ES2612754T3 - Sistema para suministrar un líquido a presión, procedimiento de suministro de un líquido a presión que emplea dicho sistema y máquina para preparar bebidas que incluye dicho sistema - Google Patents

Abstract

Sistema de suministro de un líquido a presión que comprende un primer conjunto (2) de cilindro (2a) y émbolo (2b), definiendo dicho émbolo (2b) en el interior de su cilindro (2a) una cámara (5) para alojar dicho liquido, siendo capaz dicho émbolo (2b) de acumular, en una posición activa, energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada a un fluido, siendo susceptible dicha energía potencial de ser transmitida en forma de presión al líquido de dicha cámara (5), y se caracteriza por el hecho de que comprende un segundo conjunto (3) de cilindro (3a) y émbolo (3b), definiendo dicho segundo émbolo (3b) en el interior de su cilindro (3a) una cámara (4) para alojar dicho fluido, estando asociados dichos primer (2) y segundo (3) conjunto de modo que el émbolo (2b) del primer conjunto (2) es susceptible de acumular en su posición activa energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado en el interior del segundo conjunto (3). Procedimiento de suministro de líquido que comprende las etapas de; a) desplazar mediante pasos continuos o discretos el émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) hasta una posición activa en la que dicho émbolo (2b) acumula energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado en la cámara (4) del segundo conjunto (3), b) cargar líquido procedente de un depósito (14) en la cámara (5) del cilindro (2a) del primer conjunto (2), llevándose a cabo dicha carga, preferiblemente, durante la etapa a), al desplazar el émbolo (2b) del primer conjunto (2), permaneciendo cerrada durante dicha carga la válvula (15a) de paso del conducto (1 1) de erogación de líquido, y c) accionar el pulsador (16) asociado al conducto (1 1) de erogación de líquido para abrir la válvula (15a) de paso de dicho conducto (1 1) y permitir la salida de líquido a presión.

Description

SISTEMA PARA SUMINISTRAR UN LÍQUIDO A PRESIÓN, PROCEDIMIENTO DE SUMINISTRO DE UN LÍQUIDO A PRESIÓN QUE EMPLEA DICHO SISTEMA Y MÁQUINA PARA PREPARAR BEBIDAS QUE INCLUYE DICHO SISTEMA

5 La presente invención se refiere a un sistema para suministrar un líquido a presión para máquinas de preparación de bebidas, y a un procedimiento de suministro de líquido que emplea dicho sistema.

El sistema que se describe resulta particularmente adecuado para incorporar en máquinas de preparación de café “espresso”, pero puede también aplicarse a otras máquinas de 10 preparación de bebidas, o a máquinas de dosificación de productos líquidos del campo de

industria alimentaría o industria farmacéutica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

15 Se han desarrollado máquinas de preparación de bebidas, como por ejemplo máquinas de preparación de café, que presentan la particularidad de que la presión de líquido para obtener el café se procura mediante sistemas alternativos a la bomba eléctrica de presión, con la intención de obtener máquinas autónomas, en las que el café pueda ser erogado prescindiendo de dicha bomba y de los problemas de mantenimiento y baja eficiencia energética

20 que conlleva su uso. La solicitud de patente internacional WO2010/113116 describe una máquina para preparar café del tipo mencionado, en la que el sistema de suministro de líquido a presión comprende un primer conjunto de cilindro y émbolo provisto de una cámara para alojar el agua, siendo capaz el émbolo de dicha cámara de acumular, en una posición activa, energía potencial

25 procedente de la fuerza de compresión aplicada a un fluido provisto en la cámara que aloja el vástago de dicho émbolo. En la mencionada solicitud de patente, la energía potencial acumulada por el émbolo puede ser transmitida en forma de presión al agua de dicha cámara, al contactar dicho émbolo, en su posición activa, con el agua de dicha cámara. El sistema de suministro de líquido a presión descrito en la mencionada patente

30 presenta la ventaja de que es un sistema eficaz que permite llevar a cabo una erogación estable de líquido a una presión constante elevada de 5 a 10 bares (presión necesaria para café expreso), optimizando el consumo eléctrico y los costes de fabricación y mantenimiento de las máquinas de preparación de bebidas del estado de la técnica. Sin embargo, el sistema a presión de la mencionada patente presenta algún

inconveniente. Por ejemplo, se han detectado pérdidas de presión de la cámara de fluido, así como posibles problemas de contaminación de fluido en la cámara que almacena el líquido al que hay que suministrar la presión.

