirenos o
tetrafluorolietilenos. Se describen más detalles en relación con el
accesorio y la forma en que interactúa con el distribuidor en la
solicitud de patente pendiente de aprobación
US-10/187.941, de Peter W. Carhuff, presentada el
28 de junio de 2002 y titulada HOSE FITMENT FOR DISPOSABLE FOOD
CONTAINER, que se incorpora a la presente mediante esta
referencia.
Pueden proporcionarse otros métodos de
utilización de la máquina expendedora correspondiente al presente
invento. En los ejemplos siguientes se presentan los métodos
preferentes de entre todos los posibles.
Puede aportarse un programa legible por
ordenador con instrucciones para accionar la máquina expendedora
correspondiente al presente invento. El programa informático podría
aportarse en forma de software o de hardware, por ejemplo un chip
de memoria. El programa informático podría grabarse utilizando
técnicas conocidas, como es bien sabido en la técnica, y
convertirse a código de máquina. El programa informático
correspondiente al invento contiene instrucciones para accionar la
máquina expendedora. Preferentemente, las instrucciones en formato
legible por ordenador se introducirán en un chip dentro de la
máquina expendedora 100 para que el controlador 1000 pueda acceder
a ellas cuando un operador esté utilizando el panel de control. De
esta forma, cuando un operador pulse un botón del panel de control
1100 para que se expenda un producto alimenticio o se lleve a cabo
una operación de limpieza, por ejemplo, el controlador podrá
acceder al chip informático que contiene las instrucciones en
formato legible por ordenador para accionar la máquina expendedora
100. Sin embargo, el programa informático podría adoptar también la
forma de software y ejecutarse desde un ordenador situado dentro o
fuera del dispositivo.
Asimismo, el programa legible por ordenador
podría configurarse para que las operaciones de limpieza se llevaran
a cabo automáticamente con arreglo al invento, en intervalos de
tiempo especificados. El programa legible por ordenador podría
configurarse así para accionarse respondiendo a un temporizador,
para llevar a cabo operaciones periódicas. En los ejemplos
siguientes, es preferible que el controlador 1000 lleve a cabo todas
las operaciones accionando el dispositivo, salvo que se especifique
que una tarea debe ser llevada a cabo por un operador. Sin embargo,
un operador podría llevar a cabo cualquiera de las operaciones (por
ejemplo abrir o cerrar una válvula) manualmente, según lo exijan la
conveniencia y las necesidades del operador. Además, no es necesario
que el controlador 1000 se encuentre físicamente en el panel de
control 1100. Preferentemente, el controlador 1000 se encontrará
dentro de la máquina expendedora 100, aunque podría localizarse
también fuera de la máquina expendedora 100.
Es más, el controlador 1000, el mecanismo de
expendición y el mecanismo de limpieza 700 están configurados para
conmutar entre la operación de expendición de raciones de producto
alimenticio y una operación de limpieza, sin prácticamente la
intervención de un operador. Según se describe aquí, la máquina
expendedora 100 puede configurarse para un funcionamiento
automático. El controlador 1000 puede programarse, por ejemplo, para
expender una o varias bebidas e iniciar, a continuación, una
operación de limpieza. La operación puede iniciarse automáticamente,
o puede iniciarse enviando una señal a una alerta para que indique
a un operador que ponga en marcha un ciclo de limpieza. De esta
forma, el sistema puede accionarse sin necesidad prácticamente de
intervención por parte de un operador.
El controlador 1000 se acciona preferentemente
en asociación con el mecanismo de limpieza 700 (como en el caso de
un sistema de limpieza in situ) para activar el mecanismo de
limpieza y lograr que limpie automáticamente ciertas partes del
mecanismo de expendición de alimentos, respondiendo a unas
condiciones predeterminadas. Dichas condiciones pueden basarse, por
ejemplo, en el tiempo transcurrido desde la última utilización de la
máquina expendedora, así como en el tipo de producto alimenticio
que se ha expendido por última vez. Así, por ejemplo, podría ser
deseable llevar a cabo una operación de limpieza con mayor
frecuencia cuando el producto alimenticio expendido más
recientemente contenga ingredientes microbiológicamente sensibles
(por ejemplo, un producto de base láctica). Por el contrario,
podrían prolongarse los intervalos para conservar las condiciones
estériles cuando se expendan ingredientes menos sensibles
microbiológicamente.
Estas condiciones predeterminadas pueden
cumplirse en varios intervalos durante un mismo día. Así, por
ejemplo, en horario comercial habitual en un restaurante o una
cafetería, cuando la máquina expendedora 100 suele ser utilizada
regularmente para la expendición de bebidas, podrían llevarse a cabo
operaciones de limpieza de corta duración (por ejemplo,
1-5 minutos) en la máquina expendedora 100, para
minimizar el crecimiento de materia biológica en la máquina
expendedora 100, sin interrumpir el uso de la máquina expendedora
100 durante largos períodos de tiempo.
Adicionalmente, el controlador 1000 podría
configurarse para solicitar a un operador que active una operación
de limpieza en la máquina expendedora 100 respondiendo a ciertas
condiciones predeterminadas, o podría activarla de forma automática
sin la intervención de ningún operador. El controlador 1000 podría
configurarse también para verificar para un operador que se está
llevando a cabo una operación de limpieza, o que ésta se ha
completado.
De acuerdo con este aspecto del invento, el
expendedor 100 podría incluir una alerta 1400, pudiendo ser
accionado el controlador 1000 en asociación con la alerta 1400 para
provocar que la alerta 1400 solicitara al operador la activación de
una operación de limpieza. La alerta podría ser, por ejemplo, un
indicador luminoso que se encendiera respondiendo al controlador,
y/o una alarma sonora o cualquier otro dispositivo que generara
algún tipo de sonido, o podría incluso adoptar otras formas, como
el envío al operador de un mensaje por radiofrecuencia, o un
mensaje de correo electrónico, etc. La alerta 1400 podría
localizarse dentro del controlador 1000 (figura 1) o en el exterior
de éste (figura 3).
El controlador 1000 puede configurarse también
para que determine automáticamente cuándo se iniciará una operación
de limpieza y envíe una señal de inicio de limpieza para que se
ponga en marcha la operación de limpieza. La señal de inicio de
limpieza puede configurarse para que ponga en marcha automáticamente
una operación de limpieza, por ejemplo, activando el mecanismo de
limpieza 700. Opcionalmente, la señal de inicio de limpieza puede
configurarse para que active la alerta 1400 y notifique así al
operador que debe iniciar una operación de limpieza como se ha
descrito anteriormente.
La máquina expendedora 100 puede comprender
también un temporizador configurado para que cronometre intervalos
entre operaciones de limpieza, asociándose el controlador 1000 con
el temporizador para activar el mecanismo de limpieza 700 a partir
de dichos intervalos. Es más, la máquina expendedora 100 puede
incluir también al menos un sensor comunicado con el controlador
1000. El controlador 1000 puede configurarse para que active una
operación de limpieza (por ejemplo, una operación de esterilización)
basándose en información recibida de al menos uno de ambos
elementos: el temporizador o el sensor.
Los sensores pueden ser sensores de temperatura,
de conductividad, de proximidad, disyuntores automáticos y
similares.
Pueden aportarse sensores de temperatura 991,
por ejemplo, en el depósito de LIS, o en el depósito intermedio 980
y en el depósito de agua caliente 751, como se ilustra en la figura
1. El depósito 980 puede equiparse con un calentador 993, como se
ilustra en la figura 1. Estos sensores pueden configurarse para que
"bloqueen" el sistema si la temperatura del agua es demasiado
fría para una LIS, un lavado con agua caliente o la expendición de
bebidas calientes. También pueden aportarse termostatos para el
termosellado de las bolsas y/o los recipientes del producto
alimenticio (por ejemplo leche) y los conductos asociados durante
las operaciones de cambio.
Pueden utilizarse sensores de conductividad 995,
por ejemplo, como un sensor de nivel en el depósito 980 o en el
depósito de agua caliente 751 o en el recipiente del detergente 987a
o sus respectivas canalizaciones de suministro al depósito 980,
para detectar la presencia de detergente.
Pueden aportarse sensores de proximidad 996
(figura 1) para detectar el contenido de diferentes recipientes de
suministro de productos alimenticios, como un depósito 211, mediante
medición del peso (por ejemplo, con un sistema de resorte) y para
garantizar una alineación y conexión adecuadamente ajustadas, por
ejemplo respecto al accesorio 300.
