ES2351796T3

ES2351796T3 - Un inserto, una máquina y un sistema para la preparación de bebidas.

Info

Publication number: ES2351796T3
Application number: ES05708294T
Authority: ES
Inventors: Satwinder Singh Kraft Foods UK Ltd PANESAR; Steve Kraft Foods UK Ltd CARTER
Original assignee: Kraft Foods R&D Inc Deutschland; Kraft Foods R&D Inc USA
Current assignee: Kraft Foods R&D Inc Deutschland; Kraft Foods R&D Inc USA
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: US20070157821A1; RU2355279C2; DK1715778T3; US7673558B2; HK1095032A1; CA2555329A1; KR101224733B1; DE602005023959D1; EP1715778A1; JP4701188B2; KR20060129474A; CN100482139C; CA2555329C; PT1715778E; WO2005079638A1; CN1942125A; BRPI0507785A; JP2007522856A; AR049470A1; GB2411105B

Abstract

Un inserto (400) para usarse en una máquina de preparación de bebidas (201) de un tipo que comprende un cabezal de preparación (250) que comprende una entrada dirigida hacia arriba para suministrar agua al cabezal de preparación (250) y una salida dirigida hacia abajo para el flujo de salida de la bebida producida por la máquina, comprendiendo o adaptándose el inserto (400) para contener, durante su uso, una cantidad de ingredientes de la bebida en un volumen de preparación, comprendiendo una superficie inferior del inserto (400) una entrada (405) y una salida (404) dispuestas para comunicarse respectivamente con la entrada y la salida del cabezal de preparación (250) de la máquina de preparación de bebidas (201) cuando se inserta el inserto dentro de la máquina de tal manera que, durante su uso, el agua desde la entrada del cabezal de preparación (250) se hace pasar hacia arriba a través de la entrada del inserto (400) dentro del volumen de preparación y de tal manera que la bebida producida a partir del agua y de la cantidad de ingredientes de la bebida se hace pasar hacia abajo a través de la salida del inserto (400) para fluir fuera de la salida del cabezal de preparación (250), caracterizado por que la superficie inferior del inserto (400) comprende además un RFID o código de barras (320) que, durante su uso, se puede leer mediante un lector de RFID o código de barras (252) de la máquina de preparación de bebidas (201) para controlar la operación de la máquina de preparación de bebidas (201), en el que el código de barras o RFID se localiza en la superficie inferior del inserto (400) de tal manera que una línea que une la salida del inserto (400) con el centro del código de barras o RFID y una línea que une la salida del inserto (400) con la entrada del inserto (400) se separan por una separación angular mínima mayor que 70 grados.

Description

La presente invención se refiere a un inserto, una máquina y un sistema para la preparación de bebidas, tales como aquellos descritos en los documentos DE 20 121 494 y US 5 762 987 A.

Proporcionar maquinas y sistemas para la preparación de bebidas tales como, café, té y chocolate es conocido. Típicamente, en tales sistemas los ingredientes de la bebida se usan bien sea en una forma suelta o contenidos en un depósito. Se conoce en algunas máquinas usar depósitos flexibles, tales como, bolsas de papel de filtro que contienen café asado y en grano u hojas de té. También se conoce que otras máquinas usan depósitos en forma de cartuchos que pueden ser rígidos, semirígidos o flexibles y que se perforan durante la preparación de la bebida. En ambos casos, la máquina para usarse con tales depósitos se adapta especialmente para recibir un diseño particular de depósito en un cabezal de preparación y hacer pasar agua y/o vapor a través del depósito para preparar una bebida que después se suministra. Tal máquina de preparación de bebidas se puede usar en mercados comercial o doméstico. En el mercado doméstico los consumidores pueden no desear usar máquinas separadas cuando se preparan bebidas de ingredientes de la bebida diferentes que contienen depósitos o, de hecho, ingredientes de la bebida sueltos. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un inserto, una máquina de preparación de bebidas y un sistema de preparación de bebidas que permita a los consumidores usar una variedad de depósitos o ingredientes sueltos en una sola máquina de preparación bebidas. En un aspecto, un objeto de la presente invención es proporcionar un inserto para una máquina de preparación de bebidas que se diseña en principio para usarse con cartuchos, bien sean rígidos, semirígidos o flexibles, que le permita a la máquina de preparación de bebidas suministrar ingredientes de la bebida a partir de depósitos flexibles, tales como, bolsas de filtrado.

Por consiguiente, la presente invención proporciona un inserto para usarse en una máquina de preparación de bebidas de un tipo que comprende un cabezal de preparación que comprende una entrada dirigida hacia arriba para suministrar agua al cabezal de preparación y una salida dirigida hacia abajo para el flujo de salida de la bebida producida por la máquina, comprendiendo el inserto, o adaptándose para contener durante su uso, una cantidad de ingredientes de la bebida en un volumen de preparación, comprendiendo una superficie inferior del inserto una entrada y una salida dispuestas para comunicarse respectivamente con la entrada y la salida del cabezal de preparación de la máquina de preparación de bebidas cuando el inserto se inserta dentro de la máquina de tal manera que, durante su uso, el agua desde la entrada del cabezal de preparación pasa hacia arriba a través de la entrada del inserto dentro del volumen de preparación y de tal manera que la bebida producida a partir del agua y la cantidad de ingredientes de la bebida pasan hacia abajo a través de la salida del inserto para fluir fuera de la salida del cabezal de preparación, caracterizado por que la superficie inferior del inserto comprende además un código de barras o RFID que, durante su uso, se puede leer mediante un lector de códigos de barras o RFID de la máquina de preparación de bebidas para controlar el funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas, en la que el código de barras o RFID se ubica en la superficie inferior del inserto de tal manera que una línea que une la salida del inserto con un centro del código de barras y una línea que une la salida del inserto con la entrada del inserto separadas por una separación angular mínima mayor de 70 grados.

Ventajosamente, se ha descubierto que esta separación angular mínima del código de barras o RFID de la entrada mejora la precisión de la lectura del código de barras o RFID por el medio de reconocimiento de la máquina. En primer lugar, la separación da como resultado que cualquier distorsión del área de entrada tenga un efecto mínimo en la región del código de barras o RFID. En segundo lugar, se ha descubierto que puede existir un pequeño grado de fuga del fluido desde el área de entrada durante la distribución puesto que la distribución ocurre a presión. Este fluido puede propagarse, en particular debido al efecto de capilaridad entre el inserto y el cabezal de preparación de la máquina, dando como resultado la ofuscación parcial del código de barras o RFID mediante le fluido lo que da como resultado en que exista una mayor probabilidad de que no se lea el código de barras o RFID. Se ha descubierto que este problema no ocurre teniendo el código de barras o RFID separado por un ángulo mayor de 70 grados.

Preferiblemente, la línea que une la salida del inserto con el centro del código de barras o RFID y la línea que une la salida del inserto con la entrada del inserto delimitan un ángulo mayor o igual a 85 grados.

Preferiblemente, la salida se localiza en el centro o cerca del centro de la superficie inferior del inserto: El código de barras o RFID se localiza preferiblemente en o cerca de una periferia de la superficie inferior.

El inserto puede tener forma de disco.

El inserto puede ser un cartucho. El cartucho puede ser rígido o semirígido. La superficie inferior puede ser un laminado. En este caso, la entrada y la salida del cartucho pueden ser porciones de la superficie inferior que se abre para el transporte, durante su uso, perforando la superficie inferior. Como alternativa, el inserto puede definir un envase para recibir ingredientes de la bebida en forma suelta. Como alternativa, el inserto puede definir un envase para recibir un depósito de ingredientes de la bebida, en el que el depósito comprende medios de filtración. En un aspecto, el depósito se forma al menos en parte de papel de filtro o membrana de filtrado. Por ejemplo, el depósito puede ser una bolsa de filtro.

La entrada y la salida del inserto se pueden abrir. Como alternativa, la entrada y la salida del inserto pueden estar cerradas antes de su uso por medio de una membrana frangible. La membrana frangible puede comprender una porción desgarrable.

El inserto puede ser reutilizable.

La entrada del inserto, la salida del inserto y el código de barras o RFID pueden ser coplanares. Como alternativa, la entrada del inserto, la salida del inserto y el código de barras o RFID pueden no ser coplanares.

Preferiblemente, el inserto comprende además un medio para evitar el giro del inserto en el cabezal de preparación después de la introducción del inserto y del cierre del cabezal de preparación. El medio para evitar el giro puede comprender una manivela dirigida externamente o una porción de pestaña.

La manivela dirigida externamente o la porción de pestaña se puede localizar sustancialmente de forma diametralmente opuesta a la entrada del inserto.

La presente invención proporciona también un sistema de preparación que comprende una máquina de preparación de bebidas y un inserto para usarse en dicha máquina, siendo dicho inserto como se ha descrito

anteriormente.

La máquina de preparación de bebidas puede comprender un cabezal de preparación que comprende una entrada dirigida hacia arriba para suministrarle agua al cabezal de preparación, una salida dirigida hacia abajo para el flujo de salida de la bebida producida por la máquina y un lector de código de barras o RFID que tiene una ventana en el cabezal de preparación a través de la que se pueden transmitir señales, en la que una línea que une la salida de la máquina con el centro de la ventana y una línea que une la salida de la máquina con la entrada de la máquina delimitan un ángulo mayor de 70 grados.

Preferiblemente, la línea que une la salida de la máquina con el centro de la ventana y la línea que une la salida de la máquina con la entrada de la máquina delimitan un ángulo mayor o igual a 85 grados.

Preferiblemente, la salida de la máquina de preparación de bebidas se localiza en o cerca del centro del cabezal de preparación.

Preferiblemente, la ventana del lector de código de barras o RFID se localiza en o cerca de una periferia del cabezal de preparación. El cabezal de preparación puede comprender una montura para recibir el inserto a fin de evitar el giro relativo del inserto y del cabezal de preparación una vez que se cierra el cabezal de preparación. La montura puede comprender un rebaje o abertura para recibir la manivela dirigida externamente

o la porción de pestaña del inserto. La montura puede comprender una abertura a través de la que son accesibles la entrada del cabezal de preparación, la salida del cabezal de preparación y la ventana del lector de código de barras o RFID.

El cabezal de preparación puede comprender una cavidad para recibir el inserto en el que uno del inserto y cavidad comprende una chaveta y el otro del inserto y cavidad comprende un rebaje, en el que el acoplamiento de la chaveta y el rebaje evita el giro relativo del inserto y del cabezal de preparación una vez que se cierra el cabezal de preparación.

El inserto de la presente invención puede contener o se puede cargar con uno o más ingredientes de la bebida adecuados para la formación de un producto de bebida. El producto de bebida puede ser, por ejemplo, uno de café, té, chocolate o una bebida basada en productos lácteos incluyendo leche. Los ingredientes de la bebida pueden estar en polvos, en granos, basarse en hojas o líquidos. Los ingredientes de la bebida pueden ser insolubles o solubles. Ejemplos incluyen café asado o en granos, hojas de té, chocolate en polvo y sopa, bebidas líquidas basadas en lácteos, bebidas carbonatadas y zumos de frutas concentrados.

