ES2322091T3 - Dispositivo de infusion y sistema de infusion de capsulas con un soporte de capsula para facilitar la introduccion y extraccion de las capsulas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de infusión (1) para la infusión de una cápsula (9) conteniendo ingredientes de una bebida, comprendiendo: un bastidor (2), un primer y un segundo elementos de cerramiento de cápsula (7, 8) para, como mínimo parcialmente, encerrar la cápsula durante la infusión; en el cual como mínimo uno de los primer y segundo elementos de cerramiento es móvil a lo largo del bastidor (2) entre una posición abierta y una cerrada de los elementos de cerramiento (7, 8) alrededor de la cápsula; un mecanismo de cierre (11, 12) para accionar el primer elemento de cerramiento (7) entre dos posiciones, un elemento de soporte de la cápsula (10) para recibir la cápsula durante la introducción de la cápsula entre el primer y el segundo elementos de cerramiento (7, 8) y para sostener durante el cierre de los elementos de cerramiento, en el cual el elemento de soporte (10) tiene una cámara de soporte (18) para sostener la cápsula entre los elementos de cerramiento contra la gravedad; caracterizado porque el elemento de soporte de la cápsula (10) comprende unos medios de retención superficiales y transversales (25) y en el cual la cámara de soporte de la cápsula (18) tiene una sección transversal que es mayor que el segundo elemento de cerramiento (8) para que el segundo elemento de cerramiento (8) pueda atravesar el elemento de soporte (10) para obligar a la cápsula a colocarse ella misma desde la posición de preposicionamiento en la cámara de soporte a la posición de infusión, para que como mínimo se obligue a una parte (91) de la cápsula a doblarse lo suficiente como para pasar los medios de retención superficiales y transversales (25) más allá de la cámara de soporte (18) para que en la posición de infusión, la cámara de soporte (18) ya no sostenga a la cápsula.
Description
Dispositivo de infusión y sistema de infusión de
cápsulas con un soporte de cápsula para facilitar la introducción y
extracción de las cápsulas.
La invención se refiere de forma global a un
dispositivo para la infusión de una bebida o de un líquido
comestible, adaptado para manipular una cápsula que contiene
un(os) ingrediente(s) que son aptos para producir una
bebida o líquido comestible al interactuar con un líquido, tal como
por ejemplo agua caliente presurizada, introducido en el volumen de
la cápsula.
En el ámbito del sistema de cápsulas de bebidas
como las máquinas de café, han sido desarrolladas ampliamente las
máquinas en las cuales se introduce una cápsula que contiene los
ingredientes de la bebida en un dispositivo de infusión, para
elaborarse mediante la inyección de un fluido a presión. El
dispositivo de infusión se cierra herméticamente alrededor de la
cápsula; se inyecta el agua en una primera cara de la cápsula; se
produce la bebida en el volumen cerrado de la cápsula y se extrae a
través de la segunda cara y se recoge en un receptáculo tal como
una taza o un vaso.
Es importante obtener un fundamento de carga y
expulsión de la cápsula de fácil manejo en el dispositivo de
infusión, que requiera la menor intervención posible por parte del
usuario. Concretamente, esto permite obtener un rendimiento mayor
de las cápsulas elaboradas en el dispositivo y un menor tiempo de
espera entre dos ciclos de infusión.
Se han publicado varios documentos de patentes
con este objeto.
La solicitud de patente EP 1 090 574 A1 se
refiere a un dispositivo de extracción comprendiendo un par de
mordazas (es decir, elementos de cerramiento) con una parte de la
mordaza fija y una parte de la mordaza movible, estando articulada
la última a y desplazada sobre la parte fija, y un mecanismo de
palanca de cierre con una pluralidad de brazos, está vinculado a
ellos para cerrar la parte movible sobre la parte fija.
En el documento publicado WO 01/30218 A1, el
fundamento es similar pero adicionalmente presenta un mecanismo
para la expulsión de la cápsula, vinculado a un brazo para estirar
la mordaza movible para así despegar la cápsula de la base de la
cámara de extracción cuando se reabre la mordaza.
La patente EP 1 444 932 se refiere a un módulo
de extracción con cierre lineal para la preparación presurizada de
una bebida a partir de una cápsula, comprendiendo dos subconjuntos
para la introducción de una cápsula y medios para fijar y
posicionar la cápsula que puede desplazarse de forma coaxial en
relación al desplazamiento lineal del subconjunto de extracción
móvil. Los medios de fijación y posicionamiento son aptos para ser
desplazados linealmente por el segundo subconjunto a una posición
desplazada, de manera que permite un cierre de los dos subconjuntos
alrededor de la cápsula.
