ES2639304T3 - Unidad horizontal para elaborar bebidas usando cápsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo - Google Patents

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ES2639304T3
ES2639304T3 ES14777815.3T ES14777815T ES2639304T3 ES 2639304 T3 ES2639304 T3 ES 2639304T3 ES 14777815 T ES14777815 T ES 14777815T ES 2639304 T3 ES2639304 T3 ES 2639304T3
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Abstract

Una unidad horizontal para elaborar bebidas usando cápsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo, que comprende: una estructura (3) de apoyo; al menos una primera parte (4) montada sobre la estructura (3) de apoyo y formando un alojamiento (5) para recibir una cápsula (2) que contiene una sustancia alimenticia en polvo para ser extraída; una segunda parte (6) montada sobre la estructura (3) de apoyo y conformada como un elemento para cerrar el alojamiento (5), siendo horizontalmente móvil al menos una de la primera parte (4) y de la segunda parte (6) con respecto a la otra entre una posición operativa en la que las dos partes están acopladas y formando entre ellas, en el alojamiento (5), una cámara (8) de extracción en la que la cápsula (2) puede ser retenida, y una posición de inserción de la cápsula (2) en la que están distanciadas y permiten que dicha cápsula (2) sea situada entre ellas; siendo mutuamente móviles de forma sustancial las dos partes (4), (6) a lo largo de una línea axial paralela al eje central de dicho alojamiento (5) y que, en uso, está colocada de forma sustancialmente horizontal; medios (13) de inyección de agua y medios (14) de recogida de la bebida operativamente asociados con la cámara (8) para, respectivamente, en uso, enviar agua al interior de la cápsula (2) contenida en la cámara (8) y recoger una bebida que sale de la cápsula (2); medios (17) de movimiento para el movimiento recíproco de las dos partes (4), (6) montados entre la estructura (3) de apoyo y al menos la parte móvil de la primera parte (4) y de la segunda parte (6); medios (24) de retención para retener una cápsula (2) interpuesta entre la primera parte (4) y la segunda parte (6) cuando estas están colocadas en la posición de inserción; y medios (36) de expulsión para expulsar la cápsula (2) del alojamiento (5) cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) son movidas de la posición operativa a la posición a la posición de inserción; caracterizada: por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden medios perforadores (16) para perforar el fondo de la cápsula (2), que, a su vez, comprenden al menos un elemento perforador (44) móvil entre una posición activa en la que, en uso, puede interferir con una cápsula (2) insertada en el alojamiento (5) para perforarla, y una posición inactiva en la que está retraído con respecto a la posición activa y en la que, en uso, está distanciado del fondo de una cápsula (2) insertada en la cámara (8); por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden medios (46) de enganche operativamente asociados con la primera parte (4) y conmutables entre una configuración de enganche, en la que retienen al elemento perforador (44) en la posición activa, y una configuración de desenganche, en la que permiten el movimiento del elemento perforador (44) desde la posición activa; estando los medios perforadores (16) en la posición activa y estando los medios (46) de enganche en la configuración de enganche cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) están en la posición de inserción; por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden primeros miembros elásticos (47) que actúan operativamente sobre el elemento perforador (44) para empujarlo hacia la posición inactiva; y por que, durante un movimiento de la primera parte (4) y/o de la segunda parte (6) de la posición de inserción a la posición operativa, cerca de la posición operativa o en la misma, la segunda parte (6) conmuta los medios (46) de enganche de la configuración de enganche a la configuración de desenganche; y por que, durante un movimiento de la primera parte (4) y/o de la segunda parte (6) de la posición operativa a la posición de inserción, la segunda parte (6) mueve al elemento perforador (44) de la posición inactiva a la posición activa.