En la siguiente descripción los términos “superior” e “inferior” y equivalentes se usarán para describir el posicionamiento relativo de los elementos de la invención. Deben entenderse que los términos “superior” e “inferior” y equivalentes se refieren al inserto (u otros componentes) en su orientación normal para la inserción en la máquina de preparación de bebidas y posterior suministro. Además, los términos “interno” y “externo” y equivalentes se usarán para describir el posicionamiento relativo de los elementos de la invención. Debe entenderse que los términos “interno” y “externo” y equivalentes se refieren a las posiciones relativas en el inserto (u otros componentes) estando, respectivamente, más cerca o más lejos de un centro o eje principal X del inserto (u otro componente).

Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1a es una vista en perspectiva frontal de una máquina de preparación de bebidas de la presente invención; La Figura 1b es una vista en perspectiva frontal de la máquina de la Figura 1a con un cabezal de preparación en una posición de abertura; La Figura 2 es una vista en perspectiva trasera de la máquina de la Figura 1a con algunas partes omitidas para mayor claridad; La Figura 3 es otra vista en perspectiva trasera de la máquina de la Figura 1a con algunas partes omitidas para mayor claridad; La Figura 4 es una vista en perspectiva del cabezal de preparación de la máquina de la Figura 1a con algunas partes omitidas para mayor claridad; La Figura 5 es otra vista en perspectiva del cabezal de preparación de la máquina de la Figura 1a con algunas partes omitidas para mayor claridad; La Figura 6 es una vista en sección transversal del cabezal de preparación en una posición de cierre; La Figura 7 es una vista de sección transversal del cabezal de preparación en una posición de abertura ilustrado conteniendo un inserto en forma de un cartucho de la presente invención; La Figura 8 es un trazado esquemático de la máquina de la Figura 1a; Las Figuras 9a y 9b son trazados esquemáticos del primer y segundo medios de reconocimiento de códigos para la máquina de la Figura 1a; y La Figura 10 es una vista en planta de un cartucho de bebida de la presente invención que comprende un código de barras; La Figura 11 es un dibujo de sección transversal de un miembro externo de un cartucho de la presente invención que se puede usar en la máquina de preparación de bebidas de la presente invención; La Figura 12 es un dibujo de la sección transversal de un detalle del miembro externo de la Figura 11 que muestra una extensión cilíndrica dirigida hacia dentro; La Figura 13 es un dibujo de la sección transversal de un detalle del miembro externo de la Figura 11 que muestra una ranura; La Figura 14 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba del miembro externo de la Figura 11; La Figura 15 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba del miembro externo de la Figura 11 en una orientación invertida; La Figura 16 es una vista en planta desde la parte de arriba del miembro externo de la Figura 11; La Figura 17 es un dibujo de la sección transversal de un miembro interno del cartucho; La Figura 18 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba del miembro externo de la Figura 17; La Figura 19 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba del miembro interno de la Figura 17 en una orientación invertida; La Figura 20 es una vista en planta desde la parte de arriba del miembro interno de la Figura 17; La Figura 21 es un dibujo de la sección transversal del cartucho en una condición de ensamblado; La Figura 22 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba de otra realización de un inserto de acuerdo con la presente invención que muestra separadas las partes superior e inferior del mismo; La Figura 23 es una vista en perspectiva por debajo de la parte de abajo del inserto de la Figura 22;

La Figura 24 es una vista en perspectiva desde la parte de arriba del

inserto de la Figura 22 que muestra las partes superior e inferior del

selladas entre sí; y

La Figura 25 es una vista de la sección transversal del cabezal de

preparación de la máquina de preparación de bebidas en una posición

de abertura ilustrada que acomoda al inserto de la Figura 22. Sistema de Preparación de Bebidas

Una máquina de preparación de bebidas 201 del sistema de preparación de bebidas de la presente invención se muestra en las Figuras 1a a 9b. La máquina de preparación de bebidas 201 comprende generalmente un alojamiento 210 que contiene un tanque de agua 220, un calentador de agua 225, un bomba de agua 230 y un compresor de aire 235, un procesador de control, una interfaz de usuario 240 y un cabezal de preparación 250. El cabezal de preparación 250 comprende a su vez de forma general un sujetador 251, medio de reconocimiento 252 y perforadores de entrada y salida 253, 254.

La máquina de preparación de bebidas 201 se diseña para ser capaz de distribuir ingredientes de la bebida a partir de insertos en forma de cartuchos 1 de tal manera como se ilustra en las Figuras 10 a 21 y también a partir de insertos 400 como aquellos mostrados en las Figuras 22 a 25 que se cargan durante su uso con ingredientes de la bebida en forma suelta o empaquetados en otros tipos de depósitos, tales como, bolsas flexibles. Para ayudar a comprender la operación exhaustiva y flexible de la máquina de preparación de bebidas, se describirá primero un ejemplo de un inserto en la forma del cartucho 1 y su uso en la máquina de preparación de bebidas 201 se explicará antes de que se describa el inserto 400 y su uso. Cartucho para usarse en el sistema

Como se muestra en la Figura 10 a 21, el cartucho 1 comprende de forma general un miembro externo 2, un miembro interno 3 y un laminado 5. El miembro externo 2, el miembro interno 3 y el laminado 5 se ensamblan para formar el cartucho 1 que tiene un interior 120 para que contener uno o más ingredientes de la bebida, una entrada 121, una salida 122 y una trayectoria de flujo de bebida que une a la entrada 121 con la salida 122 y que pasa a través del interior 120. La entrada 121 y la salida 122 se sellan inicialmente mediante el laminado 5 y se abren durante su uso perforando el laminado 5. La trayectoria de flujo de la bebida se define por las interrelaciones espaciales entre el miembro externo 2, el miembro interno 3 y el laminado 5 como se describe a continuación. Otros componentes se pueden incluir opcionalmente en el cartucho 1, tales como, un filtro 4, como se describirá más adelante.

El cartucho 1 se diseña particularmente para usarse en el suministro de productos filtrados, tales como, café asado y en granos u hojas de té. Sin embargo, el cartucho 1 se puede usar con otros productos, tales como, chocolate, café, té, edulcorantes, jarabes de frutas, saporíferos, bebidas alcohólicas, leche saborizada, zumos de fruta, merengadas, salsas y postres.

Como puede observarse a partir de la Figura 15, la forma global del cartucho 1 es generalmente circular o con forma de disco siendo el diámetro del cartucho 1 significativamente mayor que su altura. Un eje principal X pasa a través del centro del miembro externo como se muestra en la Figura 11. Típicamente el diámetro global del miembro externo 2 es 74,5 mm ± 6 mm y la altura global es 16 mm ± 3 mm. Típicamente el volumen del cartucho 1 cuando se ensambla es 30,2 ml ± 20%.

El miembro externo 2 comprende de forma general una carcasa con forma de recipiente 10 que tiene una pared anular curvada 13, una parte superior cerrada 11 y una parte inferior abierta 12. El diámetro del miembro externo 2 es menor en la parte superior 11 en comparación con el diámetro en la parte inferior 12, lo que da como resultado un acampanamiento de la pared anular 13 a medida que atraviesa desde la parte superior cerrada 11 hasta la parte inferior abierta 12. La pared anular 13 y la parte inferior cerrada 11 definen juntas un envase que tiene un interior 34.

Una extensión cilíndrica dirigida hacia dentro hueca 18 se proporciona en la parte superior cerrada 11 centrada sobre el eje principal X. Como se observa más claramente en la Figura 12, la extensión cilíndrica 18 comprende un perfil escalonado que tiene primera, segunda y tercera porciones 19, 20 y

21. La primera porción 19 es cilíndrica circular recta. La segunda porción es con forma truncada y se ahusa hacia dentro. La tercera porción 21 es otro cilindro circular recto y se cierra mediante una cara inferior 31. El diámetro de la primera, segunda y tercera porciones 19, 20 y 21 disminuye incrementadamente de tal manera que el diámetro de la extensión cilíndrica 18 disminuye a medida que recorre desde la parte superior 11 hasta la cara inferior cerrada 31 de la extensión cilíndrica 18. Un saliente generalmente horizontal 32 se forma sobre la extensión cilíndrica 18 en la junta entre la segunda y tercera porciones 20 y 21.

Un saliente que se extiende hacia fuera 33 se forma en el miembro externo 2 hacia la parte inferior 12. El saliente que se extiende hacia fuera 35 forma una pared secundaria 15 coaxial con la pared anular 13 a fin de definir un tramo anular que forma un colector de distribución 16 entre la pared secundaria 15 y la pared anular 13. El colector de distribución 16 pasa alrededor de la circunferencia del miembro externo 12. Una serie de ranuras 17 se proporcionan en la pared anular 13 a ras con el colector de distribución 16 para proporcionar la comunicación de gas y líquida entre el colector de distribución 16 y el interior 34 del miembro externo 2. Como se muestra en la Figura 13, las ranuras 17 comprenden rendijas verticales en la pared anular 13. Se proporcionan entre 20 y 40 ranuras. En la realización se muestran treinta y siete ranuras 17 que se proporcionan generalmente equiespaciadas alrededor de la circunferencia del colector de distribución 16. Las ranuras 17 tienen preferiblemente entre 1,4 y 1,8 mm de longitud. Típicamente, la longitud de cada ranura es 1,6 mm que representa el 10% de la altura global del miembro externo 2. La anchura de cada ranura es entre 0,25 y 0,35 mm. Típicamente, la anchura de cada ranura es 0,3 mm. La anchura de las ranuras 17 es suficientemente estrecha para evitar que los ingredientes de la bebida pasen entre las mismas dentro del colector de distribución 16 ya sea durante el almacenamiento o durante su uso.

Una cámara de entrada 26 se forma en el miembro externo 2 en la periferia del miembro externo 2. Se proporciona una pared cilíndrica 2, como puede más claramente mostrarse en la Figura 15, que define la cámara de entrada 26 dentro, y divide la cámara de entrada 26 de, el interior 34 del miembro externo 2. La pared cilíndrica 27 tiene una cara superior cerrada 28 que se forma sobre un plano perpendicular al eje principal X y un extremo inferior abierto 29 coplanar con la parte inferior 12 del miembro externo 2. La cámara de entrada 26 se comunica con el colector de distribución 16 por medio de dos ranuras 30 como se muestra en la Figura 11. Como alternativa, se pueden usar entre una y cuatro ranuras para comunicar el colector de distribución 16 y la cámara de entrada 26.

Un extremo inferior del saliente que se extiende hacia fuera 33 está provisto de una brida que se extiende hacia fuera 35 la cual se extiende perpendicularmente al eje principal X. Típicamente, la brida 35 tiene una anchura entre 2 y 4 mm. Una porción de la brida 35 se alarga para formar una agarradera 24 por la que se puede sujetar el miembro externo 2. La agarradera 24 está provista de un borde en aumento 25 para mejorar el agarre.