Los fundamentos de carga y expulsión de los
dispositivos de infusión de la técnica existente resultan complejos
con demasiadas piezas y elementos movibles que hacen a los
dispositivos de infusión más costosos de producir y potencialmente
más vulnerables ante los fallos.
El documento de solicitud de patente WO
2005/004683 se refiere a un dispositivo para extraer una bebida a
partir de una cápsula, comprendiendo una primera parte y una segunda
parte movible respecto a la primera parte, dotado de un espacio
para la introducción de la cápsula. La cápsula es una taza con
bordes rígidos y está guiada de tal forma, que es posible
introducir la cápsula en una posición intermedia y la parte móvil
desplaza a la cápsula de su posición intermedia a la posición de
extracción. Se puede mantener a la cápsula por medios de soporte
estáticos o retráctiles en la posición intermedia, que no es coaxial
con el eje de extracción, sino ligeramente desplazada. La parte
movible está configurada para obligar a la cápsula a pasar los
medios de soporte hacia la posición de extracción y realinearse con
el eje de extracción.
Sin embargo, esta solución no es apropiada para
la introducción de cápsulas con bordes más flexibles que pueden
deformarse de muchas formas diversas antes de la introducción tales
como las "monodosis de café". Las monodosis de café pueden
estar hechas de material más blando tal como plástico blando y/o
láminas de aluminio, papeles de filtro, etc., y sus bordes pueden
ser de una geometría más o menos exacta con partes dobladas que
pueden tener lugar concretamente en la manipulación de la cápsula
por parte del usuario o por otras razones. Por ello, la
manipulación adecuada de tales tipos de cápsulas ha llevado a
complicadas soluciones tales como aquellas descritas en los
documentos US 5755149; US 5776527; EP 1 219 217 y ya mencionado EP 1
444 932.
El problema puede venir del hecho de que la
cápsula finalmente es más difícil de manipular; y ello requiere más
precauciones para llevarse adecuadamente de la posición de
introducción a la posición de extracción. Por lo tanto, las
soluciones de la técnica existente han consistido esencialmente en
desplazar ambas piezas de cerramiento hacia la misma cápsula,
mientras se mantiene a la cápsula por otras piezas movibles que
retroceden o se emparedan entre las piezas móviles. En definitiva,
las soluciones resultantes son complicadas y costosas de
fabricar.
Un objeto de la presente invención es proponer
una solución que es más simple, especialmente, que implica menos
piezas móviles, por lo tanto es más fiable y menos costosa de
producir.
La invención se refiere a un dispositivo de
infusión para la infusión de una cápsula según la reivindicación
1.
Por lo tanto, el dispositivo de la invención
presenta ambas funciones de expulsión y soporte utilizando un
conjunto mecánico que es más simple que los existentes. El
dispositivo puede utilizarse para cápsulas tales como "monodosis
de café" con bordes deformables de manera segura.
En una disposición más concreta, la cámara de
soporte comprende como mínimo una superficie de soporte dispuesta
coaxialmente para sostener el borde de la cápsula contra la
gravedad, la cual es ligeramente mayor que el segundo elemento de
cerramiento para permitirle atravesar la cámara de soporte durante
el movimiento de cierre.
Preferentemente, la, como mínimo una, superficie
de soporte está dispuesta además de forma no retráctil para
sensiblemente no interactuar mecánicamente con dicho elemento de
cerramiento que atraviesa. Una menor interacción mecánica es
beneficiosa para evitar la complejidad, desgaste prematuro y
problemas de bloqueo del dispositivo.
La superficie de soporte comprende como mínimo
una parte del tubo orientado coaxial y circularmente sobre el
(segundo) elemento de cerramiento que atraviesa. Más concretamente,
la cámara de soporte puede comprender dos partes de tubo
radialmente separadas con una abertura central; en la cual dichas
partes del tubo sostienen respectivamente dos partes inferiores del
borde de la cápsula. Como resultado, la cápsula puede sostenerse de
una forma estable incluso cuando el borde ha sido doblado
ligeramente.
El elemento de soporte de la cápsula puede ser
una única pieza o un conjunto de diferentes piezas. Sin embargo,
según la invención, se puede reducir significativamente el número de
piezas sin detrimento del comportamiento del dispositivo.
El segundo elemento de cerramiento y el elemento
de soporte de la cápsula están dispuestos para desplazarse
relativamente entre sí. Además la cápsula se puede desplazar desde
la cámara de soporte a la cámara de expulsión simplemente por
efecto del acercamiento del elemento de soporte y el segundo
elemento de cerramiento entre sí.
