ES2323078T3 - Unidad de infusion. - Google Patents
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Abstract
Unidad de infusión para la preparación de infusiones, en particular café expreso, mediante polvos de infusión, que comprende - un pistón (43) estacionario, una cámara (46) móvil y un pistón (48) móvil concéntrico a la cámara móvil, que pueden actuar conjuntamente para la preparación de dicha infusión mediante dichos polvos y para generar una pastilla de polvos utilizados, estando dispuesto dicho pistón (48) móvil para moverse con respecto a la cámara (46) móvil para preparar dicha pastilla de polvos utilizados para su expulsión de dicha unidad de infusión mediante un dispositivo (49) de expulsión activado mecánicamente; caracterizada porque - dicha unidad de infusión comprende una placa (45) asociada con medios (55, 65, 66) de movimiento dispuestos para mover dicha placa, - dicha cámara comprende al menos un elemento (71) de conexión elástico que presenta una rigidez determinada y que está dispuesto para conectar dicha cámara con dicha placa con el fin de inducir el movimiento de dicha cámara junto con dicha placa y para permitir el movimiento relativo de dicha cámara con respecto a dicha placa, y - dicho dispositivo de expulsión se activa mecánicamente mediante el movimiento relativo de dicha placa con respecto a dicha cámara.
Description
Unidad de infusión.
La presente invención se refiere a una unidad de
infusión para la preparación de infusiones, a una máquina de
infusión y al procedimiento para fabricar la unidad de
infusión.
En particular, la presente invención se refiere
a una unidad para las denominadas máquinas superautomáticas de tipo
vertical que presentan un dispositivo para expulsar el café molido
utilizado, a la máquina de tipo vertical correspondiente y al
procedimiento para fabricar la unidad de infusión.
Aunque en la siguiente descripción se hace
referencia a máquinas de tipo vertical, en las que el prensado de
la sustancia para preparar la infusión se realiza a lo largo de un
eje vertical o cerca del eje vertical, en un intervalo de algunos
grados, la presente invención también puede aplicarse a máquinas de
infusión de tipo horizontal en las que, tal y como se conoce, el
prensado se realiza a lo largo de un eje sustancialmente
horizontal, o a máquinas que presentan una orientación intermedia
entre un eje vertical y un eje horizontal.
En la técnica se conocen máquinas y unidades de
infusión para la preparación de infusiones. En particular se
conocen máquinas, por ejemplo máquinas superautomáticas de tipo
vertical, que comprenden dispositivos para la expulsión de polvos
de infusión ya utilizados.
Por ejemplo, un dispositivo para la expulsión de
café molido ya utilizado que se aplica a una máquina vertical de
preparación de café se conoce a partir de la publicación EP
0528758. La máquina conocida comprende dos pistones opuestos, un
pistón superior que es estacionario y un pistón inferior, un
cilindro asociado al pistón inferior y que puede formar una cámara
con el mismo, y un brazo de expulsión que presenta un primer extremo
que pivota hacia el cilindro.
Durante la etapa de infusión, el cilindro,
guiado por un árbol giratorio que presenta un eje giratorio fuera
del cilindro, tira del pistón inferior en la dirección del pistón
estacionario para crear una cámara de infusión formada por el
pistón estacionario, el cilindro y el pistón inferior.
Después del prensado del café molido y la
correspondiente infusión mediante un flujo de agua a presión, el
cilindro se guía en una dirección opuesta al pistón estacionario
tirando del propio pistón con el mismo y manteniendo el brazo de
expulsión en una posición de reposo.
El movimiento del pistón inferior termina antes
que el movimiento del cilindro debido a topes adecuados fijados a
la estructura, por lo que el cilindro continúa su movimiento hasta
que la cabeza del pistón inferior, que tiene una forma convexa,
salga del cilindro, que también tiene bordes convexos, para alinear
la cabeza del pistón inferior con los bordes del cilindro y para
provocar la emersión de los polvos utilizados.
Al final del movimiento, el brazo de expulsión
de tipo rígido, que presenta una espátula de forma cóncava en un
segundo extremo, se activa y realiza un movimiento en arco
(movimiento de tipo péndulo) alrededor de un pivote para expulsar
los polvos utilizados que están sobre la cabeza convexa del
pistón.
En particular, el brazo de expulsión comprende
una palanca que sobresale del pivote en el que pivota el primer
extremo para que un primer elemento saliente, fijado a la base de
la estructura, al final del movimiento del cilindro, pueda activar
la rotación de la palanca y del brazo de expulsión conectado a la
misma.
En una etapa siguiente, cuando sube el cilindro,
la palanca se dirige hacia un segundo elemento saliente, fijado en
un lateral de la estructura, dispuesto para forzar una rotación en
la dirección opuesta de la palanca y del brazo para restablecer la
posición de reposo del brazo de expulsión.