Pueden aportarse disyuntores automáticos 997
para limitar el movimiento de la varilla 743, para retraer la
boquilla de expendición 500, y para la válvula de pinzamiento 260
(figura 1).
Cada uno de los sensores y disyuntores
automáticos se conecta preferentemente, para fines funcionales, al
controlador 1000 para llevar a cabo operaciones de expendición y de
limpieza.
El controlador 1000 puede configurarse para que
lleve a cabo una primera y una segunda operación de limpieza,
diferentes entre sí, utilizando el mecanismo de limpieza 700. El
controlador 1000 puede configurarse para que accione
automáticamente el mecanismo de limpieza 1000 y se lleve a cabo
selectivamente la primera o la segunda operación de limpieza. Así,
por ejemplo, el controlador 1000 puede configurarse para llevar a
cabo una operación de esterilización seguida de una segunda
operación que incluya una limpieza y esterilización simultáneas. El
controlador 1000 puede configurarse también para que se lleve a cabo
una operación de limpieza seguida de una operación de
esterilización. La operación de esterilización puede llevarse a cabo
varias veces al día, y la operación de limpieza y esterilización
puede llevarse a cabo a diario, o preferentemente por la noche,
fuera del horario comercial. Una operación de limpieza que se lleve
a cabo utilizando detergente, un producto cáustico o ácido, o una
combinación de detergente y producto cáustico, seguida de una
operación de limpieza con agua caliente que esterilice la máquina
expendedora. Es más, la esterilización con agua caliente puede
llevarse a cabo varias veces al día, sin utilizar otros agentes
limpiadores.
La máquina expendedora 100 puede configurarse
también para expender diferentes cantidades de producto alimenticio.
Así, por ejemplo, la máquina expendedora 100 puede configurarse
para que expenda hasta 10 raciones simultáneamente, dosificadas
preferentemente para consumo individual, entre 2 y 8 raciones
simultáneamente, entre 3 y 5 raciones simultáneamente, o incluso
configurarse para expender una única ración cada vez.
Como se ilustra aquí, la máquina expendedora 100
es una máquina para servicio de alimentación que expende productos
para consumo individual destinada, pero no limitada, a ser utilizada
en restaurantes, cafeterías y/o entornos de oficina, donde podrían
llegar a expenderse varios centenares de bebidas en el transcurso de
una jornada laboral. No está previsto que la máquina expendedora
100 sea utilizada para la producción y el envasado masivo de
productos alimenticios dentro de una cadena de montaje, en el
entorno de una fábrica, donde se expenden miles de productos
alimenticios a diario.
La máquina expendedora 100 puede ser también una
carcasa expendedora 1500 (figura 3) que aloje la fuente de
suministro del producto alimenticio, el conducto del alimento, el
mecanismo expendedor y el mecanismo de limpieza y, opcionalmente,
el controlador. Dado que la máquina expendedora 100 puede
configurarse de tal modo que funcione autónomamente, no es
necesario conectarla o desconectarla de una fuente de suministro
externa para llevar a cabo la operación de limpieza o de
expendición.
Preferentemente, el mecanismo de limpieza
funciona en asociación con el conducto del producto alimenticio y
el canal de expendición, y está configurado para limpiar
individualmente el conducto del producto alimenticio, el mecanismo
de expendición y el mecanismo de limpieza. Es más, la máquina
expendedora 100 se configura preferentemente para que todas las
superficies que están en contacto con el producto alimenticio puedan
limpiarse con el mecanismo de limpieza 700.
Los ejemplos siguientes se ofrecen para ilustrar
las modalidades de funcionamiento preferentes de la máquina
expendedora automática correspondiente al presente invento. Cada una
de estas modalidades de funcionamiento se presenta exclusivamente
como ejemplo y no debe entenderse que limite en ningún sentido el
ámbito del invento. Así, por ejemplo, mientras algunas de las
formas de realización descritas anteriormente se refieren a una
máquina expendedora de leche/capuchino, la máquina expendedora 100
puede configurarse para expender muchos tipos de productos
alimenticios distintos, que pueden ser refrigerados o no
refrigerados, microbiológicamente sensibles o no, y similares.
A efectos meramente ilustrativos, y haciendo
referencia a las figuras 1-3, se ilustrará a
continuación un modo de funcionamiento correspondiente al presente
invento, en el que se instala un nuevo depósito 211 en sustitución
del depósito vacío.
En este ejemplo, el depósito 211 debe ser
sustituido por un operador. En la forma de realización que se
presenta, un operador de la máquina pulsa un botón 1110 del panel
de control 1100 para indicar que va a sustituirse el depósito 211.
A continuación, se abre la válvula de pinzamiento 216. En esta forma
de realización, el resorte tensor 263 carga una segunda válvula de
pinzamiento 260, que se abre manualmente tirando del elemento de
pinzamiento 261 y separándolo del bloque de pinzamiento 262 para
permitir la extracción del tubo flexible 212 y el depósito 211.
A continuación, un accionador 762 suministra
energía al distribuidor 230, desplazándose el elemento saliente 738
y la varilla 743 hacia atrás, alejándose de la zona del accesorio
300. Cuando la varilla 743 se ha retraído, deja de suministrarse
energía al accionador 762. A continuación se suministra energía al
accionador eletromagnético 544 de la boquilla expendedora 500, y la
boquilla expendedora 500 pasa a la posición de limpieza. Cuando la
boquilla 500 se encuentra en esta posición, deja de suministrarse
energía al accionador 544.
A continuación, el accesorio 301 (con la
membrana 350 intacta) situado en un extremo del tubo flexible 212
se desliza hacia el soporte 766 del distribuidor 230 de la máquina
expendedora 100. El soporte 766 se cierra manualmente girando una
tuerca de retención 768 que se agarra al accesorio 300 y tira de él
hasta ajustarlo perfectamente al distribuidor 230. Los conductos
del conjunto recipiente 210 se roscan a las válvulas de pinzamiento
260 y 216, así como a la bomba peristáltica de suministro 203.
A continuación se abre la válvula 750 del agua
caliente, lo que permite la entrada de agua caliente 820 a través
del elemento saliente 738 del distribuidor 230, su paso a través de
la parte frontal de la membrana 350 del accesorio y su vertido al
recipiente de mezcla 406. La batidora 409 se pone en marcha y la
válvula 930 se abre, forzando el paso del agua caliente 820 por la
batidora 409 y la boquilla 500, hasta el desagüe 940 a través de la
válvula de desagüe 930. El agua caliente 820 debería fluir ahora
desde la válvula de suministro de agua caliente 750, siguiendo todo
el recorrido hasta el sistema de drenaje a través de la válvula 930,
lo que esteriliza el canal de flujo al recorrerlo.
Esto inicia la esterilización de la zona de
suministro de leche y de contacto con el producto, incluyendo la
membrana 350 del accesorio 300. La membrana 350 sigue estando
intacta. Este flujo de agua caliente para esterilización 820 se
mantendrá preferentemente durante un tiempo predeterminado,
preferentemente de entre 1-2 minutos. Una vez
transcurrido el tiempo predeterminado, la válvula 750 se cierra. Un
breve momento después, preferentemente al cabo de varios segundos,
se desactiva la batidora 409. A continuación, se cierra la válvula
930. Entonces, se suministra nuevamente energía al accionador 544 y
éste causa que la boquilla de expendición 500 regrese a su posición
de expendición, después de lo cual deja de suministrársele energía.
Esta operación va seguida del cierre de la válvula de pinzamiento
216. A continuación, se suministra energía al accionador 762, con
lo que empuja al elemento saliente 738 con la varilla 743 contra el
accesorio 300 y rasga la membrana 350. A continuación, deja de
suministrarse energía al accionador 762. Después de un breve lapso
de tiempo, preferentemente de cerca de un segundo, se vuelve a
suministrar energía al accionador 762, que desplaza el elemento
saliente 738 con la varilla 743 para alejarlo de nuevo de la zona
del accesorio 300. Cuando la varilla 743 se encuentra en esta
posición, deja de suministrarse energía al accionador 762. En este
punto, el depósito 211 ha sido sustituido y su contenido está listo
para ser expendido, lo que se describe con mayor detalle en el
ejemplo II que se ofrece a continuación.
