ES2588711T3

ES2588711T3 - Unidad de infusión motorizada simple

Info

Publication number: ES2588711T3
Application number: ES11718373.1T
Authority: ES
Inventors: Peter MÖRI
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2016-11-04
Anticipated expiration: 2031-05-05
Also published as: JP2013539383A; DK201300013U1; BR112013004688A2; ZA201302273B; AU2011295342B2; EP2608704B1; DK201300013U4; US10631683B2; AU2011295341B2; MX2013002271A; CA2809051A1; AU2011295341A1; CN103179890A; KR20130095756A; EP2926698B1; EP2608705A1; US20130167728A1; RU2013113574A; AU2011295342A1; AU2011295341C1

Abstract

Una máquina de bebidas motorizada (1) que tiene: - medios de activación que comprenden un motor (3); y - una unidad de infusión (2) que comprende un primer conjunto (13) y un segundo conjunto (14) que cooperan juntos, cada conjunto delimitando parte de una cámara de infusión (29) para contener una cápsula de ingredientes (30), por lo menos uno de dichos conjuntos (14) siendo: - móvil alejándose del conjunto que coopera (13) a una posición abierta en el interior de dicha máquina para formar entre dichos conjuntos un paso (31) para la inserción en el interior y/o la extracción desde la unidad de infusión de dicha cápsula de ingredientes; y - móvil hacia el conjunto que coopera a una posición cerrada para la formación de dicha cámara de infusión, caracterizada por que el motor es un motor de baja potencia configurado para: - generar un momento de torsión máximo de no más de 50 mNm; y/o - consumir una potencia máxima de no más de 50 W, para el accionamiento de dicho conjunto móvil entre dichas posiciones abierta y cerrada.

Description

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DESCRIPCION

Unidad de infusion motorizada simple Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una maquina de bebidas para la preparacion de una bebida a partir de una capsula de ingredientes. Mas particularmente, la maquina tiene una unidad de infusion con una motorizacion simple para cerrar la unidad de infusion de una manera conveniente y segura.

Para el proposito de la presente descripcion, una "bebida" significa que incluye cualquier sustancia lfquida consumible por un ser humano, tal como te, cafe, chocolate caliente o fno, leche, sopa, alimentos infantiles, etcetera. Una "capsula" significa que incluye cualquier ingrediente de bebidas previamente en porciones, tal como un ingrediente de sabor, en el interior de un paquete que lo encierra de cualquier material, en particular un paquete hermetico al aire, por ejemplo, plastico, aluminio, paquetes reciclables y/o biodegradables y de cualquier forma y estructura, incluyendo bolsas blandas o cartuchos ngidos que contienen el ingrediente.

Antecedentes tecnicos

Ciertas maquinas de preparacion de bebidas utilizan capsulas que contienen ingredientes para ser extrafdos o para ser disueltos y/o ingredientes que estan almacenados y son dosificados automaticamente en la maquina o son anadidos de otro modo en el momento de la preparacion de la bebida. Algunas maquinas de bebidas tienen medios de filtro que incluyen una bomba para lfquido, generalmente agua, la cual bombea el lfquido desde una fuente de agua que esta fna o por supuesto es calentada a traves de medios de calefaccion, por ejemplo un termo bloque o similar.

Especialmente en el campo de la preparacion de cafe, han sido ampliamente desarrolladas maquinas en las cuales una capsula que contienen los ingredientes de la bebida se inserta en un dispositivo de infusion. El dispositivo de infusion se cierra apretadamente alrededor de la capsula, se inyecta agua en la primera cara en la capsula, la bebida se produce en el volumen cerrado de la capsula y una bebida de infusion puede ser drenada desde una segunda cara de la capsula y recogida dentro de un receptaculo tal como una taza o un vaso.

Dispositivos de infusion han sido desarrollados para facilitar la insercion de una capsula "fresca" y la extraccion de la capsula despues del uso.

Los documentos WO 2005/004683 y WO 2007/135136 se refieren a dispositivos de infusion de este tipo. Los dispositivos comprenden un bastidor, una parte de soporte fija a la capsula, una parte de soporte movil la cual esta montada con relacion al bastidor en una relacion deslizante, uno o dos mecanismos de junta de rotula que proporcionan un sistema mecanico el cual permite cerrar de una manera estable y hermetica al fluido las piezas de soporte alrededor de la capsula mientras tambien resiste la contra fuerza que actua mientras se vuelve a abrir y esta generada por la presion de infusion interna y un mango para accionar con palanca directamente el mecanismo de junta de rotula. Un dispositivo de este tipo forma un conjunto simple que permite la insercion de la capsula por cafda vertical a traves de un paso en el bastidor y la extraccion de la capsula utilizada en la misma direccion que la direccion de insercion. El mango puede servir para cubrir y descubrir el paso para la capsula. Las piezas moviles del dispositivo de infusion son accionadas manualmente a traves del mango. La fuerza manual requerida para mover las piezas moviles vana durante el cierre y la abertura de la maquina y depende de las tolerancias dimensionales de las capsulas utilizadas y de la colocacion y de la naturaleza de las capsulas asf como de la temperatura de la unidad de infusion.

El documento WO 2009/043630 revela una maquina de preparacion de bebidas que incluye una unidad de infusion que tiene una pieza frontal con un paso para la insercion de una capsula en el interior de la unidad de infusion. La pieza frontal esta instalada para salir de forma telescopica del alojamiento de la maquina para descubrir el paso para la insercion de una capsula en el interior de la unidad de infusion y desplazarse telescopicamente en el interior de la unidad de infusion para el deslizamiento del paso por debajo del alojamiento y de ese modo cubrir el paso por el alojamiento.

