ES2408221T3 - Conjunto de inyección y máquina para la preparación de una bebida que comprende este conjunto de inyección - Google Patents

Abstract

Conjunto de inyección (6) para la preparación de una bebida a partir de ingredientes consumibles y un líquido, quecomprende un armazón (50) en el cual lo siguiente está montado: - una cámara de inyección (100), destinada para alojar una porción de ingredientes, que tiene una parte inferior (7) yuna parte superior (52, 101), en donde por lo menos una de dichas partes inferior (7) y superior (52, 101) está montadade manera movible; y - una leva (51) y un arrastrador de leva (52) que se montan de tal modo que realizan un movimiento giratorio o detraslación, de modo que estos colaboran mediante superficies inclinadas (61, 62) con el fin de cerrar la cámara deinyección (100), - estando la parte superior (52, 101) montada de tal modo que realiza un movimiento de traslación dentro del armazón(50), y estando la leva (51) y el arrastrador de leva (52) unidos de modo movible con la parte superior (101), demanera que pueden abrir y cerrar la cámara de inyección (100), caracterizado porque las superficies inclinadas (61, 62) presentan unas primeras secciones (61 a, 62a) muy inclinadasy unas segundas secciones (61 b, 62b) ligeramente inclinadas que se extienden en un ángulo con respecto a lasprimeras secciones (61 a, 62a).

Description

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Conjunto de inyeccion y maquina para la preparacion de una bebida que comprende este conjunto de inyeccion La presente invencion se refiere a un conjunto de inyeccion del tipo del cual esta provista una maquina para preparar una maquina. En particular se refiere a un conjunto de inyeccion destinado a acomodar una porcion de ingredientes consumibles, tal como masa de base, un polvo soluble o un concentrado liquido, dentro de la cual es inyectado un liquido, preferiblemente agua, para la extraccion, infusion o disolucion de una sustancia contenida en los ingredientes. En general, estos conjuntos de inyeccion comprenden una camara de inyeccion donde el liquido se pone en contacto con los ingredientes consumibles para preparar la bebida. Habitualmente, la camara de inyeccion se compone de una parte inferior, destinada para acomodar una porcion de ingredientes consumibles, sean embalados en un paquete o no (capsulas o papel de filtro) y de una parte superior equipada de una entrada de liquido. Dichas partes inferior y superior pueden desplazarse una con respecto a otra, de modo que pueden abrir la camara de inyeccion y colocar la porcion de ingredientes consumibles en la misma, o quitarla de la misma. El conjunto de inyeccion incluye ademas un mecanismo destinado para abrir, cerrar y sujetar la camara de inyeccion segun las varias etapas en la preparacion de la bebida. Muchos mecanismos para accionar la camara de inyeccion se han desarrollado y comercializado. Uno de ellos, descrito en el documento US 5 531 152, esta hecho de un armazon, formado de dos columnas montadas rigidamente sobre un soporte, de una leva montada de manera giratoria sobre el soporte, y de un arrastrador de leva montado de manera que realiza un movimiento de traslacion a lo largo de las columnas. La leva y el arrastrador de leva colaboran mediante superficies inclinadas de modo que, cuando la leva gira sobre su soporte, el arrastrador de leva se desliza en un movimiento ascendiente a lo largo de las columnas. El conjunto de inyeccion asimismo incluye una camara de inyeccion formada por una parte superior, provista de una entrada de liquido, montada fijamente sobre el armazon, y una parte inferior, provista de una tobera a traves de la cual fluye la bebida. La parte inferior esta libre y disefada para recibir una porcion de cafe. La operacion de este conjunto de inyeccion es sencilla y eficaz. La parte inferior esta situada sobre el arrastrador de leva, y la leva gira utilizando una palanca sujetada a la misma. El arrastrador de leva empuja la parte inferior hacia arriba y la presiona firmemente contra la parte superior. De este modo, la camara de inyeccion esta cerrada hermeticamente gracias a la presencia de una junta, y el liquido puede inyectarse en la camara formada por las dos partes, en la cual se coloca un paquete de filtracion que contiene el cafe. A pesar de la simplicidad y robustez de su disefo, este conjunto de inyeccion no esta desprovisto de desventajas, en particular por el espacio que requiere. Especificamente, deberia observarse que la disposicion del conjunto de inyeccion descrito no deja la bebida salir directamente debajo de la parte inferior. La tobera que se supone que es atravesada por la bebida, se extiende hacia el lado frontal del conjunto de inyeccion, y se debe colocar un recipiente, desplazado del lado frontal con respecto al conjunto de inyeccion, para recoger la bebida. Por este motivo una maquina equipada de este conjunto de inyeccion carece considerablemente de compacidad. El documento US 6971304 revela un aparato para hacer cafe que comprende un cuerpo, una cubierta, un tubo en forma de T y unidad de valvula, una unidad de sujecion fijada flexiblemente a la cubierta, un disco de rotacion, una unidad de filtro, un dispositivo de retencion de disco fijado con rosca a la cubierta, una carcasa puesta sobre la cubierta, y un boton fijado de modo giratorio en la carcasa y el disco de rotacion. Si se coloca una bolsa de cafe en la unidad de filtro, se hace girar el boton con el disco de rotacion y se desplaza la unidad de sujecion hacia abajo, la bolsa de cafe sera presionada y sujetada mientras que se suministra agua caliente del tubo y la unidad de valvula para mezclarse con la bolsa de cafe. En el proceso de preparacion, agua caliente acompafada por vapor puede retroceder a un deposito. Asimismo, una distancia entre un vaso de la unidad de filtro y una base del cuerpo esta adaptada para el ajuste, girando el vaso con rosca alrededor de un manguito de la unidad de filtro. Este documento no revela ni sugiere la posibilidad de adaptar finamente la fuerza del movimiento para abrir o cerrar la cabeza. El objeto de la presente invencion es solucionar esta desventaja proporcionando un conjunto de inyeccion que tenga una camara de inyeccion formada por una parte superior y una parte inferior, siendo accionada dicha camara de inyeccion por un mecanismo de leva que colabora a traves de superficies inclinadas. Dicho conjunto de inyeccion permite que la bebida fluya verticalmente desde la parte inferior. Mas precisamente, la presente invencion se refiere a un conjunto de inyeccion para la preparacion de una bebida a partir de ingredientes consumibles y un liquido, comprendiendo un armazon en el cual esta montado lo siguiente: una camara de inyeccion, con el objeto de acomodar una porcion de ingredientes, que tienen una parte inferior y una parte superior, en donde por lo menos una de