Un primer problema de esta técnica anterior es
que el mecanismo de expulsión comprende elementos asociados con el
cilindro: el brazo, el pivote y la palanca; elementos asociados con
la base de la estructura: un primer elemento saliente; elementos
asociados a los lados de la estructura; un segundo elemento
saliente; elementos que, al estar asociados con varias partes de la
máquina, hacen compleja una calibración del dispositivo que podría
ser necesaria, por ejemplo, debido al desgaste y a la rotura de los
elementos salientes y/o de la palanca que actúa conjuntamente con
los elementos salientes y/o de la espátula.
Obviamente, este problema se agrava por el hecho
de que la zona en la que trabajan la palanca y los elementos
salientes, comprende normalmente café molido mezclado con agua lo
que es, como se sabe, altamente abrasivo.
Un problema adicional de esta técnica anterior
es que requiere conformar el pistón con una cabeza convexa y el
cilindro, de manera análoga, con bordes convexos para evitar que el
café molido utilizado se acumule sobre la cabeza del pistón y/o
sobre los bordes del cilindro.
Obviamente, tal y como puede entender fácilmente
un experto en la materia, una forma curva de la cabeza del pistón
no es óptima para obtener una presión distribuida uniformemente
sobre los polvos de infusión y, por lo tanto, para obtener una
buena infusión.
Un problema adicional más general de esta
técnica anterior está relacionado con el hecho de que el movimiento
de cilindro y de pistón se lleva a cabo mediante dispositivos que
no están alineados con los mismos, de manera que, normalmente, las
fuerzas de accionamiento no están equilibradas y esto provoca el
desgaste y la rotura de las partes móviles, que asimismo no están
equilibradas.
También se conocen otras publicaciones
relacionadas con máquinas verticales en las que se proporciona un
dispositivo mecánico para la expulsión de polvos utilizados.
Por ejemplo, a partir de la publicación EP
0298544 se conoce una máquina de infusión en la que se proporciona
un dispositivo de expulsión cuyo movimiento, un movimiento de tipo
péndulo, está asociado con un movimiento correspondiente de uno de
los pistones.
Un ejemplo adicional se describe en la
publicación EP 0756843 en la que el dispositivo de expulsión
realiza un movimiento transversal al de los pistones y requiere la
ayuda de una pluralidad de levas mecánicas y de un sistema de
palancas con el fin de sincronizar el movimiento del dispositivo con
el de los pistones.
Todavía otro ejemplo se conoce a partir de la
publicación EP 0299399 que desvela una máquina vertical configurada
para expulsar los polvos utilizados mediante agua caliente.
Tales tipos de soluciones parecen
particularmente distintas a la solución proporcionada según la
presente invención.
El solicitante expone que todas las soluciones
conocidas son particularmente complejas y de difícil calibración, o
son ineficaces ya que no garantizan una perfecta extracción de los
polvos utilizados.
El objeto de la presente invención es una unidad
de infusión para una máquina de infusión adecuada para solucionar
los problemas anteriores de una manera sencilla y eficaz, y para
evitar el posible desgaste y rotura debidos a los polvos y a los
líquidos presentes en la máquina.
Un objeto adicional de la presente invención es
un dispositivo para una expulsión de polvos utilizados que sea
fácil de fabricar y adecuado para permitir el uso de pistones que
presenten una cabeza plana.
Otro objeto de la presente invención es una
unidad de infusión y una máquina correspondiente en las que el
movimiento de los elementos móviles, tales como la cámara y el
pistón, se controle axialmente con respecto a la cámara y al
pistón.
Tal objeto se consigue mediante una unidad de
infusión y una máquina de infusión que presenta las características
expuestas en las reivindicaciones posteriores.
La presente invención también se refiere a un
procedimiento de fabricación de la unidad reivindicada.
Las reivindicaciones son una parte integral de
las enseñanzas de la presente invención.
Según una realización preferida, la unidad de
infusión comprende, además de una cámara de infusión móvil, una
placa conectada de manera elástica a la cámara de infusión de
manera que una conexión elástica de este tipo puede inducir el
movimiento de la cámara hacia el interior de la unidad de infusión
o permitir un movimiento relativo entre la cámara y la placa.
Según una realización preferida de este tipo, la
unidad de infusión comprende un dispositivo de expulsión que se
activa mecánicamente mediante el movimiento relativo entre la
cámara y la placa para expulsar los polvos utilizados.
Según una característica adicional de la
presente invención, el movimiento de la placa y de la cámara
asociada se obtiene mediante dispositivos situados en una posición
centrobárica con respecto a la placa y a la cámara.