A partir de un enfoque diferente, el accionamiento de la pieza movil del dispositivo de infusion puede estar motorizado. El documento EP 1 767 129 se refiere a un modulo de extraccion accionado por motor para un dispositivo de produccion de bebidas a partir de capsulas. En este caso, el usuario no tiene que proporcionar esfuerzo manual alguno para abrir o cerrar el dispositivo de infusion. Dispositivo de infusion tiene un paso de insercion de la capsula provisto de una puerta de seguridad montada a la pieza movil del dispositivo de infusion a traves de un conmutador para detectar una presencia indeseada de un dedo en el paso durante el cierre y evitar danos por pellizcos deteniendo el motor antes de que ningun dedo quede pillado en el dispositivo de infusion.

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Resumen de la invencion

Un objeto de la invencion es proporcionar una funcion de cierre motorizado de la unidad de infusion para proporcionar mas conveniencia en la carga y la expulsion de la capsula de ingredientes y reducir la intervencion del usuario. Otro objeto es proporcionar un funcionamiento seguro reduciendo el riesgo de danos mientras se utiliza una maquina de bebidas motorizada. Otro objeto es proporcionar funcionalidades de valor anadido tales como modos de infusion semiautomatica o automatica, aclarando y/o descalcificado. Otro objeto es controlar las condiciones optimas para el aclarando y/o el descalcificado de la maquina. Un objeto adicional de la presente invencion es proporcionar una funcion de cierre motorizado simple de la unidad de infusion.

Uno o mas de estos objetos se cumplen mediante una maquina de infusion motorizada segun las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones subordinadas adicionalmente proporcionan soluciones a estos objetos y/o beneficios adicionales.

La invencion se refiere a una maquina motorizada para la preparacion y la distribucion de una bebida y mas particularmente a una maquina de bebidas que tiene una unidad de infusion motorizada. Por ejemplo, la maquina es una maquina de preparacion de cafe, te, chocolate, cacao, leche o sopa. En particular, la maquina esta instalada para la preparacion en el interior de un modulo de procesamiento de la bebida una bebida mediante el paso de agua caliente o fna o bien otro lfquido a traves de una capsula que contiene un ingrediente, tal como un ingrediente aromatico, de la bebida que se va a preparar, tal como cafe molido o te o chocolate o cacao o leche en polvo.

Una preparacion de bebidas de este tipo tfpicamente incluye el mezclado de una pluralidad de ingredientes de la bebida, por ejemplo agua y leche en polvo, y/o la infusion de un ingrediente de la bebida, tal como una infusion de cafe molido o te con agua. Por ejemplo, una cantidad previamente determinada de bebida se forma y distribuye a requerimiento del usuario, lo cual corresponde a un servicio. El volumen de un servicio de este tipo puede estar en la gama de 25 hasta 200 ml, por ejemplo, el volumen para llenar una copa o un bol, dependiendo del tipo de bebida. Las bebidas formadas y distribuidas se pueden seleccionar a partir de cortos, expresos, largos, capuchinos, cafe con leche, cafe americano, tes, etc. En particular, una maquina de cafe puede estar configurada para distribuir expresos, por ejemplo, un volumen que se puede ajustar de 20 a 60 ml por servicio, y/o para distribuir largos, por ejemplo, un volumen en la gama de 70 a 150 ml por servicio.

En particular, la maquina de bebidas motorizada tiene:

- medios de activacion que comprenden un motor; y

- una unidad de infusion que comprende un primer conjunto y un segundo conjunto que cooperan juntos, cada conjunto delimitando parte de una camara de infusion para contener una capsula de ingredientes.

Por lo menos uno de estos conjuntos es:

- movil alejandose del conjunto que coopera en una posicion abierta en el interior de la maquina para la formacion entre los conjuntos de un paso para la insercion en el interior y/o la extraccion de la unidad de infusion de la capsula de ingredientes; y

- movil para (por ejemplo hacia) el conjunto que coopera en una posicion cerrada para la formacion de la camara de infusion.

Los conjuntos son moviles relativamente uno con respecto al otro. Un conjunto puede estar fijado en la maquina, por ejemplo, en el bastidor principal o el alojamiento exterior de la maquina y el otro conjunto puede ser movil en el mismo. Alternativamente, ambos conjuntos pueden ser moviles en la maquina, por ejemplo en el bastidor principal o en el alojamiento exterior de la maquina.

Segun la invencion, para el accionamiento del conjunto movil entre dichas posiciones abierta y cerrada, el motor es un motor de baja potencia configurado para:

- generar un momento de torsion maximo de no mas de 50 mNm; y/o

- consumir una potencia maxima de no mas de 50 W.

Proporcionando un motor de baja potencia, es posible simplificar la construccion y el control de la maquina motorizada. Comparado con los motores de alta potencia, un motor de baja potencia tiene una inercia menor debido a la reducida inercia mecanica y a la carga de potencia inferior. Por lo tanto, variaciones temporales de la fuerza (o del momento de torsion) requerida a partir del motor, por ejemplo para superar un obstaculo o una friccion adicional, no es absorbida o lo es menos por el efecto de amortiguacion de la inercia mecanica y de la carga electrica del motor pero transformado en el tiempo en un incremento temporal de la potencia electrica requerida del motor. Ademas, puesto que el motor tiene una inercia mecanica y electrica inferiores, la interrupcion de la activacion del

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motor no esta seguida por una descarga significante de la carga de ene^a (mecanica y electrica) del motor en el sistema mecanico. Se desprende que mediante la utilizacion de un motor de baja potencia, el comportamiento mecanico real de los conjuntos relativamente moviles puede ser supervisado a traves del consumo de energfa del motor. Ademas, la maquina no requiere sensores de final de posicion para detener el motor cuando esta a punto de alcanzar las posiciones extremas. El alcance de un obstaculo en la posicion extrema puede ser casi instantaneamente identificado mediante la supervision del consumo de energfa del motor, el accionamiento del cual puede ser detenido sin el riesgo de que el motor fuerce a los conjuntos perjudicialmente mas alla de la posicion extrema mediante la descarga de su inercia mecanica y electrica.