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dichas partes inferior y superior esta montada de manera movible, y una leva y un arrastrador de leva que se montan de modo que realizan un movimiento giratorio o de traslacion, de modo que estos colaboran mediante superficies inclinadas con el fin de cerrar la camara de inyeccion. De acuerdo con la invencion, la parte superior esta montada de tal modo que realiza un movimiento de traslacion dentro del armazon, estando la leva y el arrastrador de leva unidos de modo desplazable con la parte superior, de manera que pueden abrir y cerrar dicha camara de inyeccion. Gracias a esta caracteristica, el espacio situado debajo de la parte inferior esta completamente libre y disefado para la insercion de un recipiente para recibir la bebida. El conjunto de inyeccion es sencillo, robusto y mucho mas compacto.

De acuerdo con otra caracteristica, la parte superior de la camara de inyeccion incluye medios de inyeccion de liquido, presentando una entrada radial para que el liquido entre radialmente con respecto a dicha parte superior. Esta caracteristica permite montar la parte superior de modo que realiza un movimiento de traslacion, siendo accionada por una leva o un juego de levas montado directamente encima la parte superior.

De acuerdo con otra caracteristica del invento, el conjunto de inyeccion incluye una pieza de ajuste para ajustar la fuerza de sujecion de la camara de inyeccion aplicada por los medios de leva. La pieza de ajuste esta realizada de tal manera que controla la sujecion que puede ser ajustada por medios de trinquete u otros medios equivalentes. Los medios de bloqueo a base de leva permiten la insercion facil de medios para ajustar la fuerza efectiva de sujecion sin requerir complejidad tecnica. De este modo es posible controlar la fuerza de sujecion durante la fabricacion del conjunto de inyeccion. De esta manera, durante el montaje es posible corregir facilmente las variaciones dimensionales de las partes ensambladas que forman dicho conjunto, obteniendo de este modo unos productos que se calibran con una fuerza de sujecion optimizada.

En una configuracion particular del invento, dicha parte inferior es formada por un soporte de capsula. El soporte de capsula puede ser amovible, de la manera de un cajon que se desliza en una cavidad provista en el armazon. Por lo tanto, una de las ventajas consiste en que la parte inferior se mantiene lo mas sencillo posible para limitar el tamafo global del dispositivo, pero tambien en que es mas facil de eyectar capsulas y recargar la maquina.

Segun un aspecto de la invencion, dichas superficies inclinadas de la leva y el arrastrador de leva presentan unas primeras secciones muy inclinadas y unas segundas secciones ligeramente inclinadas que se extienden en un angulo con respecto a las primeras secciones. De este modo se produce un cierre en la parte final del desplazamiento del arrastrador de leva a traves de un desplazamiento axial mas pequefo del mismo, y un desplazamiento rotatorio mas largo de la leva que actua sobre el arrastrador de leva. Ello mejora la precision de sujecion y el sellado correcto, y tambien permite acomodar las posibles variaciones dimensionales de la capsula derivadas de la fabricacion y/o de la expansion de los plasticos causada por el calor transmitido por el liquido inyectado.

En una realizacion preferente, los medios de inyeccion incluyen al menos una aguja hueca para penetrar una capsula y para inyectar el liquido dentro de la capsula. La aguja hueca puede estar situada de modo descentrado respecto al eje que define la direccion del cierre de la parte superior. El mecanismo segun el invento, asociado con este metodo de penetracion e inyeccion, presenta la ventaja de que proporciona una fuerza elevada de cierre, haciendo la penetracion mas facil y logrando un buen cierre hermetico. Adicionalmente, permite que la aguja este situada de modo descentrado respecto a la superficie de la capsula, debido a la linealidad del declive de la parte superior, y de este modo permite la formacion de un chorro de liquido en la capsula para disolver mejor los ingredientes solubles, como el polvo de leche o el polvo de chocolate.

El presente invento se refiere tambien a una maquina para preparar bebidas, provista de un conjunto de inyeccion de este tipo.

Se hace constar que, dentro del contexto de la invencion, el termino de quot;bebidaquot; se entiende que significa cualquier tipo de preparacion de liquido consumible, incluyendo una preparacion culinaria, como sopas y salsas, o una preparacion nutrititiva, como leche para bebes, etc.