Para solucionar estos problemas, se ha procurado incidir en la mejora de la

5 estanqueidad del conjunto de cilindro y émbolo que aloja el fluido y el líquido. No obstante, se ha observado que esta mejora encarece y complica la fabricación y mantenimiento de las máquinas que incorporan el sistema.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

10 El objetivo de la presente invención es resolver los inconvenientes mencionados, desarrollando un sistema y procedimiento para suministrar líquido a presión que resuelve los problemas anteriormente mencionados. De acuerdo con este objetivo, según un primer aspecto, la presente invención

15 proporciona un sistema para suministrar líquido a presión para máquinas de preparación de bebidas, como por ejemplo una máquina de preparación de café, que comprende un primer conjunto de cilindro y émbolo, definiendo dicho émbolo en el interior del cilindro una cámara para alojar dicho liquido, siendo capaz dicho émbolo de acumular, en una posición activa, energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada a un fluido, siendo susceptible

20 dicha energía potencial de ser transmitida en forma de presión al líquido de dicha cámara, al contactar dicho émbolo, en dicha posición activa, con el líquido de dicha cámara, y que se caracteriza por el hecho de que comprende un segundo conjunto de cilindro y émbolo, definiendo dicho segundo émbolo en el interior de su cilindro una cámara para alojar dicho fluido, estando asociados dichos primer y segundo conjunto de émbolo y cilindro de modo que el

25 émbolo del primer conjunto es susceptible de acumular en su posición activa energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado en la cámara interior del segundo conjunto de cilindro y émbolo.

En el sistema de la presente invención, el émbolo que transmite presión al líquido acumula energía potencial procedente de la fuerza de compresión que se aplica a un fluido que 30 está dispuesto en el interior de la cámara de un segundo conjunto de émbolo y cilindro.

Gracias a ello, las pérdidas de presión de fluido son prácticamente inexistentes. Además, dicho segundo conjunto de émbolo y cilindro puede configurarse a partir de un conjunto fluido-dinámico compacto de tipo comercial, por ejemplo, un pistón neumático de nitrógeno, que se acopla fácilmente, incluso de forma amovible, al émbolo del primer conjunto

que contacta el líquido.

Por otro lado, al estar el fluido alojado en la cámara del segundo conjunto de cilindro y émbolo, desaparece la probabilidad de contaminación de fluido en la cámara que aloja el líquido.

5 Otra ventaja del sistema radica en el hecho de que se adapta fácilmente a diferentes requerimientos de presión de las máquinas de preparación de bebidas, puesto que tan sólo es necesario cambiar la carga de fluido del segundo conjunto de cilindro y émbolo para conseguir mayor o menor presión en el émbolo que contacta el líquido. Preferiblemente, la fuerza de compresión se aplica a un fluido gaseoso, como por

10 ejemplo, aire o nitrógeno, alojado en la cámara del segundo conjunto de cilindro y émbolo. Según una realización preferida, el cilindro de dicho segundo conjunto está dispuesto coaxial en el interior del cilindro de dicho primer conjunto, siendo susceptible el émbolo de dicho primer conjunto de retraerse en el interior de su cilindro para desplazar al cilindro de dicho segundo conjunto mientras el émbolo de dicho segundo conjunto permanece fijo para comprimir

15 al fluido de la cámara. Esta realización presenta la ventaja de que permite conseguir una presión adecuada y constante con un volumen de fluido sustancialmente pequeño, puesto que el fluido se aloja en una cámara situada en el interior del cilindro que contiene el líquido. Gracias a ello, se obtiene un sistema que resuelve los problemas de pérdidas de

20 presión y contaminación de fluido del estado de la técnica y que, además, posee un tamaño muy reducido que lo hace muy adecuado para aplicar a máquinas de preparación de bebidas, como por ejemplo, máquinas portátiles, domésticas o profesionales de café “espresso”.

Preferiblemente, el vástago del émbolo de dicho segundo conjunto está dispuesto coaxial en el interior del vástago del émbolo de dicho primer conjunto, siendo susceptible el 25 vástago del primer conjunto de desplazarse sobre el vástago del segundo conjunto para retraer al

émbolo del primer conjunto.

Ventajosamente, dicho primer conjunto de cilindro y émbolo incluye una pieza de alojamiento que a modo de camisa envuelve al cilindro del segundo conjunto, y medios de unión amovible de dicha pieza de alojamiento al vástago del émbolo de dicho primer conjunto.

30 Esta configuración permite sustituir o reemplazar fácilmente el segundo conjunto de cilindro y émbolo para llevar a cabo, por ejemplo, operaciones de mantenimiento. Según una primera alternativa, el diámetro del émbolo del primer conjunto está comprendido entre 15 y 50 mm, siendo el diámetro del émbolo del segundo conjunto sustancialmente igual o inferior a dicho diámetro del émbolo del primer conjunto.