Description

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DESCRIPCION
Unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo
La presente invencion versa sobre una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo.
En particular, las unidades con eje horizontal para las que la presente invencion esta preferentemente pensada son dispositivos que usan agua para extraer la sustancia alimenticia en polvo y que comprenden una primera parte y una segunda parte, al menos una de las cuales es movil con respecto a la otra siguiendo una linea horizontal, entre una posicion operativa, en la que las dos partes estan acopladas y entre ellas forman una camara de extraccion en la que la capsula puede ser retenida, y una posicion de insercion de la capsula, en la que estan distanciadas y permiten que una capsula sea insertada en la unidad. De hecho, en la posicion de insercion, la capsula puede ser insertada desde arriba usando la gravedad hasta que alcance medios de retencion constituidos por dos elementos laterales convergentes, que pueden entonces ser separados durante la etapa de cierre de la unidad, soltando la capsula en el alojamiento.
Asociados con las dos partes moviles hay medios de inyeccion de agua y medios de recogida de la bebida operativamente asociados con la camara, respectivamente, para enviar agua a la capsula contenida en la camara y recoger una bebida que sale de la capsula.
La presente invencion esta particularmente prevista para unidades horizontales que usan capsulas en las que la pared a traves de la cual sale la bebida esta cerrada y, por lo tanto, debe ser perforada dentro de la unidad.
El documento US-A-2012/9199011 da a conocer una unidad horizontal segun el preambulo de la reivindicacion independiente 1.
En la actualidad, hay muchas soluciones diferentes de la tecnica anterior para perforar el fondo de la capsula.
En particular, en la solucion mas generalizada, la capsula es perforada durante el cierre de la unidad por puntas perforadoras montadas de una manera fija dentro del alojamiento para la capsula, en una posicion tal que interfieran con ella.
Tambien hay soluciones de la tecnica anterior en las que el fondo de la capsula es perforado unicamente durante la extraccion de la bebida, tras el aumento de presion en la capsula que hace que el fondo de la capsula se hinche para que se desgarre contra una punta perforadora fija. La punta perforadora puede estar inicialmente distanciada del fondo (segun se describe, por ejemplo, en la patente EP 468078) o en contacto con el fondo (patente EP 507905) o parcialmente insertada en el.
En la patente EP 2000063 se describe una solucion adicional que implica el uso de una cuchilla movil que, una vez que la capsula esta situada en el alojamiento, es empujada contra el fondo de la capsula para perforarla y que despues es retirada antes de que comience la extraccion.
Entre todas las soluciones de la tecnica anterior, el solicitante cree que la solucion descrita en la patente EP 2000063 es la que permite el suministro de mejor calidad de cafe expreso. Sin embargo, ni siquiera esa solucion carece de inconvenientes. En particular, si se usa con capsulas hechas de plastica, bajo la accion de la cuchilla el fondo de la capsula puede deformarse en lugar de ser cortado y, por lo tanto, la cuchilla puede no perforarlo correctamente.
En este contexto, el fin tecnico que forma la base de esta invencion es proporcionar una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo que supera las ventajas anteriormente mencionadas.
En particular, el fin tecnico de la presente invencion es proporcionar una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo que permite que el fondo de la capsula sea perforado, en particular con un corte lineal, de la mejor manera posible.
El fin tecnico especificado y los objetivos indicados los logra sustancialmente una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo segun se describe en las reivindicaciones adjuntas. Las caracteristicas y las ventajas adicionales de la presente invencion son mas evidentes en la descripcion detallada a continuacion, con referencia a varias realizaciones no limitantes preferentes de una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo, ilustradas en los dibujos adjuntos, en los que:
- la Figura 1 es una vista axonometrica de una unidad horizontal fabricada segun la presente invencion, en una configuracion cerrada;
- la Figura 2 es una seccion de la unidad de la Figura 1 en un plano axial vertical;
- la Figura 3 muestra la unidad de la Figura 2 en una configuracion abierta con una capsula insertada antes del suministro;
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- la Figura 4 es una seccion de la unidad de la Figura 3 segun la linea IV-IV de la Figura 9;
- la Figura 5 muestra la unidad de la Figura 3 en una configuracion intermedia subsiguiente durante el cierre;
- la Figura 6 es una seccion de la unidad de la Figura 5 segun la linea VI - VI de la Figura 13;
- la Figura 7 muestra la unidad de la Figura 6 en una configuracion subsiguiente hacia la configuracion cerrada;
- la Figura 8 es una vista superior de la carcasa inferior de la unidad de la Figura 1;
- la Figura 9 es una seccion de la unidad de la Figura 3 en un plano axial horizontal axial;
- las Figuras 10 a 14 muestran diversas etapas secuenciales del paso de la unidad de la Figura 9 de la configuracion abierta a la configuracion cerrada; en particular, las Figuras 12 y 13 corresponden, respectivamente, a las configuraciones de las Figuras 6 y 7, mientras que la Figura 14 muestra la unidad en la configuracion cerrada; y
- la Figura 15 muestra una configuracion intermedia de la unidad durante el paso de la configuracion cerrada a la configuracion abierta.
Con referencia a los dibujos adjuntos, el numero 1 denota por entero una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas 2 que contienen sustancias alimenticias en polvo segun la presente invencion.