Otras caracteristicas y ventajas del presente invento se haran aparentes mas claramente a partir de la descripcion detallada siguiente de un ejemplo de construccion del conjunto de inyeccion segun la invencion, y de una maquina para preparar una bebida provista de este conjunto de inyeccion, ejemplo que se da unicamente a fines puramente ilustrativas y sin limitarse al mismo, en conexion con el dibujo anexo en el que:

la figura 1 es una vista, ligeramente en perspectiva y parcialmente en seccion transversal, de una primera realizacion de una maquina para preparar una bebida segun la invencion;

la figura 2 es una vista longitudinal seccionada de la maquina de la figura 1;

las figuras 3 y 4 son vistas laterales de una segunda realizacion de una maquina para preparar una bebida segun la invencion;

la figura 5 muestra una vista en despiece de la maquina segun la primera realizacion de la invencion;

las figuras 6 y 7 ilustran la maquina en la posicion retraida, como vista en planta y vista en perspectiva respectivamente;

las figuras 8 y 9 ilustran la maquina en la posicion desplegada, como vista en planta y vista en perspectiva respectivamente;

las figuras 10 a 12 muestran una primera realizacion del conjunto de inyeccion en una vista en despiece, en un corte en la posicion hacia arriba y en un corte en la posicion hacia abajo, respectivamente;

la figura 13 muestra una vista en perspectiva de dos de los elementos de esta primera realizacion del conjunto de inyeccion;

la figura 14 es una vista en planta de esta primera realizacion del conjunto de inyeccion y de su mando;

la figura 15 muestra una vista en despiece de una segunda realizacion del conjunto de inyeccion;

las figuras 16 y 17 son vistas laterales y en planta, respectivamente, de un primer elemento de esta segunda realizacion del conjunto de inyeccion;

las figuras 18 y 19 son vistas, en perspectiva y en un corte axial respectivamente, de un segundo elemento de esta segunda realizacion del conjunto de inyeccion; y

las figuras 20 y 21 ilustran una tercera realizacion de una maquina de acuerdo con la invencion, como vista en corte y vista en perspectiva respectivamente.

La maquina para preparar una bebida, representada en perspectiva y en seccion longitudinal en las figuras 1 y 2 respectivamente, convencionalmente comprende una carcasa 1 que define un volumen interior en el cual estan alojados un tubo 2, destinado para la circulacion de un liquido, de modo tipico agua, para preparar la bebida, una bomba 3 destinada para suministrar el liquido dentro del tubo 2, un calentador de liquido 4, por ejemplo un calefactor de motor, para llevar el liquido a la temperatura deseada, medios electronicos de control 5 para controlar la bomba 3 y el calefactor de motor 4, y un conjunto de inyeccion 6 en el que el liquido es inyectado en una camara de inyeccion que contiene los ingredientes para extraer de los mismos una sustancia para la preparacion de la bebida. Dicha sustancia es extraida en el conjunto de inyeccion 6 bien por extraccion, por ejemplo para preparar un cafe de una masa molida, bien por infusion, por ejemplo para preparar te o infusion a partir de fragmentos de hoja, o por disolucion, por ejemplo para preparar una bebida basada en cafe, leche y/o chocolate usando polvos solubles. En la realizacion representada, el conjunto de inyeccion 6 tiene un soporte 7 disefado para alojar una capsula amovible, y montado para deslizarse de la manera de un cajon. Este soporte de capsula 7 puede configurarse para alojar una capsula del tipo descrito en los documentos EP 1 472 156 y EP 1 688 072. Como variante, el soporte 7 puede ser configurado para alojar una bolsa de filtro o cualquier otro tipo de embalaje flexible o rigido. Asimismo puede ser disefado para alojar directamente una porcion no embalada de una masa molida, sustancia soluble o concentrado de liquido.

En la realizacion representada, el tubo 2 tiene una porcion central rigida 2c formada de un tubo de metal, por ejemplo de cobre, integrado dentro del calefactor de motor, y dos porciones flexibles 2a y 2b en cada lado de la porcion rigida 2c del calefactor de motor, por ejemplo formadas por tubos de silicona. Las porciones de tubo estan conectadas mediante acoplamientos rigidos, montados por ejemplo sobre el calefactor de motor. Evidentemente, como alternativa pueden estar provistos otros medios de calentamiento en linea, como por ejemplo un calentador de cartucho o de tubo. La bomba 3 tiene un acoplamiento de entrada 8 y un acoplamiento de suministro 9 al cual esta conectada la porcion 2a del tubo. La porcion de tubo 2b esta conectada al conjunto de inyeccion 6, mientras que la porcion central 2c pasa a traves del calefactor 4 para aumentar la temperatura del liquido. El conjunto de inyeccion 6 incluye, mediante el soporte de la capsula, un paso 10 a traves del que puede fluir la bebida preparada.

De acuerdo con un aspecto posible del invento, la maquina para preparar bebidas no incluye un deposito de liquido, sino medios de entrada de liquido, para aportar el liquido desde el exterior de la carcasa (de una fuente exterior) dentro de la misma, medios que pueden ser desplegados al menos parcialmente al exterior de la carcasa. Los medios de entrada de liquido estan formados, en una primera configuracion ilustrada en la figura 2, por un tubo flexible 11 de entrada, alojado en el volumen interior de la carcasa 1 y conectado con un primer extremo al acoplamiento de entrada 8 de la bomba 3. El tubo 11 puede ser desplegado desde el interior de la carcasa 1 al exterior a traves de un orificio 12 hecho en la carcasa 1 de modo que un segundo extremo es sumido dentro de un liquido contenido en un deposito al exterior de la maquina. Dicho deposito puede ser un frasquito, una botella o cualquier otro recipiente provisto de una abertura. El orificio 12 se cierra mediante una tapa amovible 13.

La disposicion segun un aspecto posible, asi descrita, permite reducir el volumen interior de la carcasa 1, debido a la ausencia de un deposito de liquido y un soporte de deposito colocados de manera permanente en la carcasa y asociados con la misma. Por ello, la maquina para preparar una bebida segun la invencion es mas compacta y mas ligera que una maquina segun el arte anterior. Gracias a estas caracteristicas y al tubo desplegable 11 alojado en la carcasa 1, la maquina segun la invencion se transporta y se almacena facilmente. Su funcionamiento es similar al funcionamiento de una maquina convencional, excepto por el hecho que el liquido es introducido por la bomba 3 desde un deposito exterior independiente de la maquina, utilizando un tubo desplegable 11.

En una configuracion alternativa posible, la maquina segun la invencion tambien podria comprender un pequefo deposito (con una capacidad maxima de 250 ml), que puede ser amovible o no.