Se ha observado que este rango de diámetros es adecuado para hacer, por ejemplo, cafés “espresso” de 25 a 35 ml a una presión de 7 a 9 bares. Según una segunda alternativa, el diámetro del émbolo de dicho primer conjunto es superior a 50 mm e igual o inferior a 150 mm, siendo el diámetro del émbolo del segundo 5 conjunto sustancialmente igual o inferior a dicho diámetro del émbolo del primer conjunto. Se ha observado que el sistema puede dimensionarse con este rango para hacer cafés, por ejemplo, de 50 a 90 ml a una presión igual o inferior a 5 bares. Preferiblemente, la pared de la base del cilindro del primer conjunto comprende un orificio provisto de un conducto para erogar el líquido a presión, incluyendo dicho conducto una 10 válvula de paso para regular la salida de líquido.

Esta válvula de paso puede ser del tipo que permanece cerrada por la presión de líquido almacenada en la cámara del cilindro del primer conjunto, y se abre por la acción de un pulsador para permitir la salida controlada del líquido a presión. Otra vez preferiblemente, la longitud de dicho conducto de erogación de líquido a

15 presión es inferior a 20 mm. El sistema de la presente invención presenta la ventaja, respecto de otros sistemas del estado de la técnica, de que el conducto de erogación de líquido a presión puede ser un conducto de longitud muy reducida que reduce sustancialmente los problemas derivados de la calcificación que presentan los sistemas del estado de la técnica. Esto incide muy positivamente

20 en los costes de mantenimiento. Según una realización, la pared de la base del cilindro del primer conjunto comprende un orificio provisto de un conducto para la succión de líquido procedente de un depósito de almacenamiento, incluyendo dicho conducto una válvula para evitar el retorno del líquido una vez succionado. Esta realización presenta la ventaja de que permite cargar líquido por succión cuando el émbolo del primer conjunto se retrae en el interior de su cilindro para alcanzar su posición activa. Además, esta realización presenta también la ventaja de que el conducto que suministra el agua puede ser de un diámetro superior al de los del estado de la técnica (de 4 a 8 mm, en lugar de 2 a 3 mm) y tener un recorrido más corto, lo que contribuye a evitar problemas de

30 calcificación Otra vez ventajosamente, dicho depósito es un depósito de almacenamiento de líquido a presión atmosférica que incluye, ventajosamente, medios para calentar el líquido mediante, por ejemplo, resistencias, o medios de inducción, radiación, etc... De este modo, se optimiza el consumo eléctrico ya que no es necesario recurrir a

grupos de presión para la entrada de líquido, pudiéndose llevar a cabo la carga mediante la succión por depresión de líquido mientras permanece cerrada la válvula de paso del conducto de erogación de líquido. Además, el agua de dicho depósito puede calentarse prescindiendo de caldera a presión, lo que a su vez facilita el empleo de conductos no metálicos que contribuyen a

5 evitar los problemas de calcificación y reducen el consumo eléctrico de las alternativas existentes en el estado de la técnica.

Ventajosamente, dicho conducto de erogación de líquido a presión está unido a dicho conducto de succión de líquido procedente del depósito de almacenamiento, llevándose a cabo la erogación y succión de líquido a través de un solo orificio provisto en la pared de la base de

10 dicho cilindro, incluyendo dicho orificio una válvula de paso para regular el flujo de ambos conductos. De este modo, se simplifica la construcción del sistema y se reducen al mínimo los problemas de entrada de aire en la cámara de líquido. Preferiblemente, el cuerpo de dicha válvula de paso incluye un primer tramo de

15 descarga que está asociado a un pulsador, y un segundo tramo de carga que está asociado a dicho depósito de almacenamiento, regulando dicho primer tramo el flujo de erogación de líquido y dicho segundo tramo el flujo de succión de líquido. Otra vez preferiblemente, la pared de la base del cilindro del primer conjunto comprende una palanca que está asociada al conducto de succión de líquido de dicho depósito,

20 siendo susceptible dicha palanca de ser accionada por el émbolo de dicho primer conjunto al contactar dicho émbolo la palanca en la base del cilindro, posibilitando el accionamiento de dicha palanca la abertura de la válvula de paso del conducto de succión de líquido del depósito para sangrar aire del interior de la cámara del cilindro. La palanca de la base del cilindro asociada a la válvula de paso del conducto de

25 succión de líquido configura un dispositivo de purga de aire que presenta la ventaja de que está incorporado en el interior de la cámara de presión y que permite sangrar el aire de dicha cámara de forma automática. Según un segundo aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento de suministro de líquido a presión mediante el sistema reivindicado que comprende las etapas de;