Por ejemplo, el motor esta instalado para generar un momento de torsion maximo de por lo menos 20 mNm, en particular un momento de torsion maximo en la gama de 25 a 40 mNm.

El motor puede estar instalado para consumir una potencia maxima en la gama desde 7 hasta 25 W, en particular de 10 a 15 W.

El motor puede tener una velocidad angular de hasta 10 rpm, tal como desde cero hasta 5000 rpm.

Los medios de activacion tipicamente incluyen medios de transmision para la transmision de una accion de accionamiento desde el motor al conjunto movil, por ejemplo uno o mas engranajes de transmision y/o bandas y/o cardanes. Por ejemplo, los medios de transmision comprenden un conjunto de engranajes, opcionalmente provisto de una relacion de transmision de por lo menos 1:100, en particular desde 1:200 hasta 1:500 tal como 1:250 hasta 1:450, por ejemplo 1:300. Tfpicamente, los medios de transmision tienen una relacion de transmision de la fuerza desde el motor al conjunto de por lo menos 1:50, en particular desde 1:100 hasta 1:300 o 1:500.

Por lo tanto, la potencia baja del motor puede ser compensada mediante una relacion de transmision correspondiente para reducir la velocidad de salida del motor y aumentar la fuerza (o momento de torsion) generada.

En una forma de realizacion, los medios de transmision comprenden un accionamiento de tornillo sin fin.

Mas generalmente, los medios de transmision son ventajosamente unidireccionales, por ejemplo mediante la inclusion de un accionamiento de tornillo sin fin. Por lo tanto, cuando el motor se detiene, el motor no puede ser forzado por el movimiento de los conjuntos puesto que los medios de transmision, a traves de un accionamiento de tornillo sin fin, estan configurados para transmitir la potencia unicamente en una direccion, esto es desde el motor hacia los conjuntos y no viceversa. Se deduce que no se necesita sistema de interrupcion o de paro adicional para mantener los conjuntos en una posicion en la cual son accionados por el motor.

Tfpicamente, los medios de activacion adicionalmente comprenden:

- medios de suministro de agua para el suministro de agua caliente a la camara de infusion, por ejemplo una fuente de agua con una bomba y/o un calentador y una unidad de control tal como una tarjeta de circuito impreso con un control y un dispositivo de memoria opcional y/o otros componentes electronicos (esto es, un "conjunto de tarjeta de circuito impreso"); y

- medios de control para controlar la accion de accionamiento del motor, por ejemplo un conjunto de control tal como una tarjeta de circuito impreso con un control o un conjunto de tarjeta del circuito impreso, los medios de control tfpicamente estando libres de sensores de posicion final en la posicion abierta y/o la posicion cerrada como se ha descrito antes en este documento.

Los medios de control pueden incluir:

- medios para la medicion de por lo menos un parametro electrico representativo de un consumo de energfa por el motor;

- medios para la comparacion de una referencia de ajuste con la evolucion de este parametro medido como una funcion del tiempo durante la transferencia del conjunto desde la posicion abierta a la cerrada;

- medios para proporcionar a por lo menos uno de estos medios de activacion una entrada que resulta a partir de la comparacion de la evolucion del parametro medido con la referencia de ajuste; y opcionalmente

- medios para proporcionar una entrada a por lo menos uno de los medios de activacion como resultado de la evolucion comparada de dicho parametro medido.

Por lo tanto, las circunstancias bajo las cuales los conjuntos son movidos hacia la posicion abierta y/o cerrada pueden ser supervisadas mediante la supervision del consumo de energfa del motor. En particular, la energfa de salida mecanica requerida del motor para producir un movimiento esta directamente vinculada a su energfa de entrada consumida, por ejemplo energfa electrica, se puede medir.

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La referencia de ajuste se puede basar en una modelizacion del consumo de energfa y/o un consumo de energfa empmco medido bajo condiciones previamente determinadas, por ejemplo con o sin capsula de ingredientes en la unidad de infusion, entorno espedfico de utilizacion, etcetera. La referencia de ajuste tipicamente incluye un margen de tolerancia para tener en cuenta las variaciones que pueden ocurrir por ejemplo debido al entorno de utilizacion y/o tolerancias de fabricacion y/o tolerancias de manipulacion.

Por ejemplo, el motor se controla para producir un movimiento de salida, por ejemplo el giro de un rotor, a una velocidad previamente determinada y/o para accionar a una tension de entrada previamente determinada por ejemplo a tension constante. Para mantener la velocidad y/o la tension previamente determinada, la activacion de entrada del motor puede ser ajustada en lmea con la necesidad de la activacion de salida, por ejemplo velocidad angular y momento de torsion (que dependen de las limitaciones bajo las cuales el motor tiene que funcionar en una circunstancia determinada). En particular, el suministro de potencia del motor se puede disponer para controlar la tension de entrada del motor y el motor puede estar instalado para extraer la cantidad requerida de corriente necesaria para mantener la tension de entrada. Mediante la medicion de la activacion de entrada del motor requerida para mantener la velocidad de salida del motor y/o la tension de entrada deseada, las limitaciones mecanicas ejercidas contra la salida del motor se pueden determinar. Tales limitaciones pueden corresponder a un funcionamiento normal de la maquina motorizada, por ejemplo abertura o cierre de los conjuntos de la unidad de infusion con o sin una capsula de ingredientes, o a un funcionamiento anormal, por ejemplo una interferencia con un obstaculo que impida la abertura o cierre normal, tal como una parte de un cuerpo humano por ejemplo un dedo, pillado entre los conjuntos o que impidan volver a abrir los conjuntos, por ejemplo un atascamiento de la unidad de infusion. En el primer caso (funcionamiento normal), la maquina de bebidas motorizada puede estar configurada para permitir un funcionamiento correspondiente, por ejemplo la preparacion de una bebida o la limpieza, o llevarla a cabo automaticamente. En el ultimo caso (funcionamiento anormal), puede estar provisto un modo de seguridad, por

ejemplo detener el cierre o volver a abrir los conjuntos cuando un obstaculo indeseado queda pillado entre los

conjuntos, o detener el motor cuando la unidad de infusion esta atascada por ejemplo para evitar una tension indeseada en la maquina y permitir por ejemplo el desatascado manual por un usuario y/o persona de servicio, como sea apropiado.