La cámara de soporte y la cámara de expulsión
están separadas por los medios de retención superficiales y
transversales que ofrecen una cierta resistencia contra la flexión
del borde flexible de la cápsula en la dirección longitudinal,
durante la transferencia longitudinal de la cámara desde la cámara
de soporte a la cámara de expulsión. Se obliga a los medios de
retención a dejar pasar al borde plegable de la cápsula durante el
cierre del dispositivo. Concretamente, el único elemento de
cerramiento puede obligar a como mínimo una parte de la cápsula a
doblarse lo suficiente como para pasar los medios de retención más
allá de la cámara de soporte. Por lo tanto, se puede obligar a la
cápsula a colocarse ella misma desde el preposicionamiento en la
cámara de soporte, a la configuración de infusión en el cierre de
los elementos de cerramiento. La cámara de soporte puede ya no,
sostener a la cápsula en la posición de infusión. En concreto, se
puede colocar la cápsula por encima del área que no sostiene y de
este modo ser capaz de caer cuando los elementos de cerramiento se
separan durante la reabertura.
Por ejemplo, los medios de retención
transversales pueden colocarse entre la cámara de soporte y la
cámara de expulsión. Los medios de retención pueden estar
dispuestos para dejar pasar a la cápsula por efecto de la flexión
del borde de la cápsula. Por ejemplo, los medios de retención
transversales comprenden como mínimo, una parte del resalte
dispuesta para sostener la cápsula en una orientación sensiblemente
oblicua hacia arriba, a lo largo de la dirección de cierre
longitudinal. Los medios de retención superficiales y transversales
pueden comprender como mínimo dos partes superficiales y separadas
con forma de arco del resalte.
Una ventaja de la orientación oblicua es que la
anchura total del elemento de soporte puede ser reducida. Cuanto
más delgado sea el elemento de soporte, más preciso puede ser el
cierre alrededor de la cápsula con un menor riesgo de blocaje.
Los medios de retención pueden ser una
superficie de rampa, sirviendo de superficie de guía para la cápsula
durante la introducción y preposicionado entre los elementos de
cerramiento. Los medios de retención pueden ser como mínimo una
parte con forma de arco, sobre los cuales se puede apoyar el borde
de la cápsula. La rampa de retención puede de esta forma acotar el
límite transversal entre la cámara de soporte y expulsión.
En un modo posible, los medios de soporte pueden
ser flexibles tales como rebordes elásticos que puede sostener a la
cápsula descansando a lo largo de su borde, pero flexionar lo
suficiente para permitir a la cápsula pasar a través de los mismos
mediante la fuerza aplicada por el elemento de cerramiento durante
el cierre. De este modo, la cápsula puede tener bordes flexibles o
no flexibles.
La cámara de soporte puede colocarse para
sujetar a la cápsula en una posición que está ligeramente inclinada
en relación al plano de cerramiento; es decir, el plano transversal
cruzado por el borde de la cápsula cuando se encierra la cápsula
entre los elementos de cerramiento para la infusión. Para esto, la
rampa es oblicua en relación al plano de cerramiento.
La cámara de soporte del elemento de soporte
puede comprender una abertura para la introducción, tal como una
ranura alargada, para permitir a la cápsula ser introducida. Se
introduce la cápsula en la cámara de soporte al caer por gravedad o
por cualquier medio de introducción asistida posible (por ejemplo,
un impulsor o un cajón).
La cámara de expulsión del elemento soporte
comprende además una abertura para la expulsión de la cápsula, por
ejemplo, caer por gravedad.
La abertura de expulsión puede ubicarse
sensiblemente adyacente a la cámara de soporte y frente a la
abertura de la introducción de la cápsula.
La abertura se destapa cuando la cápsula se va a
desprender al alejarse el elemento de cerramiento y el soporte de
la cápsula relativamente entre sí; es decir, durante la reabertura
de los elementos de cerramiento del dispositivo.
En un modo, el elemento de soporte de la cápsula
se fija al primer elemento de cerramiento. Los medios de soporte
pueden ser un elemento independiente pero adjunto al primer elemento
de cerramiento a través de medios de unión. De forma alternativa,
podría ser moldeado o fundido como parte integrante del primer
elemento de cerramiento.
El segundo elemento de cerramiento puede ser
no-movible, es decir, fijado al bastidor. El segundo
elemento de cerramiento puede llevar elementos de perforación y/o
elementos de filtrado que cooperan con la cápsula abrir
respectivamente un lado de la cápsula y/o filtrar la bebida que
salga de la cápsula.
El primer elemento de cerramiento se desplaza en
el cierre hacia el segundo elemento de cerramiento. Para esto, los
medios de accionamiento se dotan para transferir las fuerzas
mecánicas al elemento de cerramiento. El primer elemento de
cerramiento puede llevar medios de inyección de agua, que están
adaptados para inyectar agua presurizada en la cápsula cuando los
elementos de cerramiento se cierran alrededor de la cápsula de forma
hermética a los fluidos.