Éstas y otras características adicionales de la
presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada de realizaciones preferidas proporcionadas a
modo de ejemplos no limitativos con referencia a los dibujos
adjuntos en los que los componentes designados con los mismos o
similares números de referencia indican componentes que presentan
la misma funcionalidad y construcción, o similar, y en los que:
la fig. 1 muestra un diagrama general de una
máquina superautomática para la preparación de infusiones;
la fig. 2 muestra una unidad de infusión según
la invención en una primera etapa de un ciclo de infusión;
la fig. 3 muestra una unidad de infusión según
la invención en una segunda etapa del ciclo de infusión;
la fig. 4 muestra una unidad de infusión según
la invención en una tercera etapa del ciclo de infusión; y
la fig. 5 muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de expulsión según la invención montado en la unidad de
infusión.
Con referencia a la fig. 1, una máquina 10
adecuada para la preparación de infusiones (máquina), por ejemplo
una máquina superautomática de tipo vertical para la preparación de
café expreso, a la que se hace referencia desde este momento para
una mayor claridad en la descripción, comprende una caldera 12, de
un tipo conocido, que puede calentar y mantener en presión una
cantidad determinada de líquido, como por ejemplo agua, una unidad
14 de infusión y al menos una canilla 15 de dispensación.
La canilla 15 de dispensación, de tipo conocido,
está conectada a la unidad de infusión mediante conductos 18 y
puede dispensar la infusión en uno o más tazones o tazas de café
como resultado de la preparación de la infusión mediante la unidad
14 de infusión.
La unidad 14 de infusión está conectada, de una
manera conocida, a la caldera 12 y es adecuada para recibir agua
caliente presurizada desde la caldera 12 a través de conductos 19,
por ejemplo conductos flexibles de un tipo conocido, y para
preparar, por ejemplo, café mediante un ciclo de infusión genérico
que se describe a continuación y que se mantiene como referencia
para una mayor claridad en la descripción y que se describirá
posteriormente en la descripción del funcionamiento de la máquina
10.
El ciclo de infusión genérico comprende, por
ejemplo, las siguientes etapas:
- -
- llenar con polvos de infusión, por ejemplo café molido, una cavidad o cilindro, por ejemplo una cámara de infusión, comprendida en la unidad de infusión (carga);
- -
- cerrar el cilindro mediante dos pistones, prensar el café molido y suministrar durante un tiempo determinado agua caliente presurizada (a 90ºC aproximadamente) al café molido a través de, por ejemplo, filtros colocados sobre la cabeza de pistón y conductos dentro de los pistones (infusión);
- -
- soltar los pistones y expulsar el café molido, en ese momento utilizado (polvos utilizados), mediante el movimiento de un dispositivo de expulsión mecánico (expulsión).
La unidad 14 de infusión (unidad) comprende en
primer lugar, en la realización preferida, un primer pistón 43, por
ejemplo un pistón de tipo estacionario (figs. 2, 3, 4) y una
estructura 41 (estructura de unidad) que puede soportar, de una
manera conocida, varios componentes o dispositivos de la unidad 14
y del primer pistón 43 (pistón estacionario).
La estructura también comprende una pluralidad
de vástagos 61 (varillas verticales), que presentan por ejemplo una
sección transversal circular y que pueden guiar el movimiento de
varios componentes o dispositivos móviles de la unidad 14, tal y
como se describirá posteriormente en detalle.
El pistón 43 estacionario, de un tipo conocido,
comprende un filtro 33 y un conducto 38 interior acoplado a los
conductos 18 conectados a la canilla 15 de dispensación (fig.
1).
Preferentemente, el pistón 43 estacionario está
conformado para transferir la infusión, durante la etapa de
infusión, desde la unidad de infusión hasta la canilla 15 de
dispensación.
La unidad 14 comprende además un motor 66 y una
placa 45 móvil (placa) (figs. 1, 2, 3, 4) que puede moverse
alternativamente mediante el motor 66.
La placa, que tiene por ejemplo una forma
rectangular, comprende una pluralidad de cavidades 53 (fig. 5)
situadas en los extremos superiores de la placa 45 y acopladas a
los vástagos 61 (figs. 1, 2, 3, 4); las cavidades 53 están
dispuestas para permitir el deslizamiento de la placa 45 a lo largo
de los vástagos 61 de la estructura 41.
La placa 45 móvil comprende además un elemento
55 de acoplamiento que, en la realización preferida, es
centrobárico con respecto a la placa 45 y está asociado a un
tornillo 65 sin fin, que también es centrobárico con respecto a la
placa 45 y que se acciona de una manera conocida mediante el motor
66 a través de un engranaje de acoplamiento.