Una entrada de seguridad puede ser provista al motor cuando se detecte una variacion del parametro medido con relacion a la referencia de ajuste que sea anormal. Tfpicamente, la variacion se considera anormal cuando el parametro medido:

- excede un nivel que es por lo menos el 20% por encima de la referencia de ajuste, en particular el 30 o el

40% por encima tal como el 50% por encima; y/o

- corresponde a una resistencia contra el cierre causada por la presencia de un obstaculo, en particular una parte del cuerpo humano tal como un dedo, entre los conjuntos que se mueven hacia la posicion cerrada y antes de alcanzar la misma, por ejemplo una resistencia entre los conjuntos de la unidad de infusion en la gama desde 50 hasta 200 N, en particular desde 75, 100 o 120 hasta 130 o 150 N.

Proporcionando un ajuste de referencia que incluya una gama de tolerancias, por ejemplo 20, 30, 40 o incluso el 50% con relacion a un ajuste de referencia medio o promedio puede ser apropiado tener en cuenta variaciones normales de los efectos mecanicos que ocurren en la maquina, tales como variaciones de un coeficiente de friccion, temperatura y humedad asf como las tolerancias de fabricacion.

La entrada de seguridad puede implicar la inversion de la accion del motor para mover el conjunto movil a una posicion abierta o reducir o detener la accion de accionamiento del motor.

Los medios de control pueden estar configurados para detectar la variacion anormal en comparacion con una curva de referencia que represente la evolucion normal del parametro electrico como una funcion del tiempo que corresponda a:

- un modo en el cual el conjunto movil se mueve a una posicion cerrada con una capsula de ingredientes insertada en la camara de infusion (mas adelante el "modo de cierre de la capsula"); y/o

- un modo en el cual el conjunto movil es movido a una posicion cerrada sin capsula insertada en la camara de infusion (mas adelante el "modo de cierre en vado").

Un modo de suministro de agua que consiste en el suministro de agua caliente a la camara de infusion puede ser iniciado cuando no ha sido detectada una variacion anormal del parametro medido con respecto a la referencia de ajuste y el conjunto esta en una posicion cerrada ("modo de cierre de la capsula o modo de cierre en vado"). El suministro de agua caliente puede implicar la circulacion, por ejemplo mediante la utilizacion de una bomba, de agua desde una fuente, por ejemplo un deposito de agua, y/o el calentamiento del agua, por ejemplo calentamiento continuo o discontinuo, hacia la camara de infusion. El suministro de agua caliente puede estar controlado, por ejemplo a traves de uno o mas sensores de temperatura, sensores de presion y/o caudalfmetro, para ajustar las caractensticas del calentamiento y del flujo del agua caliente suministrada.

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Opcionalmente, los medios de control comprenden una interfaz del usuario para iniciar selectivamente el modo de suministro de agua. Por lo tanto, el agua puede ser circulada hacia la camara de infusion automaticamente o en el momento en el que un usuario lo requiera a traves de la interfaz de usuario.

Los medios de control pueden estar configurados para iniciar un modo de infusion cuando el parametro medido coincida con la curva de referencia (incluyendo una tolerancia posible) que corresponda al "modo de cierre de la capsula".

Los medios de control pueden estar configurados para iniciar un modo de aclarado y/o descalcificacion cuando el parametro medido coincida con la curva de referencia que corresponde al "modo de cierre en vado". En particular, los medios de control pueden estar configurados de modo que dicha agua suministrada sea calentada a una temperatura, tal como en la gama de 55 hasta 85 °C, inferior a la temperatura de infusion normal, tal como en la gama de 85 hasta 98 °C.

Por lo menos un parametro medido puede representar el consumo de corriente del motor.

Los medios de control pueden estar libres de sensores de posicion final en la posicion abierta y/o en la posicion cerrada. En este caso, la medicion del consumo de energfa por el motor puede ser utilizada para determinar la posicion abierta y/o la posicion cerrada. La medicion del consumo de energfa puede estar correlacionada con una evolucion del tiempo para vincular el consumo a una posicion esperada a partir del tiempo del conjunto movil, por ejemplo para distinguir el consumo de energfa que resulta a partir de alcanzar una posicion final a partir del consumo de energfa que resulta sobre la base de la interferencia con un obstaculo intermedio indeseado.

Alternativamente, los medios de control pueden incluir por lo menos un sensor de posicion final, por ejemplo dos sensores de posicion final en particular para detectar la posicion abierta y/o la posicion cerrada.

La maquina de bebidas motorizada puede incluir una capsula de ingredientes entre los conjuntos primero y segundo, el motor estando controlado por los medios de control para mover los conjuntos desde la posicion abierta hasta la posicion cerrada para formar la capsula de infusion para contener la capsula de ingredientes, los medios de medicion de los medios de control estando instalados para medir por lo menos un parametro representativo del consumo de energfa del motor durante el movimiento de los conjuntos a la posicion cerrada con la capsula entre los conjuntos de cierre, los medios de comparacion de los medios de control estando instalados para comparar la evolucion de dicho parametro medido a la referencia de ajuste, los medios de entrada de los medios de control estando instalados para proporcionar a por lo menos uno de dichos medios de activacion la entrada que resulta a partir de dicha comparacion.