La unidad horizontal, 1 en general, comprende una estructura 3 de apoyo. Montadas sobre la estructura hay al menos una primera parte 4, que forma un alojamiento 5 para recibir una capsula 2 que contiene una sustancia alimenticia en polvo para ser extraida, y una segunda parte 6, montada en la estructura 3 de apoyo y conformada como un elemento para cerrar el alojamiento 5. Deberia observarse que, en la realizacion preferente, el alojamiento 5 esta dimensionado de tal modo que pueda recibir casi completamente la capsula 2. De hecho, fuera del alojamiento 5 queda unicamente una pestana anular radial 7 de la capsula 2 (Figuras 2 y 14).
Al menos una de la primera parte 4 y la segunda parte 6 es movil con respecto a la otra entre una posicion operativa (Figuras 2 y 14) y una posicion de insercion (Figuras 3 y 9). En la posicion operativa, las dos partes 4, 6 estan acopladas y, en el alojamiento 5, entre ellas forman una camara 8 de extraccion en la que la capsula 2 pueda ser retenida. En la posicion para la insercion de la capsula 2, las dos partes 4, 6 estan distanciadas y permiten que la capsula 2 sea colocada entre ellas. Las dos partes 4, 6 son moviles entre si sustancialmente a lo largo de una linea axial paralela al eje central del alojamiento 5 que, en uso, corresponde al eje central de la capsula 2. Ademas, en uso, la linea axial esta situada de forma sustancialmente horizontal.
En particular, en la realizacion preferente ilustrada en los dibujos adjuntos, la primera parte 4 es fija con respecto a la estructura 3 de apoyo, mientras que la segunda parte 6 se mueve con respecto a la estructura 3 de apoyo y con respecto a la primera parte 4. Con mas detalle, la estructura 3 de apoyo comprende una carcasa superior 9 y una carcasa inferior 10 que estan acopladas entre si y entre ellas forman una hendidura guia 11 paralela a la linea axial, y a la que esta acoplada de manera corrediza la segunda parte movil 6 (mediante brazos alargados 12 paralelos a la hendidura 11 y descritos posteriormente con mayor detalle).
La unidad 1 tambien comprende medios 13 de inyeccion de agua y medios 14 de recogida de la bebida operativamente asociados con la camara 8 para, en uso, respectivamente, enviar agua a la capsula 2 contenida en la camara 8 y recoger una bebida que sale de la capsula 2. Los medios 13 de inyeccion de agua y los medios 14 de recogida de la bebida estan ventajosamente asociados unos con la primera parte 4 y los otros con la segunda parte 6, y, dependiendo de los requisitos, pueden comprender medios 15 de penetracion para la tapa y/o medios perforadores 16 para el fondo de la capsula 2 (ambos en la realizacion ilustrada). Sin embargo, la estructura particular de los medios perforadores 16, que es el principal aspecto de la presente invencion, es descrita con mayor detalle posteriormente, despues de la descripcion de otras partes de la unidad.
En general, la unidad 1 segun la presente invencion comprende medios 17 de movimiento para el movimiento reciproco de las dos partes 4, 6 montadas entre la estructura 3 de apoyo y al menos la parte movil de la primera parte 4 y de la segunda parte 6 (la segunda parte 6 en la realizacion ilustrada).
Ventajosamente, los medios 17 de movimiento reciproco comprenden un arbol 18 de movimiento conectado de forma giratoria a la estructura 3 de apoyo, que esta colocado de forma perpendicular a la linea axial y que, en uso, esta situado de forma sustancialmente horizontal, asi como un ciguenal 19 que comprende un extremo interior encajado en el arbol 18 y un extremo exterior 20, y una biela 21 que comprende un extremo trasero 22 conectado de forma giratoria al extremo exterior 20 del ciguenal y un extremo delantero 23 conectado de forma giratoria a la parte movil de la primera parte 4 y de la segunda parte 6 (por lo tanto, a la segunda parte 6 en la realizacion ilustrada). Dependiendo de los requisitos, los medios 17 de movimiento pueden ser accionados manualmente (usando una palanca fijada al arbol 18 de movimiento) o accionados por motor (por un motor, tambien acoplado al arbol 18 de movimiento).
Dado que es una unidad horizontal 1, en la posicion de insercion la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan distanciadas siguiendo la linea axial, y la unidad 1 comprende medios 24 de retencion para retener una capsula 2 en una zona de retencion que esta interpuesta entre la primera parte 4 y la segunda parte 6 cuando dichas partes estan en la posicion de insercion. De hecho, la capsula 2 puede ser insertada en la unidad 1 desde arriba; por ejemplo, a traves de una abertura 25 practicada en la carcasa superior 9 (una abertura 25 que puede ser selectivamente
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cerrada por un panel movil 26 fijado a la parte movil, cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion operativa).
Los medios 24 de retencion, en general, y de la forma conocida, son conmutables entre una primera configuracion, en la que pueden retener una capsula 2 (que puede llegarles gracias al efecto de la gravedad), y una segunda configuracion, en la que no pueden retener una capsula 2.
Ventajosamente, los medios 24 de retencion comprenden dos elementos guia 27 opuestos, cada uno de los cuales forma un asiento 28 orientado hacia el asiento 28 del otro elemento guia 27, y disenados para alojar una porcion de la capsula 2. En la realizacion preferente, cada asiento 28 esta constituido por un canal que se extiende principalmente de forma vertical, convergiendo la parte inferior del mismo hacia el otro asiento 28, y en el cual puede insertarse la pestana anular radial 7 de la capsula 2 (Figura 4).
En la realizacion preferente, los elementos guia 27 son moviles entre la primera configuracion y la segunda configuracion, y viceversa, por medio de un movimiento, respectivamente, de alejamiento y acercamiento mutuo (al menos en parte) en un plano de bifurcacion sustancialmente ortogonal a la linea axial (y, por lo tanto, en uso, vertical).