El primer elemento de cerramiento puede
desplazarse entre la posición abierta y la cerrada por un mecanismo
de cierre que comprende un elemento de accionamiento y medios de
transmisión de la fuerza.
Preferentemente, los medios de transmisión de la
fuerza proporcionan una relación de transmisión variable
permitiendo incrementar la fuerza de salida sin incrementar
significativamente la fuerza de entrada. Por ejemplo, los medios de
transmisión variable de la fuerza pueden ser un par de engranajes
rectos con las partes no circulares actuando en una relación de
toma constante.
La invención se refiere además a un sistema de
infusión de cápsulas para la bebida de infusión comprendiendo una
cápsula, que comprende una monodosis, que contiene el(los)
ingrediente(s) de la bebida, formada por el conjunto de dos
paredes de envasado alrededor de una masa de ingrediente(s)
de bebida y un borde de sellado plegable periférico para cerrar
dicha monodosis y un dispositivo de infusión mencionado
anteriormente. En el sistema de infusión de cápsulas, la cápsula
puede tener una forma lenticular y puede contener ingredientes en
forma compactada tales como café en polvo.
La monodosis-cápsula puede tener
una forma de disco. Puede contener café molido, por ejemplo, café
molido compactado.
Ventajas, características y objetivos
adicionales de la presente invención quedarán más claros a partir de
la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas
de la presente invención junto con las figuras de los dibujos
adjuntos.
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de infusión de la presente invención, en la posición
abierta para introducir la cápsula,
la Fig. 2 muestra una vista en perspectiva con
la pared lateral del dispositivo de infusión quitada,
la Fig. 3 muestra una vista en perspectiva con
la pared lateral del dispositivo de infusión quitada pero en la
posición cerrada,
la Fig. 4 muestra el conjunto formado por el
elemento de cerramiento y el elemento de soporte,
la Fig. 5 muestra el elemento de soporte como
tal,
las Figs. 6 a 10 muestran vista parciales de
detalles de la etapa de introducción, cierre y expulsión de la
cápsula del dispositivo de infusión.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de infusión referenciado en la Fig. 1 por la referencia
numérica 1. El dispositivo comprende un bastidor o chasis 2. El
dispositivo de infusión puede ser un módulo que puede estar
integrado en diferentes máquinas de producción de bebidas,
especialmente máquinas de infusión de café. Puede constituir un
módulo independiente que sólo necesita conectarse a un suministro de
agua presurizada (suministrada por ejemplo a partir de una bomba
conectada a un termobloque o hervidor).
El bastidor principal 2 puede estar compuesto
por una parte izquierda del bastidor 4a, una parte derecha del
bastidor 4b, una parte superior del bastidor 5 y una parte frontal
de la salida de bebida 6.
El bastidor puede fabricarse totalmente en
plástico o en metal o una combinación de plástico y metal. Las
partes pueden estar hechas de piezas inyectadas o extruidas. La Fig.
1 muestra una realización con un bastidor totalmente en plástico
producido mediante inyección.
La Figs. 2 y 3 ilustran el dispositivo de
infusión con las partes superior e izquierda del bastidor quitadas
para una mayor claridad de los fundamentos mecánicos.
El dispositivo comprende dos elementos de
cerramiento, respectivamente un primer y un segundo elementos de
cerramiento 7, 8; los cuales están situados relativamente en una
relación separada en la posición abierta en la Fig. 2, para
permitir la introducción de una cápsula 9 en el dispositivo.
Según un aspecto de la invención, un elemento de
soporte de la cápsula 10 se presenta en el hueco abierto que queda
en la posición abierta entre los elementos de cerramiento que van a
recibir y sostener a la cápsula en su descenso en el dispositivo de
infusión.
En la realización explicada, el primer elemento
de cerramiento está montado a lo largo del bastidor, es decir, las
dos partes laterales 4a, 4b son capaces de oscilar a lo largo de un
eje medio I sensiblemente longitudinal. El segundo elemento de
cerramiento 8 se ubica en el bastidor en una posición no movible, es
decir, posición fija. Por lo tanto, para el cierre de los elementos
de cerramiento alrededor de la cápsula 9, se obliga al primer
elemento de cerramiento 7 a acercarse al segundo elemento de
cerramiento 8 hasta una posición donde puede formar un acoplamiento
de cierre hermético a los fluidos con el segundo elemento de
cerramiento en las superficies periféricas coincidentes mientras se
pincha el borde 90 de la cápsula en medio, en la posición cerrada
de la Fig. 3.