A efectos meramente ilustrativos, y haciendo
referencia a las figuras 1-3 y 13, se ilustra a
continuación un modo de funcionamiento de la máquina expendedora
automática de productos alimenticios correspondiente al invento, en
el que la máquina expende el producto alimenticio.
En este ejemplo, la máquina expendedora es
accionada por un operador para expender un producto alimenticio
consistente en una bebida capuchino de base láctica. En la forma de
realización que se presenta, un operador de la máquina pulsa un
botón 1120 seleccionando un capuchino en el panel de control 1100.
Respondiendo al encargo, el controlador 1000 abre la válvula 216 y
se enciende una bomba peristáltica 203 para que empiece a circular
el líquido de base láctica 211a. La presión generada por la bomba
203 fuerza el paso del líquido de base láctica 211a más allá de la
válvula de pinzamiento 260 cargada con resorte.
A continuación, el controlador abre la válvula
de suministro del agua caliente 950 para que empiece a fluir el
agua caliente 820. El agua caliente 820 fluye a través de la
canalización de suministro del agua 960 y el líquido de base
láctica 211a empieza a fluir a través de la canalización de
expendición 620 hacia el recipiente de mezcla 406, donde ambos
empiezan a mezclarse. El canal de flujo del líquido de base láctica
211a se representa en el canal de flujo 1292 en la figura 13,
mientras que el canal de flujo del agua caliente 820 se representa
en el canal de flujo 1290. El controlador 1000 activa a continuación
la batidora 409. Durante la operación de mezcla, el líquido de base
láctica 211a y el agua caliente 820 fluyen en sentido descendente
desde el recipiente de mezcla 406 hasta la batidora 409 donde se
baten y se mezclan hasta adquirir una consistencia básicamente
uniforme, y finalmente fluyen a través de la boquilla de expendición
500 y dentro de la taza 516. Esta fase se prolonga durante un
período predeterminado para obtener un volumen adecuado de la mezcla
láctica 211b. Transcurrido este período, el controlador 1000 apaga
la bomba 203. Después de un breve momento, preferentemente de cerca
de un segundo, se apaga la batidora 409 y se pone en marcha la bomba
de café 411. En este punto, el café y el agua caliente 820 fluyen
hasta el recipiente de mezcla 406, pasan por la batidora 409 (que en
este momento no está funcionando) y por la boquilla 500, hasta
llegar a la taza 516, durante un tiempo predeterminado para la
dosificación adecuada. El canal de flujo del café, en este modo de
funcionamiento, se representa con el canal de flujo 1293 en la
figura 13, y el canal de flujo del agua caliente 820 se representa
con el canal de flujo 1290.
Después de dosificar correctamente el café, se
apaga la bomba del café 411. Transcurrido un breve lapso de tiempo,
de unos segundos, para obtener una cantidad adecuada de agua
caliente 820 que permita preparar la bebida, se apaga la válvula de
suministro del agua caliente 950. Debería observarse que, al añadir
el resto de agua caliente 820 después de haber incorporado la
mezcla 211b láctica y el café a la taza 516 se facilita la
recuperación de la mayor parte de la mezcla 211b láctica y el café
del canal de flujo 600 del sistema, al arrastrar la mezcla 211b
láctica y el café hacia el interior de la taza 516.
A continuación, el controlador 1000 abre la
válvula de chorro de agua 413 durante varios segundos para enviar
el agua 810 a través de la boquilla de rociado 414. Este canal de
flujo se indica con el canal de flujo 1295 en la figura 13. La
boquilla de rociado 414 pulveriza sobre la espuma formada en la
parte superior de la copa, limpia la capa superior de espuma para
emblanquecerla y rompe las burbujas de mayor tamaño, además de
humedecer la espuma para mejorar su aspecto. Después de un tiempo
predeterminado, el controlador 1000 apaga la válvula de chorro de
agua 413 para detener la pulverización. Después de un breve lapso de
tiempo, preferentemente de alrededor de un segundo, se pone en
marcha el accionador 544 y éste desplaza la boquilla de expendición
500 hasta la posición de limpieza y/o esterilización. Cuando la
boquilla 500 llega a esta posición, el accionador 544 se apaga.
A continuación, el controlador 1000 abre la
válvula de suministro del agua caliente 950 para permitir que el
agua caliente 820 fluya hacia el recipiente de mezcla 406. La
batidora 409 se pone en marcha, a baja velocidad, y la válvula de
desagüe 930 se abre. El agua caliente 820 fluye hacia el recipiente
de mezcla 406, la batidora 409 y la boquilla de expendición 500
para lavar el sistema de cualquier producto alimenticio residual. El
canal de flujo 1290 del agua caliente 820 se ilustra en la figura
14. El líquido del lavado se dirige hacia el desagüe 940 a través
de la válvula 930. Este agua caliente 820 contribuye también a
mantener el sistema en condiciones higiénicas, al arrastrar y
eliminar los microorganismos que pudieran permanecer en el sistema.
Después de un breve lapso de tiempo, de varios segundos, se apaga la
válvula de suministro de agua caliente 950. Después de varios
segundos más, el controlador 1000 apaga la batidora 409 y la válvula
de desagüe 930. El controlador suministra energía entonces al
accionador 544 de la boquilla, y éste desplaza la boquilla de
expendición 500 hasta la posición de expendición. Una vez alcanzada
esta posición, el controlador 1000 deja de suministrar energía al
accionador 544.
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A efectos meramente ilustrativos, y haciendo
referencia a las figuras 1-3 y 6, se describirá a
continuación una modalidad de funcionamiento de la máquina
expendedora automática de productos alimenticios correspondiente al
presente invento, en el que las piezas del canal para el paso de
líquidos 600, incluyendo la canalización de expendición 620 y la
boquilla de expendición 500, se limpian periódicamente con chorro de
agua para fines de mantenimiento de las condiciones higiénicas. El
controlador 1000 puede programarse para que lleve a cabo esta
operación en cualquier intervalo de tiempo especificado.
Preferentemente, este mantenimiento higiénico se lleva a cabo
después de haber alcanzado un período predeterminado de inactividad
de la máquina expendedora. Así, por ejemplo, si la máquina
expendedora no ha sido utilizada para expender bebidas durante un
cierto período de tiempo, por ejemplo de entre dos y cuatro horas,
la máquina expendedora llevará a cabo entonces una operación de
mantenimiento de las condiciones higiénicas.
En primer lugar, se suministra energía al
accionador 762 del distribuidor 230, que empuja el elemento saliente
738 con la varilla 743 hacia el accesorio 300. La punta de la
varilla 743a se proyectará hacia el accesorio 300. En cuanto la
varilla 743 se encuentre en esta posición, dejará de suministrarse
energía al accionador 762.
A continuación, se suministra energía al
accionador de pinzamiento 267, aplicando una presión adicional a la
válvula de pinzamiento 260 de carga con resorte, para asegurar que
no van a producirse fugas de agua caliente 820 a través de la
válvula de pinzamiento 260 hacia la zona estéril de contacto con la
leche. Cuando el elemento de pinzamiento 261 ha alcanzado un punto
predeterminado (y en consecuencia, una presión de cierre
predeterminada), deja de suministrarse energía al accionador de
pinzamiento 267.
En este punto, se suministra energía al
accionador 544 de la boquilla de expendición 500, y la boquilla de
expendición 500 se desplaza a la posición de limpieza y/o
esterilización. Cuando la boquilla 500 se encuentra en esta
posición, deja de suministrarse energía al accionador 544. Esta
operación va seguida de la apertura de la válvula de derivación 750
del agua caliente, y también de la válvula de desagüe 930. El agua
caliente 820 fluye ahora desde el depósito de agua caliente 751, a
través de la válvula 750 y el elemento saliente 738 del
distribuidor 230, más allá de la varilla 743 y hasta el área del
accesorio 300, a través del distribuidor 230, saliendo hacia la
canalización de expendición del distribuidor de esterilización 620 y
hacia el recipiente de mezcla 406. El recipiente de mezcla 406 se
llena con agua caliente 820, hasta el punto en que ésta rebosa del
recipiente de mezcla 406 y fluye hacia el interior del faldón 410, a
través de la canalización de rebose 964 y hacia el desagüe 940 a
través de la válvula de desagüe 930. La válvula 260 se mantiene
cerrada en este ejemplo de modo de funcionamiento, impidiendo que
el agua caliente 820 entre en el tubo flexible 212 desde el
depósito 211 y se mezcle con el líquido de base láctica 211a del
depósito y lo contamine. El agua caliente 820 sigue rebosando del
recipiente de mezcla durante un tiempo predeterminado, normalmente
de unos 30 segundos, después del cual se detiene.