El miembro externo 2 se forma como una pieza integral única a partir de polietileno, polipropileno, poliestireno, poliéster o laminado de dos o más de estos materiales de alta densidad. Un polipropileno adecuado está en la gama de los polímeros disponibles a partir de DSM UK Limited (Redditch, Reino Unido). El miembro externo puede ser opaco, transparente o translúcido. El proceso de fabricación puede ser moldeo por inyección.

El miembro interno 3 como se muestra en las Figuras 17 a 20, comprende un marco anular 41 y un túnel cilíndrico que se extiende hacia abajo 40. Un eje principal X pasa a través del centro del miembro interno 3 como se muestra en la Figura 17.

Como se muestra mejor en la Figura 18, el marco anular 41 comprende un borde externo 51 y un cubo interno 52 unido mediante diez rayos radiales equiespaciados 53. El cubo interno 52 está integrado con y se extiende desde el embudo cilíndrico 40. Las aperturas de filtración 55 se forman en el marco anular 41 entre los rayos radiales 53. Un filtro 4 se dispone sobre el marco anular 41 a fin de cubrir las aperturas de filtración 55. El filtro se elabora preferiblemente a partir de un material con una alta resistencia en condiciones húmedas, por ejemplo, una fibra no tejida de material de poliéster. Otros materiales que se pueden usar incluyen material celulósico impermeable a agua, tal como, un material celulósico que comprende fibras de papel tejidas. Las fibras de papel tejidas se pueden mezclar con fibras de polipropileno, cloruro de polivinilo y/o polietileno. La incorporación de estos materiales plásticos en el material celulósico proporciona el material celulósico termosellable. El filtro 4 también se puede tratar o revestir con un material que se activa mediante calor y/o presión de manera que se pueda sellar al marco anular 41 de esta forma.

Como se muestra en el perfil de sección transversal de la Figura 17, el cubo interno 52 se localiza en una posición más baja que el borde externo 51, lo que da como resultado que el marco anular 41 tanga un perfil inferior inclinado.

La superficie inferior de cada rayo 53 está provista de una banda erguida 54 que divide un espacio vacío por encima del marco anular 41 en una pluralidad de pasos 57. Cada paso 57 está limitado a cada lado por una banda 54 y en una cara inferior por el filtro 4. Los pasos 57 se extienden desde el borde externo 51 hacia abajo hasta, y se abren, en el embudo cilíndrico 40 en las aberturas 56 definidas por las extremidades internas de las bandas 54.

El embudo cilíndrico 40 comprende un tubo externo 42 que circunda un tubo de descarga interno 43. El tubo externo 42 forma el exterior del embudo cilíndrico 40. El tubo de descarga 43 se une al tubo externo 42 en un extremo superior del tubo de descarga 43 por medio de una brida anular 47. El tubo de descarga 43 comprende una entrada 45 en un extremo superior que se comunica con las aberturas 56 de los pasos 57 y una salida 44 en un extremo inferior a través del que la bebida preparada se descarga en una taza u otro envase. El tubo de descarga 43 comprende una porción truncada 48 en un extremo superior y una porción cilíndrica 58 en un extremo inferior. La porción cilíndrica 58 puede tener una ligera conicidad de tal manera que se estreche hacia la salida 44. La porción truncada 48 ayuda a canalizar la bebida desde los pasos 57 hacia abajo hasta la salida 44 sin inducirle la turbulencia a la bebida. Una superficie superior de la porción truncada 48 está provista de cuatro bandas de soporte 49 equiespaciadas alrededor de la circunferencia del embudo cilíndrico 40. Las bandas de soporte 49 definen los canales 50 entre las mismas. Los bordes superiores de las bandas de soporte 49 hacen nivel entre sí y son perpendiculares al eje principal X.

El miembro interno 3 se puede formar como una pieza integral única elaborada a partir de polipropileno o un material similar como se ha descrito anteriormente y moldeándolo por inyección de la misma forma que el miembro externo 2.

Como alternativa, el miembro interno 3 y/o el miembro externo 2 se pueden fabricar de un polímero biodegradable. Ejemplos de materiales adecuados incluyen polietileno degradable (por ejemplo, SPITEK suministrados por Symphony Environmental, Borehamwood, Reino Unido), amida de poliéster biodegradable (por ejemplo, BAK 1095 suministrado por Symphony Environmental), ácidos polilácticos (PLA suministrado por Cargil, Minnesota, USA), polímeros basados en almidón, derivados de celulosa y polipéptidos.

El laminado 5 se forma a partir de dos capas, una primera capa de aluminio y una segunda capa de polipropileno colado. La capa de aluminio tiene entre 0,02 y 0,07 mm de espesor. La capa de polipropileno colado tiene entre 0,025 y 0,065 mm de espesor. En una realización, la capa de aluminio es de 0,06 mm y la capa de polipropileno es de 0,025 mm de espesor. Este laminado es particularmente ventajoso puesto que tiene una alta resistencia a ondularse durante el ensamblado. Como resultado, el laminado 5 se puede precortar al tamaño y forma correcta y posteriormente transferirse al puesto de ensamblado sobre la línea de producción sin someterse a distorsión. Como consecuencia, el laminado 5 es particularmente bastante adecuado para resistir la soldadura. Se pueden otros usar materiales laminados incluyendo laminados PET/ Aluminio/PP, PE/EVOH/PP, PET/metalizado/PP y Aluminio/PP. Perfiles laminados por rodillos se pueden usar en lugar de perfiles troquelados.

El cartucho 1 se puede cerrar mediante una capa rígida o semirígida en lugar de usar un laminado flexible.

El ensamble del cartucho 1 implica las siguientes etapas:

a) el miembro interno 3 se inserta dentro del miembro externo 2;

b) el filtro 4 se corta a medida y se emplaza sobre el miembro interno 3 a

fin de recibirse sobre el embudo cilíndrico 40 y entrar en reposo contra el

marco anular 41;

c) el miembro interno 3, el miembro interno 2 y el filtro 4 se unen

mediante soldadura ultrasónica;

d) el 1 cartucho se carga con uno o más ingredientes de la bebida;

e) el laminado 5 se fija al miembro externo 2.

Estas etapas se describirán en más detalle a continuación.

El miembro externo 2 está orientado con la parte inferior abierta 12 dirigida hacia arriba. El miembro interno 3 después se inserta en el miembro externo 2 con el borde externo 51 recibiéndose como un ajuste suelto en una extensión axial 14 en la parte superior 11 del cartucho 1. La extensión cilíndrica 18 del miembro externo 2 se recibe al mismo tiempo en la porción superior del embudo cilíndrico 40 del miembro interno 3. La tercera porción 21 de la extensión cilíndrica 18 se asienta en el interior del embudo cilíndrico 40 con la cara inferior cerrada 31 de la extensión cilíndrica 18 que se apoya contra las bandas de soporte 49 del miembro interno 3. El filtro 4 después se emplaza sobre el miembro interno 3 de tal manera que el material de filtrado hace contacto con el borde anular 51. Un proceso de soldadura ultrasónica se usa después para unir el filtro 4 al miembro interno 3 y al mismo tiempo, en la misma etapa del proceso, el miembro interno 3 al miembro externo 2. El miembro interno 3 y el filtro 4 se sueldan alrededor del borde externo 51. El miembro interno 3 y el miembro externo 2 se unen por medio de cordones de soldaduras alrededor del borde externo 51 y también los bordes superiores de las bandas 54.

Como se muestra con mayor claridad en la Figura 21, el miembro externo 2 y el miembro interno 3 cuando se unen entre sí definen un espacio vacío 130 en el interior 120 por debajo de la brida anular 41 y el exterior del embudo cilíndrico 40 que forma una cámara de filtración. La cámara de filtración 130 y los pasos 57 encima del marco anular 41 se separan mediante papel de filtro 4.

La cámara de filtración 130 contiene el uno o más ingredientes de la bebida 200. El uno o más ingredientes de la bebida se envasan en la cámara de filtración 130. Para una bebida de estilo filtrada el ingrediente es típicamente café asado y en granos u hojas de té. La densidad del envase de los ingredientes de la bebida en la cámara de filtración 130 se puede variar como se desee. Típicamente, para un producto de café filtrado la cámara de filtración contiene entre 5,0 y 10,2 gramos de café asado y en granos en un lecho de filtración con un espesor de típicamente 5 a 14 mm. Opcionalmente, el interior 120 puede contener uno o más cuerpos, tales como, esferas, que se muevan libremente dentro del interior 120 para ayudar a la mezcla induciendo turbulencia y rompiendo los depósitos de los ingredientes de la bebida durante la descarga de la bebida.

El laminado 5 se fija después al miembro externo 2 formando una soldadura 126 alrededor de la periferia del laminado 5 para unir el laminado 5 a la superficie inferior de la brida que se extiende hacia fuera 35. La soldadura 126 se extiende para sellar el laminado 5 contra el borde inferior de la pared cilíndrica 27 de la cámara de entrada 26. Además, se forma una soldadura 125 entre el laminado 5 y el borde inferior del tubo externo 42 del embudo cilíndrico

40. El laminados 5 forma la pared inferior de la cámara de filtración 130 y sella también la cámara de entrada 26 y el embudo cilíndrico 40. Sin embargo, un pequeño hueco 123 existe antes del suministro entre el laminado 5 y el borde inferior del tubo de descarga 43. Se pueden usar una variedad de métodos de soldadura, tales como, soldadura térmica y ultrasónica, dependiendo de las características del material del laminado.

Ventajosamente, el miembro interno 3 se extiende entre el miembro externo 2 y el laminado 5. El miembro interno 3 se forma de un material de rigidez relativa, tal como, polipropileno. Como tal, el miembro interno 3 forma un miembro que soporta la carga que actúa para mantener al laminado 5 y al miembro externo 2 espaciados entre sí cuando se comprime el cartucho 1. Se prefiere que el cartucho 1 se someta a una carga por compresión entre 130 y 280N durante su uso. La fuerza de compresión actúa para evitar que el cartucho caiga bajo la presurización interna y también sirva para apretar el miembro interno 3 y el miembro interno 2 entre sí. Esto asegura que se fijen las dimensiones internas de los pasadizos y aperturas en el cartucho 1 y que sean incapaces de cambiar durante la presurización del cartucho 1.