Los medios de control pueden estar configurados para detectar cualquier variacion anormal en comparacion con una curva de referencia que representa la evolucion normal del parametro electrico como una funcion del tiempo y para:

- iniciar un modo de suministro de agua cuando no ha sido detectada una variacion anormal del parametro medido con relacion a la referencia de ajuste y el conjunto esta en una posicion cerrada; y/o

- proporcionar una entrada de seguridad al motor cuando se detecta una variacion anormal del parametro medido con relacion a la referencia de ajuste.

Mas generalmente, la maquina puede comprender una capsula de ingredientes entre los conjuntos primero y segundo, el motor estando instalado para mover los conjuntos desde la posicion abierta a la posicion cerrada para formar la camara de infusion para contener la capsula de ingredientes, el motor estando asociado con un medio de medicion del consumo de energfa cara detectar a traves del consumo de energfa medido: la presencia de una capsula de este tipo entre los conjuntos primero y segundo durante el cierre; y cuando los conjuntos alcanzan la posicion cerrada.

Breve descripcion de los dibujos

La invencion sera descrita ahora con referencia a los dibujos esquematicos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista parcialmente esquematica y parcialmente en perspectiva de una maquina de bebidas segun la invencion;

- la figura 2 muestra una representacion en perspectiva en seccion transversal parcial de una unidad de infusion de la maquina de bebidas de la figura 1 en la posicion abierta;

- la figura 3 muestra una representacion en perspectiva en seccion transversal parcial de una unidad de infusion cerrada de la maquina de bebidas de la figura 1 en un "modo de cierre en vado";

- la figura 4 muestra una representacion en perspectiva en seccion transversal parcial de una unidad de

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infusion cerrada de la maquina de bebidas de la figura 1 en un "modo de cierre de la capsula"; y

- la figura 5 muestra un grafico de las curvas de referencia de la absorcion de corriente del motor como una

funcion del tiempo en un "modo de cierre de la capsula" en un "modo de cierre en vado".

Descripcion de la invencion

La maquina de bebidas motorizada ejemplar 1 segun la invencion se ilustra en la figura 1. La maquina comprende medios de activacion con un motor (3) y una unidad de infusion 2 la cual esta conectada al motor electrico 3 el cual acciona medios de transmision 4 para mover la unidad de infusion desde una posicion abierta a una cerrada y/o viceversa. Medios de suministro de agua 5 estan tambien provistos como una parte de la maquina 1. Tales medios 5 pueden incluir un deposito de agua 6, una bomba de agua 7 y un calentador de agua 8. El agua circula en un circuito de agua 9 cual esta vinculado a la unidad de infusion 2. Tfpicamente, el circuito 9 esta en conexion fluida con la unidad de infusion 2. Medios de control 10 tambien estan provistos en la maquina 1. Los medios de control 10 incluyen una unidad de control 11, sensores (no representados) y una interfaz del usuario 12. La unidad de control 10 incluye procesadores, memorias y programas que permiten proporcionar entradas apropiadas y recibir salidas desde los diferentes medios de activacion de la maquina en particular, la bomba, el calentador y el motor.

Los medios de control 10 pueden estar conectados, por ejemplo con cables o sin cables, a la interfaz del usuario 12, la bomba 7, el calentador 8 y a diversos sensores, tales como caudalfmetros, sensores de temperatura, sensores de presion, ampenmetros (por ejemplo, para medir el consumo de corriente del motor 3) tal como un sensor Hall. En particular, los medios de control 11 pueden controlar conmutadores de la energfa electrica y/o la corriente y reguladores de la tension asociados con el motor 3, la bomba 7 y el calentador 8.

Como se representa en las figuras 2 y 3, la unidad de infusion 2 tiene un primer conjunto 13 y un segundo conjunto 14 los cuales son moviles uno con relacion al otro.

En el contexto de la presente invencion, "conjunto" se puede referir a un componente individual que conjugue diferentes funciones, por ejemplo funcion de guiado mecanico, funcion de soporte mecanico, funcion de perforacion mecanica, funcion de flujo, funcion de presion, etc., y/o referirse a una pluralidad de componentes que conjugan las funciones deseadas.

Por ejemplo, el primer conjunto 13 es un conjunto de inyeccion trasero 13 e incluye una caja de la capsula con cuchillas de inyeccion 15. El conjunto delantero 14 forma un conjunto de distribucion de la bebida e incluye una placa de distribucion de la capsula 16. El conjunto frontal 14 esta asociado a una carcasa exterior 17 y es movil en el interior con relacion al conjunto de inyeccion trasero 13 el cual permanece fijo al bastidor 18 de la maquina 1. El conjunto de distribucion delantero 14 incluye una salida de la bebida 19.

El conjunto de distribucion delantero 14 se mueve con relacion al conjunto de inyeccion trasero 13 por medio del motor 3 el cual acciona medios de transmision 4.

Segun la invencion, el motor 3 es un motor de baja potencia configurado para: generar un momento de torsion maximo de no mas de 50 mNm, y/o consume una potencia maxima de no mas de 50 W, para el accionamiento del conjunto movil 14 entre las posiciones abierta y cerrada.

Por ejemplo, el motor 3 esta instalado para generar un momento de torsion maximo de por lo menos 20 mNm, en particular un momento de torsion maximo en la gama de 25 hasta 40 mNm. El motor 3 puede estar instalado para consumir una potencia maxima en la gama de 7 a 25 W, en particular de 10 a 15 W. El motor puede tener una velocidad angular de hasta 10 k revoluciones por minuto, tal como desde 0 hasta 5000 rpm.

En la posicion abierta (figura 2), un paso 31 esta provisto entre los conjuntos primero y segundo 13, 14 para permitir la insercion de una capsula 30. La capsula puede estar colocada en una posicion intermedia, por ejemplo como se describe en el documento EP 1 646 305 o WO 2009/043630.