Una vez finalizado el período de rebose del agua
caliente 820, se pone en marcha la batidora 409, y se bombea el
agua caliente 820 del recipiente de mezcla 406 a través de la
boquilla de expendición 500, hasta salir por el desagüe 940 a
través de la válvula 930. Este flujo del agua caliente 820 prosigue
idealmente durante un cierto intervalo de tiempo, preferentemente
de un minuto, o incluso más preferentemente de dos minutos.
Transcurrido dicho intervalo de tiempo, se cierra la válvula 750 de
suministro de agua caliente. Un breve momento después,
preferentemente de un lapso de dos segundos, se apaga la batidora
409 y se cierra la válvula de desagüe 930. Se suministra energía al
accionador 762 del distribuidor 230, que tira del elemento saliente
738 con la varilla 743 para alejarlo del accesorio 300. Cuando la
varilla 743 se encuentra en su posición retraída, deja de
suministrarse energía al accionador 762. A continuación se
suministra energía al accionador 544, que desplaza la boquilla de
expendición 500 hasta su posición de expendición. Cuando la boquilla
de expendición 500 ha alcanzado la posición de expendición, deja de
suministrarse energía al accionador 544.
Finalmente, se suministra energía al accionador
de pinzamiento 267, liberando la presión mecánica ejercida
anteriormente sobre la válvula de pinzamiento 260. La válvula 260 se
mantiene cerrada por efecto de la presión ejercida solamente por el
resorte tensor 263. Cuando el elemento de pinzamiento 261 ha
alcanzado un punto predeterminado, deja de suministrarse energía al
accionador de pinzamiento 267. En este punto, la operación se ha
completado y el sistema ha sido limpiado y/o esterilizado.
Según este ejemplo, la máquina expendedora puede
equiparse con un sensor de temperatura 991 (véase la figura 18),
configurado para medir la temperatura del agua en el canal de
circulación. Podría aportarse también un dispositivo calentador,
como un calentador incorporado 990, configurándose el controlador
1000 para controlar el calentador 990 y provocar que caliente el
agua respondiendo a la información enviada por el sensor de
temperatura. De esta forma, puede mantenerse un flujo recirculante
de agua caliente para esterilización durante períodos de tiempo
prolongados (por ejemplo, de 30 minutos) sin que sea necesario
disponer de un depósito de agua de grandes dimensiones. Sin
embargo, también puede aportarse un depósito de agua de grandes
dimensiones en las formas de realización adecuadas. Al incorporar
los calentadores 990, y posiblemente otros, en el interior de la
máquina expendedora 100, se elimina la necesidad de depender de un
depósito 751 exclusivamente para el agua caliente. De hecho, es
posible utilizar una combinación adecuada de calentadores en línea,
en lugar del depósito 751 si es necesario. Esta opción puede
contribuir a reducir las dimensiones de la máquina expendedora y
permite el suministro de agua caliente a demanda, lo que elimina la
necesidad de disponer de un suministro de agua caliente y el
consiguiente gasto
energético.
energético.
Al llevar a cabo la esterilización con agua
caliente según el procedimiento que se describe aquí, el agua
caliente se dirige a lo largo del canal para el paso de líquidos,
asociada para fines de esterilización a un mecanismo de expendición
de un producto alimenticio, en una máquina expendedora de productos
alimenticios, a una temperatura suficientemente elevada y bajo las
condiciones necesarias para esterilizar al menos una parte del
mecanismo de expendición del producto alimenticio.
Los solicitantes de la patente han descubierto
que el agua caliente, por sí sola, puede ser un agente totalmente
adecuado para fines de esterilización, por ejemplo para la
esterilización periódica entre intervalos de tiempo de un máximo de
unas horas. Esto resulta extremadamente ventajoso, dado que elimina
la dependencia de detergentes y/o sustancias cáusticas para la
limpieza y la esterilización, al menos a efectos de las operaciones
de esterilización semidiarias. De acuerdo con este descubrimiento,
los solicitantes de la patente han determinado que es posible
minimizar suficientemente el riesgo de crecimiento de organismos
microbiológicos dentro de un dispositivo de expendición, como la
máquina expendedora 100, recorriéndolo con agua caliente a ciertas
temperaturas específicas, y con caudales y frecuencias de la
duración adecuada.
Se ha descubierto que resulta ventajoso recorrer
con agua caliente el interior de una máquina expendedora con una
velocidad media para líquidos de entre 0,2 m/s y 2,0 m/s.
Preferentemente, el agua se hace circular a una velocidad media
para líquidos de entre 0,4 m/s y 0,8 m/s. Los caudales ejemplares
oscilan entre 50 ml/min y cerca de 2.500 ml/min; más
preferentemente, entre 500 ml/min y unos 1.200 ml/min; y más
preferentemente se sitúan entorno a 900 ml/min.
De forma parecida, se ha descubierto que resulta
ventajoso recorrer una máquina expendedora con agua caliente a una
temperatura de entre 70ºC y 95ºC, más preferentemente de entre 75ºC
y 95ºC. Más preferentemente incluso, el agua alcanza una
temperatura de entre 80ºC y 90ºC. El agua está suficientemente
caliente para los fines del invento, siempre que su temperatura sea
lo bastante alta como para reducir los depósitos microbiológicos.
De esta forma, una temperatura del agua ligeramente inferior sería
suficiente para esterilización, si se utilizara durante un tiempo
ligeramente más prolongado.
Durante el horario comercial habitual,
preferentemente durante el funcionamiento de la máquina expendedora
para la expendición de productos alimenticios, se ha descubierto que
se puede minimizar el crecimiento de organismos microbiológicos si
se hace circular agua caliente según los criterios anteriores una
vez cada 2 o 4 horas, durante un tiempo de entre 20 segundos y 10
minutos, y más preferentemente de entre 30 segundos y 5 minutos.
Más preferentemente aún, el agua se hace circular durante un tiempo
de entre 1,5 y 4 minutos, e incluso más preferentemente, de entre
1,75 y 3 minutos. Esto resulta sumamente ventajoso, ya que garantiza
las condiciones higiénicas de la máquina expendedora 100, sin que
se requiera un tiempo de parada que interrumpiría considerablemente
el funcionamiento de la máquina durante períodos de tiempo
prolongados, en horario comercial habitual, dado que no suele
resultar muy práctico llevar a cabo una limpieza manual o automática
(en ciclos de lavado de 20-60 minutos) en pleno
horario comercial. La duración del ciclo de limpieza con agua
caliente para esterilización depende de la frecuencia del ciclo de
esterilización con agua caliente. Cuanto más largo es el ciclo,
menor es la frecuencia con la que debe repetirse. La menor
frecuencia en los ciclos, a su vez, requiere una mayor duración de
dichos ciclos.
La esterilización con agua caliente puede
utilizarse también durante el horario comercial habitual, dentro de
una rutina de LIS. Así, por ejemplo, puede hacerse circular agua
caliente dos veces al día (por ejemplo, una vez cada
8-12 horas), durante un período de entre 1 y 50
minutos, y más preferentemente de entre unos 5 y 30 minutos. Más
preferentemente aún, el agua se hace circular durante un tiempo de
entre 10 y 20 minutos, con el caudal y las temperaturas descritas
anteriormente. El agua puede canalizarse a través de un dispositivo
calentador 990, y dirigirse a través del canal para el paso de
líquidos durante procesos de esterilización más prolongados.
Como una variante más, cuando se instala el
dispositivo calentador 990, es posible iniciar una operación de
limpieza con el agua a una temperatura más baja, e incrementar
progresivamente la temperatura del agua que se está haciendo
circular utilizando para ello el calentador 990. Al iniciar una
operación de limpieza con el agua más fría (por ejemplo, a 25ºC) y
calentarla progresivamente mientras se hace circular pueden
obtenerse mejores resultados que utilizando agua caliente (por
ejemplo, entre 80ºC y 90ºC) desde el principio de la operación. Al
introducir agua caliente a esta temperatura directamente en el canal
para el paso de líquidos, se puede provocar que las proteínas (por
ejemplo, de un líquido de base láctica) se adhieran o se
"suelden" a las paredes de los conductos. Si se empieza con el
agua a una temperatura más baja, estas proteínas se barren y se
eliminan, antes de que puedan depositarse por efecto del escaldado
del agua. Como variante adicional, puede recorrerse el sistema con
chorro de agua a una temperatura más fría, y esterilizarse a
continuación para ayudar a minimizar la precipitación de las
proteínas.