Para usar el cartucho 1 primero se inserta dentro de la máquina de preparación de bebidas y la entrada 121 y salida 122 se abren perforando los miembros de la máquina de preparación de bebidas que perforan y pliegan hacia atrás el laminado 5. Un medio acuoso, típicamente agua, bajo presión entra al cartucho 1 a través de la entrada 121 dentro de la cámara de entrada 26 a una presión entre 0,1 -2,0 bar. A partir de este punto, el agua se dirige para fluir a través de las ranuras 30 y rodea al colector de distribución 16 y dentro de la cámara de filtración 130 del cartucho 1 a través de la pluralidad de ranuras 17. El agua se fuerza internamente de forma radial a través de la cámara de filtración 130 y se mezcla con los ingredientes de la bebida 200 contenidos en su interior. Al mismo tiempo, el agua se fuerza hacia arriba a través de los ingredientes de la bebida. La bebida formada por el paso del agua a través de los ingredientes de la bebida pasa a través del filtro 4 y las aperturas de filtración 55 dentro de los pasos 57 cayendo encima del marco anular 41. El sello del filtro 4 sobre los rayos 53 y la soldadura del borde 51 con el miembro externo 2 aseguran que no existan cortocircuitos y que toda la bebida tenga que pasar a través del filtro 4.

La bebida fluye después hacia abajo a lo largo de los pasos radiales 57 formados entre las bandas 54 y a través de las aberturas 56 y dentro del embudo cilíndrico 40. La bebida pasa a lo largo de los canales 50 entre las bandas de soporte 47 y hacia abajo del tubo de descarga 43 hasta la salida 44 donde la bebida se descarga dentro de un envase, tal como, una taza.

Preferiblemente, la máquina de preparación de bebidas comprende un equipo de purga de aire, en el que se fuerza el aire comprimido a través del cartucho 1 al final del ciclo de suministro para purgar la bebida existente en el envase.

De acuerdo con la presente invención, el cartucho 1 se proporciona sobre el laminado con un código de barras o RFID 320 como se muestra en la Figura 10. El código de barras 320 se forma a partir de una pluralidad de barras de colores contrastantes. Preferiblemente, las barras son negras sobre un fondo blanco para maximizar el contraste. El código de barras 320 no se requiere para conformar una normativa publicitaria sino un formato normalizado para códigos de barras, tal como, EAN-13, UPC-A, o puede usarse un Intercalado 2 de 5.

Como se muestra en la Figura 10, el código de barras 320 se ubica específicamente con respecto a la entrada 121 y a la salida 122 del cartucho 1. Como se apreciará a partir de la descripción del cartucho 1 anterior, la entrada 121 y la salida 122 pueden comprender sencillamente porciones del laminado 5 que durante su uso se perforarán mediante los perforadores de la máquina como se describe a continuación. No existe un requisito para que la entrada y la salida tengan que marcarse sobre el laminado y estos se muestran en la Figura 10 con propósitos ilustrativos. De acuerdo con la presente invención, el código de barras 320 y la entrada 121 del cartucho 1 se separan mediante una distancia angular mínima. Se puede definir una línea 328 que se extiende desde el centro del cartucho 1 a través del centro del código de barras 320. Además, se puede definir una línea 329 que se extiende desde el centro del cartucho 1 a través del centro de la entrada 121. De acuerdo con la presente invención, el ángulo α delimitado por estas dos líneas es mayor de 70 grados. Preferiblemente, el ángulo α es mayor o igual a 85 grados. Cuando la salida 122 está en el centro del cartucho 1 como en la realización ilustrada, las líneas 328 y 329 se extienden desde el centro de la salida 122 hasta el código de barras 320 y entrada 121 respectivamente. Ventajosamente, se ha descubierto que esta separación angular mínima del código de barras 320 desde la entrada 121 mejora la precisión de la lectura del código de barras mediante el medio de reconocimiento de la máquina como se describe a continuación. Esto se cree que es por dos razones. En primer lugar, la separación da como resultado que cualquier distorsión del área de entrada del laminado en la perforación del laminado 5 tenga un efecto mínimo sobre el laminado en la región del código de barras 320. En segundo lugar se ha descubierto que puede existir un pequeño grado de fuga del fluido desde el área de entrada al cartucho 1 durante la distribución puesto que la distribución ocurre bajo presión. Este fluido puede propagarse, en particular debido al efecto de capilaridad entre el laminado y el cabezal de preparación 250, conllevando a la ofuscación parcial del código de barras 320 por el fluido lo que da como resultado una mayor posibilidad de que el código de barras 320 se lea incorrectamente. Se ha descubierto que este problema no ocurre cuando el código de barras 320 está separado por un ángulo mayor que 70 grados. En una realización alternativa, el código de barras 320 se reemplaza por un código RFID, localizado de la misma forma que se ha descrito anteriormente.

Preferiblemente, el código de barras 320 se localiza también cerca de una periferia del laminado 5 para separar el código de barras 320 de la salida 122 para evitar la distorsión del código de barras 320 en la perforación de la salida 122.

El cartucho 1 descrito anteriormente se proporciona como un ejemplo de un tipo de cartucho que puede soportar un código de barras 320 de acuerdo con la presente invención. Se pueden proporcionar otros cartuchos de un tipo similar para distribuir otros tipos de bebidas, por ejemplo, leche espumada, café estilo expreso, chocolate, cada uno de los cuales de acuerdo con la presente invención está provisto de un código de barras o RFID 320 como se ha descrito anteriormente Máquina de preparación de bebidas

Como se muestra en la Figura 1a, el alojamiento 210 contiene y sujeta en posición los otros componentes de la máquina 201. El alojamiento 210 fabricado preferiblemente en su totalidad o en parte a partir de un material de plástico robusto, tale como, ABS. Como alternativa, el alojamiento 210 se puede fabricar en su totalidad o en parte a partir de un material metálico tal como acero inoxidable o aluminio. El alojamiento 210 comprende preferiblemente un diseño con forma de concha que tiene una mitad frontal 211 y una mitad trasera 212 que permite el acceso durante el ensamblaje para ajustar los componentes de la máquina 201 y que pueden después de todo unirse entre sí para definir un interior 213 del alojamiento 210. La mitad trasera 212 proporciona un rebaje 214 para la fijación del tanque de agua 220. El alojamiento 210 se forma con medios, tales como, retenes, empalmes, bulones y porciones roscadas, para retener los componentes de la máquina 201 en posición sin la necesidad de un chasis separado. Esto reduce el coste y el peso global de la máquina 201. Una base 215 del alojamiento 210 está preferiblemente provista de un pie de base para mantener la máquina en pie sobre la misma de una forma estable. Como alternativa, la propia base 215 puede tener una forma de manera que forme un soporte estable.

La mitad frontal 211 del alojamiento 210 comprende un puesto de suministro 270 en la que se lleva a cabo el suministro de la bebida. El puesto de suministro 270 comprende un soporte del envase 271 que tiene un interior hueco que forma una bandeja de escurrimiento 272. Una superficie superior 273 del soporte del envase está provista de una rejilla 274 sobre la que se posiciona el envase. La bandeja de escurrimiento 272 se puede retirar del alojamiento 210 para facilitar el vaciado del agua recogida. Un rebaje 275 se forma en la mitad frontal del alojamiento 210 encima del soporte del envase 271 para acomodar las dimensiones del envase.

El cabezal de preparación 250 se emplaza hacia la parte superior del alojamiento 210 encima del soporte del envase y se muestra en las Figuras 1a y 1b. Preferiblemente la altura de la rejilla 274 con relación al cabezal de preparación 270 se puede ajustar para acomodar diferentes tamaños de envases. Se prefiere que el envase este tan cerca del cabezal de preparación 250 como sea posible, mientras que continua permitiendo que el envase se inserte y se retire desde el puesto de suministro 270, a fin de minimizar la altura que la bebida suministrada tiene que descender antes de hacer contacto con el envase. Esto actúa para minimizar la pulverización y salpicadura de la bebida y minimizar las pérdidas de las burbujas de aire atrapadas cuando se presenten. Preferiblemente, se pueden insertar envases entre 70 mm y 110 mm de altura entre la rejilla 274 y el cabezal de preparación 270.

El interfaz de usuario de la máquina 240 se localiza sobre la parte frontal del alojamiento 210 y comprende un botón de encendido/detención 241, y una pluralidad de indicadores de estado. 243-246. Los indicadores de estado 243246 incluyen preferiblemente un diodo emisor de luz (LED) 243 para indicar la lectura de la máquina 201, un LED 244 para indicar si un error ha ocurrido en la operación de la máquina 201, y uno o más LED 245-256 para indicar si la máquina 201 opera en modo manual o automático. Los LED 243-246 se pueden controlar para iluminarse en una intensidad constante, para encenderse intermitente o ambas dependiendo del estado de la máquina 201.

Los LED 243-246 pueden tener una variedad de colores incluyendo verde, rojo y amarillo.

El botón de encendido/detención 241 controla el comienzo del ciclo de suministro y es un botón de empuje, interruptor o similar operado de forma manual.

Un control de ajuste de volumen se puede proporcionar para permitirle al usuario de la máquina 201 ajustar de forma manual el volumen de la bebida suministrada sin alterar las otras características operativas. Preferiblemente, el control de ajuste de volumen permite un ajuste en el volumen de más o menos el 20%. El control de ajuste de volumen puede ser una perilla giratoria, una corredera lineal, una lectura digital con botones de aumento y disminución, o similares. Más típicamente, el volumen se controla mediante un usuario que opera el botón de encendido/detención 241.

Un interruptor de potencia manual (no mostrado) se puede proporcionar en la máquina 201. Como alternativa, el suministro de energía se puede controlar simplemente mediante la inserción o retirada del enchufe de suministro de energía a partir del suministro de poder principal.

El tanque de agua 220 se localiza en la parte trasera del alojamiento 210 y se conecta a la mitad trasera 212 del alojamiento 210. El tanque de agua 220 comprende un cuerpo generalmente cilíndrico 221 que puede ser circular recto

o un frustum según se desee para propósitos estéticos. El tanque comprende una entrada para cargar el tanque con agua que se cierra durante su uso mediante una tapa que se puede retirar de forma manual 222. Una salida se proporciona hacia el extremo inferior del tanque que se comunica con la bomba de agua 230. El tanque de agua 220 se puede fabricar de un material transparente o translúcido para permitirle al usuario observar la cantidad de agua que permanece en el tanque. Como alternativa, el tanque de agua 220 se puede fabricar de un material opaco pero tiene que proporcionar una ventana de observación en el mismo. Además, o sustituyendo lo anterior, el tanque de agua puede estar provisto de un sensor de nivel bajo que evita la operación de la bomba de agua 230 y que activa opcionalmente un indicador de alerta, tal como, un LED, cuando el nivel de agua en el tanque desciende hasta un nivel preseleccionado. El tanque de agua 220 tiene preferiblemente una capacidad interna de aproximadamente 1,5 litros.

