ES2349727T3 - Dispositivo de dispensación para productos sueltos para la preparación de bebidas y máquina que contiene dicho dispositivo de dispensación. - Google Patents
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Abstract
Dispensador (1) de productos sueltos para la preparación de bebidas o similares, que comprende una tolva para contener el producto suelto, y un alimentador (7) de husillo para alimentar el producto suelto desde dicha tolva (1) hacia una abertura (3) de dispensación; en el que en dicha abertura (3) de dispensación está colocada una válvula (27) de retención, que cierra dicha abertura (3) de dispensación, estando el alimentador (7) de husillo diseñado y dispuesto para alimentar el producto suelto hacia dicha válvula (27); caracterizado porque: dicha válvula (27) es una válvula giratoria que incluye al menos una celda para alojar una dosis de producto suelto, provocando la rotación de dicha válvula (27) el suministro del producto suelto, y porque dicho alimentador (7) de husillo y dicha válvula (27) están conectados mecánicamente con elementos (13, 15) de transmisión del movimiento, de manera que dicha válvula (27) gira junto con dicho alimentador (7) de husillo.
Description
Dispositivo de dispensación para productos
sueltos para la preparación de bebidas y máquina que contiene dicho
dispositivo de dispensación.
La presente invención se refiere a un
dispensador para dispensar productos sueltos, en particular aunque
no exclusivamente, productos en polvo y preferiblemente, aunque no
exclusivamente, productos en polvo liofilizados para la preparación
de bebidas u otros productos comestibles sustancialmente
líquidos.
Para preparar bebidas, tales como café, té y
también caldo u otros productos comestibles líquidos o
sustancialmente líquidos, se usan a menudo productos en polvo
sueltos, normalmente liofilizados, que se dispensan en dosis
predeterminadas desde un dispensador hacia una zona en la que se
prepara la bebida en el interior de una máquina de dispensación,
normalmente una máquina expendedora.
El producto suelto, por ejemplo en polvo, está
contenido en una tolva en cuya base se encuentra un alimentador de
husillo que, mediante giro, alimenta una cantidad de producto en
polvo u otro suelto hacia una abertura de dispensación, desde la
que el polvo se dispensa a una unidad para la preparación de la
bebida añadiendo agua caliente. Véase el documento
WO-A-2006/079580.
El documento
IT-B-1093232 describe una máquina
para la dispensación automática de bebidas calientes usando polvos
liofilizados, en la que el polvo liofilizado se dispensa por medio
de un cilindro giratorio colocado en el interior de un asiento
proporcionado en la base de una tolva. El cilindro giratorio tiene
una serie de celdas de dimensiones predeterminadas, de modo que la
rotación de dicho cilindro durante un número específico de giros o
fracciones de giro permite que se dispense una dosis predefinida del
producto en polvo hacia un conducto en el interior del cual también
fluye agua caliente, con un sistema de dosificación.
Estos dispositivos de la técnica anterior tienen
considerables inconvenientes debido a la presencia de vapor
procedente de la zona en la que se prepara la bebida, directamente
por debajo de la abertura de dispensación del polvo liofilizado u
otro producto suelto. El vapor se eleva hacia la zona de la abertura
de dispensación del polvo liofilizado. Este último, al ser
higroscópico, absorbe el agua que se condensa y forma grumos de
polvo, lo que da como resultado un mal funcionamiento y el
atascamiento del dispositivo de dispensación y la parada de la
máquina. Además, el dispositivo ilustrado en la patente italiana
IT-B-1093232 tiene el inconveniente
de que el vapor que se condensa en el cilindro giratorio se
transfiere directamente al interior de la tolva de los polvos
liofilizados debido a la rotación del cilindro de dosificación.
En muchas máquinas, también es necesario
dispensar productos adicionales además de los productos básicos para
la preparación de la bebida u otro producto comestible. Por ejemplo
y normalmente (aunque no exclusivamente), puede ser necesario
dispensar cantidades dosificables de azúcar, edulcorantes u otras
sustancias.
El documento
US-A-3.710.991 da a conocer un
dispensador de material fluido que incluye un depósito para un
material fluido y un tornillo sin fin para alimentar dicho material
fluido hacia un orificio. Se proporciona un elemento de cierre
deslizante, que mantiene el orificio de salida cerrado. Un primer
motor controla el movimiento del tornillo sin fin y un segundo
motor controla el movimiento del elemento de cierre deslizante.
Cuando debe dispensarse una cierta cantidad de material, se activa
el primer motor y abre el elemento de cierre deslizante. Se dispone
una leva en el árbol de motor del segundo motor y se combina un
seguidor con dicha leva. La disposición
leva-seguidor provoca que se active el primer motor
una vez que el elemento de cierre deslizante se ha llevado a la
posición abierta. Este dispositivo conocido no proporciona una
barrera satisfactoria frente a la humedad durante la dispensación
del material.