En la realizacion representada en la figura 2, la carcasa 1 incluye un compartimento 14, situado cerca de la bomba 3, por ejemplo encima de ella, en el cual esta alojado el tubo flexible de entrada 11. El compartimento 14 esta provisto de una abertura interior 15 para el paso y la conexion del tubo de entrada 11 con la bomba 3. En una variante (no representada), el tubo flexible de entrada 11 esta completamente alojado en un compartimento que no esta situado cerca de la bomba 3. Es extraido completamente fuera de dicho compartimento y despues es conectado temporalmente con la bomba 3, mediante un primer extremo, durante el tiempo que se requiere para preparar una bebida. En una u otra variante, el tubo 11 esta integrado en la carcasa, creando de este modo una maquina compacta e independiente.

En una segunda realizacion de la maquina, ilustrada en las figuras 3 y 4, los medios de entrada de liquido, por ejemplo, destinados a transportar liquido desde el exterior de la carcasa 1 hasta dentro de la misma, estan formados por un tubo de entrada que incluye una parte rigida 90. La parte rigida 90 esta montada de modo articulado sobre un alojamiento 91 exterior de la carcasa 1 o deslizante en el mismo, entre una posicion retraida y una posicion saliente. A este efecto, la carcasa 1 incluye un alojamiento exterior 91 disefado para alojar dicha parte rigida 90 en la posicion retraida. La parte rigida 90 esta provista de un conector 92 para conectar un deposito amovible de liquido. El tubo de entrada incluye tambien una segunda porcion 93, rigida o flexible, alojada dentro de la carcasa 1 y conectada mediante un primer extremo con la parte rigida 90, y mediante un segundo extremo con la bomba 3. Como en el caso anterior, la maquina descrita es compacta e independiente.

En la configuracion mostrada en la figura 3, la parte rigida 90 esta articulada de modo giratorio sobre la base del cuerpo 20 alrededor de un eje de giro 94 entre una posicion retraida en la cual es un alojamiento abierto 91, y una posicion desplegada en la que la parte se extiende horizontalmente y el conector 92 esta puesto hacia arriba de modo que recibe un deposito amovible (no representado).

En la configuracion mostrada en la figura 4, el soporte esta montado de modo deslizante en el alojamiento 91. Por lo tanto, puede desplazarse horizontalmente desde una posicion retraida hasta una posicion desplegada.

La construccion de la maquina segun el invento se describira con mas detalle con respecto a la figura 5, y con referencia al eje central longitudinal AA de la carcasa 1.

La carcasa 1 esta formada por un cuerpo 20, en el cual estan montados la bomba 3 provista con los acoplamientos 8 y 9, el tubo 2, el calefactor 4 y los medios electronicos de control 5, y por una cabeza 21 en la que esta montado el conjunto de inyeccion 6 provisto con el paso 10. El cuerpo 20 y la cabeza 21 estan hechos por ejemplo de un plastico moldeado por inyeccion o termoformado o hecho de un metal como aluminium.

La cabeza 21 esta montada de modo pivotante sobre el cuerpo 20 alrededor de un eje longitudinal �� desplazado transversalmente con respecto al eje AA, entre una posicion retraida guardada, y una posicion desplegada, de servicio. A este efecto, el cuerpo 20 tiene una cara superior 22 coronada por una porcion cilindrica saliente 23 del eje ��, cuyo lado exterior 24 forma una superficie de guia para la cabeza 21. La porcion cilindrica 23 esta provista de una espalda 25 que forma una superficie de soporte 26 para la cabeza 21. Asimismo incluye una parte cortada 27 destinada para el paso del tubo 2 al conjunto de inyeccion 6. La cara superior 22 tambien tiene una proyeccion 28 que forma una superficie de apoyo 29 que define el limite de dicha posicion retraida.

La cabeza 21 dispone de una porcion cilindrica ahondada 30 del eje ��, que corresponde al diametro y la altura de la porcion cilindrica saliente 23 del cuerpo. Asimismo incluye una cara inferior 31 provista de una porcion saliente 32 adaptada a la forma y el tamafo de la proyeccion 28 y destinada para llegar a tener contacto con el apoyo 29 cuando la cabeza esta en su posicion retraida. La cabeza 21 incluye tambien una carcasa 33 dentro de la cual esta insertado el soporte amovible 7 de capsula que forma parte del conjunto de inyeccion 6. A este efecto, el soporte de capsula 7 comprende unos medios laterales de guia para ser insertado en la carcasa 33, y una cara exterior 34 adaptada a la forma y las dimensiones de la carcasa 33, para ser insertada en la cabeza 21. La cara exterior 34 esta provista de dos aberturas 35 destinadas para agarrar el soporte de capsula 7.

La porcion cilindrica ahondada 30 esta montada de modo que gira libremente sobre la porcion cilindrica saliente 23 y que evita un movimiento de traslacion de dicha porcion cilindrica ahondada, mediante un anillo 36 fijado a la superficie del soporte 26. Por lo tanto, la cabeza 21 puede pivotar libremente sobre el cuerpo 20. El tubo 2 pasa del cuerpo 20 a la cabeza 21 mediante la porcion cortada 27. Esta conectado con su segundo extremo a un acoplamiento 37 que, por su parte, esta montado sobre el conjunto de inyeccion 6. De manera ventajosa, la porcion del tubo 2b es flexible, de modo que sigue el movimiento de la cabeza 21 cuando la misma gira sobre el cuerpo 20. En una primera configuracion del conjunto de inyeccion 6, una palanca 38 esta montada de modo articulado mediante un primer extremo sobre el anillo 36 y mediante un segundo extremo sobre el conjunto de inyeccion 6 que controla. La cons

truccion y la operacion de esta primera configuracion del conjunto de inyeccion 6 y de su control se describiran con mas detalle con respecto a las figuras 10 a 14. En una segunda realizacion del conjunto de inyeccion 6, la palanca 38 no existe. La construccion y la operacion de esta segunda configuracion del conjunto de inyeccion 6 se describiran con mas detalle con respecto a las figuras 15 a 19.