Según la presente realización a modo de ejemplo,
la placa 45 móvil puede moverse alternativamente a lo largo de los
vástagos 61 para permitir la ejecución de varias etapas del ciclo
de infusión, tal y como se describirá posteriormente en
detalle.
El motor 66, por ejemplo un motor eléctrico de
un tipo conocido, se controla, de una manera conocida, para hacer
girar el tornillo 65 sin fin en el sentido de las agujas del reloj
o en el sentido contrario de las agujas del reloj y, en la
realización preferida, está asociado a un detector 67 de absorción
de corriente adaptado para determinar el bloqueo del motor si el
motor 66 determina una absorción de sobrecorriente
predeterminada.
La unidad 14 también comprende una cámara 46 de
infusión y un segundo pistón 48, siendo ambos, por ejemplo, de tipo
móvil.
La cámara 46 de infusión (cámara móvil)
comprende, en la realización preferida, tres elementos 71 elásticos
dispuestos de manera triangular alrededor del segundo pistón 48 y
en una posición centrobárica con respecto a la placa 45 y a la
cámara 46; los elementos 71 elásticos tienen una rigidez
determinada y están conformados para conectar mecánicamente la placa
45 móvil con la cámara 46 móvil.
Los elementos 71 elásticos comprenden, por
ejemplo, resortes de presión cilíndricos de un tipo conocido
alojados en asientos adecuados, de un tipo conocido, que
proporcionan presión de resorte solamente en una dirección; además,
la cámara 46 comprende, por ejemplo, cavidades 63 (fig. 5)
adecuadas para permitir el deslizamiento de la propia cámara a lo
largo de los vástagos 61 (figs. 1, 2, 3, 4) de la estructura 41. La
cámara 46 móvil (cámara), gracias a la conexión establecida por los
elementos 71 elásticos (resortes), puede guiarse en el movimiento
mediante la placa 45 móvil de manera que el movimiento alternativo
de la placa 45 móvil induce principalmente el movimiento de la
cámara 46 móvil durante el ciclo de infusión, tal y como se
describirá posteriormente en detalle.
La cámara 46 móvil comprende una superficie 72
interior, preferentemente con una sección transversal cilíndrica, y
una superficie 73 superior que es preferentemente una superficie
plana asociada, en un lado de la cámara 46, a uno o más conductos
75 de drenaje, conocidos por sí mismos, y alineados con la
misma.
La cámara 46 móvil también comprende un elemento
78 de soporte, de un tipo conocido, que puede soportar y mover el
pistón 48 móvil principalmente junto con el movimiento de la cámara
móvil durante el ciclo de infusión, tal y como se describirá
posteriormente en detalle, y una cámara 74 anular de alimentación,
de un tipo conocido, conectada a la caldera 12 a través de los
conductos 19 y que puede introducir en el pistón 48 móvil agua
caliente presurizada durante la etapa de infusión.
Por último, la cámara 46 móvil comprende,
preferentemente asociado al elemento de soporte, un primer elemento
79 de tope (primer tope), que puede limitar, tal y como se
describirá posteriormente en detalle, el movimiento del pistón 48
móvil con respecto a la cámara 46 móvil que se produce durante el
ciclo de infusión.
El pistón 48 móvil, concéntrico a la cámara
móvil, comprende, en la realización preferida, una cabeza 80, de un
tipo conocido, y una varilla 85 que, en la realización preferida,
tiene forma cilíndrica y está alineada con el tornillo 65 sin
fin.
La varilla tiene un primer extremo fijado a la
cabeza 80 en su posición centrobárica y un segundo extremo asociado
a un segundo elemento 89 de tope (segundo tope) que puede limitar,
tal y como se describirá posteriormente en detalle, tanto el
movimiento del pistón 48 móvil con respecto a la cámara 46 móvil,
como el movimiento de la propia cámara 46 móvil que se producen
durante el ciclo de infusión.
La cabeza 80 comprende un filtro 83, de un tipo
conocido, y está conectado, de una manera conocida, a la cámara 74
anular de alimentación que a su vez está conectada a la caldera
12.
La varilla 85 está asociada a un elemento 81
elástico, por ejemplo un resorte de presión cilíndrico de un tipo
conocido que presenta un primer extremo fijado al primer tope 79 y
un segundo extremo fijado al segundo tope 89; el elemento 81
elástico (resorte), asociado al pistón 48 móvil, tiene en general,
en la realización preferida, una menor rigidez que la rigidez total
de los resortes 71 asociados a la cámara 46 móvil y está conformado
para permitir el movimiento relativo del pistón 48 móvil con
respecto a la cámara 46 móvil que se produce durante el ciclo de
infusión, aunque garantiza, gracias a la diferencia de rigidez, el
movimiento de la cámara 46 móvil junto con placa 45 móvil.