En la posicion cerrada (figura 3), se forma una camara de infusion 29. La camara de infusion 29 esta ocupada por lo menos parcialmente por una capsula 30 en una posicion normalmente cerrada de la unidad de infusion (figura 4). La capsula puede ser de cualquier tipo y simplemente puede ser compatible con la camara de infusion 29 y el paso 31 para ser manipulada por los conjuntos durante el cierre y la abertura de la unidad de infusion. Capsulas y camaras de infusion adecuadas por ejemplo se revelan en los documentos EP 0 512 468, EP 0 512 470 y Ep 2 068 684.

Medios de transmision 4 pueden incluir diversos sistemas mecanicos. Los medios de transmision 4 pueden tener una relacion de transmision de la fuerza desde el motor al conjunto de por lo menos 1:50, en particular desde 1:100 hasta 1:300 hasta 1:500.

En la forma de realizacion ilustrada en las figuras 1 a 4, los medios de transmision 4 incluyen un conjunto de engranajes 20 vinculado a una leva 22 y a un palpador de leva 23. Para una transmision equilibrada de las fuerzas

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en la carcasa 17, la leva 22 comprende un par de ranuras alargadas colocadas a cada lado de la carcasa 17. El conjunto de engranajes 20 comprende un accionamiento de tornillo sin fin 21 conectado al eje del motor (esto es, al rotor del motor 3). El accionamiento de tornillo sin fin 21 acciona un engranaje grande 24, por ejemplo un engranaje de dientes rectos o un engranaje helicoidal, el cual esta fijado a un eje 25 en el cual se asientan dos engranajes mas pequenos laterales 26, 27, por ejemplo, engranajes de dientes rectos o engranajes helicoidales o engranajes de friccion. Los engranajes mas pequenos 26, 27 accionan un par de segmentos de engranajes 28, por ejemplo, engranajes de dientes rectos o engranajes helicoidales o engranajes de friccion, los cuales mueven un palpador de leva 23 y, como consecuencia, mueven una leva 22 con la carcasa 17 desde la posicion abierta a la cerrada y viceversa. En la posicion cerrada los segmentos de engranaje 28 con los portadores de leva 23 estan colocados de tal modo que la presion de infusion es absorbida a traves de los segmentos de engranajes sin ser transmitida al resto del sistema de accionamiento, por ejemplo radialmente a traves de los segmentos de engranajes. Sin embargo, como se explica mas adelante en este documento, la presion de infusion puede ser absorbida por el sistema de accionamiento mediante una configuracion adecuada.

La relacion de transmision entre el accionamiento de tornillo sin fin 21 y un engranaje grande 24 puede estar en la gama de 1:25 hasta 1:100, tal como de 1:50 hasta 1:80. La relacion de transmision entre el engranaje pequeno 27 y el segmento de engranaje 28 puede estar en la gama de 1:3 hasta 1:10, en particular en la gama de 1:5 hasta 1:8.

Por ejemplo, la utilizacion de un tornillo sin fin 21 en la transmision 4 puede hacer esta transmision unidireccional. En otras palabras, la fuerza y el movimiento unicamente se pueden transmitir desde el motor 3 a la transmision 4 y no viceversa, el tornillo sin fin 21 actuando como un tope en la direccion opuesta. Por lo tanto, no se necesitan medios de tope adicionales para mantener los conjuntos en una posicion determinada. Es suficiente con interrumpir la activacion del motor para asegurar los conjuntos 13, 14 en una posicion determinada, en particular en la posicion cerrada o abierta.

En una posible solucion, ambas posiciones extremas abierta y cerrada estan geometricamente realizadas como "topes duros" sin conmutadores o sensores finales.

La entrada para el control del motor puede implicar la interfaz del usuario, la absorcion de corriente del motor y un temporizador de la unidad de control.

Como se ilustra en la figura 5, dos curvas tfpicas diferentes 40, 41 pueden ser detectadas a lo largo del tiempo, por ejemplo mediante la medicion del consumo de energfa del motor 3, por ejemplo mediante la medicion del consumo de corriente del motor 3, en particular cuando el motor 3 es un motor de corriente continua, por ejemplo accionado a una tension globalmente constante.

La curva 40 representa la evolucion a lo largo del tiempo del consumo de corriente del motor 3 en el "modo de cierre de la capsula". El estado cerrado de la unidad de infusion 2 en el modo de cierre de la capsula esta representado en la figura 4 con una capsula 30 encerrada en la camara de infusion cerrada.

La curva 41 representa la evolucion del consumo de corriente del motor 3 en el "modo de cierre en vado". El estado cerrado de la unidad de infusion 2 en el modo de cierre en vado se representa en la figura 3.

Por lo tanto, las curvas 40, 41 corresponden a un movimiento de cierre de los conjuntos 13, 14 de la unidad de infusion 2. De forma similar, se pueden determinar curvas para los movimientos de abertura, por ejemplo con y sin capsula 30 entre los conjuntos 13, 14. Las curvas de abertura de este tipo pueden ser utilizadas como un ajuste de referencia para detectar posibles perturbaciones de un movimiento de abertura de los conjuntos 13, 14, por ejemplo atasco de una parte del cuerpo humano tal como un dedo entre un alojamiento de la maquina y un conjunto movil en el interior de la unidad de infusion 2.

La unidad de control 10 de la maquina 1 esta configurada para comparar la variacion del consumo de corriente real con curvas de referencia 40 y 41 que dependen del modo pertinente al cual esta acoplada la unidad de infusion. Una configuracion de este tipo se obtiene mediante programacion.

Si una capsula 30 se inserta en una unidad de infusion 2 y se detecta una variacion anormal la absorcion de corriente en comparacion con la curva 40, por ejemplo no hay una variacion que exceda del 20% de la curva de consumo de corriente tfpica 40, se puede iniciar un ciclo de infusion. El inicio del ciclo de infusion puede ser disparado por un mandato o a requerimiento en la interfaz del usuario 12. Alternativamente, el inicio del ciclo de infusion puede ser disparado automaticamente al alcanzar la posicion cerrada.