La maquina en la posicion retraida se muestra como vista en planta y como vista en perspectiva en las figuras 6 y 7 respectivamente. En esta posicion retraida, la porcion saliente 32 llega a tener contacto con la superficie de apoyo

29. La cabeza 21 y el cuerpo 20 estan alineados de modo que forman un bloque compacto que ocupa un espacio minimo. El soporte de capsula 7 es insertado dentro de la cabeza 21. En la posicion retraida, el soporte de capsula puede separarse y despues volver a posicionarse en cualquier momento para poner o separar una capsula, debido a la distancia de los medios efectivos de inyeccion, como se explicara mas adelante. El paso 10 a traves del cual la bebida debe fluir, esta cubierto porque esta situado directamente encima del cuerpo 20. De este modo, la maquina puede colocarse en un espacio pequefo, como una caja, para poder transportarse facilmente. La maquina tambien puede utilizarse en un espacio de cocina reducido y puede guardarse mas facilmente en un armario.

La maquina en la posicion desplegada se muestra como vista en planta y como vista en perspectiva en las figuras 8 y 9 respectivamente. La medida en la que la cabeza es desplegada es determinada por la construccion del conjunto de inyeccion 6 que sera descrito con mas detalle respecto a las figuras 10 a 14. En la posicion desplegada, el soporte de capsula 7 es insertado dentro de la cabeza 21 y es bloqueado de manera que no puede separarse durante la preparacion de la bebida. La cabeza 21 es desenganchada parcialmente del cuerpo 20 de modo que expone el paso 10 a traves del cual la bebida debe fluir. Un contenedor, tal como una botella, puede situarse en el espacio libre debajo del paso 10, para recoger la bebida.

Se hace referencia ahora a las figuras 10, 11 y 12 que representan una primera realizacion del conjunto de inyeccion 6 en una vista en despiece, en una vista seccionada en la posicion superior y una vista seccionada en la posicion inferior, respectivamente. El conjunto de inyeccion 6 es formado por un armazon 50 en el cual estan montados medios de leva. Mas precisamente, montados en el armazon generalmente cilindrico 50 se encuentran, sucesivamente, una leva giratoria 51, un arrastrador de leva 52 que puede desplazarse en traslacion axial entre una posicion superior y una posicion inferior, y el soporte deslizante de capsula 7. El arrastrador de leva 52 forma, con el soporte de capsula 7, la parte superior y la parte inferior respectivamente, de una camara de inyeccion 100 en la que el liquido llega a tener contacto con un producto consumible para hacer una bebida. La camara de inyeccion puede estar adyacente a una capsula 71 que contiene los ingredientes, que no forma parte del dispositivo como tal, pero esta posicionada entre la parte superior y la parte inferior.

La palanca 38 esta montada de manera articulada mediante un segundo extremo sobre la leva 51 a traves de una primera ranura 53 que se extiende de modo angular en el armazon 50. El arrastrador de leva 52 tiene una cara inferior 54, recubierta por ejemplo con una capa de un material elastico de sellado, como por ejemplo goma, destinado para tener contacto con la superficie de inyeccion de la capsula. El arrastrador de leva esta provisto de una aguja hueca 55, destinada para perforar la capsula y para inyectar liquido en la misma, comunicando con un orificio ciego radial 56. El acoplamiento 37 esta montado de modo hermetico en el orificio ciego 56 mediante una segunda ranura 57 aplicada longitudinalmente en el armazon 50. Gracias al orificio ciego radial 56 y el acoplamiento 37, la llegada del liquido se produce radialmente con respecto al arrastrador de leva 52, permitiendo de este modo que la leva 51 sea superpuesta. El arrastrador de leva 52 se mantiene en su posicion superior por un resorte de recuperacion (no representado). �inalmente, el armazon 50 dispone de una carcasa axial 58 para insertar el soporte de capsula 7, y una ranura interna 59 abierta sobre la carcasa 58. El soporte de capsula 7 esta provisto de un borde 60 destinado para deslizarse en la ranura 59, y de una espalda circular 40 que forma una superficie portadora para una capsula

71.

La leva 51 y el arrastrador de leva 52 se muestran en perspectiva en la figura 13. Colaboran mediante dos juegos de superficies inclinadas, con referencia 61 y 62 respectivamente, disefadas de manera que la leva 51 hace que el arrastrador de leva 52 realiza un movimiento de traslacion cuando esta sujeto a un movimiento rotatorio. Este tipo de construccion y movimiento es conocido para aquellos expertos en la materia. Se deberia mencionar que las superficies 61 y 62 tienen unas primeras porciones altamente inclinadas, 61a y 62a respectivamente, y porciones segundas ligeramente inclinadas, 61b y 62b respectivamente, que se extienden angularmente a partir de las primeras porciones 61 a, 62a.

En la posicion superior, tal como se representa en la figura 11, la orientacion relativa de la leva 51 y el arrastrador de leva 52 se elige de tal modo que las superficies 61 a y 62a estan en contacto entre ellas, sin colaborar. El resorte de recuperacion empuja el arrastrador de leva 52 contra la leva 51, dejando la escotadura 33 libre para introducir o retirar el soporte de capsula 7. En la posicion asi descrita, la camara de inyeccion 100 esta abierta.

Cuando la leva gira, las superficies 61 a y 62a colaboran y el arrastrador de leva 52 se desplaza hacia el soporte de capsula 7. Las geometrias de las superficies inclinadas 61 y 62 se eligen de tal modo que en el extremo de las primeras porciones 61 a, 62a, el arrastrador de leva 52 tiene contacto, a traves su cara inferior 54, con la capsula 71 alojada en el soporte de capsula 7. A este punto, en el desplazamiento rotatorio de la leva 51, el arrastrador de leva 52 se encuentra en la posicion inferior, mostrada en la figura 12, y la aguja 55 penetra la junta de lamina de la capsula 71. En esta posicion, la camara de inyeccion 100 esta cerrada, pero aun no sujetada.