Puede utilizarse una variedad de distintos
dispositivos calentadores 990. Si bien se ha descrito un calentador
resistente incorporado, también es posible utilizar un
intercambiador térmico incorporado, que caliente el líquido
limpiador utilizando agua caliente, así como otras fuentes de calor.
Debería destacarse que el presente invento también podría
comprender la limpieza de todos estos dispositivos. Así, por
ejemplo, el sistema del presente invento podría utilizarse para
desincrustar un intercambiador térmico, recorriéndolo con una
solución ácida.
A efectos meramente ilustrativos, y haciendo
referencia a las figuras 1-3 y 6, se describirá a
continuación un modo de funcionamiento de la máquina expendedora
automática de productos alimenticios correspondiente al invento, en
el que la máquina expendedora es de tipo autolimpiador, utilizando
para ello un líquido limpiador.
En este ejemplo, el controlador 1000 de la
máquina expendedora 100 del invento está programado para poner en
marcha un ciclo de limpieza in situ (LIS). El ciclo de LIS
también puede ser iniciado por un operador. Los ciclos LIS se
utilizan preferentemente durante puntos determinados del día,
preferentemente fuera del horario comercial. Los lavados de corta
duración con agua caliente se utilizan preferentemente durante el
horario comercial, dado que pueden resultar efectivos sin que deba
interrumpirse la disponibilidad de la máquina expendedora para
expender productos alimenticios.
En la forma de realización que se presenta, el
controlador 1000 pone en marcha el ciclo de LIS abriendo la válvula
985 de LIS con agua caliente, la válvula 955 de lavado del
recipiente de mezcla y la válvula de retención 989, que se
encuentran cerradas inicialmente. Con ello, el agua caliente 820
fluye desde el depósito de agua caliente 751, a través de la
válvula 985 de LIS y hacia el interior del depósito 980 de LIS. Se
suministra energía al accionador 267, que ejerce una presión
adicional sobre la válvula de pinzamiento 260 para asegurar que no
se van a producir fugas de agua caliente 820 a través de la válvula
y hacia el interior de la zona estéril en contacto con la leche.
Cuando el pinzamiento ha alcanzado un punto predeterminado (y, en
consecuencia, la presión de cierre), deja de suministrarse energía
al accionador de pinzamiento 267.
A continuación, se suministra energía al
accionador 762 del distribuidor 230, que empuja el elemento saliente
738 con la varilla 743 hacia el accesorio 300. La punta de la
varilla 743a se proyectará hacia el accesorio 300. En cuanto la
varilla 743 se encuentre en esta posición, dejará de suministrarse
energía al accionador 762.
Cuando el depósito 980 de LIS esté lleno (lo que
se indica mediante un sensor de nivel de conductividad 982), la
bomba 988 de LIS se pondrá en marcha y bombeará el agua caliente 820
a través de la válvula de retención 989 y la válvula 955 de lavado
del recipiente de mezcla, y la verterá en el recipiente de mezcla
406 a través de la canalización 960 de suministro del agua caliente
al recipiente de mezcla 406. El recipiente de mezcla 406 se llenará
con el agua caliente 820, que posteriormente rebosará hacia un
faldón 410 y hacia la canalización de rebose 965, hasta pasar al
desagüe 940 a través de la válvula de desagüe 930. La válvula de
pinzamiento 260 se mantiene cerrada, lo que impide que el agua
caliente 820 entre en el tubo flexible 212 desde el depósito 211 y
se mezcle con (y contamine) el líquido de base láctica 211a que se
encuentra en el depósito 211.
A continuación, la batidora 409 emite impulsos
de breve duración. Un ciclo preferente consiste en mantener en
marcha la batidora 409 durante diez segundos, y a continuación
mantener apagada la batidora 409 durante diez segundos. Mientras la
batidora 409 está en marcha, el agua caliente 820 fluye a través de
la batidora 409 y la boquilla de expendición 500, y no a través del
recipiente de mezcla 406 hasta rebosar en el faldón 410 y a través
de la canalización de rebose 965.
Después de un período de tiempo predeterminado,
preferentemente de cerca de 1 minuto, se abre la válvula 755 de LIS
del distribuidor para esterilización 200, y se cierra la válvula 955
de lavado del recipiente de mezcla. El lavado se lleva a cabo ahora
a través del distribuidor 230. Durante este lapso de tiempo, la
batidora 409 sigue encendiéndose y apagándose durante breves
momentos, como se ha descrito.
Después de un tiempo predeterminado,
preferentemente de cerca de un minuto, se apaga la bomba 988 de LIS,
se apaga la batidora 409 (y deja de emitir sus impulsos
intermitentes) y se cierra la válvula de desagüe 930. A
continuación, se abre la válvula 985 de LIS con agua caliente, para
volver a llenar el depósito 980 de LIS con el agua caliente 820.
Cuando el depósito 980 de LIS está lleno (según lo indique un sensor
de nivel de conductividad 982), se abre la válvula 987 de limpieza,
para permitir que el concentrado limpiador 984 fluya hacia el
depósito de LIS 980 y se constituya una solución limpiadora 984a.
Después de un período de tiempo predeterminado, la válvula de
limpieza 987 se cierra.
A continuación, se pone en marcha la bomba 988
de LIS, y se bombea solución limpiadora caliente 984a desde el
depósito 980 de LIS, a través de la válvula de retención 989 y del
distribuidor 230 hasta verterse en el recipiente de mezcla 406. El
recipiente de mezcla 406 se llena con la solución limpiadora 984a.
La solución limpiadora 984a rebosa entonces del recipiente de
mezcla 406 y pasa al faldón 410, y posteriormente a la canalización
de rebose 965 y al depósito de LIS 980, a través de la válvula de
recirculación 970. La válvula de pinzamiento 260 permanece cerrada
durante esta operación, impidiendo así que la solución limpiadora
984a pueda entrar en el tubo flexible 212 desde el depósito 211, se
mezcle con el líquido de base láctica 211a y lo contamine.
La batidora 409 vuelve a emitir impulsos de
breve duración (por ejemplo, ciclos de encendido de la batidora 409
durante diez segundos, seguidos de ciclos de apagado de la batidora
409 durante diez segundos). Mientras la batidora 409 está en
marcha, la solución limpiadora 984a fluye a través de la batidora
409 y la boquilla de expendición 500, y no a través del recipiente
de mezcla 406 hasta rebosar en el faldón 410 y a través de la
canalización de rebose 965.
Después de un período de tiempo predeterminado,
preferentemente de unos tres minutos, se cierra la válvula 755 de
LIS, y se abre la válvula 955 del recipiente de mezcla. A
continuación, la solución limpiadora 984a fluye a través de la
canalización 960 de alimentación del agua hacia el recipiente 406.
Durante el flujo de la solución limpiadora 984a, la batidora 409
sigue emitiendo impulsos, encendiéndose y apagándose durante breves
períodos de tiempo.
A continuación, después de un período de tiempo
predeterminado, preferentemente de unos tres minutos, la batidora
409 se pone en marcha, preferentemente a una velocidad relativamente
lenta y constante, sin impulsos, y se abre la válvula de desagüe
930 pero se cierra la válvula de recirculación 970. Este paso bombea
la solución limpiadora 984a desde el depósito de LIS 980, a través
del sistema y hacia el desagüe 941 de LIS, a través de la válvula
981 de desagüe de LIS, para purgar el sistema de la mayor parte de
la solución limpiadora 984a. Después de un período predeterminado,
preferentemente de cerca de un minuto, la bomba 988 de LIS se apaga,
al igual que la batidora 409. A continuación, se abre la válvula
981 de desagüe del depósito de LIS, para desechar cualquier resto
de solución limpiadora 984a que pudiera contener todavía el depósito
980 de LIS. La válvula 981 de desagüe del depósito de LIS se
mantiene abierta durante un tiempo breve, preferentemente de unos 15
segundos.
En este punto, se abre la válvula 985 de LIS con
agua caliente, con el fin de rellenar el depósito 980 de LIS con el
agua caliente 820. Cuando el depósito 980 de LIS está lleno de agua
caliente 820 (según lo indica el sensor de nivel de conductividad
982), se enciende la bomba 988 de LIS, que bombea el agua caliente
820 a través de la válvula de retención 989 y la válvula 955 de
lavado del recipiente de mezcla, hasta verterla en el recipiente de
mezcla 406 a través de la canalización 960 de suministro del agua.