Se dan a conocer otros dispositivos
dispensadores de material suelto diseñados específicamente para
máquinas de preparación de bebidas en los documentos
EP-A-848925;
US-A-4.572.060;
EP-A-1176402;
EP-A-331271.
El documento
DE-A-10312013 da a conocer un
dispositivo de dispensación de material granular que está diseñado
para dispensar material fluido a partir de un depósito en un flujo
gaseoso para el transporte. El dispositivo incluye un tornillo sin
fin y, en una posición intermedia a lo largo del desarrollo axial
del tornillo sin fin, una válvula giratoria. La válvula giratoria y
el tornillo sin fin están motorizados independientemente por medio
de motores eléctricos separados, cada uno de los cuales se controla
por medio de dispositivos de control electrónicos específicos.
Un objeto de la presente invención es producir
un dispositivo de dispensación que supere totalmente o en parte los
inconvenientes de los dispositivos de la técnica anterior.
En lo esencial, según la invención, se
proporciona un dispensador en el que está colocado un alimentador de
husillo en la base de una tolva que contiene el producto suelto
para alimentar el producto suelto hacia una abertura de
dispensación. Además, al contrario de lo que ocurre en dispositivos
de dispensación convencionales, la abertura de dispensación no está
libre, lo que provocaría que el vapor se elevase y condensase en las
zonas en las que el polvo liofilizado u otro producto, tal como
azúcar o similar, está presente, sino que está colocada una válvula
en el interior de la misma, definiendo al menos una celda, que
cierra la abertura de dispensación para impedir que se eleve vapor
en el interior de la misma y por tanto impedir la formación de
grumos de polvo liofilizado u otro producto suelto contenido en el
dispensador, y también se mueve para dispensar el producto hacia la
zona en la que se prepara la bebida o similar. El alimentador de
husillo se produce y coloca para alimentar el producto suelto a la
celda o celdas de la válvula. La válvula móvil puede ser una válvula
de deslizamiento, con una o más celdas. No obstante, la válvula es
preferiblemente una válvula giratoria con una o preferiblemente una
pluralidad de celdas.
Además de impedir que el vapor se eleve hacia el
producto suelto y en general la entrada de humedad, también la
atmosférica (particularmente útil en el caso de polvos
liofilizados), la válvula móvil puede lograr ventajas adicionales
tales como: impedir la alimentación accidental de producto provocada
por movimientos de la tolva y vibraciones; impedir o reducir la
exposición del producto suelto a agentes externos y la penetración,
por ejemplo, de insectos, garantizando de ese modo un aumento de la
higiene.
Ventajosamente, cuando la válvula es una válvula
giratoria, la rotación de la válvula y del alimentador de husillo
se controlan con una razón determinada de modo que el volumen de
producto suelto alimentado por el alimentador de husillo llena
sustancialmente de manera precisa las celdas de la válvula
giratoria, obteniendo de ese modo una dosificación eficaz del
producto en polvo.
La válvula puede estar configurada de cualquier
modo, y en particular con un cuerpo giratorio y celdas distribuidas
a lo largo de la extensión circunferencial del cuerpo. Sin embargo,
según una realización ventajosa, la válvula está diseñada como una
válvula de laminillas, es decir, con un cuerpo central y laminillas
radiales que definen, entre pares consecutivos de laminillas,
celdas respectivas para el producto suelto.
El alojamiento de la válvula giratoria en la
abertura de dispensación en lo esencial hace posible definir una
barrera móvil que por un lado permite que el producto suelto
dispensado por el alimentador de husillo se suministre hacia la
zona en la que se dispensa la bebida y por otro lado impide que se
eleve vapor hacia la zona en la que está contenido el producto
suelto.
En una realización ventajosa, la válvula gira
alrededor de un eje, que es sustancialmente paralelo al eje de
rotación del alimentador de husillo y los dos elementos pueden
conectarse ventajosamente entre sí mediante un elemento de
transmisión mecánica, tal como un par de engranajes. Sin embargo,
también sería posible que cada uno de los dos elementos
(alimentador de husillo y válvula giratoria) estuviese equipado con
un motor respectivo. No obstante, proporcionando elementos para
transmitir el movimiento de uno al otro de los dos elementos es
posible producir un dispensador menos caro, equipado con un único
motor tanto para la rotación del alimentador de husillo como para
la rotación de la válvula. Preferiblemente, el motor está conectado
al árbol del alimentador de husillo, directa o indirectamente a
través de una transmisión cinemática, y el alimentador de husillo a
su vez transmite el movimiento a la válvula giratoria. En una
realización ventajosa, la transmisión mecánica entre el alimentador
de husillo y la válvula es tal que la velocidad de rotación del
alimentador de husillo es inferior a la velocidad de rotación de la
válvula.