En la segunda configuracion, los elementos guia 27 tambien estan, al menos en parte, mas alejados que cuando estan en la segunda configuracion.
Ademas, en la realizacion ilustrada, los medios 24 de retencion se mueven con la segunda parte 6 para insertar la capsula 2 en el alojamiento 5 y posteriormente la dejan libre antes de que la primera parte 4 y la segunda parte 6 alcancen la posicion operativa. De hecho, durante el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion de insercion a la posicion operativa, los medios 24 de retencion permanecen ventajosamente en la primera configuracion al menos hasta que la capsula 2 esta insertada al menos principalmente en el alojamiento 5, despues de lo cual pasan a la segunda configuracion.
Segun una realizacion preferente ilustrada en los dibujos adjuntos, cada elemento guia 27 esta asociado de forma corrediza con la segunda parte 6 siguiendo una linea de bifurcacion que se encuentra en el plano de bifurcacion y que, en uso, es sustancialmente horizontal, y los medios 24 de retencion tambien comprenden medios elasticos auxiliares 29 montados entre cada elemento guia 27 y la segunda parte 6 para empujar al elemento guia 27 hacia la primera configuracion.
Ademas, cada elemento guia 27 comprende al menos una pata 30 en rodillo (ventajosamente dos: una superior y una inferior) acopladas de forma corrediza a un carril 31 de deslizamiento que, a su vez, es fijo con respecto a la primera parte 4 (y que, en la realizacion ilustrada, por lo tanto, es estacionario). El movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 entre la posicion operativa y la posicion de insercion provoca el deslizamiento relativo de la pata 30 en rodillo y el carril 31 de deslizamiento. El carril 31 de deslizamiento tambien tiene forma de leva para provocar el paso del elemento guia relativo 27 de la primera configuracion a la segunda configuracion y viceversa, respectivamente, despues del movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion de insercion a la posicion operativa y viceversa. Segun se muestra en la Figura 8 (que ilustra unicamente la carcasa inferior 10), cada carril 31 de deslizamiento comprende ventajosamente un tramo distal 32 (mas alejado de la primera parte 4) y un tramo proximal 33 (mas cercano a la primera parte 4) que se extienden paralelos a la linea axial y estan conectados por un tramo inclinado 34. Los tramos distales 32 de cada carril 31 de deslizamiento tambien estan mas cercanos entre si de lo que lo estan los tramos proximales 33. En consecuencia, cuando las patas 30 en rodillo estan en los tramos distales 32, los elementos guia 27 estan en la primera configuracion, mientras que cuando las patas 30 en rodillo estan en los tramos proximales, los elementos guia 27 estan en la respectiva segunda configuracion.
Ademas, ventajosamente, el carril 31 de deslizamiento esta conformado sustancialmente para que case con la pata 30 en rodillo, para guiarla de la mejor manera posible. Sin embargo, en la realizacion ilustrada, en la que los medios elasticos auxiliares 29 empujan a los elementos guia 27 hacia la primera configuracion (y, por lo tanto, hacia la linea axial), cada carril 31 de deslizamiento puede comprender ventajosamente un agrandamiento 35 en su extremo situado en el tramo distal 32 (en el que esta situada la pata 30 en rodillo cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion de insercion). De hecho, gracias a esta medida, en la zona de retencion los dos elementos guia 27 pueden ser separados manualmente entre si para descargar la capsula 2 de la unidad 1 sin tener que cerrar y volver a abrir la unidad 1 (puede bastar con presionar en la capsula 2 desde arriba para separar entre si los elementos guia 27).
Deberia hacerse notar que lo que se ha descrito en lo que antecede con respecto a los medios 24 de retencion y a su movimiento por medio de los carriles 31 de deslizamiento tambien puede tener aplicaciones independientes de otros aspectos tecnicos descritos en esta solicitud de patente. Por lo tanto, podria formar el contenido de una solicitud divisionaria especifica de patente relativa unicamente a esos aspectos.
La unidad horizontal 1 tambien comprende medios 36 de expulsion para expulsar la capsula 2 del alojamiento 5, que actuan cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 se mueven de la posicion operativa a la posicion de insercion, y que estan separados de los medios 24 de retencion.
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En la realizacion ilustrada, los medios 36 de expulsion comprenden al menos un empujador 37 asociado de manera corrediza con la primera parte 4 y equipado con una cabeza 38 colocada en la camara 8 y con una porcion 39 de accionador colocada fuera de la camara 8 (y, ventajosamente, fuera de la primera parte 4). El empujador 37 es movil entre una primera posicion, en la que la cabeza 38 permite la insercion de una capsula 2 en el alojamiento 5, y una segunda posicion, en la que la cabeza 38 impide la insercion de una capsula 2 en el alojamiento 5. Durante el paso de la primera posicion a la segunda posicion, la cabeza 38, en uso, hace que la capsula 2 sea expulsada del alojamiento 5, dado que, cuando esta en la primera posicion, ocupa un espacio dentro del alojamiento 5, en el que la capsula 2 se coloca con la camara 8 cerrada y, ventajosamente, mantiene el centro de gravedad de la capsula 2 fuera del alojamiento 5.
El movimiento del empujador 37 esta garantizado por al menos un elemento accionador 40 que esta fijado a la segunda parte 6 y puede ser acoplado a la porcion 39 de accionador al menos durante parte del movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion operativa a la posicion de insercion. De hecho, durante el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion operativa a la posicion de insercion, el elemento accionador 40 mueve al empujador 37 de la primera posicion a la segunda posicion para expulsar la capsula 2 contenida en la camara 8.