El pistón 48 móvil puede prensar los polvos,
dentro de la cámara 46 móvil y con la ayuda del pistón 43
estacionario, para obtener la infusión.
El pistón 48 móvil, durante el movimiento
relativo con respecto a la cámara 46 móvil, también puede preparar
la expulsión de los polvos utilizados, tal y como se describirá
posteriormente en mayor detalle.
Por último, la unidad 14 de infusión comprende
un dispositivo 49 de expulsión mecánico (dispositivo de expulsión)
que puede expulsar de la propia unidad 14 los polvos
utilizados.
El dispositivo 49 de expulsión está conformado,
en la realización preferida, como una palanca que presenta un
fulcro 91 (fig. 5) y un brazo de accionamiento y un brazo de
resistencia, respectivamente 93 y 97, y puede pasar de una primera
posición (posición de reposo) a una segunda posición (posición de
expulsión) siguiendo una fuerza de accionamiento aplicada al brazo
de accionamiento.
En particular, el fulcro 91 pivota mediante un
primer pivote 96 hacia una pared 47 fijada a o comprendida en la
cámara 46 móvil; el brazo de accionamiento o primer brazo 93, al
que se aplica la fuera de accionamiento, pivota, mediante un
segundo pivote 95, hacia la placa 45; el brazo de resistencia o
segundo brazo 97 está asociado a una espátula 99 conformada para
expulsar los polvos utilizados.
Más en particular, el movimiento relativo de la
placa 45 móvil con respecto a la cámara 46 móvil, movimiento que es
posible, tal y como se describirá posteriormente en detalle,
gracias a los resortes 71 (figs. 4, 5), puede aplicar la fuerza de
accionamiento al primer brazo 93 para provocar el movimiento a lo
largo de un arco circunferencial del segundo brazo 97 asociado a la
espátula 99.
En una realización todavía más preferida, la
espátula 99 comprende un elemento 100 rascador que puede expulsar
realmente los polvos utilizados, y primeros y segundos elementos de
deslizamiento, respectivamente 109 y 106. En esta realización, el
segundo brazo 97 comprende una cavidad 107, longitudinal a la
dirección del brazo 97; los primeros elementos 109 de
deslizamiento, por ejemplo rodillos de un tipo conocido, están
conformados para deslizarse hacia el interior de la cavidad 107 y
están dispuestos para desenganchar o establecer de manera no rígida
la conexión entre la espátula 99 y el brazo 97 y para permitir un
desplazamiento limitado en la dirección longitudinal de la espátula
99 con respecto al brazo 97.
Sin embargo, en esta realización, la cámara 46
móvil comprende o está asociada a una pared que presenta una
cavidad 76, preferentemente horizontal, y los segundos elementos
106 de deslizamiento, por ejemplo un rodillo de un tipo conocido,
están conformados para deslizarse hacia el interior de la cavidad
76 horizontal.
La combinación de la cavidad 107 del brazo 97 y
de la cavidad 76 asociada a la cámara 46 móvil con los elementos de
deslizamiento, respectivamente 109 y 106, de la espátula 99 puede
determinar, tal y como puede entender fácilmente un experto en la
materia, un movimiento sustancialmente horizontal de la espátula 99
y, por consiguiente, del elemento 100 rascador durante el
movimiento del segundo brazo 97.
En la realización preferida, el elemento 100
rascador comprende un revestimiento o cepillo 100a y un componente
100b rígido colocado en secuencia al final del segundo brazo
97.
El revestimiento 100a puede hacer contacto,
principalmente, con la superficie 48 de pistón móvil, y el
componente 100b rígido puede hacer contacto, principalmente, con
los polvos utilizados durante la expulsión del café molido ya
utilizado, de manera que el revestimientol00a tiene la función
principal de limpiar la superficie del pistón y el componente 100b
rígido tiene la función principal de realizar la expulsión.
El funcionamiento de la máquina 10 descrita
anteriormente es el siguiente.
Tomando como referencia el ciclo de infusión
genérico, en una primera etapa (etapa de carga), ejemplificada en
la fig. 2, la placa 45, la cámara 46 y el pistón 48 móvil están en
una posición relativamente fija y determinada, y el pistón 43
estacionario está situado a una distancia predeterminada desde la
superficie 73 superior de la cámara 46 por lo que es posible, a
través de dispositivos de carga de un tipo conocido, introducir un
cantidad determinada de polvos de infusión en la cavidad obtenida
mediante la cámara 46 y el pistón 48 móvil.
Durante esta etapa, los resortes 71 entre la
placa 45 y la cámara 46 y el resorte 81 asociado al pistón 48 móvil
están en reposo.