Si no hay capsula insertada en el interior de la camara de infusion 2 y no se detecta una variacion anormal de la variacion de la absorcion de corriente en comparacion con la curva 41, se inicia un modo de aclarado y/o de descalcificacion con temperatura reducida para permitir una descalcificacion y/o ahorrar energfa en la posicion cerrada (figura 3). El inicio del ciclo de aclarado y/o de descalcificacion tambien puede ser disparado por un mandato o a requerimiento en la interfaz del usuario 12. Alternativamente, el inicio del ciclo de aclarado y/o de descalcificacion puede ser disparado automaticamente al alcanzar la posicion cerrada. Si no se inserta una capsula

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en el interior de la camara de infusion 2 y no se detecta una variacion anormal de la variacion de la absorcion de corriente en comparacion con la curva 41, puede ser iniciado un modo de calentamiento previo de la taza que implica distribuir agua caliente en el interior de la taza del usuario para calentar previamente la misma antes de preparar y distribuir una bebida. El calentamiento previo de la taza puede ser llevado a cabo a la temperatura de preparacion de la bebida o a una temperatura reducida.

Mas espedficamente, la curva 40 que ilustra una evolucion ejemplar del consumo de corriente a lo largo del tiempo por el motor 3 cuando una capsula 30 se inserta en el interior de una unidad de infusion 2, incluye diversas fases:

Una parte inicial 401, esto es un incremento acentuado del consumo de corriente refleja el inicio del movimiento del conjunto movil, en particular el consumo de energfa necesaria para superar las fuerzas de friccion estaticas. Una segunda parte 402, empieza a un nivel ligeramente por debajo de la parte superior de la parte 401 (las fuerzas de friccion dinamicas siendo inferiores que las fuerzas de friccion estaticas) e incrementa lentamente. Esta parte ilustra la resistencia creciente causada por una capsula 30 que progresivamente entra en la camara de infusion 29 durante el cierre. Un maximo 403 se alcanza cuando la capsula 30 es forzada fuera de una posicion intermedia en la cual es sostenida por elementos de tope, por ejemplo como se explica en el documento EP 2 103 236. Despues de ello, el consumo de corriente cae ligeramente hasta que alcanza un mmimo 404. El consumo de corriente 405, 406, 407 aumenta debido a la deformacion y a la perforacion progresiva de la capsula 30 por cuchillas 15 durante el cierre. La parte mas o menos plana 408 representa la aproximacion final de los conjuntos. El aumento de corriente 409 refleja la potencia necesaria para tensar un resorte de desviacion (no representado) para un ajuste del huelgo entre los conjuntos en la posicion cerrada. Una vez el consumo de corriente alcanza el maximo 410, la potencia maxima es consumida por el motor 3 lo cual indica que el motor 3 esta bloqueado: los conjuntos estan en su posicion cerrada.

La curva 41 que ilustra una evolucion ejemplar del consumo de corriente a lo largo del tiempo por el motor 3 cuando no hay capsula insertada en el interior de la unidad de infusion 2, incluye varias fases:

La parte 411 corresponde a la parte 401, esto es el conjunto movil se pone en movimiento. Una vez el conjunto esta en movimiento, las partes 412, 413 y 414 ilustran esencialmente la distribucion de la fuerza del palpador de leva giratorio 23 que se mueve en las ranuras rectas 22 y el conjunto 13 que se mueve generalmente perpendicularmente a la direccion de las ranuras 22. Las partes 416, 417 ilustran el aumento del consumo de energfa debido al tensado del resorte de desviacion. Al igual que antes, una vez el consumo de corriente alcanza el maximo 417, la potencia maxima es consumida por el motor 3 lo cual indica que la resistencia contra el motor 3 es completa: los conjuntos estan en su posicion cerrada.

Como se ilustra en la figura 5 a tftulo de ejemplo, el tiempo necesario para cerrar los conjuntos cuando no hay capsula insertada en el interior de la unidad de infusion 2, es ligeramente mas corto, aproximadamente 0,5 segundos, que cuando el motor 3 tiene que superar fuerzas adicionales causadas por la presencia de una capsula 3. Sobre todo, el cierre se puede conseguir dentro de 2 o 2,5 segundos, como se ilustra con esta forma de realizacion particular de la invencion.

El tiempo necesario para abrir o cerrar los conjuntos de una unidad de infusion tfpicamente puede estar en la gama de 1 a 10 segundos.

Cuando la medicion de la absorcion de corriente no coincide con las dos curvas anteriormente mencionadas 40, 41, en particular, cuando el consumo de corriente excede de forma significante la curva antes de alcanzar la posicion cerrada, se puede esperar que un objeto indeseable este colocado entre los conjuntos o que el sistema esta atascado o sufre otro tipo de malfuncionamiento. Por consiguiente, se puede activar una entrada de seguridad. La entrada de seguridad preferiblemente comprende el funcionamiento de la inversion de la accion del motor para mover el conjunto movil de vuelta a la posicion abierta. Alternativamente, la entrada de seguridad puede llegar a reducir o detener la accion de accionamiento del motor. Esta medida de seguridad protege por ejemplo al usuario de que se le atasque un dedo en los mecanismos que se mueven. Por ejemplo, la entrada de seguridad puede ser disparada cuando la resistencia contra el cierre de los conjuntos exceda de 50, 80, 100, 125 o 150 N antes de alcanzar la posicion cerrada. Por ejemplo, la entrada de seguridad puede ser disparada cuando ocurra una resistencia excesiva a una distancia entre los conjuntos antes del cierre que sea mayor que 1 o 2 mm, en particular mayor que 3 mm o 4 mm.