Las segundas porciones de superficie 61 b, 62b estan destinadas para sujetar el conjunto de inyeccion 6. Cuando la leva 51 y el arrastrador de leva 52 se han desplazado hasta mas alla de las primeras porciones 61 a, 62a, las segundas porciones 61 b, 62b colaboran de manera que el arrastrador de leva 52 empuja firmemente sobre la capsula, que el mismo lleva sobre el liston 70. La presion ejercida por la superficie 54 que esta en contacto con la superficie superior de la capsula 71 hace que el conjunto del arrastrador de leva 52 y de la capsula 71 sea hermetico al liquido. La estanqueidad se logra mediante una pelicula de goma que cubre la superficie 54. De esta manera, mediante la sujecion, el soporte de capsula 7 esta bloqueado en la posicion insertada. En esta posicion, la camara de inyeccion 100 esta cerrada y sujetada. El liquido puede ser inyectado en el interior de la capsula 71 desde el tubo 2b, a traves del acoplamiento 37 y despues la aguja 55. Alternativamente, la estanqueizacion puede obtenerse localmente por un sellado posicionado en la periferia de la superficie de sujecion 54 de modo que colabora con el borde de la capsula

71.

La operacion de controlar el conjunto de inyeccion 6 se muestra en la figura 14. La cabeza 21 aparece (parcialmente) en esta figura en la posicion retraida, en la posicion desplegada, y en una posicion intermedia. El eje �� es el eje giratorio de la cabeza 21. El eje giratorio de la leva 51 es CC y la linea atravesando los ejes �� y CC es D. El punto de articulacion de la palanca 38 sobre el anillo fijado 36 es P y el punto de articulacion de la misma palanca 38 sobre la leva 51 es M. La linea atravesando el punto P y el eje �� hace un angulo � con la linea D, y la longitud de la palanca 38 es �.

En la posicion retraida, el punto M esta situado sobre la linea D, lo mas cerca al eje ��. Cuando la cabeza se desplega, girandola, fijandose la longitud � de la palanca 38, el punto M se desplaza por el eje CC para mantener esta longitud. De este modo, la leva 51 gira. Existe una ecuacion entre el angulo de giro θ �

de la leva 51 y el angulo de despliegue ϕ de la cabeza 21. Esta ecuacion es compleja y depende de los parametros geometricos iniciales del sistema, a saber el angulo � y la longitud �. La discusion se limitara a mencionar el hecho que, cuando aumenta el angulo de despliegue � de la cabeza 21, el angulo de giro θ �

de la leva 51 aumenta hasta un valor maximo de θmax y entonces descrece. El valor θmax indica el desplazamiento angular maximo de la leva 51.

En la practica, el conjunto de inyeccion 6 esta disefado para ser controlado de modo que la cabeza 21 esta desplegada hasta un angulo ϕdep que corresponde al angulo de rotacion θdep de la leva 51 que es mas pequefo que el angulo θmax. La razon de ello es que no es conveniente para θdep de ser igual o de acercarse al angulo θmax cuando se abre la maquina para preparar una bebida, porque, pasado este angulo, el arrastrador de leva 52 vuelve a levantarse y la sujecion de la camara de inyeccion 100 disminuye. Los parametros iniciales, a saber el angulo θ �y la longitud �, se eligen de tal modo que se obtiene un gran angulo de despliegue de la cabeza 21 y un gran angulo de giro θdep de la leva 51. La razon de ello es que la cabeza 21 debe ser extendida ampliamente para que el paso 10 quede bien expuesto y se pueda colocar una botella bajo la misma, para recoger la bebida. Adicionalmente, si el angulo de giro θdep de la leva 51 es pequefo, entonces las superficies 61 a y 62a deben estar fuertemente inclinadas para que el arrastrador de leva 52 pueda realizar su desplazamiento entero, desde la posicion superior hasta la posicion inferior. En este caso, las fuerzas ejercidas sobre las partes son considerables. Se necesita un gran esfuerzo para abrir la cabeza 21, y las superficies 61, 62 se desgastan rapidamente. Por lo tanto, es conveniente tener un gran angulo de giro θdep de la leva 51.

Asimismo se deberia mencionar que la fuerza de sujecion aplicada por la leva 51 y el arrastrador de leva 52 sobre la camara de inyeccion 100 debe ser precisamente controlada, porque la camara debe mantenerse hermetica durante la inyeccion del liquido con cierta presion, o por el contrario habra fugas y un riesgo de herir al usuario. Para lograr esto, la fuerza de sujecion debe ser suficiente. Sin embargo, ciertas partes, como el soporte de capsula 7, pueden ser hechas de plastico, de modo que pueden dafarse por una fuerza de sujecion demasiado alta. Preferentemente, la sujecion de la camara de inyeccion 100 debe calibrarse con mucho cuidado.

�o obstante, el juego combinado, debido a las tolerancias en las varias partes del conjunto de inyeccion 6 puede resultar en valores de sujecion que se desvian de los valores permitidos de limite. La sujecion de la camara de inyeccion 100 depende directamente del movimiento de traslacion del arrastrador de leva 52 que por su parte, depende del angulo de giro θdep de la leva 51. Para compensar el juego de la fabricacion y del montaje de las varias partes, y para optimizar el valor de sujecion de la camara de inyeccion 100, la longitud � de la palanca 38 es variada ligeramente, teniendo de este modo un efecto sobre el angulo de giro θdep de la leva 51. A este efecto, la palanca

38 es perforada con un orificio oblongo mediante el cual es fijada al anillo 36. Gracias a este movimiento, la longitud util de la palanca 38 puede ser ajustada.