En la realizacion preferente, el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion operativa a la posicion de insercion se produce a lo largo de una trayectoria que comprende un primer tramo que se extiende desde la posicion operativa hasta una primera posicion intermedia y a lo largo de un segundo tramo que se extiende desde la posicion intermedia hasta la posicion de insercion. Durante ese movimiento, el elemento accionador 40 del primer tramo se desacopla de la porcion 39 de accionador y se mueve con respecto a la porcion 39 de accionador; en la posicion intermedia se acopla con la porcion 39 de accionador del empujador 37 colocado en la primera posicion, y en el segundo tramo mueve al empujador 37 de la primera posicion a la segunda posicion. Preferentemente, en el segundo tramo el elemento accionador 40 se apoya contra la porcion 39 de accionador y la empuja hacia su primera posicion.
El movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion de insercion a la posicion operativa tiene lugar, ventajosamente, a lo largo de una trayectoria opuesta al movimiento de la posicion operativa a la posicion de insercion, en lugar de desplazarse inicialmente a lo largo del segundo tramo y luego del primer tramo. En la realizacion preferente, para facilitar la insercion de la capsula 2 en el alojamiento 5, durante ese movimiento, el elemento accionador 40 en el segundo tramo se acopla ventajosamente con la porcion 39 de accionador y mueve al empujador 37 de la segunda posicion a la primera posicion, mientras que, en el primer tramo posterior, se desacopla de la porcion 39 de accionador y se mueve con respecto a la porcion 39 de accionador.
Con ese fin, en la realizacion preferente, el elemento accionador 40 y la porcion 39 de accionador comprenden un iman 41 y, el otro, un elemento ferromagnetico 42, que estan situados de tal modo que el iman 41 pueda retener el elemento ferromagnetico 42 cuando el elemento accionador 40 esta en contacto con el empujador 37. Asi, durante el movimiento de la posicion de insercion a la posicion operativa a lo largo del segundo tramo, el elemento accionador 40 tracciona el empujador 37 gracias a la atraccion magnetica aplicada por el iman 41 al elemento ferromagnetico 42. En cambio, esa traccion se detiene en el primer tramo, dado que en la posicion intermedia la porcion 39 de accionador alcanza su fin de carrera y el movimiento subsiguiente relativo al elemento accionador 40 provoca el desacoplamiento del iman 41 del elemento ferromagnetico 42 (Figura 10).
En la realizacion preferente, la segunda parte 6 comprende al menos un brazo alargado 12 alargado siguiendo una linea sustancialmente paralela a la linea axial, que se extiende, al menos en parte, junto con la primera parte 4 y comprende un extremo libre que puede acoplarse con la porcion de acoplamiento y que constituye el elemento accionador 40. En particular, el extremo libre se extiende perpendicularmente con respecto al resto del brazo adyacente a el, y hacia el eje central. Sin embargo, ventajosamente, la unidad horizontal 1 comprende al menos dos elementos accionadores 40 fijados a la segunda parte 6, que estan situados en dos lados opuestos de la segunda parte 6, cada uno acoplable con una parte diferente de la porcion 39 del accionador. En la realizacion ilustrada, en particular, la segunda parte 6 comprende dos brazos alargados 12 alargados siguiendo la linea sustancialmente paralela a la linea axial y extendiendose, al menos en parte, en dos lados opuestos de la primera parte 4 al menos cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion operativa (en los dibujos adjuntos siempre lo estan en parte), y cada uno de los cuales comprende un extremo libre acoplable a la porcion de acoplamiento y que constituye el respectivo elemento accionador 40. Ademas, en el caso ilustrado, los dos brazos son sustancialmente especulares y los elementos guia 27 estan montados de forma corrediza siguiendo la linea de bifurcacion, uno en cada brazo alargado 12.
En la realizacion preferente, el empujador 37 comprende al menos dos cabezas 38 que estan colocadas en la camara 8 (ventajosamente, en una posicion tal como actuen contra el fondo de la capsula 2) y conectadas a la porcion 39 de accionador que, a su vez, se extiende principalmente de forma transversal al eje central (en el plano horizontal). De hecho, como puede verse en la Figura 15, la porcion 39 del accionador se extiende en el plano horizontal con forma de C y con los extremos de la C prolongandose hacia fuera con respecto al eje central y siendo conectables a los elementos accionadores 40.
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Como puede verse en la Figura 9, la segunda parte 6 comprende un cuerpo principal 43 que, en la posicion operativa, cierra el alojamiento 5 y sobre el cual estan montados, al menos parcialmente, los medios de inyeccion. El cuerpo principal 43 esta conectado de forma giratoria tanto al extremo delantero 23 de la biela 21 de los medios 17 de movimiento reciproco como a los dos brazos alargados 12. La correcta orientacion del cuerpo principal 43 con respecto a la linea de movimiento esta garantizada por su conexion adicional al panel movil 26 que, a su vez, esta guiado de forma corrediza sobre la carcasa superior.
Como ya se ha indicado, el aspecto innovador de la presente invencion esta relacionado con los medios 14 de recogida de la bebida anteriormente mencionados y los medios perforadores 16 para perforar el fondo de la capsula 2 que son parte de ellos.
Segun la presente invencion, comprenden al menos un elemento perforador 44 movil entre una posicion activa, en la que, en uso, puede interferir con una capsula 2 insertada en el alojamiento 5 para perforarla (Figura 5), y una posicion inactiva, en la que esta retraido con respecto a la posicion activa y en la cual, en uso, esta distanciado del fondo de una capsula 2 insertada en la camara 8 (Figura 2). Preferentemente, el elemento perforador 44 comprende al menos una cuchilla 45 que se extiende en un plano paralelo al eje central y que, por lo tanto, es capaz de practicar un corte lineal en el fondo de la capsula 2. Ventajosamente, el elemento perforador 44 es movil, paralelo al eje central.