En una segunda etapa (etapa de infusión),
ejemplificada en la fig. 3, la placa 45, la cámara 46 y el pistón
48 móvil se mueven en la dirección del pistón 43 estacionario,
manteniendo una posición relativamente fija y determinada, debido a
que, tal y como pueden entender fácilmente los expertos en la
materia, los resortes 71 y el resorte 81 no están sometidos a
ningún esfuerzo de compresión.
Esta etapa puede describirse como la combinación
de dos etapas elementales, en primer lugar una etapa de prensado y
en segundo lugar una etapa de infusión real.
En particular, en la etapa de prensado, la
cámara 46 mueve al pistón 48 móvil mediante el elemento 78 de
soporte en la dirección del pistón 43 estacionario para crear una
cavidad cerrada o cámara de infusión delimitada por la superficie
72 interior de la cámara 46 y por el pistón estacionario y el pistón
móvil, 43 y 48 respectivamente.
Además, durante esta primera etapa, los resortes
71 entre la placa 45 y la cámara 46, y el resorte 81 asociado al
pistón 48 móvil, están en reposo.
En la realización preferida, el movimiento de la
placa 45, de la cámara 46 y del pistón 48 móvil, termina cuando,
como resultado del prensado ejercido sobre los polvos de infusión,
el detector 67 de absorción de corriente (figs. 1, 3) detecta, por
ejemplo, una absorción de corriente predeterminada correspondiente
a un prensado predeterminado de los polvos de infusión, y detiene
el motor 66.
Una vez que haya finalizado el prensado, se
activa un flujo de agua caliente presurizada desde la caldera 12
hasta la cabeza 80 del pistón 48 móvil de una manera conocida para
obtener, gracias al paso del líquido a través de la cámara de
infusión y del pistón 43 estacionario, la dispensación de la
infusión a través de la canilla 15 de dispensación (etapa de
infusión real).
Esta etapa tiene una duración de tiempo
determinada normalmente según el tipo y las características de la
infusión que va a prepararse.
Al final de esta etapa, los polvos de infusión
se convierten en una pastilla de polvos utilizados que debe
expulsarse.
En una tercera etapa (etapa de expulsión),
ejemplificada en la fig. 4, la placa 45, la cámara 46 y el pistón
48 móvil se mueven en una dirección opuesta a la posición del
pistón 43 estacionario.
Esta etapa puede describirse como la combinación
de tres etapas elementales en secuencia: una primera y una segunda
etapa elementales de alejamiento con respecto al pistón 43
estacionario y una tercera etapa de expulsión real de los polvos
utilizados.
Durante las dos etapas elementales, el motor 66,
después de la inversión del movimiento giratorio, mueve la placa 45
en una dirección opuesta a la posición del pistón 43
estacionario.
En la primera etapa de alejamiento, la placa 45,
la cámara 46 y el pistón 48 móvil mantienen una posición
relativamente fija y determinada y los resortes 71 y el resorte 81
no están sometidos a ningún esfuerzo de compresión.
La primera etapa de alejamiento termina cuando
la cabeza 80 del pistón móvil hace contacto con el tornillo 65 sin
fin, por lo que el movimiento del pistón 48 móvil se detiene.
En la segunda etapa de alejamiento, al ser la
rigidez del resorte 81 inferior a la de los resortes 71 que
conectan la placa 45 y la cámara 46, la placa 45 y la cámara 46
continúan su movimiento, mientras que el resorte 81 se comprime y
se inicia un movimiento correspondiente del pistón 48 móvil con
respecto a la cámara 46. Este movimiento relativo puede hacer que
la pastilla de polvos utilizados salga desde la superficie 73
superior de la cámara 46.
La segunda etapa de alejamiento termina cuando
el primer tope 79, asociado a la cámara 46, hace contacto con y se
detiene mediante el segundo tope 89 asociado al pistón 48 móvil;
esta condición corresponde al alineamiento de la cabeza 80 del
pistón 48 móvil con la superficie 73 superior de la cámara 46.
En la etapa de expulsión real, el motor 66 sigue
moviendo la placa 45 mientras que la cámara 46, que está bloqueada
por el contacto con los topes 79 y 89, puede comprimir los resortes
71 que conectan la placa 45 y la cámara 46 induciendo o activando
de ese modo un movimiento correspondiente entre la placa 45 y la
cámara 46; el movimiento relativo correspondiente aplica la fuerza
de accionamiento al primer brazo 93 y provoca el movimiento del
segundo brazo 97 y el de la espátula 99 asociada, es decir, hace que
el dispositivo 49 de expulsión cambie desde la posición de reposo
hasta la posición de expulsión. El movimiento de la espátula 99 en
esta etapa de cambio puede provocar la expulsión de la pastilla de
polvos utilizados desde la cabeza 80 del pistón 48 móvil.