El dispositivo de infusión tiene un mecanismo de
cierre 3 comprendiendo medios de accionamiento 11 y medios de
transmisión de fuerza 12 que permiten transferir el esfuerzo manual
del usuario al primer elemento de cerramiento. Para esto, los
medios de accionamiento pueden ser una palanca que esté montada de
forma giratoria sobre el bastidor a través del eje giratorio 13. La
palanca transfiere el esfuerzo del usuario a los medios de
transmisión de fuerza que presentan preferentemente una transmisión
variable que permite incrementar progresivamente las fuerzas de
perforación sobre la cápsula y las fuerzas de cierre transferidas a
los elementos de cerramiento 7, 8, mientras no se incrementa
significativamente el esfuerzo del usuario sobre la palanca. La
transmisión variable produce además una reducción progresiva de la
velocidad del elemento de cerramiento 7 durante el cierre. Los
medios de transmisión variable pueden estar formados por medios de
engranajes rectos no circulares; respectivamente, un engranaje
principal delantero 14 y un engranaje esclavo posterior 15 con
formas sensiblemente elipsoidales.
Los engranajes 14, 15 están situados respecto al
otro con sus ejes ubicados a 90 grados aproximadamente el uno
respecto del otro. Los engranajes están montados respectivamente a
lo largo del bastidor a través del eje posterior 13 y del eje
delantero 16. Los medios de engranajes rectos además unen al eje
delantero 170 con medios de transmisión adicionales 17 tales como
un par de barras paralelas. Los medios de transmisión adicionales
17 forman con el engranaje delantero 15, un mecanismo de unión de
rótula. El fundamento principal del mecanismo de unión de rótula se
conoce "per se" y se utiliza para obtener un cierre
estacionario de los medios de cerramiento. Sin embargo, en el
presente caso, el mecanismo de unión de rótula está formado
parcialmente por los medios de engranaje y parcialmente formado por
los medios de barra. Esto presenta un nuevo conjunto con una
relación de transmisión variable y un cierre
estacionario.
estacionario.
En la solicitud de patente europea también
pendiente, titulada: "Dispositivo de infusión para cápsula con
mecanismo de cierre de relación de transmisión variable", que se
presentó el mismo día que la presente solicitud se da una detallada
descripción del mecanismo de cierre del dispositivo de infusión; la
descripción de la cual se adjunta aquí por referencia.
Las Figs. 4 y 5 muestran con gran detalle el
elemento de soporte de cápsula 10. El elemento de soporte tiene la
forma general cilíndrica o de "anillo". Comprende una primera
cámara o elemento de soporte 18 dispuesta para recibir y sostener
la cápsula en una ubicación preposicionada, cuando el dispositivo de
infusión se encuentra en la posición abierta de la Fig. 2. También
comprende una segunda cámara o cámara de expulsión 19 dispuesta
para recibir la cápsula cuando el dispositivo de infusión está
cerrado y por consiguiente, permite la extracción de la cápsula tan
pronto como el dispositivo de infusión se re-abre.
La cámara de soporte 18 está delimitada por superficies de soporte
coaxiales 20 que sostienen el borde de la cápsula contra la
gravedad. La sección transversal de las superficies 20 son
ligeramente mayores que el elemento de cerramiento 8 para así
permitir al elemento de cerramiento, atravesar la cámara de soporte
relativamente. Las partes del cilindro 20 son tales que la cápsula
puede mantenerse en una posición sensiblemente vertical o
ligeramente inclinada.
En la zona superior de la cámara, se presenta
una abertura 21 que es de una anchura suficiente para permitir a la
cápsula introducirse en la cámara 18 por efecto de la gravedad.
La cámara de expulsión 19 está ubicada adyacente
a la cámara de soporte. Tiene una abertura inferior 22 sensiblemente
en frente del orificio de introducción de la cápsula 21, para que
la cápsula caiga libremente por gravedad cuando el dispositivo de
infusión se re-abre tras la infusión.
\newpage
El elemento de soporte 10 tiene una parte
trasera cilíndrica 23 y una parte delantera cilíndrica 24 de
diámetro ligeramente mayor que el diámetro exterior del segundo
elemento de cerramiento 8, a fin de que el elemento de cerramiento
deslice en el elemento de soporte 10 durante del cierre.
Las dos cámaras 18, 19 del elemento de soporte
están separadas por los medios de retención de la cápsula 25. Estos
medios de retención de la cápsula están orientados transversalmente
en la dirección de deslizamiento (cierre). Estos medios pueden ser,
por ejemplo, una superficie de rampa comprendiendo un par de
resaltes con forma de arco 27 sobre los cuales se sostiene el borde
90 de la cápsula. La superficie de rampa puede estar ligeramente
inclinada (Eje II) en relación al plano de cerramiento. Las partes
de los resaltes 27 sobresalen interiormente en la dirección radial
y están dimensionados para retener el borde de la cápsula por ambos
lados de la cápsula. El tamaño de las partes de los resaltes viene
dado por el diámetro del elemento de cerramiento 8. Por ejemplo,
puede estar aproximadamente entre 1-4 mm.