Ademas, los medios 14 de recogida de la bebida comprenden medios 46 de enganche operativamente asociados con la primera parte 4, que son conmutables entre una configuracion de enganche y una configuracion de desenganche. Cuando estan en la configuracion de enganche, los medios 46 de enganche retienen el elemento perforador 44 en la posicion activa, mientras que, cuando estan en la configuracion de desenganche, permiten el movimiento del elemento perforador 44 desde la posicion activa hacia la posicion inactiva.
Segun se muestra en las Figuras 3 y 9, cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion de insercion, los medios perforadores 16 estan en la posicion activa y los medios 46 de enganche estan en la configuracion de enganche, mientras que, segun se muestra en las Figuras 2, 7 y 14, cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion operativa, los medios perforadores 16 estan en la posicion inactiva y los medios 46 de enganche estan preferentemente en la configuracion de desenganche (aunque podrian estar incluso en la configuracion de enganche).
Los primeros miembros elasticos 47 actuan operativamente sobre el elemento perforador 44 para empujarlo hacia la posicion inactiva. Los primeros miembros elasticos 47 estan constituidos ventajosamente por un muelle helicoidal situado entre la primera parte 4 y una porcion base 48 del elemento perforador 44 que esta fuera de la primera parte 4. La cuchilla 45 esta fijada a la porcion base 48 y es insertada de manera corrediza y de manera sellada en un agujero pasante que se comunica con el canal 49 de drenaje para la bebida que sale de la capsula 2.
Ventajosamente, durante el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion de insercion a la posicion operativa, cerca de la posicion operativa o en la misma, la segunda parte 6 conmuta los medios 46 de enganche de la configuracion de enganche a la configuracion de desenganche, mientras que, durante el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 de la posicion operativa a la posicion de insercion, la segunda parte 6 mueve el elemento perforador 44 de la posicion inactiva a la posicion activa.
En la realizacion preferente, los medios 46 de enganche comprenden al menos un cuerpo conformado 50 que es alargado siguiendo una linea transversal a la linea axial y que comprende una porcion central que, a su vez, comprende al menos un diente 51 de enganche y dos extremos 52. El diente 51 de enganche es acoplable al elemento perforador 44 colocado en la configuracion de enganche, para mantenerlo en esa configuracion (Figura 5). En cambio, los dos extremos 52 del cuerpo conformado 50 estan operativamente conectados a la segunda parte 6. En particular, en la realizacion ilustrada, los dos extremos 52 estan acoplados de manera corrediza a la segunda parte 6 para deslizarse sobre ella durante el movimiento entre la posicion operativa y la posicion de insercion (Figuras 6 y 7). En particular, en la realizacion preferente, cada extremo 52 del cuerpo conformado 50 interactua con uno de los brazos alargados 12 de la segunda parte 6, y esta precisamente mueve al cuerpo conformado 50 de la posicion de enganche a la posicion de desenganche.
A su vez, el cuerpo conformado 50 esta asociado de manera corrediza con la primera parte 4 segun una linea de deslizamiento sustancialmente ortogonal tanto a la linea axial como a dicha linea transversal (por lo tanto, en uso, es, ventajosamente una linea vertical). Por lo tanto, el cuerpo conformado 50 puede ser movido entre una posicion de enganche, que corresponde a la configuracion de enganche de los medios 46 de enganche, y una posicion de desenganche, que corresponde a la configuracion de desenganche de los medios 46 de enganche.
Con mas detalle, cada extremo del cuerpo conformado 50 esta asociado de manera corrediza con uno de los brazos alargados 12 (se apoya sobre el segun una linea de apoyo paralela a la linea de deslizamiento), y cada uno de los brazos comprende una cara de apoyo sobre la cual se crea al menos una zona elevada 53 que se levanta segun una linea paralela a la linea de deslizamiento (en cambio, fuera de la zona elevada 53 la cara de apoyo tiene un perfil uniforme, en la misma posicion relativa, en cada plano transversal a la linea axial). A su vez, las zonas elevadas 53 son todas iguales en terminos de planos perpendiculares a la linea axial. Asi, en conjunto, las zonas
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20
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elevadas 53 estan disenadas para causar el movimiento del cuerpo conformado 50 de la posicion de enganche a la posicion de desenganche cuando interactuan con los extremos 52 del cuerpo conformado 50 (segun los metodos indicados posteriormente con mayor detalle).
Preferentemente, el cuerpo conformado 50 y/o el elemento perforador 44 comprenden una porcion conformada 54 que, sustancialmente, comprende una superficie dispuesta con un angulo con respecto a la linea de movimiento del elemento perforador 44 entre la posicion activa y la posicion inactiva. Durante el movimiento del elemento perforador 44 de la posicion inactiva a la posicion activa, el elemento perforador 44 y el cuerpo conformado 50 interactuan en la porcion conformada 54 para provocar el paso del cuerpo conformado 50 de la posicion de enganche a la posicion de desenganche.
Ademas, los medios 46 de enganche comprenden segundos miembros elasticos 55 que actuan operativamente sobre el cuerpo conformado 50 para empujarlo hacia la posicion de enganche y para mantener sus extremos 52 en contacto con los brazos alargados 12.