El metodo presentado de controlar automaticamente el conjunto de inyeccion 6 es ventajoso por dos motivos. En primer lugar, se deberia mencionar que el control formado por la palanca 38 fijada al anillo 36 es extremadamente sencillo y compacto. �o se desplega ninguna parte, incluso parcialmente, hacia el exterior de la carcasa 1, facilitando el alojamiento y transporte de la maquina. En segundo lugar, el conjunto de inyeccion 6 es controlado automaticamente porque es accionado desplegando la cabeza 21. La manipulacion de la maquina de acuerdo con la invencion es simplificada porque es operativa en un solo movimiento. Ademas es imposible activar la maquina sin haber bloqueado el soporte de capsula 7, reduciendo de este modo el riesgo de su manipulacion incorrecta.

Una segunda realizacion del conjunto de inyeccion 6 es ilustrada en las figuras 15 a 19. Esta segunda realizacion difiere, en su principio, de la previa por el hecho que el control de cierre no esta conectado al despliegue de la cabeza. La figura 15 es una vista en despiece de este conjunto de inyeccion manual 6. Tal como se ha descrito previamente, comprende un armazon generalmente cilindrico 50 en el cual estan montados, sucesivamente, una leva 51 giratoria, un arrastrador de leva 52 que puede realizar un movimiento de traslacion axial entre una posicion superior y una posicion inferior, y el soporte de capsula deslizante 7. En la configuracion representada, el conjunto de inyeccion 6 incluye asimismo una pieza intermedia 101, insertada entre el arrastrador de leva 52 y el soporte de capsula 7. La pieza intermedia 101 es sujetada al arrastrador de leva 52, por sujecion de clipaje, apriete o adhesion. En su cara inferior se cubre con una capa de material elastico de sellado y es penetrada hermeticamente por la aguja hueca 55. Con el soporte de capsula 7 forma la parte superior y la parte inferior de la camara de inyeccion 100, respectivamente. Como variante, la pieza intermedia 101 es independente del arrastrador de leva 52. En este caso, esta montada de modo que realiza un movimiento de traslacion dentro del armazon 50, y la pieza misma esta provista de una aguja hueca 55 destinada para penetrar la capsula e inyectar un liquido en la misma, mientras que dicha aguja comunica con un orificio radial hueco 56 provisto para la llegada del liquido. En una segunda variante de esta configuracion, el arrastrador de leva 52 fusiona con la pieza intermedia 101 y forma la parte superior de la camara de inyeccion 100, tal como se describe con respecto a la figura 10.

La segunda realizacion del conjunto de inyeccion 6 incluye tambien, encima del armazon 50, un pomo giratorio de control 102, montado de modo que gira conjuntamente con la leva 51. Una pieza de ajuste 103, visible en las figuras 16 y 17, es insertada entre el pomo de control 102 y la leva 51. Esta pieza 103 forma en su totalidad un disco provisto de cuatro orificios oblongos 104 distribuidos angularmente en la periferia del mismo. Su cara inferior 105 comprende una porcion central plana 106, destinada para colaborar con la cara superior de la leva 51, y una porcion periferica 107 que tiene unos segmentos ligeramente inclinados que se extienden angularmente y forman superficies portadoras 108. La cantidad minima de estas superficies portadoras 108 es dos. �inalmente, la cara lateral de la pieza de ajuste 103 esta provista de dos porciones entalladas 109.

El armazon 50 es representado con mas detalle en las figuras 18 y 19. Esta provisto de un liston interior 110 que tiene dos segmentos ligeramente inclinados, formando superficies de contrasoporte 111 destinadas para colaborar con las superficies portadoras 108. El liston interior 110 esta provisto igualmente de cuatro orificios roscados 112 disefados para fijar la pieza de ajuste 103. Estan provistos medios de trinquete que comprenden dos puntales 113 montados elasticamente sobre la pared interior del armazon 50 y que colaboran con las porciones entalladas 109 para asegurar que la pieza 103 esta posicionada angularmente de una manera incremental.

La pieza de ajuste 103 esta situada, en el interior del armazon 50, sobre el liston 110, de modo que las superficies portadoras 108 tienen contacto con las superficies de contrasoporte 111. Debido a la inclinacion de dichas superficies portadoras, la posicion angular de la pieza de ajuste 103 determina su posicion axial dentro del armazon 50, y en particular la posicion de su porcion central plana 106. Esta ultima esta disefada para servir como apoyo para la leva 51, permitiendo de este modo que el movimiento de traslacion del arrastrador de leva 52 sea regulado con precision y que la camara de inyeccion 100 sea sujetada de manera optima. Durante la operacion manual de sujecion utilizando el pomo de control 102, la leva 51, montada en el armazon con un ligero juego en el movimiento de traslacion, descansa sobre la porcion central 106 de la pieza de ajuste 103. En funcion de la posicion de altura de la pieza de ajuste 103, el movimiento de traslacion del arrastrador de leva 52 es mas o menos grande, y la fuerza para sujetar la camara de inyeccion 100 es mayor o menor. La pieza de ajuste, por lo tanto, esta posicionada angularmente para optimizar la fuerza de sujecion, y despues es fijada axialmente por cuatro tornillos, introducidos a traves de los orificios oblongos 104, dentro de los orificios roscados 112.

�o importa si la maquina para preparar una bebida segun la invencion esta provista de un conjunto de inyeccion 6 accionado de modo que se cierre desplegando la cabeza, o utilizando medios independentes.

Las figuras 1 a 14 muestran una realizacion de una maquina provista de un conjunto de inyeccion 6 accionado de modo que se cierre desplegando la cabeza. Como variante, el conjunto de inyeccion manual 6 puede estar montado

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sobre la cabeza 21 a traves de una abertura a traves de la cual sobresale solamente el pomo de control 102, para ser accionado por el usuario.