30 a) desplazar mediante pasos continuos o discretos el émbolo de dicho primer conjunto de cilindro y émbolo hasta una posición activa en la que dicho émbolo acumula energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado en la cámara del segundo conjunto de cilindro y émbolo, b) cargar líquido procedente de un depósito a través de un orificio de la pared de la

base del cilindro del primer conjunto de cilindro y émbolo, llevándose a cabo dicha carga, preferiblemente, durante la etapa a), al desplazar el émbolo del primer conjunto, permaneciendo cerrada durante dicha carga la válvula de paso del conducto de erogación de líquido,

c) accionar el pulsador asociado al conducto de erogación de líquido para abrir la

5 válvula de paso de dicho conducto y permitir la salida de líquido a presión a través de dicho conducto, recuperando el émbolo de dicho primer conjunto su posición de reposo en el interior de la cámara mientras es suministrado el líquido a presión.

En el proceso de la presente invención, el desplazamiento del émbolo posibilita, por un lado la carga de líquido y, por otro lado, el almacenamiento de líquido a presión al contactar 10 dicho émbolo con el líquido almacenado, mientras permanece cerrada la válvula de paso.

Ventajosamente, la carga de líquido de la etapa b) se lleva a cabo a través de un conducto que comunica el orificio de la pared de la base del cilindro del primer conjunto con un depósito de almacenamiento de líquido a presión atmosférica, llevándose a cabo dicha carga mediante succión por depresión de líquido a través de dicho conducto mientras permanece

15 cerrada la válvula de paso del conducto de erogación de líquido. De este modo, la carga de líquido puede llevarse a cabo de forma autónoma sin necesidad de recurrir a grupos de presión y sin necesidad de utilizar fuentes de energía externas a la máquina. El sistema y proceso de suministro de líquido a presión de la presente invención

20 posibilita la erogación estable de una presión constante de líquido a una presión elevada superior a 6 bares. Se trata de un sistema simple que puede ser accionado manualmente y que reduce el número de componentes de los sistemas actuales, ahorra energía y reduce los costes de mantenimiento, ya que reduce sustancialmente los problemas de calcificación de los sistemas actuales.

25 Según un tercer aspecto, la presente invención proporciona una máquina para preparar bebidas, como por ejemplo, una máquina para preparar café normal o “espresso”, que incluye el sistema de suministro de líquido a presión reivindicado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

30 Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización. En dichos dibujos,

las figuras 1 a 4 muestran un conjunto de secciones longitudinales de una máquina de preparación de café que incluye una realización del sistema de suministro de líquido de la presente invención. Cada una de las figuras corresponde a una etapa del ciclo de funcionamiento del sistema.

5 la figura 5 muestra una sección longitudinal del segundo conjunto de cilindro y émbolo y de la pieza que aloja el cilindro de dicho segundo conjunto.

DESCRIPCION DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA

10 A continuación se describe una realización preferida del sistema de la presente invención que está aplicado a una máquina 1 de preparar café “espresso”. El sistema comprende un primer conjunto 2 de cilindro 2a y émbolo 2b y un segundo conjunto 3 de cilindro 3a y émbolo 3b que están dispuestos asociados de modo que el émbolo 2b del primer conjunto 2 es susceptible de acumular en una posición activa energía potencial

15 procedente de la fuerza de compresión aplicada a un fluido alojado en la cámara 4 del segundo conjunto 3 de cilindro 3a y émbolo 3b (ver posición activa del émbolo 2b en las figuras 2 y 3). En la realización que se describe, para reducir el tamaño del sistema, el cilindro 3a del segundo conjunto 3 se ha dispuesto coaxial en el interior del cilindro 2a del primer conjunto 2, siendo susceptible el émbolo 2b del primer conjunto 2 de retraerse en el interior de su cilindro

20 2a para desplazar al cilindro 3b del segundo conjunto 3 mientras el émbolo 3b de dicho segundo conjunto 3 permanece fijo para comprimir al fluido de la cámara 4. En la posición que muestran las figuras 2 y 3, el émbolo 2b del primer conjunto define en el interior de su cilindro 2a una cámara 5 de presión para alojar una determinada cantidad de agua para la preparación de café. Este émbolo 2b es susceptible de acumular energía

25 potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido de la cámara 4 del cilindro 3a, pudiendo ser transmitida la energía potencial en forma de presión al líquido o agua almacenada en la cámara 5 de presión. La figura 5 muestra un detalle de la sección longitudinal del segundo conjunto 3 de cilindro 3a y émbolo 3b, y de una pieza 6 de alojamiento destinada a envolver a modo de camisa