Segun se muestra claramente en los dibujos adjuntos, en la realizacion preferente, los medios 46 de enganche comprenden dos cuerpos conformados 50 montados uno frente al otro siguiendo la linea de deslizamiento y, que, respectivamente, estan cercanos y distanciados entre si cuando estan ambos en las respectivas posiciones, respectivamente de enganche y desenganche. Los segundos miembros elasticos 55 comprenden dos muelles helicoidales montados entre los correspondientes extremos 52 de los cuerpos conformados 50 para traccionarlos el uno hacia el otro. En consecuencia, por una parte, los cuerpos conformados 50 actuan uno encima y uno debajo del elemento perforador 44, y, por otra, sus extremos 52 estan acoplados uno encima y otro debajo del respectivo brazo alargado 12, que comprende dos zonas elevadas 53 que se extienden una hacia abajo y una hacia arriba (encima, debajo, arriba y abajo han de entenderse con referencia a la posicion de la unidad 1, en uso).
Obviamente, la presente invencion tambien versa sobre una maquina para elaborar bebidas haciendo pasar agua caliente a traves de capsulas 2 que contienen sustancias alimenticias en polvo, que comprende una unidad horizontal 1 del tipo descrito anteriormente. De la manera conocida, dicha maquina puede comprender medios para suministrar agua a los medios de inyeccion, medios para distribuir la bebida en la salida de los medios de recogida, etc.
El funcionamiento de la unidad 1 segun la presente invencion deriva de la descripcion de la estructura en lo que antecede.
Cuando la primera parte 4 y la segunda parte 6 estan en la posicion de insercion (Figuras 3 y 9), el panel movil 26 deja libre la abertura 25 a traves de la carcasa superior 9, y es posible insertar una capsula 2 a traves de ella.
Gracias a la gravedad, la capsula 2 asi insertada llega a los medios 24 de retencion, que estan colocados en la primera configuracion gracias a la insercion de las patas 30 en rodillo en el tramo distal 32 de los carriles 31 de deslizamiento relacionados y a la accion de los medios elasticos auxiliares 29. La pestana radial superior de la capsula 2 se inserta en los canales y la capsula 2 se detiene entre la primera parte 4 y la segunda parte 6 (Figura 4).
En ese punto, se accionan los medios 17 de movimiento reciproco, moviendo la primera parte 4 y la segunda parte 6 a la posicion operativa (Figuras 2 y 14).
Gracias a la interaccion de los imanes con los elementos ferromagneticos (Figura 9), el movimiento de la primera parte 4 y/o de la segunda parte 6 desde la posicion de insercion hacia la posicion operativa provoca inicialmente el movimiento del empujador 37 de la segunda posicion a la primera posicion. Sin embargo, cuando se alcanza la posicion intermedia, los elementos accionadores 40 se desacoplan de la porcion 39 del accionador, que ha alcanzado el fin de su carrera, y continuan su movimiento (Figuras 10 y 11).
Ademas, durante el cierre de la camara 8, las patas 30 en rodillo se deslizan a lo largo de los carriles 31 de deslizamiento hasta que alcanzan los tramos proximales (Figura 12), provocando, por lo tanto, que los elementos guia 27 se muevan a la segunda configuracion y a la liberacion de la capsula 2 en el alojamiento 5.
Ademas, durante el cierre de la unidad 1, tambien el fondo de la capsula 2 y, si es necesario, la tapa son perforados (Figuras 11 y 12). En particular, segun la realizacion preferente de esta invencion ilustrada en los dibujos adjuntos, durante la insercion de la capsula en el alojamiento, el fondo de la capsula es presionado (por los medios de retencion y/o la segunda parte) contra el elemento perforador 44, que lo penetra y, por lo tanto, crea el agujero que permite que salga la bebida. Una vez que se ha perforado el fondo, e inmediatamente antes de alcanzar la posicion operativa, los extremos 52 del cuerpo conformado 50 son adyacentes a las zonas elevadas 53 de los brazos (Figura 6). El subsiguiente movimiento relativo entre la segunda parte 6 y la primera parte 4 levanta los extremos 52 en las zonas elevadas 53 (Figura 7) que, por lo tanto, hacen que los cuerpos conformados 50 se separen entre si y, a su vez, que se desacoplen del elemento perforador 44 (Figura 13). Este, estando libre en ese punto, es empujado entonces hacia la posicion inactiva por los primeros miembros elasticos 47 (Figura 14), y se desacopla del fondo perforado de la capsula 2 a traves del cual puede salir entonces la bebida.
Por ultimo, cuando ha terminado la extraccion de la capsula 2, los medios 17 de movimiento reciproco mueven la primera parte 4 y/o la segunda parte 6 de la posicion operativa a la posicion de insercion. En consecuencia, los elementos accionadores 40 se deslizan inicialmente con respecto a la porcion 39 del accionador, pero en la posicion intermedia se acoplan con la porcion 39 de accionador (Figura 16) y, de ese momento en adelante, empujan al 5 empujador 37 de la primera posicion a la segunda posicion. Por lo tanto, las cabezas 38 del empujador 37 actuan en el fondo de la capsula 2, expulsandola del alojamiento 5.
La presente invencion aporta importantes ventajas.
De hecho, los medios perforadores del fondo segun la presente invencion, por una parte, garantizan la perforacion cierta de la capsula durante la etapa de insercion y, por otra, particularmente si usan una cuchilla, permiten los 10 mismos beneficios de calidad descritos en la patente EP 2000063.
Por ultimo, deberia hacerse notar que la presente invencion es relativamente facil de producir y que incluso el coste ligado a la implementacion de la invencion no es muy elevado. La invencion descrita en lo que antecede puede ser modificada y adaptada de varias formas sin apartarse por ello del alcance del concepto inventivo. Ademas, todos los detalles de la invencion pueden ser sustituidos con otros elementos tecnicamente equivalentes y los materiales 15 usados, asi como las formas y las dimensiones de los diversos componentes pueden variar segun los requisitos.
Clave