Opcionalmente, el agua caliente podría suministrarse directamente
desde un depósito de agua caliente 751 hasta el recipiente de mezcla
406, mediante una válvula de suministro de agua caliente 950.
El recipiente de mezcla 406 se llena con agua
caliente 820, que a continuación rebosa hacia el faldón 410 y la
canalización de rebose 965 hasta llegar al desagüe 940 a través de
la válvula de desagüe 930. La válvula de pinzamiento 260 permanece
cerrada, lo que impide que el agua caliente 820 pueda pasar al tubo
flexible 212 del depósito 211 y se mezcle con el líquido de base
láctica 211a y lo contamine. A continuación, la batidora 409 emite
impulsos de encendido y apagado de breve duración, preferentemente
de unos 10 segundos de encendido y 10 segundos de apagado. Durante
el funcionamiento de la batidora 409, la dirección del flujo pasa
por la batidora 409 y la boquilla de expendición 500, y no a través
de la canalización de rebose 965 del recipiente de mezcla.
Después de un período predeterminado,
preferentemente de unos dos minutos, se abre la válvula 755 de LIS,
y se cierra la válvula 955 de lavado del recipiente de mezcla.
Ahora, el agua caliente 820 fluye a través del distribuidor 230, y
lo lava. Después de un período de tiempo predeterminado,
preferentemente de cerca de un minuto, se pone en marcha la
batidora 409, preferentemente a una velocidad constante,
relativamente lenta. Las válvulas de suministro del agua 945 y 950
se encienden durante un tiempo breve, preferentemente de unos cinco
segundos, para lavar los extremos de las válvulas. Durante esta
fase, el agua para lavar 850 procedente del depósito de LIS 980 se
bombea a través del sistema, y a través de la válvula 981 de desagüe
de LIS, hasta llegar al desagüe 941. También podría utilizarse el
agua caliente 820 obtenida directamente del depósito de agua
caliente 751 para que recorriera el sistema y lo lavara, en lugar de
utilizar la bomba 988 de LIS con el fin de bombear el agua 850 y
utilizarla para lavar todo el sistema.
A continuación, después de un período
predeterminado, preferentemente de cerca de un minuto, se apaga la
bomba 988 de LIS. La válvula de derivación 750 del agua caliente se
abre para permitir un lavado adicional y la esterilización con agua
caliente del distribuidor 230, el recipiente de mezcla 406, la
batidora 409 y la boquilla de expendición 500.
Después de otro período predeterminado,
preferentemente de cerca de un minuto, se cierra la válvula de
derivación 750 del agua caliente. Un breve momento después,
preferentemente en un lapso de dos segundos, se apaga la batidora
409 y se cierra la válvula de desagüe 930. Se suministra energía al
accionador 762 del distribuidor 230, que tira del elemento saliente
738 con la varilla 743 para alejarlo del accesorio 300. Cuando la
varilla 743 se encuentra en su posición retraída, deja de
suministrarse energía al accionador 762. A continuación se
suministra energía al accionador 544 de la boquilla, que desplaza la
boquilla de expendición 500 hasta su posición de expendición.
Cuando la boquilla de expendición 500 ha alcanzado la posición de
expendición, deja de suministrarse energía al accionador 544. La
válvula 981 se abre entonces durante un tiempo predeterminado,
preferentemente de quince segundos, para desechar el agua de lavado
850 restante del depósito 980 de LIS, a través del desagüe de LIS
941. Transcurrido el tiempo predeterminado, se cierran la válvula
981 y la válvula de retención 989 de LIS.
Finalmente, se suministra energía al accionador
de pinzamiento 267, liberando la presión mecánica ejercida
anteriormente sobre la válvula de pinzamiento 260. La válvula de
pinzamiento 260 permanece cerrada a la presión ejercida únicamente
por el resorte tensor 263. Cuando el elemento de pinzamiento 261
alcanza un punto predeterminado, deja de suministrarse energía al
accionador de pinzamiento 267. En este punto, se completa el ciclo
del sistema de LIS de este ejemplo.
A efectos meramente ilustrativos, y haciendo
referencia a las figuras 1-3, se ilustrará a
continuación un modo de funcionamiento de la máquina expendedora
automática de productos alimenticios correspondiente al presente
invento, en el que un operador retira el conjunto recipiente 210,
según la presente forma de realización.
Para iniciar este procedimiento, el operador de
la máquina pulsa el botón 1130 en el panel de control 1100 para
indicar que va a retirar el conjunto recipiente 210, actualmente
lleno. Respondiendo a esta entrada de datos del operador, el
controlador 1000 suministra energía al accionador de pinzamiento
267, que ejerce una presión adicional sobre la válvula de
pinzamiento 260, desplazando el elemento de pinzamiento hacia 211 y
comprimiéndolo. Cuando el elemento de pinzamiento 261 ha alcanzado
un punto predeterminado (y, en consecuencia, la presión de cierre),
deja de suministrarse energía al accionador de pinzamiento 267.
A continuación, el controlador 1000 pone en
marcha el elemento calefactor 290, durante un período de tiempo
predeterminado, preferentemente de unos treinta segundos, para
fundir el tubo flexible de cierre 212. Después de esto, se apaga el
elemento calefactor 290. Con ello, el tubo flexible 212 queda
termosellado y convierte en inutilizable el depósito 211,
impidiendo así que cualquier resto del líquido de base láctica 211a
que permaneciera en el depósito 211 pueda salir al exterior y
afecte al operador o al resto de elementos de la máquina expendedora
100.
A continuación, se suministra energía al
accionador de pinzamiento 267 para desplazar el elemento de
pinzamiento 261 hacia atrás, alejándose del tubo flexible 212 y
liberando así la presión mecánica ejercida anteriormente sobre la
válvula de pinzamiento 260. La válvula 260 permanece cerrada a la
presión ejercida por el resorte tensor 263 exclusivamente. Cuando
el elemento de pinzamiento 261 alcanza un punto predeterminado, deja
de suministrarse energía al accionador de pinzamiento 267. A
continuación, se abre la válvula 216.
El operador abre entonces la tuerca de retención
768 del distribuidor 230 manualmente, levantando una palanca. El
accesorio 300 situado en el extremo del tubo 212 se desliza hasta
desengancharse del soporte 766 del distribuidor 230 de la máquina
expendedora 100. El conducto del depósito 211 se desenrosca de las
válvulas de pinzamiento 260 y 261, así como de la bomba
peristáltica 203 de suministro. En este momento, la máquina
expendedora 100 está preparada para una nueva bolsa de leche.
Esquema adicional en el que se ilustran los
canales de flujo para la circulación del agua caliente 820 en un
ejemplo de forma de realización adicional de esterilización de la
máquina expendedora 100 con chorro de agua caliente en las figuras
15 y 16. Según la forma de realización de la figura 15, el canal de
flujo 1210 se configura para dirigir el chorro de agua caliente
desde el módulo de suministro de agua caliente 1201 (que contiene
el depósito de agua caliente 751) hasta el recipiente de mezcla 406.
El canal de flujo 1220 se configura de forma similar entre el
módulo de suministro del agua 1201 y el distribuidor 230. El agua
caliente 820 circula a través del distribuidor 230, sale por la
canalización de expendición 620 y se vierte en el recipiente de
mezcla 406. El agua caliente 820 de los canales de flujo 1210 y 1220
se mezcla en el recipiente de mezcla 406 y fluye en sentido
descendente a través de la batidora 409, que funciona en una
configuración de baja velocidad, y a través de la boquilla 500, en
su posición de limpieza y/o esterilización, hasta el desagüe 940 a
través de la válvula de desagüe 930, formando así el canal de flujo
1230. Mientras tiene lugar esta operación, el accionador de
pinzamiento 260 presiona el elemento de pinzamiento 261 contra el
bloque de pinzamiento 262, con una fuerza preseleccionada,
manteniendo cerrado así el tubo flexible 212 con una fuerza
preseleccionada, para evitar que el agua caliente 820 contamine el
líquido de base láctica 211a del depósito 211. Como se indica en la
figura 16, esta operación podría llevarse a cabo a diario,
preferentemente después de la limpieza diaria utilizando una
solución detergente, después de varios lavados de esterilización con
agua caliente y ciclos de expendición de productos durante el
día.