30 a dicho cilindro 3a. Esta pieza 6 de alojamiento está asociada al émbolo 2b del primer conjunto 2, así como a una pieza 7 que une de forma amovible dicha pieza 7 de alojamiento al vástago 2c del émbolo 2b del primer conjunto 2. En la misma figura 5, se aprecia en detalle la disposición coaxial de dicho vástago 2c y del vástago 3c del segundo conjunto 3. La configuración que muestra la figura 5 presenta la ventaja de que permite sustituir

o reemplazar fácilmente el segundo conjunto 3 de cilindro 3a y émbolo 3b para llevar a cabo, por ejemplo, operaciones de mantenimiento, o para adaptar el sistema a los requerimientos de presión de la máquina de preparación de café (distintas cargas de fluido del segundo conjunto para dar mayor o menor presión).

5 Tal y como se ha comentado en la descripción de la invención, el sistema reivindicado presenta la ventaja de que la fuerza de compresión se aplica a un fluido que está dispuesto en el interior de una cámara 4 de un segundo conjunto 3 de émbolo 3a y cilindro 3b. Gracias ello, las pérdidas de presión de fluido a través de las juntas tóricas 8 del émbolo 2b del primer conjunto 2 son prácticamente inexistentes. Además, dicho segundo conjunto 3 de cilindro

10 3a y émbolo 3b puede estar configurado por un conjunto fluido-dinámico compacto de tipo comercial, como por ejemplo, un pistón neumático de aire o nitrógeno, que puede sustituirse, en función de los requerimientos de presión de la máquina 1, tan sólo desenroscando la pieza 6 de alojamiento. En la realización que muestran las figuras 1 a 4, el primer conjunto 2 de cilindro 2a y

15 émbolo 2b se ha elegido de un diámetro de 38 mm para proporcionar unos 35 ml de agua a 7’4 bares de presión. No obstante, tal y como se ha comentado, el mismo conjunto 2 puede elegirse, por ejemplo, de un diámetro de 60 mm para proporcionar unos 90 ml de agua a 2 bares de presión.

Volviendo a las figuras 1 a 4, se observará que la pared 9 de la base del cilindro 2a 20 del primer conjunto de cilindro 2a y émbolo 2b comprende un orificio 10 provisto de un conducto 11 para erogar el agua a presión a una cámara 12 de infusión de la máquina de café.

En la realización que se describe, el conducto 11 de erogación de agua está unido a un conducto 13 de succión de agua procedente de un depósito 14 de almacenamiento de agua a presión atmosférica, llevándose a cabo la succión y la erogación de agua a través de dicho único

25 orificio 10 de la pared 9 de la base del cilindro 2a. Aunque no se ha representado, el depósito 14 puede incluir medios para calentar el agua a presión atmosférica. Tal y como puede verse en las figuras, el orificio 10 incluye una válvula 15 de paso para regular el flujo de ambos conductos 11, 13. Esta válvula 15 comprende un primer tramo 15a de descarga que está asociado a un pulsador 16, y un segundo tramo 15b de carga que está

30 asociado al depósito 14.

En la realización que se describe, la válvula 15 de paso incluye un muelle 17 central asociado a los dos tramos 15a, 15b sobre el que actúa la presión del agua de la cámara 5 para cerrar el flujo de ambos conductos 11, 13. La descarga de agua a través del conducto 11 se produce al desplazar el tramo 15a de descarga de la válvula 15 con el pulsador 16. La carga de

agua a través del conducto 13 se produce al desplazarse el tramo 15 b de carga de la válvula mediante la depresión generada por la succión de agua del depósito 14 de agua a presión atmosférica.

Tal y como se ha comentado en la descripción de la invención, la unificación de los

5 conductos de erogación 11 y succión 13 de agua, y de la válvula 15 de paso, aporta la ventaja de que simplifica la construcción del sistema y minimiza los problemas de entrada de aire a la cámara 5 que aloja el agua.

A pesar de las precauciones tomadas para minimizar la entrada de aire a la cámara 5 de presión que aloja el agua, se ha observado que puede ser necesario asegurar el sangrado de 10 aire de dicha cámara 5 de presión durante la succión mediante un dispositivo 18 automático de

purga que está incorporado en el interior de la misma cámara 5 de presión.