El elemento de soporte está fijado en las
paredes laterales del primer elemento de cerramiento 7 por un par
de brazos salientes en su parte posterior 28. Por lo tanto, el
elemento de soporte es fijo o relativamente estático al primer
elemento de cerramiento 7, pero móvil en relación al segundo
elemento de cerramiento 8 en la dirección longitudinal del eje I
durante el movimiento de cierre.
Como se muestra en la Fig. 4, los medios de
inyección del agua 32 pueden presentarse en orificios superficiales
del elemento de encerramiento 7, que están configurados para
inyectar agua a presión en la cápsula cuando el dispositivo de
infusión se cierra herméticamente. Los medios de inyección de agua
pueden comprender como mínimo una entrada de agua y eventualmente
elementos de perforación 34.
A fin de que la cápsula se puede extraer de
forma más fácil y segura del orificio, un impulsor móvil 36 (Figs.
3
y 4) puede estar presente a través del elemento de cerramiento 7 para sacar la cápsula del orificio mientras los elementos de cerramiento se re-abren. Como resultado, se desacopla la cápsula de los elementos de perforación 34 y cae por gravedad a través de la abertura 22. El movimiento de oscilación del impulsor 36 está coordinado por el mecanismo de cierre 3. Como se muestra en la Fig. 3, el impulsor está vinculado a medios de leva del engranaje recto 15.
y 4) puede estar presente a través del elemento de cerramiento 7 para sacar la cápsula del orificio mientras los elementos de cerramiento se re-abren. Como resultado, se desacopla la cápsula de los elementos de perforación 34 y cae por gravedad a través de la abertura 22. El movimiento de oscilación del impulsor 36 está coordinado por el mecanismo de cierre 3. Como se muestra en la Fig. 3, el impulsor está vinculado a medios de leva del engranaje recto 15.
Las Figs. 6 a 10 ilustran el proceso de cierre
del dispositivo de la invención.
En la Fig. 6, el dispositivo de infusión se abre
para recibir una nueva cápsula. Para esto, el primer elemento de
cerramiento retrocede en la posición de la Fig. 1. La abertura
superior 21 del elemento de soporte se destapa y de esta forma
puede introducirse una cápsula.
En la Fig. 7, se muestra la cápsula que
permanece en la cámara de soporte 18 en las superficies cilíndricas
20 y contra las superficies de rampa de los medios de retención
transversales 25 en una posición ligeramente inclinada. Los medios
de encerramiento están todavía separados el uno del otro.
En la Fig. 8, la palanca se acciona en el cierre
de los elementos de cerramiento. El primer elemento de cerramiento
7 (posterior) se acciona deslizantemente hacia delante por el
mecanismo de cierre 3. Como resultado, se obliga al elemento de
soporte 10, que es fijo en relación al elemento de cerramiento 7, a
trasladarse en la dirección del segundo elemento de cerramiento 8
(delantero), provocando que deslice a través del elemento de soporte
10 y en consecuencia empuja la cápsula en la dirección de, y
finalmente, contra la superficie interna (no representada) del
primer elemento de cerramiento 7. De esta forma, se obliga a la
cápsula a pasar los medios de retención transversales 25. El borde
de la cápsula es lo bastante deformable o flexible para permitir a
la cápsula desplazarse desde la cámara 18 a la otra cámara 19. Se
evita exitosamente que la cápsula se caiga a través de la abertura
22 de la cámara de expulsión 19 antes del cierre final durante su
transferencia, porque la cámara 19 es lo suficientemente corta (en
anchura), el mecanismo de cierre es relativamente rápido y además
los elementos de perforación 34 tienden a pinchar la superficie de
la cápsula con anticipación, debido a los orificios superficiales
del elemento de cerramiento 7 y de esta forma se evita un descenso
de la cápsula demasiado pronto.
En la Fig. 9, el primer y segundo elementos de
cerramiento están cerrados de forma hermética a la presión
alrededor de la cápsula. Finalmente se presiona el borde de la
cápsula 90 entre el borde del primer elemento (no representado) y
el borde 29 del segundo elemento de cerramiento 8. De esta forma la
cápsula se sitúa en la posición de infusión a lo largo del plano de
soporte P.
En la Fig. 10, se re-abre el
dispositivo de infusión. El primer elemento de cerramiento (no
mostrado) se saca como resultado de que el usuario eleva la
palanca. Esto resulta en que se aleja el segundo elemento de
cerramiento 8, del elemento de soporte (la dirección B indicada en
la Fig. 10). Dado que la cápsula se coloca en la cámara de
expulsión, ya no se mantiene a la cápsula y puede caer por gravedad
a través de la abertura inferior 22. Se puede recoger la cápsula en
el depósito para cápsulas, por ejemplo.