En la máquina expendedora 100 es posible llevar
a cabo variaciones de las operaciones descritas anteriormente
correspondientes al presente invento, ya sea diariamente o con otra
periodicidad.
Ejemplo
VII-A
Así, por ejemplo, en la figura 17 se ilustra el
canal de flujo 1230 configurado a través de la válvula de desagüe
981. En esta forma de realización, también correspondiente al
presente invento, el depósito de LIS 980 se vacía diariamente.
Cuando el depósito de LIS 980 se está vaciando, los calentadores
resistentes de LIS 990 y la batidora 409 se encuentran
preferentemente apagados, y el accionador de pinzamiento 267 está
presionando el elemento de pinzamiento 261 contra el bloque de
pinzamiento 262, con una fuerza preseleccionada, manteniendo
cerrado así el tubo flexible 212 con una presión
preseleccionada.
Ejemplo
VII-B
De forma parecida, la figura 18 ilustra un
ejemplo de forma de realización, en el que los canales de flujo
1240, 1250 y 1260 se configuran para un bucle de limpieza
recirculante diario del recipiente de mezcla 406. En esta forma de
realización, el canal de flujo 1260 se configura al poner en marcha
la bomba de LIS 988, junto con los calentadores resistentes de LIS
990. Esto provoca que el líquido limpiador 984b del depósito de LIS
980 se caliente y fluya hasta verterse en el recipiente de mezcla
406. El líquido limpiador 984b se hace rebosar hacia un faldón 410
del recipiente de mezcla 406 mediante los impulsos de la batidora
409 y/o la modificación del caudal en el canal de flujo 1260. Como
consecuencia, el líquido limpiador 984b que rebosa del recipiente
de mezcla 406 y se vierte en el faldón se dirige a través del canal
de flujo 1240 hasta pasar de nuevo al depósito de LIS 980.
Adicionalmente, el líquido limpiador 984b también fluye a través de
la batidora 409 y la boquilla 500 (en su posición de limpieza y/o
esterilización), y recorre el canal de flujo 1250 de nuevo hacia el
depósito de LIS 980 para ser reaprovechado o desechado. Mientras se
lleva a cabo esta operación, el accionador de pinzamiento 267
presiona el elemento de pinzamiento 261 contra el bloque de
pinzamiento 262, con una fuerza preseleccionada, manteniendo
cerrado así el tubo flexible 212.
Ejemplo
VII-C
En la figura 19 se ilustra un ejemplo de forma
de realización adicional en el que los canales de flujo 1250 y 1270
se configuran para un bucle diario de limpieza recirculante del
distribuidor 230. En esta forma de realización, el canal de flujo
1270 se configura encendiendo la bomba de LIS 988, junto con los
calentadores resistentes de LIS 988. Esto provoca que el líquido
limpiador 984b del depósito de LIS 980 se caliente y fluya a través
del canal de flujo 1270 hasta el distribuidor 230. Después de fluir
a través del canal de flujo 1270 hasta el distribuidor 230, el
líquido limpiador 984b fluye a través de la canalización de
expendición 620 hasta el recipiente de mezcla 406. El líquido
limpiador 984b fluye entonces a través de la batidora 409 y el
canal de flujo 1250 de nuevo hasta el depósito de LIS 980, para ser
reaprovechado o desechado. Mientras se lleva a cabo esta operación,
el accionador de pinzamiento 267 presiona el elemento de pinzamiento
261 contra el bloque de pinzamiento 262, con una fuerza
preseleccionada, manteniendo cerrado así el tubo flexible 212 con
una presión preseleccionada, para impedir que el agua caliente 820
contamine el líquido de base láctica 211a del depósito 211.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
VII-D
En la figura 20 se muestra un ejemplo de forma
de realización adicional en el que los canales de flujo 1280 y 1285
se configuran para llenar diariamente el depósito de LIS 980. En
esta forma de realización, el canal de flujo 1280 se instala entre
el módulo de suministro de agua caliente 1201 y el depósito de LIS
980 para llenar el depósito abriendo la válvula 987 de agua
caliente para LIS y provocando que el concentrado limpiador 987b
fluya desde el depósito 987a. Preferentemente, los recipientes 986a
y 987a son desmontables, de modo que el operador puede sustituirlos
en los casos necesarios. Las válvulas 987b y 985 están cerradas
cuando fluyen unos volúmenes predeterminados de concentrado
limpiador y agua caliente, respectivamente, hacia el depósito de
LIS 980. Mientras esta operación se lleva a cabo, el accionador de
pinzamiento 267 presiona el elemento de pinzamiento 261 contra el
bloque de pinzamiento 262, con una fuerza preseleccionada,
manteniendo cerrado así el tubo flexible 212.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
VII-E
En la figura 21 se ilustra un ejemplo de forma
de realización adicional, en el que los canales de flujo 1230 y
1275 se configuran para lavar el distribuidor 230 durante la
inactividad de la máquina expendedora 100. En esta forma de
realización, el canal de flujo 1275 se instala entre el módulo de
suministro del agua caliente 1201 y el distribuidor 230, abriendo
la válvula de derivación 750. El agua caliente 820 fluye entonces a
través del canal de flujo 1275, recorre el distribuidor 230 y la
canalización de expendición 620 y se vierte en el recipiente de
mezcla 406. Después de fluir hasta el recipiente de mezcla 406, el
agua caliente 820 sigue circulando a través de la boquilla 500 (en
la posición de limpieza y/o esterilización), y el canal de flujo
1230, hasta expulsarse por el desagüe 940 a través de la válvula de
desagüe 930. Mientras se lleva a cabo esta operación, el accionador
de pinzamiento 267 presiona el elemento de pinzamiento 261 contra el
bloque de pinzamiento 262, con una fuerza preseleccionada,
manteniendo así cerrado el tubo flexible 212 con una presión
preseleccionada, para impedir que el agua caliente contamine el
líquido de base láctica 211a del depósito 211.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
VII-F
En la figura 14 se ilustra un ejemplo de forma
de realización adicional, en el que los canales de flujo 1290 y
1230 se configuran para que, después de expender cada bebida, se
limpien con chorro de agua el recipiente de mezcla 406 y la
boquilla de expendición 500. En esta forma de realización, el canal
de flujo 1290 se instala entre el depósito de agua caliente 751 del
módulo de suministro del agua caliente 1201 y el recipiente de
mezcla 406, abriendo la válvula 950 de suministro del agua caliente.
Esto provoca que el agua caliente 820 fluya hasta el recipiente de
mezcla 406. La batidora 409 se pone en marcha, a baja velocidad en
este ejemplo, cuando el agua caliente 820 recorre el canal de flujo
1230 y la batidora 409 y es expulsada por el desagüe 940 a través de
la válvula de desagüe 930.
\newpage
Ejemplo
VIII
Con arreglo al invento, se aporta una pauta de
limpieza de muestra, según la tabla 1 siguiente:
\newpage
Como puede observarse en la tabla I anterior, se
ofrecen distintas pautas para llevar a cabo distintas operaciones
en la máquina expendedora 100. Las instrucciones para estas
funciones en los intervalos especificados se escribirán
preferentemente en un programa informático, en formato legible por
ordenador, para controlar la máquina expendedora 100.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Ejemplo
IX
Se llevaron a cabo los ensayos que se indican a
continuación para comparar los resultados de la esterilización con
agua caliente y el uso adicional de un líquido limpiador utilizando
detergente (en este caso el detergente Supra®, comercializado por
Ecolab Company). Los ensayos se llevaron a cabo en una máquina
expendedora parecida a la máquina expendedora de productos
alimenticios que se ilustra en las figuras 1-21.