En la realización preferida, el movimiento de la
placa 45 continúa hasta que se alcance un microinterruptor 69; el
microinterruptor está previsto en la parte inferior de la
estructura 41 para bloquear el motor 66 (figs. 1 y 4) y, si fuera
necesario, para invertir su movimiento de rotación; esta operación
finaliza la etapa de expulsión.
Una vez que haya finalizado la etapa de
expulsión, el ciclo de infusión puede empezar de nuevo después de
una primera etapa de movimiento elemental de la placa 45 en la
dirección del pistón 43 estacionario adaptada para llevar
secuencialmente a una posición de reposo a los resortes 71, que
conectan la placa 45 y la cámara 46, y al resorte 81 asociado al
pistón 48 móvil. Obviamente, tal y como puede entender fácilmente
un experto en la materia, llevar a los resortes 71 que conectan la
placa 45 y la cámara 46 a la posición de reposo se corresponde con
hacer que el dispositivo 49 de expulsión cambie desde la posición
de expulsión hasta la posición de reposo.
La máquina y la unidad de infusión se han
descrito anteriormente tomando como referencia una máquina de tipo
vertical en la que la canilla de dispensación está conectada al
pistón estacionario. Tal y como pueden entender fácilmente los
expertos en la materia, la canilla de dispensación también puede
conectarse al pistón móvil y la caldera al pistón estacionario y el
flujo de líquido puede invertirse en comparación con lo descrito
anteriormente.
Además, nada impide que la máquina pueda tener
una orientación diferente a la vertical, ya que la manipulación se
realiza en cualquier caso mediante elementos motorizados o
elásticos.
La unidad de infusión se ha descrito tomando
como referencia una conexión elástica entre la placa móvil y la
cámara móvil formada a través de elementos elásticos dispuestos de
manera triangular. Obviamente, en otras realizaciones el número de
elementos elásticos puede ser menor o mayor que tres y la posición
de los elementos elásticos puede ser centrobárica con respecto a la
placa y a la cámara, solución que es la preferida para los
requisitos asociados con el desgaste mecánico de las partes móviles,
o puede no ser centrobárica.
Además, en la descripción, los elementos
elásticos, que conectan la placa y la cámara, y el elemento
elástico, asociado al pistón, se han descrito como resortes de
presión cilíndricos. Obviamente, los elementos elásticos también
pueden ser de un tipo diferente y también pueden comprender, por
ejemplo, sin apartarse del alcance de la descripción anterior,
materiales que presenten una elasticidad reversible, como el
caucho.
En la realización preferida, el dispositivo de
expulsión comprende un brazo de resistencia y una espátula
conectada de tal manera para obtener un movimiento sustancialmente
horizontal de la espátula. Obviamente, en otras realizaciones, el
brazo y la espátula pueden estar conectados de diferente manera,
obteniendo sin embargo el mismo resultado, o también pueden estar
conectados de manera rígida.
En la descripción de la máquina y de la unidad
de infusión, se prevé que el tope de la placa que se aleja del
pistón estacionario esté determinado mediante un microinterruptor.
Obviamente, en otras realizaciones, el tope también puede
determinarse midiendo una posible sobrecorriente absorbida por el
motor o de diferente manera, sin apartarse del alcance de la
descripción anterior. Obviamente, también pueden aplicarse las
mismas consideraciones para determinar la finalización de la etapa
de prensado.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la comodidad del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha tomado especial
cuidado en la compilación de las referencias, no se pueden excluir
errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet EP 0528758 A [0003]
- \bullet EP 0756843 A [0013]
- \bullet EP 0298544 A [0013]
- \bullet EP 0299399 A [0013]
Claims (12)
1. Unidad de infusión para la preparación de
infusiones, en particular café expreso, mediante polvos de
infusión, que comprende
- -
- un pistón (43) estacionario, una cámara (46) móvil y un pistón (48) móvil concéntrico a la cámara móvil, que pueden actuar conjuntamente para la preparación de dicha infusión mediante dichos polvos y para generar una pastilla de polvos utilizados, estando dispuesto dicho pistón (48) móvil para moverse con respecto a la cámara (46) móvil para preparar dicha pastilla de polvos utilizados para su expulsión de dicha unidad de infusión mediante un dispositivo (49) de expulsión activado mecánicamente;
caracterizada porque
- -
- dicha unidad de infusión comprende una placa (45) asociada con medios (55, 65, 66) de movimiento dispuestos para mover dicha placa,
- -
- dicha cámara comprende al menos un elemento (71) de conexión elástico que presenta una rigidez determinada y que está dispuesto para conectar dicha cámara con dicha placa con el fin de inducir el movimiento de dicha cámara junto con dicha placa y para permitir el movimiento relativo de dicha cámara con respecto a dicha placa, y
- -
- dicho dispositivo de expulsión se activa mecánicamente mediante el movimiento relativo de dicha placa con respecto a dicha cámara.