El mencionado dispositivo 18 incluye una palanca 19 que está asociada al tramo 15b de la válvula 15 de paso del conducto 13 de succión de agua del depósito 14, siendo susceptible dicha palanca 19 de ser accionada por el émbolo 2b del primer conjunto de cilindro 2a y émbolo

15 2b al contactar dicho émbolo 2b con la palanca 19 en la base del cilindro 2a. Tal y como puede verse en las figuras, la palanca 19 está configurada y posicionada, con respecto al tramo 15b de carga de la válvula 15, de modo que su accionamiento posibilita la abertura de dicho tramo 15b de carga para sangrar aire del interior de la cámara 5 de presión, a través del conducto 13 de succión que comunica con el depósito 14 a presión atmosférica. A continuación se describe el proceso de suministro de líquido a presión mediante el sistema reivindicado haciendo referencia al ciclo de funcionamiento que muestran las figuras 1 a

4. En una primera etapa inicial del proceso que muestra la figura 1, el émbolo 2b del primer conjunto 2 de cilindro 2a y émbolo 2b se halla en una posición de reposo en la que

25 contacta con la pared 9 de la base del cilindro 2a. En esta posición, el émbolo 2b acciona la palanca 19 del dispositivo 18 de purga de aire, provocando la abertura del tramo 15b de la válvula 15 del conducto 13 de succión que comunica con el depósito 14 para permitir la salida de aire mientras el tramo de descarga 15a de la válvula 15 está en posición de cerrado. En una segunda etapa del proceso que muestra la figura 2, el émbolo 2b del primer

30 conjunto 2 de cilindro 2a y émbolo 2b se ha desplazado mediante un mecanismo de tracción que actúa sobre el vástago 2c de dicho émbolo 2b. Este mecanismo de tracción puede incluir un dispositivo desmultiplicador manual tipo palanca que desplaza el vástago 2c mediante pasos discretos o continuos o, por ejemplo, un mecanismo de tracción que incluya un dispositivo desmultiplicador motorizado.

La retracción del émbolo 2b provoca el desplazamiento hacia arriba del cilindro 3a del segundo conjunto 3 de cilindro 3a y émbolo 3b, mientras el émbolo 3b de dicho segundo conjunto permanece fijo para comprimir al fluido de la cámara 4. La retracción se efectúa hasta alcanzar la posición activa que muestra la figura 3.

5 Mientras se retrae, si es necesario, el émbolo 2a puede contactar a presión el agua almacenada en la cámara 5 de presión sin peligro de que se inicie la erogación, ya que el tramo 15a de descarga de la válvula mantiene cerrada la salida de líquido a través del conducto 11 de erogación. Este detalle ofrece la ventaja de que facilita la aplicación de un mecanismo de tracción tipo palanca de pasos discretos.

10 En la realización que se describe, la carga de agua de la cámara 5 de presión se efectúa mediante succión por depresión desde el depósito 14, mientras se desplaza simultáneamente el émbolo 2b en el interior del cilindro 2a del primer conjunto 2, permaneciendo cerrada la válvula 15 de paso del conducto 11 de erogación o descarga. La figura 2 muestra el tramo 15b de carga de la válvula 15 en posición abierta

15 mientras se produce la carga de agua debido a la depresión que se produce en el interior del cilindro 2a por el desplazamiento del mencionado émbolo 2b. Obviamente, el tramo 15b de descarga posibilita la entrada de agua pero no su salida (función anti-retorno). Al poder ser cargada el agua mediante succión por depresión, el sistema puede prescindir de grupos a presión, lo que le confiere una gran autonomía.

20 Tal y como se ha comentado en la descripción de la invención, de existir aire en el interior de la cámara 5 de presión mientras se lleva a cabo la succión de agua, el sistema posee un dispositivo 18 automático de purga de aire consistente en una palanca 19 asociada al tramo 15 b de carga de la válvula. Esta palanca 19 puede ser accionada por el émbolo 2b al contactar dicho émbolo 2b con la palanca 19 en la base del cilindro 2b, en el caso, por ejemplo, de que dicho

25 émbolo 2b descienda súbitamente al liberar el mecanismo de tracción, debido a la presencia de aire en el interior de la cámara 5 de presión. En una tercera etapa del proceso que muestra la figura 3, una vez la cámara 5 de presión del cilindro 2a está llena de agua, se procede a accionar el pulsador 16 asociado al conducto 11 de erogación de agua para abrir el tramo 15a de descarga de la válvula 15 de paso y

30 permitir la salida de líquido a presión a través del orificio 10 y dicho conducto 11. A diferencia de los sistemas convencionales de suministro de agua a presión, el sistema de la presente invención posee un conducto 11 de erogación de longitud muy reducida (inferior a 20 mm) que ofrece un gran número de ventajas (menos problemas de calcificación, mayor control en la erogación, etc...). Tal y como puede verse en detalle en la figura 3, dicho

conducto 11 de erogación de agua posee, además de la válvula 15 de paso del orificio 10, una segunda válvula 20 de paso para controlar la entrada de aire.