La bomba de agua 230 se conecta operativamente entre el tanque de agua 220 y el calentador de agua 225 como se muestra esquemáticamente en la Figura 8 y se controla mediante el procesador de control. La bomba proporciona un caudal máximo de 900 ml/min de agua a una presión máxima de 2,5 bar. Preferiblemente, durante el uso normal, la presión estará limitada a 2 bar. El caudal de agua a través de la máquina 201 se puede controlar mediante el procesador de control para ser un porcentaje de caudal máximo de la bomba cortando el ciclo de suministro eléctrico a la bomba. Preferiblemente, la bomba se puede accionar a cualquiera del 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% o el 100% del caudal de máxima nominación. La precisión del volumen de agua bombeado es preferiblemente + o – el 5% llevando a + o – el 5% de precisión en el volumen final de la bebida suministrada. Una bomba adecuada es la bomba EP8 Evolution (RTM) producida por Ulka S.r.l. (Pavia, Italia). Un sensor de flujo volumétrico (no mostrado) se proporciona preferiblemente en la línea de flujo bien sea aguas arriba o aguas abajo de la bomba de agua 230. Preferiblemente, el sensor de flujo volumétrico es un sensor giratorio.

El calentador de agua 225 se localiza en el interior del alojamiento 210. El calentador 225 tiene una especificación de potencia de 1550 W y es capaz de calentar agua recibida de la bomba de agua 230 desde una temperatura inicial de aproximadamente 20ºC hasta una temperatura de operación de aproximadamente 85ºC en menos de 1 minuto. Preferiblemente, el tiempo de residencia entre la terminación de un ciclo de suministro y el tiempo que toma el calentador 225 en comenzar un ciclo de suministro posterior es menor que 10 segundos. El calentador mantiene la temperatura seleccionada a + o – 2ºC durante el ciclo de suministro. El agua para el ciclo de suministro se puede suministrar al cabezal de preparación 250 a 83ºC ó 93ºC. El calentador 225 es capaz de ajustar rápidamente la temperatura de suministro ya sea a 83ºC ó 93ºC desde una temperatura de agua nominal de 85ºC. El calentador 225 comprende una temperatura superior de corte que bloquea al calentador si la temperatura excede 98ºC. La salida de agua del calentador 225 se suministra al cabezal de preparación 250 mediante una válvula de tres pasos. Si la presión del flujo de agua es aceptable el agua se hace pasar hasta el cartucho

1. Si la presión es menor o está por debajo de los límites predeterminados entonces el agua se desvía por medio de la válvula de tres pasos dentro del envase de recuperación de la bandeja de escurrimiento 270.

El compresor de aire 235 se conecta operativamente al cabezal de preparación 250 por medio de una válvula de un paso y se controla por el procesador de control. El compresor de aire 235 proporciona un caudal máximo de aire de 500 ml/min a 1,0 bar. Durante su uso un volumen de trabajo de 35 ml se presuriza a 2,0 bar. Preferiblemente, el compresor de aire 235 puede producir dos caudales; un caudal rápido (o máximo) y un caudal lento.

El procesador de control de la máquina de preparación de bebidas 201 comprende un módulo de procesamiento y una memoria. El procesador de control se conecta operativamente a, y controla la operación del calentador de agua 225, la bomba de agua 230, el compresor de aire 235 y la interfaz de usuario 240.

La memoria del procesador de control incluye uno o más variables para una o más parámetros de operación para la máquina de preparación de bebidas 201. Los parámetros de operación son la temperatura del agua que pasa a través del cartucho de bebida 1 durante la etapa de operación, la velocidad de carga del cartucho de bebida 1, la presencia o de lo contrario una etapa de remojo, el volumen total suministrado de la bebida, el caudal del agua durante la etapa de descarga y el caudal y período de la etapa de purga.

Las variables de los parámetros de operación se almacenan en la memoria. El cartucho 1 comprende un código proporcionado sobre o en el cartucho 1 que representa los parámetros de operación requeridos para el suministro óptimo de la bebida en dicho cartucho 1. El código está en un formato binario y comprende una pluralidad de bits de datos que corresponden a las variables almacenadas en la memoria de procesador de control.

El cabezal de preparación 250 se muestra en las Figuras 4 a 7. El sujetador 251 del cabezal de preparación 250 comprende una parte inferior fija 255, una parte superior giratoria 256 y una montura de cartucho que puede pivotar 257 posicionado intermedio a la parte inferior fija 255 y la parte superior giratoria 256. La parte superior 256, la parte inferior 255 y la montura de cartucho 257 se hacen girar alrededor de un eje articulado común 258. Las Figuras 4 a 7 muestran el sujetador 251 con algunos componentes de la máquina 201 omitidos para mayor claridad.

La parte superior giratoria 256 y la montura de cartucho que puede pivotar 257 se mueven con relación a la parte inferior fija 255 por medio de un mecanismo de abrazadera 280. El mecanismo de abrazadera 280 comprende una palanca de sujeción que tiene primer y segundo miembros o partes 281 y

282. La primera parte 281 de la palanca de sujeción comprende un brazo con forma de U que se monta de forma que pueda pivotar a la parte superior 256 en dos primeros puntos de pivote 283, uno a cada lado del sujetador 251.

La segunda parte de la palanca de sujeción comprende dos brazos sobre el centro 282, uno sobre cada lado del sujetador 251 que se montan cada uno de forma que puedan pivotar a la parte superior 256 en el segundo punto de pivote 285 localizado sobre el eje articulado 258 que acopla la parte superior 256 a la parte inferior fija 255. Cada brazo sobre el centro 282 es un miembro de vaivén que comprende un cilindro 282a, un vástago 282b y un manguito elástico 282c. El cilindro 282a tiene una perforación interna y se monta de forma que pueda girar en un extremo del eje articulado 258. Un primer extremo del vástago 282b se recibe de forma que pueda deslizar en la perforación del cilindro 282a. El extremo opuesto del vástago 282b se monta de forma que pueda girar en el brazo con forma de U 281 en un tercer punto de pivote 286. Los terceros puntos de pivote 286 no se conectan a, y se mueven libremente con relación a la parte superior 256 y a la parte inferior 255. El maguito elástico 282c se monta hacia fuera sobre el vástago 282b y se extiende, durante su uso, entre las superficies de empalme sobre el cilindro 282a y el vástago 282b. El manguito elástico 282c acomoda el acortamiento del brazo sobre el centro 282 pero desvía el brazo sobre el centro 282 en una configuración extendida. El movimiento de los terceros puntos de pivote 286 hacia y lejos del eje articulado 258 es posible de esta manera mediante el movimiento relativo de los vástagos 282b en los cilindros 282a. Los manguitos elásticos 282c se forman preferiblemente de silicona. Mientras que la realización ilustrada usa dos brazos sobre el centro 282, será aparente que el mecanismo de cierre se pueda configurar con sólo un brazo sobre el centro

282.

El brazo con forma de U 281 se extiende alrededor de la parte frontal del sujetador 251 y comprende dos miembros de enganche dependientes hacia abajo 287, uno sobre cada lado del sujetador 251, comprendiendo cada uno una superficie de leva 288 que se orienta al eje articulado 258. La parte inferior fija 255 del sujetador 251 está provista de dos bulones 259 o retenes, localizados sobre cada lado de la parte inferior 255 en o cerca de un borde frontal 260 del mismo alineado generalmente con los miembros de enganche

287.

Como se muestra en la Figura 4, el brazo con forma de U 281 se puede formar de una moldura plástica de una sola pieza que comprende un agarre manual ergonómico y los miembros de enganche 287 integrados al brazo.

La montura del cartucho 257 se monta de forma que pueda girar entre las partes superior e inferior 255, 256 del sujetador 251. La montura 257 está provista de un rebaje sustancialmente circular 290 que recibe durante su uso el cartucho de bebida 1. El rebaje 290 incluye una irregularidad 291 para acomodar la porción de manivela 24 del cartucho de bebida 1 que también actúa para evitar el giro del cartucho de bebida 1 en el sujetador 251. La montura del cartucho 257 se salta con relación a la parte inferior fija 255 de tal manera que en la posición de abertura, como se muestra en la Figura 7, la montura del cartucho 257 se desvía fuera del contacto con la parte inferior fija 255 de manera que la montura de cartucho 257 se mueve fuera del contacto con los miembros perforadores de salida y de entrada 254, 253. La montura de cartucho 257 está provista de una apertura 292 para recibir a través de la misma los perforadores de entrada y de salida 253, 254 y un cabezal 300 del medio de reconocimiento del cartucho 252 cuando se mueve la montura del cartucho 257 a una posición de cierre.

La parte superior 255 comprende un cuerpo generalmente circular 310 que aloja una ventana de observación circular 312 a través de la que un cliente puede observar el cartucho de bebida 1 durante un ciclo de suministro y también confirmar visualmente si el cartucho 1 se carga en la máquina 201. La ventana de observación 312 tiene forma de copa con un borde dirigido hacia abajo 311. La ventana de observación 312 es capaz de moverse axialmente con relación al cuerpo 310 de la parte superior 255. Una disposición para lograr el movimiento relativo es proporcionar un muelle de onda (no mostrado), o un medio elástico similar tal como un anillo cubierto de goma posicionado entre la ventana de observación 312 y el cuerpo circular 310. En una disposición alternativa, una serie de muelles de compresión helicoidales (no mostrados) se proporcionan extendiéndose entre la ventana de observación 312 y el cuerpo

310. En ambos casos, el medio elástico permite que la ventana de observación 312 se mueva axialmente con relación al cuerpo circular 310 mediante un pequeño grado.

Cuando el sujetador 251 está en la posición de cierre, la ventana de observación 312 se apoya contra el cartucho de bebida 1 desviándolo contra la parte inferior 256. En una disposición, el borde 311 de la ventana de observación entra en contacto y se apoya contra la brida 35 del cartucho de bebida. Al mismo tiempo la ventana 312 entra en contacto con la parte superior cerrada 11 del cartucho 1. En una disposición alternativa, sólo la ventana de observación 312 entra en contacto con la parte superior cerrada 11 del cartucho 1, y no existe contacto de apoyo entre el borde 311 y la brida 35. La presión ejercida por el borde 311 sobre la brida 35 y/o por la ventana 312 sobre la parte superior cerrada 11 asegura un sello hermético a fluidos entre el cartucho 1 y el sujetador 251.

La parte inferior 255 comprende los perforadores de entrada y de salida 253, 254 y el cabezal 300 del medio de reconocimiento del cartucho 252. El perforador de entrada 253 comprende un tubo similar a una aguja hueco 260 que tiene un extremo afilado 261 para perforar el laminado 5 del cartucho de bebida 1 durante su uso. El perforador de entrada 253 está en comunicación fluida con un conducto de agua 262 como se muestra en la Figura 7 que pasa a través de la parte inferior 255 y que se conectada a un conducto de salida 263 del calentador de agua 225. El perforador de salida 254 es de un tipo similar al perforador de salida descrito por las patentes europeas EP 0 389 141 y EP 0 334 572 del solicitante y comprende un cilindro abierto 264 de sección transversal circular o con forma de D que tiene dimensiones mayores que las del tubo de descarga 43. Una porción arqueada 265 del extremo superior del perforador de salida 254 es dentada para perforar y eventualmente cortar el laminado del cartucho de bebida 1. El asistente del extremo superior se corta hacia atrás longitudinalmente del cilindro y al menos hasta la base del diente 266 de la porción dentada para sujetar o halar el laminado cortado 5 lejos de la apertura de salida antes de que se suministre la bebida a través de los mismos. El perforador de salida 254 perfora el laminado 5 hacia fuera del tubo de descarga 43 y cuando la montura de cartucho 257 está en la posición de cierre, descansa en el ánulo entre el tubo de descarga 43 y la pared externa 42 del embudo de descarga 40. El perforador de salida 254 pliega hacia atrás el laminado cortado 105 dentro del ánulo. De esta manera, tanto el perforador de salida 254 como el laminado cortado 105 se mantienen fuera del camino de la bebida suministrada.