unidad horizontal 1

capsula 2

estructura de apoyo 3

primera parte 4

alojamiento 5

segunda parte 6

pestana anular 7

camara de extraccion 8

carcasa superior 9

carcasa inferior 10

hendidura 11

brazos alargados 12

medios de inyeccion de agua 13

medios de recogida de la bebida 14 medios de penetracion 15

medios perforadores 16

medios de movimiento 17

arbol de movimiento 18

ciguenal 19

extremo exterior 20

biela 21

extremo trasero 22

extremo delantero 23

medios de retencion 24

abertura 25

panel 26

elementos guia 27

asiento 28

medios elasticos auxiliares 29

pata en rodillo 30

carril de deslizamiento 31

tramo distal 32

tramo proximal 33

tramo inclinado 34

agrandamiento 35

medios de expulsion 36

empujador 37

cabeza 38

porcion de accionador 39

elemento accionador 40

iman 41

elemento ferromagnetico 42

cuerpo principal 43

elemento perforador 44

cuchilla 45

medios de enganche 46

primeros miembros elasticos 47

porcion base 48

canal 49

cuerpo conformado 50

diente de enganche 51

extremo 52

zona elevada 53

porcion conformada 54

segundos miembros elasticos 55

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
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    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Una unidad horizontal para elaborar bebidas usando capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo, que comprende:
    una estructura (3) de apoyo;
    al menos una primera parte (4) montada sobre la estructura (3) de apoyo y formando un alojamiento (5) para recibir una capsula (2) que contiene una sustancia alimenticia en polvo para ser extraida; una segunda parte (6) montada sobre la estructura (3) de apoyo y conformada como un elemento para cerrar el alojamiento (5),
    siendo horizontalmente movil al menos una de la primera parte (4) y de la segunda parte (6) con respecto a la otra entre una posicion operativa en la que las dos partes estan acopladas y formando entre ellas, en el alojamiento (5), una camara (8) de extraccion en la que la capsula (2) puede ser retenida, y una posicion de insercion de la capsula (2) en la que estan distanciadas y permiten que dicha capsula (2) sea situada entre ellas;
    siendo mutuamente moviles de forma sustancial las dos partes (4), (6) a lo largo de una linea axial paralela al eje central de dicho alojamiento (5) y que, en uso, esta colocada de forma sustancialmente horizontal; medios (13) de inyeccion de agua y medios (14) de recogida de la bebida operativamente asociados con la camara (8) para, respectivamente, en uso, enviar agua al interior de la capsula (2) contenida en la camara (8) y recoger una bebida que sale de la capsula (2);
    medios (17) de movimiento para el movimiento reciproco de las dos partes (4), (6) montados entre la estructura (3) de apoyo y al menos la parte movil de la primera parte (4) y de la segunda parte (6); medios (24) de retencion para retener una capsula (2) interpuesta entre la primera parte (4) y la segunda parte (6) cuando estas estan colocadas en la posicion de insercion; y
    medios (36) de expulsion para expulsar la capsula (2) del alojamiento (5) cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) son movidas de la posicion operativa a la posicion a la posicion de insercion;
    caracterizada:
    por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden medios perforadores (16) para perforar el fondo de la capsula (2), que, a su vez, comprenden al menos un elemento perforador (44) movil entre una posicion activa en la que, en uso, puede interferir con una capsula (2) insertada en el alojamiento (5) para perforarla, y una posicion inactiva en la que esta retraido con respecto a la posicion activa y en la que, en uso, esta distanciado del fondo de una capsula (2) insertada en la camara (8);
    por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden medios (46) de enganche operativamente asociados con la primera parte (4) y conmutables entre una configuracion de enganche, en la que retienen al elemento perforador (44) en la posicion activa, y una configuracion de desenganche, en la que permiten el movimiento del elemento perforador (44) desde la posicion activa; estando los medios perforadores (16) en la posicion activa y estando los medios (46) de enganche en la configuracion de enganche cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) estan en la posicion de insercion;
    por que los medios (14) de recogida de la bebida comprenden primeros miembros elasticos (47) que actuan operativamente sobre el elemento perforador (44) para empujarlo hacia la posicion inactiva; y por que, durante un movimiento de la primera parte (4) y/o de la segunda parte (6) de la posicion de insercion a la posicion operativa, cerca de la posicion operativa o en la misma, la segunda parte (6) conmuta los medios (46) de enganche de la configuracion de enganche a la configuracion de desenganche; y por que, durante un movimiento de la primera parte (4) y/o de la segunda parte (6) de la posicion operativa a la posicion de insercion, la segunda parte (6) mueve al elemento perforador (44) de la posicion inactiva a la posicion activa.
  2. 2. La unidad horizontal segun la reivindicacion 1 caracterizada porque el elemento perforador (44) comprende al menos una cuchilla (45).
  3. 3. La unidad horizontal segun la reivindicacion 1 o 2 caracterizada porque los medios (46) de enganche comprenden al menos un cuerpo conformado (50), alargado siguiendo una linea transversal a la linea axial y que comprende una porcion central que comprende al menos un diente (51) de enganche acoplable al elemento perforador (44) en la configuracion de enganche para mantenerlo en esa configuracion, y dos extremos (52) operativamente conectados a la segunda parte (6), estando el cuerpo conformado (50) tambien asociado de forma corrediza con la primera parte (4), segun una linea de deslizamiento sustancialmente ortogonal tanto a la linea axial como a dicha linea transversal, entre una posicion de enganche correspondiente a la configuracion de enganche y una posicion de desenganche correspondiente a la configuracion de desenganche.
  4. 4. La unidad horizontal segun la reivindicacion 3 caracterizada porque el cuerpo conformado (50) y/o el elemento perforador (44) tambien comprenden una porcion conformada (54) que sustancialmente comprende una superficie dispuesta con un angulo con respecto a una linea de movimiento del elemento perforador (44) entre la posicion activa y la posicion inactiva, durante el movimiento del elemento perforador (44) de la posicion inactiva a la posicion activa, interactuando el elemento perforador (44) y el cuerpo conformado (50) en dicha
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    porcion conformada (54) para provocar el paso del cuerpo conformado (50) de la posicion de enganche a la posicion de desenganche.
  5. 5. La unidad horizontal segun la reivindicacion 3 o 4 caracterizada porque los medios (46) de enganche tambien comprenden segundos miembros elasticos (55) que actuan operativamente sobre el cuerpo conformado (50) para empujarlo hacia la posicion de enganche.
  6. 6. La unidad horizontal segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 caracterizada porque la segunda parte (6) comprende dos brazos alargados (12) alargados siguiendo una linea sustancialmente paralela a la linea axial y extendiendose al menos parcialmente en dos lados opuestos de la primera parte (4) al menos cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) estan en la posicion operativa, y porque cada brazo alargado (12) interactua con uno de los extremos (52) del cuerpo conformado (50) para mover este de la posicion de enganche a la posicion de desenganche.
  7. 7. La unidad horizontal segun la reivindicacion 6 caracterizada porque cada extremo (52) del cuerpo conformado (50) esta asociada de manera corrediza con uno de dichos brazos (12), y porque los brazos (12) comprenden cada uno al menos una zona elevada (53) que se eleva segun una linea paralela a la linea de deslizamiento, estando disenadas las zonas elevadas (53) para provocar el movimiento del cuerpo conformado (50) de la posicion de enganche a la posicion de desenganche cuando interactuan con los extremos (52) del cuerpo conformado (50).
  8. 8. La unidad horizontal segun una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 caracterizada porque los medios (46) de enganche comprenden dos de dichos cuerpos conformados (50) montados uno frente al otro siguiendo dicha linea de deslizamiento y respectivamente cerca y separados uno del otro cuando estan ambos en las posiciones respectivas de enganche y desenganche, respectivamente.
  9. 9. La unidad horizontal segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque tambien comprende medios (36) de expulsion para expulsar la capsula (2) del alojamiento cuando la primera parte (4) y la segunda parte (6) son movidas de la posicion operativa a la posicion de insercion, porque los medios (36) de expulsion comprenden al menos un empujador (37) asociado de manera corrediza con la primera parte (4) y equipado con una cabeza (38) colocada en la camara (8) y una porcion (39) de accionador situada fuera de la camara, siendo el empujador (37) movil entre una primera posicion, en la que la cabeza (38) permite la insercion de una capsula (2) en el alojamiento (5) y una segunda posicion, en la que la cabeza (38) impide la insercion de una capsula (2) en el alojamiento (5), porque la segunda parte (6) actua sobre la porcion (39) de accionador para empujar al empujador (37) a la primera posicion, y porque el elemento perforador (44) esta acoplado de manera corrediza el empujador (37) para moverse con respecto a el cuando pasa de la posicion activa a la posicion inactiva y para ser movido a la posicion activa por el empujador (37) cuando el empujador (37) pasa de su primera posicion propia a la segunda posicion.
  10. 10. La unidad horizontal segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque la primera parte (4) es fija con respecto a la estructura (3) de apoyo, porque la segunda parte (6) se mueve con respecto a la primera parte (4), y porque los medios (24) de retencion se mueven con la segunda parte (6), para insertar la capsula (2) en el alojamiento y, subsiguientemente, dejarla suelta antes de que la primera parte (4) y la segunda parte (6) alcancen la posicion operativa.
  11. 11. Una maquina para elaborar bebidas haciendo que agua caliente atraviese capsulas que contienen sustancias alimenticias en polvo, caracterizada porque comprende una unidad horizontal (1) segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
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