Ejemplo
IX-A
Los ensayos utilizando detergente se iniciaron
con un ciclo de prelavado, de un minuto de duración, con agua
caliente a 90ºC, con un caudal de 900 ml/min. Después de esta
operación se aplicó un chorro de detergente durante tres minutos,
con una temperatura para líquidos de entre 60ºC y 70ºC, un nivel de
concentración de detergente de 0,25% y un volumen de caudal
variable de entre 860 ml/min y 1.150 ml/min. La batidora 409 se
accionó en impulsos de intervalos de 30 segundos, separados por
intervalos de 15 segundos de inactividad. Se aplicó un lavado final
con agua caliente a 90ºC durante 3 minutos, con un caudal de 900
ml/min. Los resultados de las distintas condiciones de LIS en la
máquina expendedora prototipo RITA se ilustran en la tabla II:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Estas condiciones resultaron efectivas para
reducir la carga microbiana recuperada del equipo. Con una
temperatura de limpieza inferior (80ºC) y una concentración de
detergente también menor (0,25%), los resultados de LIS mantuvieron
su efectividad, según se ilustra en la tabla III:
Partiendo de estos resultados, un ejemplo de
procedimiento de LIS comprenderá al menos un prelavado con agua
caliente, con una temperatura del agua superior a los 85ºC, una
concentración de detergente aproximada del 0,5%, y un lavado final
con agua caliente, con una temperatura del agua superior a los
85ºC.
Ejemplo
IX-B
Comparados con el ejemplo IX(a), en la
tabla IV se muestran los resultados del procedimiento de limpieza
utilizando solamente agua caliente como líquido limpiador en una
máquina expendedora similar a la ilustrada en las figuras
1-21. Estos resultados indican que, después del
procedimiento de LIS utilizando agua caliente, las cargas
microbianas se mantienen en unos niveles aceptables dentro de la
máquina expendedora de productos alimenticios durante períodos
prolongados de inactividad de la máquina expendedora.
Se llevaron a cabo otros ensayos adicionales
para demostrar la eficacia de la esterilización con agua caliente.
En el primer ensayo se utilizó un concentrado láctico, con una
concentración de microorganismos superior a 1,0 x 10^{6} cfu/ml.
Los resultados se presentan en la tabla V:
El segundo ensayo se llevó a cabo expendiendo
una ración (por ejemplo, una taza) de bebida de chocolate, de base
láctica, cada hora. Se llevó a cabo un lavado con agua caliente,
cada día a primera hora, durante dos minutos, a 90ºC y a 900
ml/min, y se ejecutó un procedimiento de LIS con agua caliente al
finalizar cada jornada. Se recogieron cuatro muestras de 50 ml de
agua del lavado para someterlas a análisis microbiano, cuyos
resultados se presentan en la
tabla VI:
tabla VI:
Como resulta claramente visible, el uso de agua
caliente sin lavado adicional con detergente resulta sumamente
eficaz para reducir las sustancias microbiológicas. En la figura 22
se ilustra un lavado con agua caliente, de dos minutos de duración,
en el que se muestran las temperaturas alcanzadas por los líquidos
en los diferentes elementos de la máquina expendedora (a saber,
boquilla de expendición, por ejemplo 500; conducto de la leche, por
ejemplo el canal para el paso de líquidos 600; desagüe de LIS, por
ejemplo el desagüe 940; recipiente, por ejemplo el recibiente de
mezcla b406; y rebose, por ejemplo, el faldón 410). Todos los
elementos anteriores se someten a una temperatura superior a los
70ºC. En las figuras 23 y 24 se ilustran ciclos de LIS con agua
caliente ampliados. Como puede observarse, las piezas de la máquina
expendedora se someten a temperaturas superiores a los 80ºC, lo que
contribuye a minimizar el crecimiento de sustancias
microbiológicas.
Como puede observarse, el presente invento,
según se ha descrito en los dibujos, proporciona un funcionamiento
mucho más estéril y fácil de utilizar que los dispositivos de la
técnica actual.
Los expertos en la técnica sabrán descubrir
distintas variaciones y modificaciones posibles del presente
sistema, sin apartarse del ámbito de las reivindicaciones. Así, se
entiende que el presente invento incluye todas las posibles
modificaciones y variaciones comprendidas en el ámbito de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (16)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Una máquina expendedora de productos alimenticios (100) que consta de: un mecanismo de expendición del producto alimenticio formado por una fuente de suministro del producto alimenticio (211, 412, 412a) configurada para recibir un producto o un ingrediente de un producto alimenticio, un conducto asociado a la fuente de suministro del producto alimenticio para recibir el producto alimenticio o el ingrediente del producto alimenticio procedente de allí, y un mecanismo de expendición (406, 409) configurado para expender raciones del producto alimenticio o el ingrediente de producto alimenticio procedentes del conducto, a través del canal de expendición (500); un mecanismo de limpieza formado por un conducto limpiador (1290, 1220, 1260, 1270, 1280, 1275) asociado al mecanismo de expendición de productos alimenticios para dirigir un líquido limpiador a lo largo del canal para el paso de líquidos limpiadores, conectado para fines de limpieza con el mecanismo de expendición de productos alimenticios cuando se cumplen las condiciones para llevar a cabo una operación de limpieza en al menos un segmento del canal de expendición; y un controlador (1000) asociado para ser accionado con el mecanismo de limpieza para activar el mecanismo de limpieza y limpiar automáticamente el segmento del canal de expendición, respondiendo a unas condiciones predeterminadas, estando configurados el controlador, el mecanismo de expendición y el mecanismo de limpieza para conmutar entre la función de expendición de las raciones y la función de limpieza en una serie de intervalos a lo largo del día, sin la intervención material de un operador; configurándose dicho mecanismo de limpieza para llevar a cabo una primera y una segunda operaciones de limpieza, distintas entre sí, caracterizándose por el hecho de que la primera operación de limpieza comprende una operación de esterilización, y la segunda operación de limpieza comprende una operación de limpieza más una operación de esterilización, y configurándose el controlador para que ponga en marcha la primera operación de limpieza varias veces a lo largo del día. - 2. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que el mecanismo de limpieza se configura para que lleve a cabo la operación de limpieza sin interrumpir prácticamente el mecanismo de expendición.
- 3. La máquina expendedora de la reivindicación 2, en la que la duración de la operación de limpieza se selecciona de tal modo que se interrumpe el funcionamiento de la máquina expendedora durante un tiempo de entre 10 y 20 minutos.
- 4. La máquina expendedora de la reivindicación 1, que comprende también una alerta para el operador, y en la que el controlador está asociado para fines de accionamiento con la alerta, para que la alerta indique a un operador que debe activar la operación de limpieza.
- 5. La máquina expendedora de la reivindicación 1, que comprende también al menos un temporizador o un sensor, estando configurado el temporizador para sincronizar los intervalos entre operaciones de limpieza, en la que el controlador está asociado al menos al temporizador o al sensor para activar el mecanismo de limpieza basándose en la información recibida de al menos el temporizador o el sensor.
- 6. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que la operación de esterilización se configura para que suministre automáticamente agua a una temperatura de entre 75ºC y 95ºC, durante un tiempo predeterminado.
- 7. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que el controlador está configurado para accionar automáticamente el mecanismo de limpieza con el fin de llevar a cabo selectivamente la primera o la segunda operación de limpieza.
- 8. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que la máquina expendedora está configurada para expender hasta 10 raciones simultáneamente, destinadas al consumo individual.
- 9. La máquina expendedora de la reivindicación 8, en la que la máquina expendedora está configurada para expender una ración individual cada vez.
- 10. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que el mecanismo de limpieza está configurado para que el líquido limpiador recircule dentro del canal para el paso del líquido limpiador.
- 11. La máquina expendedora de la reivindicación 10, que comprende además un dispositivo calentador, configurado para calentar el líquido limpiador cuando el líquido limpiador está recirculando a través del canal para el paso del líquido limpiador.
- 12. La máquina expendedora de la reivindicación 10, en la que el mecanismo de limpieza comprende un depósito conectado para el paso de líquidos con el canal para el paso de líquidos, configurado para contener un cierto volumen de líquido limpiador.
- 13. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que el controlador está configurado para activar el mecanismo de limpieza en intervalos predeterminados para esterilizar una parte del mecanismo de expendición.
- 14. La máquina expendedora de la reivindicación 1, que comprende además una carcasa para la máquina expendedora, en la que se alojan la fuente de suministro del producto alimenticio, el conducto del producto alimenticio, el mecanismo de expendición y el mecanismo de limpieza.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 15. La máquina expendedora de la reivindicación 14, en la que resulta innecesario que un operador conecte una fuente externa de suministro del producto alimenticio o de una solución limpiadora para que se lleve a cabo la operación de expendición o de limpieza.
- 16. La máquina expendedora de la reivindicación 1, en la que el mecanismo de limpieza está asociado para fines de activación con el conducto del producto alimenticio y el canal de expendición (500) y está configurado para limpiar el conducto del producto alimenticio, el mecanismo de expendición (406, 409) y el mecanismo de limpieza.
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