El perforador de salida 254 se rodea por una arista 254 que se eleva con

respecto a sus alrededores por 0,5 mm.

Ventajosamente, el perforador de salida 254 se puede retirar desde la parte inferior 255 para posibilitar que se limpie minuciosamente, por ejemplo, en un lavavajillas. El perforador de salida que se puede retirar 254 se recibe en un rebaje 267 en la parte inferior 255 donde se asienta. El perforador de entrada 253 y/o el perforador de salida 254 se puede fabricar de un metal, tal como, acero inoxidable, o a partir de un material plástico. Ventajosamente, se posibilita el uso de elementos de corte plásticos mediante el uso de un laminado 5 que es capaz de punzarse y cortarse mediante un material no metálico. Consecuentemente, los perforadores 253, 254 se pueden hacer menos afilados lo que disminuye el riesgo de herir al consumidor. Además, los elementos de perforación plásticos no están propensos al óxido. Preferiblemente, el perforador de entrada 253 y el perforador de salida 24 se forman como una unidad única integrada que se puede retirar desde la parte inferior 255.

De acuerdo con la presente invención, el perforador de entrada 253 se ubica a una separación angular específica desde una ventana del cabezal 300 de medio de reconocimiento del cartucho. Una línea 326 se puede definir extendiéndose desde el centro del cabezal de preparación 250 a través del centro de la ventana del medio de reconocimiento 252. Además, se puede definir una línea 327 que se extiende desde el centro del cabezal de preparación 250 a través del centro del perforador de entrada 253. De acuerdo con la presente invención, el ángulo α delimitado por estas dos líneas es mayor que 70 grados. Preferiblemente, el ángulo α es mayor o igual a 85 grados. Cuando el perforador de salida 254 está en el centro del cabezal de preparación 250 como en la realización ilustrada, las líneas 326 y 327 se extienden desde un centro del perforador de salida 254 hasta la ventana y perforador de entrada, respectivamente.

Durante su uso, la parte superior 256 del sujetador 251 se puede mover desde una posición de abertura en la que se orienta verticalmente o hacia la vertical como se muestra en la Figura 1b, hasta una posición de cierre en la que se orienta sustancialmente de forma horizontal y se inter-acopla con la parte inferior fija 255 y la montura del cartucho 257. La parte superior 256 se mueve desde las posiciones de abertura hasta la de cierre operando la palanca de sujeción. Para cerrar la parte superior 256 un usuario soporta la palanca de sujeción mediante el brazo con forma de U 281 y la hala hacia abajo. Como consecuencia, la parte superior 256 gira lo que primero trae el borde 311 de la ventana de observación 312 para entrar en contacto con la brida 35 del cartucho de bebida 1 en la montura del cartucho 257 y/o la propia ventana 312 entra en contacto con la parte superior cerrada 11 del cartucho 1. El giro continuado de la parte superior 256 gira la parte superior 256 y la montura del cartucho 257 hacia abajo para entrar en contacto con la parte inferior 255. El giro adicional del brazo con forma de U 281 causa que el brazo con forma de U 281 gire con respecto a la parte superior 256 y la parte inferior 255 lo que da como resultado que los miembros de enganche 287 de la parte superior 256 acoplen los bulones 259 de la parte inferior 255 con la superficie de leva 288 pasando por encima de los bulones 259. Durante esta última etapa de giro, el cartucho 1 se comprime entre la montura de cartucho 257 y la ventana de observación 312. Como resultado, la ventana de observación 312 se mueve axialmente con respecto al cuerpo circular 310 de la parte superior 256 contra la desviación del muelle de onda o muelles helicoidales. Este movimiento permite elevar las tolerancias en el cartucho de bebida 1 y en la máquina de preparación de bebidas y asegura que la magnitud de la fuerza de compresión aplicada al cartucho se mantenga dentro de un intervalo aceptable. La fuerza de sujeción del mecanismo a medida que se modera mediante la acción del muelle de onda o muelles helicoidales asegura una presión de sujeción sobre el cartucho. Para la disposición en la que se aplica presión de apoyo tanto a la brida 35 como a la parte superior cerrada 11 del cartucho 1, se ha descubierto que se requiere una presión entre 130 y 280N. Preferiblemente, la fuerza es aproximadamente 200N. Una fuerza menor que aproximadamente 130N no proporciona un sello adecuado, mientras que una fuerza mayor que aproximadamente 280N conlleva a la fractura plástica de los componentes del cartucho 1. Para la disposición en la que se aplica presión de soporte sólo a la parte superior cerrada 11 del cartucho 1, se ha descubierto que se requiere una presión entre 50N y 280N. Se observará que un nivel de presión menor es posible con esta disposición sin un efecto destructivo sobre el sello del cartucho

1. Durante el cierre del cabezal de preparación, el laminado 5 del cartucho 1 se tensa y se trae para entrar en contacto con la arista 254a que rodea el perforador de salida 254 que causa que el laminado 5 se flexione fuera del plano a medida que el extremo distal del tubo externo 42 del embudo cilíndrico se mueve hacia arriba 0,5 mm con respecto a la brida 35. Este movimiento asegura también que la gran mayoría de la fuerza de compresión aplicada al cartucho actúe a través de la región central del cartucho 1 a través del miembro interno que soporta la carga 3. En la posición de cierre el cartucho 1 puede por lo tanto sujetarse alrededor de la brida 5 por medio del borde 311 de la ventana de observación 312 y se sujeta siempre firmemente entre la parte superior cerrada 11 del cartucho y el tubo externo 42 del miembro interno 3 mediante el contacto con la ventana de observación 312 y la arista 254a. Estas fuerzas de sujeción ayudan a evitar el fallo del cartucho 1 durante la presurización y aseguran también que el miembro interno 3 y el miembro externo 2 se asienten completamente entre sí y de esta manera todos los pasadizos y aperturas internas permanecen en sus dimensiones de diseño incluso durante la presurización interna.

Una línea de referencia imaginaria se puede trazar entre el primer y segundo puntos de pivote 283, 285 del sujetador 251. Como puede observarse en la Figura 7, en la posición de abertura los terceros puntos de pivote 286 se localizan sobre el lado de la línea de referencia más cercana a la parte inferior fija 255. A medida que la parte superior 256 alcanza la posición de cierre, los terceros puntos de pivote 286 de la palanca de sujeción pasan a través de la línea de referencia que une el primer y segundo puntos de pivote 283, 285 al lado opuesto de la línea, más alejada de la parte inferior fija 255. Como consecuencia, el brazo con forma de U 281 “se ajusta a presión” desde una primera posición estable a una segunda posición estable. La acción de ajuste a presión se adapta acortando los brazos sobre el centro 282 y como consecuencia la compresión de los manguitos elásticos 282c. Una vez que los terceros puntos de pivote 286 pasan la línea de referencia imaginaria entonces la recuperación de los manguitos elásticos 282c actúa para continuar el movimiento de los terceros puntos de pivote 286 lejos de la línea de referencia imaginaria. La palanca de sujeción tiene por tanto una operación bi-estable en que la palanca es estable en las posiciones de abertura o de cierre pero que es inestable en el punto en el que los terceros puntos de pivote 286 recaen sobre la línea de referencia imaginaria que une el primer y segundo puntos de pivote 283, 285. Por tanto, la acción de ajuste a presión de la palanca de sujeción proporciona un mecanismo de cierre positivo que conlleva a una acción de cierre definitivo en la que las etapas finales del giro de la palanca de sujeción, la acción de ajuste a presión del brazo con forma de U 281 y los segundos brazos 284 fuerzan a los miembros de enganche 287 firmemente en acople con los bulones 259. Además, los manguitos elásticos 283c proporcionan una resistencia a la reabertura de la parte superior 256 puesto que se requiere una fuerza mínima para comprimir los manguitos 282c para mover suficientemente los terceros puntos de pivote 286 de regreso para alinearse con la línea de referencia que une el primer y segundos puntos de pivote 283, 285. Ventajosamente, el inter-acople de los miembros de enganche 287 y los bulones 259 evita la separación de las partes superior e inferior distinta a aquella producida por el giro de la palanca de sujeción. Esto es útil al evitar la abertura del cabezal de preparación 250 durante la operación cuando el cabezal de preparación 250 se somete a una presurización interna.

El propósito del medio de reconocimiento 252 es permitirle a la máquina 201 reconocer el tipo de cartucho de bebida 1 que se ha insertado y como consecuencia ajustar uno o más parámetros de operación. En una realización típica, el medio de reconocimiento 252 comprende un lector de código de barras óptico que lee un código de barras impreso 320 proporcionado sobre el laminado 5 del cartucho de bebida 1 como se muestra en la Figura 10 y como se ha descrito anteriormente. El lector de código de barras óptico comprende uno o más LED 321 para iluminar el código de barras 320, una lente de enfoque 322 para adquirir una imagen del código de barras, un dispositivo acoplado de carga (CCD) 323 para producir una señal eléctrica representativa de la imagen adquirida y circuitería de soporte para los LED y CCD. El espacio en la parte inferior para acomodar el lector del código de barras es limitado. Un espejo o espejos 324 se pueden usar para reflejar la luz desde los LED 321 hasta una lente de enfoque que no se localiza en la parte inferior 255. Las disposiciones esquemáticas se muestran en las Figuras 9a y 9b. La parte inferior 255 comprende una apertura 326 que es del mismo tamaño que el código de barras 320 sobre el cartucho de bebida 1. La apertura 326 se cierra mediante una ventana, preferiblemente de vidrio, que puede transmitir las señales producidas por el lector del código de barras. Durante su uso, las señales eléctricas producidas se decodifican mediante el soporte lógico de procesamiento de señal y los resultados se transmiten al procesador de control. El soporte lógico puede reconocer si la lectura del código de barras contiene errores, aunque la ocurrencia de estos se minimiza como se ha descrito anteriormente mediante la ubicación específica del código de barras 320 con relación a la entrada. El código de barras 320 se puede volver a escanear un número de veces antes de que se presente un mensaje de error al cliente. Si la máquina 201 es incapaz de leer el código de barras el consumidor es capaz de usar el cartucho de bebida 1 para suministrar una bebida usando un modo de operación manual. Como alternativa, un lector RFID se proporciona para leer un código RFID ubicado en un cartucho 1.

El cabezal de preparación 250 puede incluir también un sensor de cartucho para detectar si el cartucho está presente en el sujetador 251.