Una tercera realizacion de la maquina segun la invencion se describira a continuacion, tal como es ilustrada en lasfi

guras 20 y 21. En esta realizacion, la maquina para preparar una bebida comprende una carcasa 1 formada por un cuerpo 20 y una cabeza 21, estando montada la cabeza de modo que se desplaza sobre el cuerpo 20. Esta realizacion difiere de la realizacion descrita con referencia a las figuras 1 a 19 por el hecho que la cabeza 21 esta montada de manera deslizante sobre el cuerpo 20, de la manera de un cajon. El conjunto de inyeccion 6 no esta cambiado y su control funciona segun un principio similar (no ilustrado), a saber una palanca montada de modo articulado, en un

primer extremo, sobre una porcion fija del cuerpo y, en un segundo extremo, sobre una leva giratoria. Desplegando la cabeza 21, como previamente, la leva gira encima de una porcion angular que depende de los parametros geometricos iniciales del mecanismo. Determinando la relacion entre el angulo de giro θ� de la leva y el movimiento de traslacion de la cabeza 21 es posible optimizar estos parametros para tener un angulo alto θmax.

Evidentemente, la maquina para preparar una bebida de acuerdo con la invencion no se limita a las realizaciones descritas. Para un experto en la materia es posible imaginar varias modificaciones y variantes sencillas, sin alejarse del ambito de la invencion, tal como se define por las reivindicaciones anexas.

En particular, deberia mencionarse que, en la descripcion antecedente, el conjunto 6 de la invencion incluye un so

porte de capsula 7, pero un experto en la materia podria optar por sustituir este por un soporte de bolsita o un soporte para un producto consumible sin embalar, sin alejarse del ambito de la invencion. En este caso, el conjunto de inyeccion seria similar al descrito mas arriba, salvo que el arrastrador de leva 52 no tendria una aguja perforante 55 sino un simple paso para el liquido. Ademas, la cara inferior 54 descansaria directamente sobre el liston 70 para cerrar el soporte 7 y obturar el conjunto de inyeccion 6.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1. Conjunto de inyeccion (6) para la preparacion de una bebida a partir de ingredientes consumibles y un liquido, que comprende un armazon (50) en el cual lo siguiente esta montado:

   una camara de inyeccion (100), destinada para alojar una porcion de ingredientes, que tiene una parte inferior (7) y una parte superior (52, 101), en donde por lo menos una de dichas partes inferior (7) y superior (52, 101) esta montada de manera movible; y

   una leva (51) y un arrastrador de leva (52) que se montan de tal modo que realizan un movimiento giratorio o de traslacion, de modo que estos colaboran mediante superficies inclinadas (61, 62) con el fin de cerrar la camara de inyeccion (100),

   estando la parte superior (52, 101) montada de tal modo que realiza un movimiento de traslacion dentro del armazon (50), y estando la leva (51) y el arrastrador de leva (52) unidos de modo movible con la parte superior (101), de manera que pueden abrir y cerrar la camara de inyeccion (100),

   caracterizado porque las superficies inclinadas (61, 62) presentan unas primeras secciones (61 a, 62a) muy inclinadas y unas segundas secciones (61 b, 62b) ligeramente inclinadas que se extienden en un angulo con respecto a las primeras secciones (61 a, 62a).

2. 2.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la parte superior (52, 101) comprende medios de inyeccion de liquido (55, 56, 37) con una entrada radial (37, 56), para que el liquido pueda entrar de manera radial con respecto a la parte superior (52, 101).

3. 3.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la parte superior (101) esta fijada en el arrastrador de leva (52).

4. 4.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque la parte superior (101) esta apretada o atornillada en el arrastrador de leva (52).

5. 5.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque las geometrias de las superficies inclinadas (61, 62) estan elegidas de tal modo que la camara de inyeccion (100) esta cerrada en el extremo de las primeras secciones (61 a, 62a,).

6. 6.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque las geometrias de las superficies inclinadas (61, 62) estan elegidas de tal modo que las segundas secciones (61 b, 62b) ligeramente inclinadas apliquen una fuerza de apriete sobre la camara de inyeccion (100).

7. 7.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende ademas una pieza de ajuste (103) para ajustar la fuerza de apriete de la camara de inyeccion (100), estando dicha pieza montada en el armazon (50) delante de la leva (51).

8. 8.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado porque la pieza de ajuste (103) comprende dispositivos (108, 109, 113) para el posicionamiento fino dentro del armazon (50) con respecto a la leva (51).

9. 9.

   Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado porque el armazon (50) es generalmente cilindrico y porque la pieza de ajuste (103) forma globalmente un disco, estando los dispositivos de posicionamiento (108, 109, 113) dispuestos de tal modo que la posicion axial de la pieza de ajuste (103) dentro del armazon (50) es variada ligeramente cuando cambia su posicion angular.

10. 10.

    Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado porque los dispositivos de posicionamiento (108, 109) presentan unas superficies de apoyo (108) ligeramente inclinadas, destinadas a colaborar con superficies de contrasoporte (111) ligeramente inclinadas que se encuentran en el armazon (50).

11. 11.

    Conjunto de inyeccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende ademas un mando (102, 38) para hacer girar la leva (51).

12. 12.

    Conjunto de inyeccion de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado porque el mando consiste de un boton giratorio (102) montado de manera que se gira de modo solidario con la leva (51), o dicho mando es una palanca

    (38) montada de manera articulada en la leva (51).
13. 13. Conjunto de inyeccion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el arrastrador de leva (52) esta provisto de un resorte de recuperacion.
14. 14. Maquina para preparar una bebida con un conjunto de inyeccion de acuerdo (6) con una de las reivindicaciones 1 a 13.