El conjunto de engranajes preferiblemente esta configurado para proporcionar una relacion de transmision de por lo menos 1:100, preferiblemente comprendida entre 1:200 y 1:500 tal como entre 1:250 y 1:450, por ejemplo 1:300. Debido a esta relacion de transmision relativamente alta, otro beneficio de la presente invencion proviene de la posibilidad de utilizar un motor de potencia relativamente baja, por ejemplo comprendida entre 20 - 50 mNm.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una maquina de bebidas motorizada (1) que tiene:

- medios de activacion que comprenden un motor (3); y

- una unidad de infusion (2) que comprende un primer conjunto (13) y un segundo conjunto (14) que cooperan juntos, cada conjunto delimitando parte de una camara de infusion (29) para contener una capsula de ingredientes (30), por lo menos uno de dichos conjuntos (14) siendo:

- movil alejandose del conjunto que coopera (13) a una posicion abierta en el interior de dicha maquina para formar entre dichos conjuntos un paso (31) para la insercion en el interior y/o la extraccion desde la unidad de infusion de dicha capsula de ingredientes; y

- movil hacia el conjunto que coopera a una posicion cerrada para la formacion de dicha camara de infusion, caracterizada por que el motor es un motor de baja potencia configurado para:

- generar un momento de torsion maximo de no mas de 50 mNm; y/o

- consumir una potencia maxima de no mas de 50 W, para el accionamiento de dicho conjunto movil entre dichas posiciones abierta y cerrada.
2. La maquina de la reivindicacion 1 en la que el motor (3) esta instalado para generar un momento de torsion maximo de por lo menos 20 mNm, tal como un momento de torsion maximo en la gama de 25 hasta 40 mNm.
3. La maquina de la reivindicacion 1 o 2 en la que el motor (3) esta instalado para consumir una potencia maxima en la gama de 7 a 25 W, en particular de 10 a 15 W.
4. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que los medios de activacion comprenden un medio de transmision (4) para transmitir una accion de accionamiento desde el motor (3) hasta el conjunto movil (14).
5. La maquina de la reivindicacion 4 en la que los medios de transmision (4) comprenden un conjunto de engranajes (20).
6. La maquina de la reivindicacion 5 en la que el conjunto de engranajes (20) comprende una relacion de transmision de por lo menos 1:100, en particular desde 1:200 hasta 1:500.
7. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en la que el medio de transmision (4) tiene una relacion de transmision de la fuerza desde el motor (3) hasta el conjunto movil (14) de por lo menos 1:50, en particular desde 1:100 hasta 1:300 hasta 1:500.
8. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 en la que el medio de transmision (4) comprende un accionamiento de tornillo sin fin (21).
9. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 en la que el medio de transmision (4) es unidireccional.
10. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el medio de activacion adicionalmente comprende:

- medios de suministro de agua (5) para suministrar agua caliente a la camara de infusion; y

- medios de control (10) para controlar la accion de accionamiento del motor (3), opcionalmente los medios de control estando libres de sensores de posicion final en la posicion abierta y/o la posicion cerrada.
11. La maquina de la reivindicacion 10 en la que los medios de control (10) comprenden:

- medios para medir por lo menos un parametro electrico representativo de un consumo de energfa por el motor;

- medios para la comparacion con una referencia de ajuste (40, 41) una evolucion de dicho parametro

medido como una funcion del tiempo durante la transferencia del conjunto desde la posicion abierta a la cerrada; y

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- medios para proporcionar a por lo menos uno de dichos medios de activacion una entrada que resulta de la comparacion de la evolucion de dicho parametro medido con la referencia de ajuste.
12. La maquina de la reivindicacion 11 en la que se proporciona una entrada de seguridad al motor (3) cuando se detecta una variacion del parametro medido con relacion a la referencia de ajuste (40, 41) la cual es anormal, la variacion siendo considerada en particular anormal cuando el parametro medido:

- excede de un nivel que es por lo menos el 20% por encima de la referencia de ajuste (40, 41), en particular el 30 o el 40% por encima tal como el 50% por encima; y/o

- corresponde a una resistencia contra el cierre causada por la presencia de un obstaculo, tal como una parte del cuerpo humano, por ejemplo, un dedo, entre los conjuntos que se mueven hacia la posicion cerrada y antes de alcanzar la misma.
13. La maquina de la reivindicacion 12 en la que la entrada de seguridad comprende la inversion de la accion del motor para mover el conjunto movil (14) a la posicion abierta o reducir o detener la accion de accionamiento del motor (3).
14. La maquina de la reivindicacion 13 en la que el medio de control (10) esta configurado para detectar la variacion anormal en comparacion con una curva de referencia (40, 41) que representa la evolucion normal del parametro electrico como una funcion del tiempo que corresponde a:

- un modo en el cual el conjunto movil (14) es movido a una posicion cerrada con una capsula de ingredientes (30) insertada en la camara de infusion (29); y/o

- un modo en el cual el conjunto movil se mueve a una posicion cerrada sin capsula insertada en la camara de infusion.
15. La maquina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la cual comprende una capsula de ingredientes (30) entre los conjuntos primero y segundo (13, 14), el motor (3) estando instalado para mover los conjuntos desde la posicion abierta a la posicion cerrada para formar la camara de infusion (29) para contener la capsula de ingredientes, el motor estando asociado con un medio de medicion del consumo de energfa para detectar a traves del consumo de energfa medido: una presencia de una capsula de este tipo entre los conjuntos primero y segundo durante el cierre; y cuando los conjuntos alcanzan la posicion cerrada.
16. Un procedimiento de funcionamiento de una maquina de bebidas motorizada que comprende una capsula (30) entre los conjuntos primero y segundo (13, 14) como se define en la reivindicacion 15, el cual comprende el accionamiento del conjunto movil mediante el motor de baja potencia, por lo que el motor:

- genera un momento de torsion maximo de no mas de 50 mNm; y/o

- consume una potencia maxima de no mas de 50 W.
17. Una utilizacion de una capsula de ingredientes (30), para:

- la implantacion de una maquina de bebidas motorizada que comprende una capsula entre los conjuntos primero y segundo (13, 14) como se define en la reivindicacion 15, o

- llevar a cabo el procedimiento de la reivindicacion 16.