El cabezal de preparación 250 puede incluir también un sensor de bloqueo que detecta si el sujetador 251 se cierra apropiadamente. Preferiblemente, el sensor de bloqueo comprende un micro-interruptor que se activa cuando el sujetador 251 se cierra y se bloquea. Preferiblemente, el sensor de cartucho y el sensor de bloqueo se conectan en serie de tal manera que la salida de ambos sensores deba ser satisfactoria, es decir, el cartucho presente y el mecanismo bloqueado, antes que se pueda dar comienzo el ciclo al de suministro.

La operación de la máquina 201 comprende la inserción de un cartucho de bebida 1 dentro del cabezal de preparación 250, que lleva a cabo un ciclo de suministro en el que la bebida se suministra y se retira del cartucho 1 desde la máquina.

El comportamiento operativo de la máquina 201 se determina mediante el soporte lógico incluido en el procesador de control.

Para insertar el cartucho 1 el sujetador 251 se abre como se ha descrito anteriormente para exponer la montura de cartucho 251. Después el cartucho 1 se emplaza sobre la montura de cartucho 257 recibida en el rebaje 290 de tal manera que la manivela 24 del cartucho se localiza en la irregularidad 291. El código de barras óptico o magnético 320 o RFID del cartucho 1 se orienta directamente por encima de la apertura 326 en la montura del cartucho 257. El sujetador 251 se cierra después mediante la operación de la palanca de sujeción como se ha descrito anteriormente. Durante el cierre, los perforadores de entrada y de salida 253, 254 perforan el laminado 5 del cartucho 1 para formar la entrada 121 y la salida 122 del cartucho. Como se ha descrito anteriormente, el laminado 5 cortado por el perforador de salida 254 se pliega hacia arriba dentro del ánulo que circunda el tubo de descarga 43. Cuando se cierra el sujetador 251 agarra el cartucho 1 alrededor del borde 35 entre la montura de cartucho 257 y la parte superior 256 y/o entre la ventana 311 y la parte superior 11 del cartucho 1 para formar un sello hermético a fluidos con suficiente integridad para soportar las presiones desarrolladas durante el ciclo de suministro.

Para dar comienzo al ciclo de operación el consumidor opera el botón de encendido/detención 241.

El ciclo de operación comprende las etapas de reconocimiento del cartucho y el ciclo de descarga.

El reconocimiento del cartucho se realiza mediante el medio de reconocimiento óptico 252 que se ha descrito anteriormente asumiendo que las salidas del sensor del cartucho y del sensor de bloqueo son satisfactorias. Una vez que se ha decodificado el código de barras 320 o RFID, se ajustan los parámetros de operación de la máquina 201 mediante el procesador de control. Después, el ciclo de descarga se inicia automáticamente.

El ciclo de la descarga tiene cuatro etapas principales, no todas de las que se usan para todo los tipos de bebidas:

(i): Pre-humectación

(ii): Pausa

(iii) Preparación/mezclado

(iv) Purga

En la etapa de pre-humectación, el cartucho 1, se carga con agua desde el tanque de almacenamiento de agua 220 por medio de la bomba de agua

230. La carga con agua hace que los ingredientes de la bebida 200 en la cámara de filtración 130 se humedezcan. La carga se puede llevar a cabo en un caudal “rápido” de 600 ml/min o a un caudal “lento” de 325 ml/min. La velocidad de carga lenta es particularmente útil para cartuchos que contienen ingredientes de la bebida líquidos viscosos en los que los ingredientes requieren alguna dilución antes de que sean capaces de bombearse a un caudal de mayor volumen. El volumen del agua inyectada dentro del cartucho 1 se selecciona para posibilitar que el agua o bebida no gotee fuera de la salida del cartucho 122 durante esta etapa.

La etapa de pausa permite que los ingredientes de la bebida 200 se enjuaguen en el agua inyectada durante la etapa de pre-humectación durante un período predeterminado de tiempo. Se sabe que ambas etapas de prehumectación y de enjuagado incrementan el rendimiento de los extraíbles desde los ingredientes de la bebida 200 y mejoran el sabor final de la bebida. La pre-humectación y el enjuagado se usan particularmente cuando los ingredientes de la bebida son café asado y en granos.

En la etapa de preparación/mezclado el agua se hace pasar a través del cartucho 1 a fin de producir la bebida desde los ingredientes de la bebida 200. La temperatura del agua se determina mediante el procesador de control que envía instrucciones al calentador de agua 225 para calentar el agua que pasa desde el tanque de agua 220 hasta el cabezal de preparación 250. El agua entra a la parte inferior 255 del sujetador 251 a través del conducto 262 por medio de la válvula de entrada y el perforador de entrada 253 dentro de la cámara de entrada 126 del cartucho de bebida 1. La preparación y/o mezcla y posterior suministro de la bebida desde el cartucho de bebida 1 es como se ha descrito anteriormente con referencia a las versiones del cartucho de bebida 1.

La purga de aire comprende el soplado del aire presurizado a través de la máquina de preparación de bebidas y el cartucho de bebida 1 para asegurar que toda la bebida se suministre y que la trayectoria de flujo no presente obstáculos para distribuir otra bebida. La purga de aire no comienza inmediatamente después de terminar con la etapa de preparación/mezcla para permitirle a la mayoría del fluido desobstaculizar la trayectoria del flujo. Esto evita un pico inaceptable de la presión interna al dar comienzo a la purga de aire.

En una operación normal un usuario detiene de forma manual la máquina 201 operando el botón de encendido/detención 241.

Una vez que el ciclo de operación se ha completado el consumidor retira el cartucho 1 abriendo el sujetador 251 y retirando y desechando de forma manual el cartucho. Como alternativa, la máquina 201 puede estar provista de un mecanismo de eyección automática para retirar el cartucho automáticamente tras la abertura del sujetador 251. Inserto para usarse en el sistema

Como se ha descrito anteriormente, la máquina 201 de la presente invención se puede usar también con otros insertos que no tengan necesariamente una forma de cartucho. Un ejemplo de otra forma adecuada de inserto se describirá a continuación.

El inserto 400 comprende una parte superior 401 y una parte inferior 402. La parte superior 401 en la realización ilustrada tiene la forma general del miembro externo 2 descrito anteriormente con referencia al cartucho 1. Sin embargo, será aparente que se pueden usar otras siluetas y formas de parte superior. La parte superior 401 no contiene un miembro interno sino que es sustancialmente hueco, teniendo una abertura que se dirige hacia abajo 409. El medio sellante en forma de una junta tórica de goma o elastomérica 403 se inserta o fija a un borde de la abertura 409 de la parte superior. La junta tórica se puede liberar o permanecer fija a la parte superior 401. Como alternativa, la junta tórica 402 se puede fijar a la parte inferior 402.

La parte inferior 402 tiene la forma general de la montura 257 descrita anteriormente. En particular, la parte inferior 402 comprende una porción generalmente plana que tiene un rebaje circular 408 para recibir la parte superior 401 como se describirá a continuación. Además, la parte inferior 402 comprende dos patas dependientes 407 que tienen medios de grapado con forma de C 406 en sus extremos distales para fijarse al eje de pivote de la máquina de preparación de bebidas 201 de la misma forma que se ha descrito anteriormente para fijar la montura 257 a la máquina de preparación de bebidas

201. La parte inferior 402 está provista de una apertura de entrada 401 cerca de una periferia del rebaje 408 y una apertura de salida 404 en un centro del rebaje 408. La Figura 23 ilustra una vista por debajo de la parte inferior 402 del inserto 400. Como se muestra, la apertura de entrada 405 se puede circundar por un rebaje cóncavo. Como alternativa, la apertura de entrada 405 puede ser un agujero simple en una superficie plana llana. La superficie inferior 417 de la parte inferior 402 está provista también de un rebaje 415 para recibir un código de barras o RFID para leerse por el lector del código de barras o RFID de la máquina de preparación de bebidas 201 de misma forma en que lee el código de barras o RFID del cartucho 1 como se ha descrito anteriormente. Como alternativa, el código de barras o RFID se puede aplicar directamente a la superficie inferior 417 de de la parte inferior 402 sin la necesidad de un rebaje

415. En particular, de acuerdo con la presente invención, y como con el cartucho 1 descrito anteriormente, el código de barras 320 o RFID y la apertura de entrada 405 del inserto 400 se separan por una separación angular mínima. Se puede definir ana línea 328 que se extiende desde el centro del inserto 400 a través del centro del código de barras 320 o RFID. Además, se puede definir ana línea 329 que se extiende desde el centro del inserto 400 a través del centro de apertura de entrada 405. De acuerdo con la presente invención, el ángulo α delimitado por estas dos líneas es mayor que 70 grados. Preferiblemente el ángulo α es mayor o igual a 85 grados.

La apertura de salida 404 de la parte inferior 402 está provista de una extensión cilíndrica dependiente hacia abajo 410 que, como se muestra en la Figura 25, se acomoda durante el cierre del cabezal de preparación retirando los perforadores de entrada y de salida que se pueden retirar 253, 254.

Durante su uso, la parte superior 401 y la parte inferior 402 del inserto 400 se sellan entre sí como se muestra en la Figura 24 para definir un volumen de preparación entre los mismos, teniendo una entrada proporcionada por la apertura de entrada 405 de la parte inferior 402 y una salida proporcionada por la apertura de salida 404 de la parte inferior 402. Se apreciará que la entrada al volumen de preparación se dirige hacia arriba y la salida del volumen de preparación se dirige hacia abajo.

Cuando la parte superior 401 y la parte inferior 402 se sellan entre sí, la junta tórica 403 proporciona un sellado periférico que rodea al volumen de preparación para evitar la fuga del líquido en la extremidades del inserto 400.

Como se muestra en la Figura 25, el inserto 400 se puede insertar dentro de la máquina de preparación de bebidas del tipo que se ha descrito anteriormente en posición de la montura giratoria 257 y de los perforadores de entrada y de salida que se pueden retirar 253, 254. Como con la montura 257, el inserto 400 puede girar alrededor del acceso de pivote de la máquina de preparación de bebidas.

Durante su uso, una cantidad de ingredientes de la bebida se cargan dentro del volumen de preparación definido por el inserto 400 colocando los ingredientes de la bebida entre la parte superior 401 y la parte inferior 402 y colocando después la parte superior 401 y la parte inferior 402 juntas a fin de sellar el volumen de preparación mediante la junta tórica 403. Esta operación de carga se puede llevar a cabo antes o después de que el inserto 400 se fije de forma que se pueda separar a la máquina de preparación de bebidas 201 y el usuario carga la cantidad de ingredientes de la bebida sobre la parte inferior 402 y coloca después la parte superior 401 encima de la parte inferior 402 en el rebaje 408 para definir y sellar el volumen de preparación.