Se puede re-iniciar otro ciclo
de carga/infusión/expulsión.
Como se muestra en la Fig. 6, en el segundo
elemento, se pueden dotar los medios 30 para abrir el lado de la
cápsula y/o para filtrar la bebida. Por ejemplo, puede formarse de
una placa comprendiendo elementos en relieve para perforar la
cápsula o bien durante el cierre del dispositivo o bien bajo el
efecto de la acumulación de presión en el interior de la cápsula
durante la operación de infusión. Se puede extraer la bebida a
través de los conductos formados en la placa y a través del
conducto de salida 31, caer a la taza.
Puede haber varias variantes a la presente
realización. Por ejemplo, el elemento de soporte puede tomar otras
formas variadas.
Los medios de retención transversales 25 pueden
no estar necesariamente inclinados respecto al plano de soporte
transversal sino que podrían ser paralelos a él.
La forma de los medios de retención
transversales 25 puede además variar. Puede ser rígida como
pasadores, rebordes, agujas o flexible como cepillos, hojas de
plástico u otros elementos equivalentes.
El segundo elemento de cerramiento podría ser
además movible en relación al bastidor, en dicho caso los elementos
de cerramiento pueden ser movibles en el cierre.
El elemento de soporte puede además estar fijado
y adjunto a un elemento de cerramiento no movible, mientras que un
elemento de cerramiento en movimiento obliga a la cápsula a pasar a
través de un elemento estático de soporte. Por ejemplo, el elemento
de soporte puede estar unido a un segundo elemento de cerramiento 8,
mientras que el primer elemento de cerramiento 7 se desplaza
relativamente al segundo elemento de cerramiento 8 y el elemento de
soporte.
Los medios de accionamiento pueden diferir a
partir de una simple palanca. Puede comprender un motor controlado
por interruptor(es) de control u otros medios de control.
Los medios de transmisión de la fuerza también
pueden sustituirse por otros medios tales como un sistema de barra,
un sistema de leva u otros medios.
La cápsula puede tener una forma asimétrica (por
ejemplo, un contorno no circular o con un medio caparazón hondo y
un lado plano, etc.).
Claims (23)
1. Dispositivo de infusión (1) para la infusión
de una cápsula (9) conteniendo ingredientes de una bebida,
comprendiendo:
un bastidor (2),
un primer y un segundo elementos de cerramiento
de cápsula (7, 8) para, como mínimo parcialmente, encerrar la
cápsula durante la infusión;
en el cual como mínimo uno de los primer y
segundo elementos de cerramiento es móvil a lo largo del bastidor
(2) entre una posición abierta y una cerrada de los elementos de
cerramiento (7, 8) alrededor de la cápsula;
un mecanismo de cierre (11, 12) para accionar el
primer elemento de cerramiento (7) entre dos posiciones,
un elemento de soporte de la cápsula (10) para
recibir la cápsula durante la introducción de la cápsula entre el
primer y el segundo elementos de cerramiento (7, 8) y para sostener
durante el cierre de los elementos de cerramiento,
en el cual el elemento de soporte (10) tiene una
cámara de soporte (18) para sostener la cápsula entre los elementos
de cerramiento contra la gravedad;
caracterizado porque el elemento de
soporte de la cápsula (10) comprende unos medios de retención
superficiales y transversales (25) y en el cual la cámara de
soporte de la cápsula (18) tiene una sección transversal que es
mayor que el segundo elemento de cerramiento (8) para que el segundo
elemento de cerramiento (8) pueda atravesar el elemento de soporte
(10) para obligar a la cápsula a colocarse ella misma desde la
posición de preposicionamiento en la cámara de soporte a la
posición de infusión, para que como mínimo se obligue a una parte
(91) de la cápsula a doblarse lo suficiente como para pasar los
medios de retención superficiales y transversales (25) más allá de
la cámara de soporte (18) para que en la posición de infusión, la
cámara de soporte (18) ya no sostenga a la cápsula.
2. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de soporte
(18) comprende como mínimo una superficie de soporte coaxial (20)
para sostener el borde (91) de la cápsula contra la gravedad, que
tiene una sección transversal que es ligeramente mayor que el
segundo elemento de cerramiento (8), para que dicho segundo
elemento de cerramiento (8) pueda atravesar la cámara de soporte
para empujar a la cápsula durante el cierre.
3. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 2, caracterizado porque la, como mínimo una,
superficie de soporte (20) está dispuesta además de forma no
retráctil para sensiblemente, no interactuar mecánicamente con
dicho elemento de cerramiento que atraviesa (8).
4. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 3, caracterizado porque la superficie de
soporte (20) comprende como mínimo una parte del tubo orientado
coaxial y circularmente sobre el elemento de cerramiento que
atraviesa.
5. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 4, caracterizado porque comprende dos partes
de tubo radialmente separadas con una abertura central (39); en la
cual dichas partes del tubo sostienen respectivamente dos partes
inferiores (91) del borde de la cápsula.
6. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el
elemento de soporte de la cápsula comprende una cámara de expulsión
(19) ubicada adyacente a la cámara de soporte para la cápsula (9),
para extraerse a través de la sección que no sostiene (22) del
dispositivo, durante la reabertura de los elementos de cerramiento
(7, 8).
7. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 6, caracterizado porque el segundo elemento de
cerramiento (8) y el elemento de soporte de la cápsula (10) están
dispuestos para desplazarse relativamente entre sí, para que la
cápsula se puede desplazar, por el segundo elemento de cerramiento
(8) atravesando la cámara de soporte (18), desde la cámara de
soporte (18) a la cámara de expulsión (19) por efecto del
acercamiento de los dos (8, 10) entre sí.
8. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 6 o 7, caracterizado porque la cámara de
soporte (18) y la cámara de expulsión (19) están separadas por los
medios de retención superficiales y transversales (25) que ofrecen
una cierta resistencia contra la flexión del borde flexible (90) de
la cápsula en la dirección longitudinal durante la transferencia
longitudinal de la cámara desde la cámara de soporte (10) a la
cámara de expulsión (19).
9. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 8, caracterizado porque los medios de
retención transversales y superficiales comprenden como mínimo, una
parte del resalte (27) dispuesta para sostener la cápsula en una
orientación sensiblemente oblicua hacia arriba, a lo largo de la
dirección de cierre longitudinal.
10. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 9, caracterizado porque los medios de
retención superficiales y transversales (25) comprenden como mínimo
dos partes superficiales y separadas con forma de arco del resalte
(27).
11. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones 8, 9 o 10 caracterizado porque uno de
dichos elementos de cerramiento (8) obliga a la cápsula a pasar por
flexión de su borde (90) sobre los medios de retención
superficiales y transversales (25) durante el cierre de los
elementos de cerramiento (7, 8).
12. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la
cámara de soporte (18) comprende una abertura (21) para introducir
la cápsula por gravedad a través de la misma.
13. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de soporte
de la cápsula está fijado al primer elemento de cerramiento (7) y
en el cual el primer elemento de cerramiento (7) se desplaza en el
cierre hacia el segundo elemento de cerramiento (8), que es fijo en
relación al bastidor (2).
14. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la
cámara de soporte (18) está dispuesta geométricamente para sujetar
a la cápsula en una posición que está ligeramente inclinada en
relación al plano de cerramiento (P), cuando la cápsula se encierra
entre los elementos de cerramiento para la infusión.
15. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 14, caracterizado porque la cámara de soporte
del elemento de soporte tiene como mínimo una superficie de rampa
de retención (25) para guiar a la cápsula durante la introducción y
una superficie de soporte (20), estando tanto la superficie de rampa
de retención (25) como la superficie de soporte (20) para retener
el borde de la cápsula en la preposición de la cápsula.
16. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
primer elemento de cerramiento tiene un orificio superficial con
medios de inyección de agua (32), comprendiendo medios de
perforación (34) para alojar y perforar la cápsula.
17. Dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
primer elemento de cerramiento (7) se desplaza entre la posición
abierta y la cerrada mediante un mecanismo de cierre que comprende
un elemento de accionamiento (11).
18. Dispositivo de infusión según la
reivindicación 17, caracterizado porque el primer elemento de
cerramiento (7) se desplaza entre la posición abierta y la cerrada
mediante un mecanismo de cierre, que comprende además unos medios
de transmisión variable de la fuerza (12) que comprende medios de
engranaje rectos no circulares.
19. Máquina de bebidas comprendiendo un
dispositivo de infusión según cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
20. Sistema de infusión de cápsulas (1) para la
bebida de infusión comprendiendo:
una cápsula (9), que comprende una monodosis,
que contiene el(los) ingrediente(s) de la bebida,
formada por el conjunto de dos paredes de envasado alrededor de una
masa de ingrediente(s) de bebida y un borde de sellado
plegable periférico para cerrar dicha monodosis y
un dispositivo de infusión según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 19.
21. Sistema de infusión de cápsulas según la
reivindicación 20, caracterizado porque la cápsula, ubicada
en la cámara de soporte (18), se empuja por el elemento de
cerramiento (8) en una dirección sensiblemente coaxial.
22. Sistema de infusión de cápsulas según las
reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque la
monodosis-cápsula tiene una forma de disco y
contiene café molido.
23. Sistema de infusión de cápsulas según las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque la
monodosis-cápsula tiene un borde plegado (91).
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