2. Unidad (14) de infusión según la
reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios (55,
65, 66) de movimiento son centrobáricos con respecto a dicha placa
(45) y porque dicha cámara (46) está situada de manera centrobárica
con respecto a dicha placa.
3. Unidad (14) de infusión según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque dicho dispositivo
(49) de expulsión está conformado como una palanca que presenta
- -
- un brazo (93) de accionamiento que pivota hacia dicha cámara mediante un primer pivote (96) y hacia dicha placa mediante un segundo pivote (95), y
- -
- un brazo (97) de resistencia dispuesto para expulsar dicha pastilla de polvos utilizados.
4. Unidad (14) de infusión según la
reivindicación 3, caracterizada porque dicho primer pivote
(96) es el fulcro de dicha palanca.
5. Unidad (14) de infusión según la
reivindicación 3, caracterizada porque dicha cámara
comprende una primera cavidad (76) ortogonal al movimiento de dicha
cámara, y dicho brazo (97) de resistencia comprende una segunda
cavidad (107) longitudinal al brazo de resistencia, y porque dicho
brazo de resistencia está asociado a una espátula (99) que presenta
medios de deslizamiento dispuestos para deslizarse en dicha primera
cavidad (76) y en dicha segunda cavidad (107) y para determinar un
movimiento rectilíneo de dicha espátula.
6. Unidad (14) de infusión según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
dicho pistón (48) móvil comprende
- -
- al menos un elemento (81) elástico conformado para permitir dicho movimiento relativo de dicho pistón móvil con respecto a la cámara móvil para preparar dicha pastilla de polvos utilizados para su expulsión de dicha unidad de infusión, presentando dicho al menos un elemento (81) elástico una rigidez inferior a la rigidez de dicho al menos un elemento (71) de conexión elástico.
7. Unidad (14) de infusión según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
dicho medio (65) de movimiento comprende medios de detención
dispuestos para bloquear el movimiento de dicho pistón (48) móvil,
por lo que dicho pistón (48) móvil está dispuesto para moverse con
respecto a la cámara (46) móvil.
8. Unidad (14) de infusión según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
dicho al menos un elemento (71) de conexión elástico comprende tres
elementos (71) elásticos dispuestos de manera triangular y que
tienen la cámara móvil como baricentro.
9. Unidad (14) de infusión según una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por ser
una unidad de infusión de tipo vertical.
10. Máquina para la preparación de infusiones,
en particular café expreso, mediante un polvo de infusión, que
comprende al menos una unidad de infusión según las
reivindicaciones 1 a 9, al menos una caldera (12) conectada a la
entrada de dicha al menos una unidad de infusión y dispuesta para
enviar un líquido para la preparación de dichas infusiones a dicha
al menos una unidad de infusión, y al menos una canilla (15) de
dispensación conectada a la salida de dicha al menos una unidad de
infusión y dispuesta para dispensar dicha infusión.
11. Procedimiento para fabricar una unidad de
infusión para la preparación de infusiones, en particular café
expreso, mediante un polvo de infusión, que comprende la etapa
de
- -
- proporcionar un pistón (43) estacionario, una cámara (46) móvil y un pistón (48) móvil concéntrico a la cámara móvil, dispuestos para actuar conjuntamente para la preparación de dicha infusión mediante dichos polvos y para generar una pastilla de polvos utilizados, estando dispuesto dicho pistón (48) móvil para moverse con respecto a la cámara móvil para preparar dicha pastilla de polvos utilizados para su expulsión de dicha unidad de infusión mediante un dispositivo (49) de expulsión activado mecánicamente; y
caracterizado por las etapas de
- -
- proporcionar una placa (54) asociada con medios (55, 65, 66) de movimiento dispuestos para mover dicha placa,
- -
- proporcionar al menos un elemento (71) de conexión elástico que presenta una rigidez determinada para conectar dicha cámara con dicha placa para inducir el movimiento de dicha cámara junto con dicha placa y para permitir un movimiento relativo de dicha cámara con respecto a dicha placa, y
- -
- proporcionar un dispositivo de expulsión dispuesto para ser activado mecánicamente mediante el movimiento relativo de dicha placa con respecto a dicha cámara.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por la etapa de
- -
- proporcionar medios de detención asociados a dicho medio (65) de movimiento y dispuestos para bloquear el movimiento de dicho pistón (48) móvil, por lo que dicho pistón (48) móvil está dispuesto para moverse con respecto a la cámara (46) móvil.
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