La operación del mecanismo de cierre de la máquina de preparación de bebidas es exactamente la misma que se ha definido anteriormente. En particular, debe observarse que durante el cierre del mecanismo de cierre el cabezal de preparación aplica una presión hacia abajo sobre la parte superior 401 del inserto 400 para sujetar la parte superior 401 y la parte inferior 402 entre sí para así crear el sello entre las mismas. La presión se puede aplicar a la parte superior 401 mediante la porción superior de la ventana de observación 311 o mediante el borde dependiente hacia abajo de la ventana de observación dependiendo de la construcción de la parte superior 401. Además, la presión dirigida hacia abajo aplicada por el mecanismo de cierre de la máquina de preparación de bebidas sella la parte inferior 402 del inserto 400 contra la parte inferior fija 255 del cabezal de preparación lo que asegura un sello entre la apertura de entrada 405 de la parte inferior 402 y la entrada dirigida hacia arriba del cabezal de preparación para asegurar que el agua no se fugue durante el suministro en este punto. Preferiblemente, la parte inferior 255 del cabezal de preparación 250 en la entrada está provista de un sello con goma 420 que sobresale ligeramente desde el plano de la parte inferior 255 para crear un sello mejorado entre la entrada dirigida hacia arriba y la superficie inferior 417 de la parte inferior 402 del inserto 400.

La cantidad de ingredientes de la bebida cargados en el volumen de preparación del inserto 400 pueden ser sueltos o estar contenidos en un depósito, tal como, una bolsa de filtrado flexible elaborada de papel de filtro. El uso de una bolsa de filtrado tiene la ventaja que la carga de los ingredientes de la bebida es bastante rápida y que se facilita la retirada de los ingredientes de la bebida después del suministro.

Durante el suministro, la máquina de preparación de bebidas inyecta agua hacia arriba dentro del volumen de preparación desde la entrada dirigida hacia arriba del cabezal de preparación 250. El agua se mezcla con la cantidad de ingredientes de la bebida que están en el volumen de preparación y la bebida resultante se suministra hacia abajo a través de la apertura de salida 404 dentro de un envase situado por debajo del cabezal de preparación 250. Otros aspectos de la operación de la máquina de preparación de bebidas son como se han descrito anteriormente con respecto a la operación del cartucho. En particular, el medio de reconocimiento de la máquina de preparación de bebidas se puede usar para leer un código de barras o RFID situado sobre la superficie inferior de la parte inferior 402, preferiblemente en el rebaje 415.

El inserto 400 se ha descrito particularmente para usarse con ingredientes de la bebida contenidos en depósitos, tales como, bolsas de filtrado. Como se indica, los ingredientes de la bebida pueden estar alternativamente en una forma suelta. En este caso, un filtro separado se puede proporcionar en el inserto 400 para evitar la descarga del residuo de los ingredientes de la bebida. Una disposición preferida es un filtro plano que se tiene que emplazar a través de la extremidad superior de la apertura de salida 404 de la parte inferior 402.

Se apreciará que será ventajoso que la parte superior 401 del inserto 400 sea rígida o semirígida a fin de que sea capaz de transferir la presión hacia abajo creada por el mecanismo de cierre al sello 403 para asegurar un buen sellado entre la parte superior 401 y la parte inferior 402 del inserto 400.

En la realización ilustrada del inserto 400, la parte superior 401 y la parte inferior 402 se muestran como articulaos separados. En una configuración alternativa, la parte superior 401 y la parte inferior 402se pueden articular entre si en un punto pero que puedan moverse desde una posición de apertura y una posición de cierre para permitir la carga y descarga de la cantidad de ingredientes de la bebida. Preferiblemente, esta versión del inserto 400 se formaría como un molde de plástico con una bisagra de plástico.

El flujo a través del inserto 400 es de forma general en una dirección hacia dentro desde la entrada 405 hasta la salida 404. También ventajosamente, puesto que la entrada 405 y la salida 404 están ambas provistas en la parte inferior 402, se simplifica la construcción de la parte superior 401.

En la descripción anterior, el inserto se ha descrito definiendo un volumen de preparación. Debe entenderse que el inserto y la máquina de preparación de bebidas se pueden usar con ingredientes de la bebida que no requieran preparación sino que, a diferencia, se disuelvan, diluyan o de lo contrario se mezclen con agua sin alejarse del alcance de la presente invención.

Un inserto de una forma sin cartucho se ha descrito para usarse con el sistema de preparación de bebidas que comprende partes superior e inferior y que define un volumen de preparación entre las mismas. Se pueden usar también insertos abiertos superiormente que se forman para sellar el volumen de preparación 250 de la máquina 210 y que se proporcionan con un código barras o RFID sobre sus superficies inferiores ubicadas de acuerdo con la

presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un inserto (400) para usarse en una máquina de preparación de bebidas

(201) de un tipo que comprende un cabezal de preparación (250) que comprende una entrada dirigida hacia arriba para suministrar agua al cabezal de preparación (250) y una salida dirigida hacia abajo para el flujo de salida de la bebida producida por la máquina, comprendiendo o adaptándose el inserto

(400)

para contener, durante su uso, una cantidad de ingredientes de la bebida en un volumen de preparación, comprendiendo una superficie inferior del inserto (400) una entrada (405) y una salida (404) dispuestas para comunicarse respectivamente con la entrada y la salida del cabezal de preparación (250) de la máquina de preparación de bebidas (201) cuando se inserta el inserto dentro de la máquina de tal manera que, durante su uso, el agua desde la entrada del cabezal de preparación (250) se hace pasar hacia arriba a través de la entrada del inserto (400) dentro del volumen de preparación y de tal manera que la bebida producida a partir del agua y de la cantidad de ingredientes de la bebida se hace pasar hacia abajo a través de la salida del inserto (400) para fluir fuera de la salida del cabezal de preparación (250), caracterizado por que la superficie inferior del inserto (400) comprende además un RFID o código de barras (320) que, durante su uso, se puede leer mediante un lector de RFID o código de barras (252) de la máquina de preparación de bebidas (201) para controlar la operación de la máquina de preparación de bebidas (201), en el que el código de barras o RFID se localiza en la superficie inferior del inserto

(400)

de tal manera que una línea que une la salida del inserto (400) con el centro del código de barras o RFID y una línea que une la salida del inserto

(400)

con la entrada del inserto (400) se separan por una separación angular mínima mayor que 70 grados.
2.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 1 en el que línea que une la salida del inserto (400) con el centro del código de barras o RFID (320) y la línea que une la salida del inserto (400) con la entrada del inserto (400) delimitan un ángulo mayor o igual a 85 grados.
3.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones anteriores en el que la salida se localiza en el centro o cerca del centro de la

superficie inferior del inserto (400).
4.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones anteriores en el que el código de barras o RFID se localiza en o cerca de una periferia de la superficie inferior.
5.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones anteriores en el que el inserto (400) tiene forma de disco.
6.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones anteriores en el que el inserto (400) es un cartucho.
7.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 6 en el que el cartucho es rígido o semirígido.
8.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 6 o reivindicación 7 en el que la superficie inferior es un laminado.
9.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 en el que la entrada y la salida del cartucho son parte de la superficie inferior, las cuales se abren para el transporte, durante su uso, perforando la superficie inferior.
10.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que el inserto (400) define un envase para recibir ingredientes de la bebida en forma suelta.
11.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que el inserto (400) define un envase para recibir un depósito de ingredientes de la bebida, en el que el depósito comprende medios de filtración.
12.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 11 en el que el depósito se forma al menos en parte de papel de filtro o membrana de filtrado.
13.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 12 en el que el

depósito es una bolsa de filtro.
14.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 en el que la entrada y la salida del inserto (400) se abren.
15.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 en el que la entrada y la salida del inserto (400) se cierran antes de su uso mediante una membrana frangible.
16.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 15 en el que la membrana frangible comprende una porción desgarrable.
17.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 que es reutilizable.
18.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la entrada del inserto (400), la salida del inserto (400) y el código de barras o RFID (320) son coplanares.
19.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la entrada del inserto (400), la salida del inserto (400) y el código de barras o RFID (320) no son coplanares.
20.

Un inserto (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el inserto (400) comprende además un medio para evitar el giro del inserto (400) en el cabezal de preparación después de la introducción del inserto y del cierre del cabezal de preparación.
21.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 20 en el que el medio para evitar el giro comprende una manivela dirigida externamente o una porción de pestaña.
22.

Un inserto (400) de acuerdo con la reivindicación 21 en el que la manivela dirigida externamente o la porción de pestaña se localiza sustancialmente de forma diametralmente opuesta a la entrada del inserto.
23.

Un sistema de preparación de bebidas que comprende una máquina de preparación de bebidas (201) y un inserto (400) para usarse en dicha máquina (201), siendo dicho inserto (400) como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
24.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con la reivindicación 23 en el que el la máquina de preparación de bebidas (201) comprende un cabezal de preparación (250) que comprende una entrada dirigida hacia arriba para suministrarle agua al cabezal de preparación (250), una salida dirigida hacia abajo para el flujo de salida de la bebida producida por la máquina (201) y un lector de código de barras o RFID (252) que tiene una ventana en el cabezal de preparación (250) a través de la que se pueden transmitir señales, en el que una línea que une la salida de la máquina (201) con el centro de la ventana y una línea que une la salida de la máquina (201) con la entrada de la máquina (201) delimitan un ángulo mayor de 70 grados.
25.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con la reivindicación 23 en el que la línea que une la salida de la máquina (201) con el centro de la ventana y la línea que une la salida de la máquina (201) con la entrada de la máquina (201) delimitan un ángulo mayor o igual a 85 grados.
26.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con la reivindicación 24 o reivindicación 25 en el que la salida de la máquina de preparación de bebidas (201) se localiza en o cerca del centro del cabezal de preparación (250).
27.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26 en el que la ventana del lector de código de barras o RFID (252) se localiza en o cerca de una periferia del cabezal de preparación (250).
28.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27 en el que el cabezal de preparación (250) comprende una montura para recibir el inserto (400) a fin de evitar el giro relativo del

inserto (400) y del cabezal de preparación (250) una vez que se cierra el cabezal de preparación (250).
29.

Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con la reivindicación

5 28 en el que la montura comprende un rebaje o abertura para recibir una manivela dirigida externamente o una porción de pestaña del inserto (400).
30. Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con la reivindicación 28 o reivindicación 29 en el que la montura comprende una abertura a través

10 de la que son accesibles la entrada del cabezal de preparación (250), la salida del cabezal de preparación (250)y la ventana del lector de código de barras o RFID (252).
31. Un sistema de preparación de bebidas de acuerdo con cualquiera de las

15 reivindicaciones 24 a 27 en el que el cabezal de preparación (250) comprende una cavidad para recibir el inserto (400) en el que una del inserto (400) y cavidad comprende una chaveta y el otro del inserto (400) y cavidad comprende un rebaje, en el que el acoplamiento de la chaveta y el rebaje evita el giro relativo del inserto (400) y del cabezal de preparación (250) una vez que

20 se cierra el cabezal de preparación (250).