Según una posible realización, la válvula está
colocada en una carcasa, que tiene una sección transversal para la
entrada del producto suelto hacia las celdas de la válvula que es
mayor que la sección transversal para el suministro del producto
suelto, obteniendo de ese modo un efecto de barrera mejorado frente
a la elevación de vapor hacia el alimentador de husillo.
La invención se refiere también a una máquina
para la preparación de bebidas o similares usando productos sueltos,
en particular productos liofilizados o similares y agua caliente,
que comprende un dispensador del tipo descrito.
Se describirán a continuación en el presente
documento características ventajosas adicionales del dispositivo
según la invención con referencia a una posible realización de la
invención.
La presente invención se entenderá mejor
siguiendo la descripción y el dibujo adjunto, que muestra una
realización práctica no limitativa de la invención. Más
específicamente:
la figura 1 muestra una sección según un plano
vertical medio de la tolva con el alimentador de husillo y la
abertura de dispensación que contiene la válvula de
distribución;
la figura 2 muestra una vista axonométrica de la
abertura de dispensación abierta, con la válvula alojada en la
misma;
la figura 3 muestra una vista axonométrica del
alimentador de husillo, del bloque que contiene la abertura de
dispensación y de la transmisión de engranaje entre el alimentador
de husillo y la válvula
giratoria.
giratoria.
A continuación en el presente documento se
proporcionará una descripción detallada de una realización de la
invención, con una válvula giratoria en forma de válvula de
laminillas. Aunque esta configuración tiene ventajas particulares y
es actualmente preferible, son posibles otras realizaciones de la
invención, tales como con una válvula de deslizamiento, es decir,
dotada de un movimiento alternativo y equipada, por ejemplo, sólo
con una celda o también con varias celdas para recibir el producto
que va a dispensarse.
En el dibujo, el número 1 indica una tolva que
contiene un producto suelto, tal como un polvo liofilizado, azúcar
o similar, indicado con P. La base de la tolva tiene una abertura 3
hacia un compartimento 5, en el interior del cual está colocado un
alimentador 7 de husillo que gira alrededor de un eje
A-A que, cuando el dispositivo 1 de dispensación
está instalado en una máquina para preparar bebidas, puede estar en
una posición sustancialmente horizontal.
Colocada bajo el dispensador 1 está una unidad 9
para preparar bebidas mezclando el producto P dispensado por el
dispositivo 1 en agua. Las partes de la máquina para preparar la
bebida en las que tiene lugar la preparación real de la bebida no
son de interés en el presente documento y se conocen per se y
en consecuencia no se ilustrarán ni se describirán en detalle
adicional.
El alimentador 7 de husillo se acciona mediante
un motor 11 colocado en un extremo del mismo, mientras que en el
extremo opuesto el árbol 7A del alimentador de husillo está equipado
con un primer engranaje 13 que se engrana con un segundo engranaje
15 por debajo. Los dos engranajes 13, 15 se alojan en una cámara 17
cerrada frontalmente por una cubierta 19 y separada por medio de un
diafragma 21 de un compartimento 23, en el interior del cual el
producto suelto P se empuja mediante el alimentador 7 de husillo, y
de una abertura 25 de dispensación por debajo. Colocada en la
abertura 25 de dispensación está una válvula 27 giratoria sobre cuyo
árbol está enchavetada una rueda 15 dentada.
Tal como puede observarse en particular en la
figura 2, la válvula 27 es en lo esencial una válvula de laminillas,
que tiene un cuerpo 27A principal producido en una pieza con el
árbol 27B sobre el que está enchavetada la rueda 15 dentada. La
válvula 27 está alojada en el interior de un asiento 31, que tiene
una sección transversal de entrada sustancialmente rectangular de
dimensiones mayores en relación con la sección transversal de
salida, bajo la válvula 27. Esta diferencia en la sección se
produce, en esta realización, conformando adecuadamente la pared
lateral que define la abertura 25 de dispensación. También sería
posible que las secciones de entrada y salida se produjeran con la
misma forma y dimensión.
Tal como se entiende a partir de la descripción
anterior, la rotación del 11 provoca la rotación del alimentador 7
de husillo alrededor del eje A-A del mismo y, como
consecuencia de la transmisión a través de los engranajes 13, 15,
la rotación de la válvula 27 de dosificación alrededor del eje
B-B de la misma, sustancialmente paralelo al eje
A-A. Puesto que el diámetro del engranaje 13 es
mayor que el del engranaje 15, la velocidad de rotación de la
válvula 27 será mayor que la velocidad de rotación del alimentador 7
de husillo.