En una cuarta etapa final del proceso que muestra la figura 4, el émbolo 2b del primer conjunto 2 de cilindro 2a y émbolo 2b ha recuperado su posición inicial de reposo, 5 habiendo sido suministrada toda el agua a presión a través del orificio 10 y el conducto 11

asociado a dicho orificio 10.

A diferencia de los sistemas del estado de la técnica, el sistema reivindicado posibilita una erogación de agua a presión constante, resultando un sistema simple y autónomo, que puede ser accionado manualmente, que ahorra energía y reduce los costes de operación y

10 mantenimiento de las máquinas en las que se aplica. A pesar de que se ha descrito y representado una realización concreta de la presente invención, es evidente que el experto en la materia podrá introducir variantes y modificaciones, o sustituir los detalles por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

15 Por ejemplo, aunque se ha hecho referencia en la presente memoria a un sistema aplicado a una máquina para preparar cafés “espresso”. El mismo sistema podría aplicarse para suministrar agua a presión a una máquina para preparar café que no fuera “espresso”, o para suministrar a presión otro líquido a una máquina de preparación de bebidas o, a una máquina de dosificación de productos líquidos en el campo de la alimentación o de la industria farmacéutica.

20 De igual modo, aunque las figuras se refieren a un sistema configurado por una única unidad de presión (un único par de conjuntos 2, 3 de cilindros y émbolos), el mismo sistema podría estar configurado por una pluralidad de unidades de presión que podrían estar instaladas, por ejemplo, en una misma máquina de preparación o dosificación de productos líquidos. Por otro lado, aunque se ha hecho referencia a una realización en la que el émbolo 2b del primer conjunto 2

25 desplaza al cilindro 3a del segundo conjunto 3 mientras permanece fijo el émbolo 3b de dicho segundo conjunto 3 para comprimir al fluido de la cámara 4, similares resultados podrían obtenerse con un sistema en el que el émbolo 2b del primer conjunto 2 desplazara al émbolo 3b del segundo mientras permaneciera fijo el cilindro 3a del segundo conjunto para comprimir al fluido de la cámara 4.

30

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sistema para suministrar un líquido a presión para máquinas de preparación de bebidas, como por ejemplo una máquina para preparar café, que comprende un primer conjunto 5 (2) de cilindro (2a) y émbolo (2b), definiendo dicho émbolo (2b) en el interior de su cilindro (2a) una cámara (5) para alojar dicho liquido, siendo capaz dicho émbolo (2b) de acumular, en una posición activa, energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada a un fluido, siendo susceptible dicha energía potencial de ser transmitida en forma de presión al líquido de la cámara (5), al contactar dicho émbolo (2b), en dicha posición activa, con el líquido de dicha 10 cámara (5), caracterizado por el hecho de que comprende un segundo conjunto (3) de cilindro (3a) y émbolo (3b), definiendo dicho segundo émbolo (3b) en el interior de su cilindro (3a) una cámara (4) para alojar dicho fluido, estando asociados dichos primer (2) y segundo (3) conjunto de émbolo (2b,3b) y cilindro (2a,3a) de modo que el émbolo (2b) del primer conjunto (2) es susceptible de acumular en su posición activa energía potencial procedente de la fuerza de

   15 compresión aplicada al fluido alojado en la cámara (4) interior del segundo conjunto (3) de cilindro (3a) y émbolo (3b).
2. 2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el cilindro (3a) de dicho segundo conjunto (3) está dispuesto coaxial en el interior del cilindro (2a) de dicho primer conjunto (2),

   20 siendo susceptible el émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) de retraerse en el interior de su cilindro (2a) para desplazar al cilindro (3a) de dicho segundo conjunto (3) mientras el émbolo (3b) de dicho segundo conjunto (3) permanece fijo para comprimir al fluido de la cámara (4).
3. 3. Sistema según la reivindicación 2, en el que el vástago (3c) del émbolo (3b) de

   25 dicho segundo conjunto (3) está dispuesto coaxial en el interior del vástago (2c) del émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2), siendo susceptible el vástago (2c) del primer conjunto (2) de desplazarse sobre el vástago (3c) del segundo conjunto (3) para retraer al émbolo (2b) del primer conjunto (2).

   30 4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en el que dicho primer conjunto (2) de cilindro (2a) y émbolo (2b) incluye una pieza (6) de alojamiento que a modo de camisa envuelve al cilindro (3a) del segundo conjunto (3), y medios (7) de unión amovible de la pieza (6) de alojamiento al vástago (2c) del émbolo (2b) del primer conjunto (2).

4. 5.

   Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el diámetro del émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) está comprendido entre 15 y 50 mm, siendo el diámetro del émbolo (3b) del segundo conjunto (3) sustancialmente igual o inferior a dicho diámetro del émbolo (2b) del primer conjunto (2).

5. 6.

   Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el diámetro del émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) es superior a 50 mm e igual o inferior a 150 mm, siendo el diámetro del émbolo (3b) del segundo conjunto (3) sustancialmente igual o inferior a dicho diámetro del émbolo (2b) del primer conjunto (2).

6. 7.

   Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (9) de la base del cilindro (2a) del primer conjunto (2) comprende un orificio (10) provisto de un conducto (11) para erogar el líquido a presión, incluyendo dicho conducto una válvula (15a) de paso para regular la salida de líquido.

7. 8.

   Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (9) de la base del cilindro (2a) del primer conjunto (2) comprende un orificio (10) provisto de un conducto (13) para la succión de líquido procedente de un depósito (14) de almacenamiento de dicho líquido, incluyendo dicho conducto una válvula (15b) para evitar el retorno del líquido,

   5

   10

   15

   20 una vez succionado.
8. 9. Sistema según las reivindicaciones 7 y 8, en el que dicho conducto (11) de erogación de líquido a presión está unido a dicho conducto (13) de succión de líquido procedente del depósito (14) almacenamiento, llevándose a cabo la erogación y la succión de líquido a

   25 través de un solo orificio (10) provisto en la pared (9) de la base de dicho cilindro (2a), incluyendo dicho orificio (10) una válvula (15) de paso para regular el flujo de ambos conductos (11,13).
9. 10. Sistema según la reivindicación 9, en el que el cuerpo de dicha válvula (15) de

   30 paso incluye un primer tramo (15a) de descarga que está asociado a un pulsador (16), y un segundo tramo (15b) de carga que está asociado a dicho depósito (14) de almacenamiento, regulando dicho primer tramo (15a) el flujo de erogación de líquido y dicho segundo tramo (15b) el flujo de succión de líquido.
10. 11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho depósito es un depósito (14) de almacenamiento de líquido a presión atmosférica, preferiblemente, un depósito que incluye medios para calentar el agua.

    5 12. Sistema según la reivindicación 11, en el que la pared (9) de la base del cilindro (2a) del primer conjunto (2) comprende una palanca (19) que está asociada al conducto (13) de succión de líquido de dicho depósito (14), siendo susceptible dicha palanca (19) de ser accionada por el émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) al contactar dicho émbolo (2b) la palanca (19) en la base del cilindro (2a), posibilitando el accionamiento de dicha palanca (19) la abertura de la

    10 válvula (15b) de paso del conducto (13) de succión de líquido del depósito (14) para sangrar aire del interior de la cámara (5) del cilindro (2a).
11. 13. Procedimiento de suministro de líquido a presión mediante el sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende las etapas de;

    15 a) desplazar mediante pasos continuos o discretos el émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) de cilindro (2a) y émbolo (2b) hasta una posición activa en la que dicho émbolo (2b) acumula energía potencial procedente de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado en la cámara (4) del segundo conjunto (3) de cilindro (3a) y émbolo (3b), b) cargar líquido procedente de un depósito (14) en la cámara (5) del cilindro (2a) del

    20 primer conjunto (2) de cilindro (2a) y émbolo (2b), llevándose a cabo dicha carga, preferiblemente, durante la etapa a), al desplazar el émbolo (2b) del primer conjunto (2), permaneciendo cerrada durante dicha carga la válvula (15a) de paso del conducto (11) de erogación de líquido, c) accionar el pulsador (16) asociado al conducto (11) de erogación de líquido para

    25 abrir la válvula (15a) de paso de dicho conducto (11) y permitir la salida de líquido a presión a través de dicho conducto (11), recuperando el émbolo (2b) de dicho primer conjunto (2) su posición de reposo en el interior de la cámara (5) mientras es suministrado el líquido a presión.
12. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la carga de líquido de la 30 etapa b) se lleva a cabo a través de un conducto (13) que comunica un orificio (10) de la pared

    (9) de la base del cilindro(2a) del primer conjunto (2) con un depósito (14) de almacenamiento de líquido a presión atmosférica, llevándose a cabo dicha carga mediante succión por depresión de líquido a través de dicho conducto (13) mientras permanece cerrada la válvula (15a) de paso del conducto (11) de erogación de líquido.
13. 15. Máquina para preparar bebidas, en especial una máquina de preparación de café, caracterizada por el hecho de que comprende por lo menos una unidad de suministro de líquido a presión, incluyendo dicha unidad el sistema para suministrar un líquido según cualquiera de las

    5 reivindicaciones 1 a 12.