El alimentador de husillo gira para dispensar
hacia la abertura 25 de dispensación una dosis de producto suelto P
determinada por el número de giros o fracciones de giro
implementados por el alimentador 7 de husillo cada vez que se
acciona. Este producto se suministra a través de la abertura 25 de
dispensación mediante la rotación controlada de la válvula 27
giratoria hacia la zona 9 en la que se prepara la bebida. Las
laminillas 27C radiales que se proyectan desde el cuerpo central o
núcleo 27A central de la válvula 27 definen compartimentos para
recibir el producto suelto y dispensarlo hacia la abertura 25. Las
laminillas 27C cierran la sección transversal de la abertura 25 de
dispensación, de modo que la humedad no puede penetrar a través de
la misma hacia la zona que contiene el producto suelto P. Cualquier
vapor que se condense sobre las laminillas 27C es en cantidades muy
pequeñas y en cualquier caso no afecta al contenido de la tolva 1,
sino que permanece limitado en el interior de la zona de la abertura
25 de dispensación.
Se entiende que el dibujo muestra sólo un
ejemplo de realización de la invención, que puede variar en formas
y disposiciones sin apartarse sin embargo del alcance del concepto
que subyace a la invención. Cualquier número de referencia en las
reivindicaciones adjuntas se proporciona para facilitar la lectura
de las reivindicaciones con referencia a la descripción y al
dibujo, y de ningún modo limitan el alcance de la protección.
Claims (12)
1. Dispensador (1) de productos sueltos para la
preparación de bebidas o similares, que comprende una tolva para
contener el producto suelto, y un alimentador (7) de husillo para
alimentar el producto suelto desde dicha tolva (1) hacia una
abertura (3) de dispensación; en el que en dicha abertura (3) de
dispensación está colocada una válvula (27) de retención, que cierra
dicha abertura (3) de dispensación, estando el alimentador (7) de
husillo diseñado y dispuesto para alimentar el producto suelto hacia
dicha válvula (27); caracterizado porque: dicha válvula (27)
es una válvula giratoria que incluye al menos una celda para alojar
una dosis de producto suelto, provocando la rotación de dicha
válvula (27) el suministro del producto suelto, y porque dicho
alimentador (7) de husillo y dicha válvula (27) están conectados
mecánicamente con elementos (13, 15) de transmisión del movimiento,
de manera que dicha válvula (27) gira junto con dicho alimentador
(7) de
husillo.
husillo.
2. Dispensador según la reivindicación 1, en el
que dicha válvula (27) comprende una pluralidad de celdas.
3. Dispensador según la reivindicación 1 ó 2, en
el que dicha válvula (27) es una válvula de laminillas, estando
definidas celdas respectivas entre pares de laminillas (27C)
consecutivas.
4. Dispensador según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha válvula (27) gira
alrededor de un eje sustancialmente paralelo al eje de rotación del
alimentador (7) de husillo.
5. Dispensador según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho alimentador (7) de
husillo está motorizado y en el que un único motor (11) controla la
rotación de dicho alimentador (7) de husillo y dicha válvula
(27).
6. Dispensador según la reivindicación 5, en el
que dicho alimentador (7) de husillo y dicha válvula (27) están
conectados por medio de una transmisión (13, 15) de engranaje.
7. Dispensador según una o más de las
reivindicaciones previas, en el que la velocidad de rotación del
alimentador (7) de husillo es inferior a la velocidad de rotación de
la válvula (27).
8. Dispensador según una o más de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicha válvula (27) está
colocada en una carcasa (31) que tiene una sección transversal de
entrada para el producto suelto hacia las celdas de la válvula que
es mayor que la sección transversal de salida.
9. Dispensador según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
alimentador (7) de husillo acaba en un compartimento (23) en el que
dicho producto suelto se alimenta mediante dicho alimentador (7) de
husillo; estando dispuesta dicha válvula (27) giratoria por debajo
de dicho compartimento (23).
10. Dispensador según la reivindicación 9,
caracterizado porque el alimentador (7) de husillo tiene un
árbol que se extiende a través de dicho compartimento (23) en el
interior de una cámara (17), en la que se disponen dichos elementos
(13, 15) de transmisión del movimiento.
11. Máquina expendedora de bebidas que incluye
al menos un depósito para un producto suelto; una unidad de
preparación de bebidas; y un dispensador (1) para dispensar dicho
producto suelto a dicha unidad de preparación de bebidas;
caracterizada por un dispensador según una o más de las
reivindicaciones 1 a 10.
12. Máquina para la preparación de bebidas o
similares usando productos sueltos, que comprende a dispensador (1)
según una o más de las reivindicaciones 1 a 10.
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