ES2852498T3 - Unidad dispensadora accionada por palanca para máquinas de café - Google Patents

Abstract

Unidad dispensadora (1) accionada por una palanca (16), para su uso en una máquina de café expreso, que comprende una carcasa (2) que se extiende principalmente en dirección vertical entre una base inferior (3) y un elemento transversal superior (4), un árbol (5) situado dentro de dicha carcasa (2) y que se traslada libremente a lo largo de dicha extensión vertical, dicho árbol (5) tiene un extremo superior (6) y un extremo inferior (7), una primera abertura (8) formada en dicha base inferior (3) de la carcasa, dicho extremo inferior (7) del árbol (5) se extiende a través de dicha abertura (8) por debajo de la base (3), un disco (11) unido al extremo inferior (7) de dicho árbol (5) perpendicular a su eje vertical, una segunda abertura (14) formada en el elemento transversal superior (4) de dicha carcasa (2), alineada con el extremo superior (6) de dicho árbol (5) que sobresale de dicha abertura (14), un miembro elástico (15), que reacciona entre dicho disco (11) soportado por el extremo inferior (7) del árbol (5) y dicho elemento transversal superior (4) de dicha carcasa (2), una palanca con forma de varilla (16), con un extremo libre (16a) y con el extremo opuesto (16b) conectado operativamente a dicho extremo superior (6) de dicho árbol (5) con una leva (19, 20, 21, 22) y un mecanismo de rodillo de leva (23, 24) interpuesto entre ellos, dicha base (3) de la carcasa (2) está equipada con medios de acoplamiento (8a) situados en dicha primera abertura (8) y adaptados para recibir y sujetar un portafiltro (28) para una dosis determinada de posos de café, así como medios (32) para accionar el suministro de agua caliente en dicho portafiltro (28) cuando este último se coloca contra dicha primera abertura (8), caracterizada porque dicha palanca (16) está montada para poder ser desplazada angularmente alrededor de un pivote (18) soportado por dicha carcasa (2) con un eje (X-X) perpendicular al eje vertical de dicho árbol (5), en donde la leva (19, 20, 21, 22) de dicho mecanismo de leva está montada en dicho pivote (18) y puede desplazarse angularmente con dicha palanca (16), en donde el rodillo de leva (23, 23) está conectado a dicho extremo superior (6) de dicho árbol (5), y en donde la unidad dispensadora incluye un motor eléctrico de corriente continua (26), cuyo rotor está conectado a dicho pivote (18), y medios seleccionables por el operador (26a) para conectar y desconectar el suministro de energía a dicho motor (26).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad dispensadora accionada por palanca para máquinas de café

La presente invención se refiere a una unidad dispensadora accionada por palanca para su uso en máquinas de café expreso, así como a una máquina de café expreso que comprende una o más unidades dispensadoras accionadas por palanca.

Las unidades accionadas por palanca, también conocidas como dispensadores de pistón, son bien conocidas en el campo de las máquinas de café expreso ya que fomentaron el nacimiento y desarrollo del café expreso, por lo que una máquina con dicho dispensador es conocida por muchos operadores en el campo como la verdadera máquina de café expreso italiano.

El término unidad dispensadora accionada por palanca para una máquina de café expreso tiene por objeto designar un dispositivo que comprende una carcasa, que se extiende principalmente en una dirección vertical, entre una base inferior y un elemento transversal superior, un árbol ubicado dentro de dicha carcasa y que se traslada libremente a lo largo de dicha extensión vertical. El árbol tiene un extremo superior y un extremo inferior. Se forma una primera abertura en dicha base inferior de la carcasa, y el extremo inferior del árbol se extiende a través de dicha abertura debajo de la base. Un disco, que actúa como pistón, está unido al extremo inferior de dicho árbol perpendicularmente al eje vertical del mismo. Una segunda abertura formada en el elemento transversal superior de dicha carcasa se alinea con el extremo superior de dicho árbol que sobresale del mismo.

Un elemento elástico, prácticamente un resorte helicoidal, se monta coaxialmente con el árbol entre dicho disco soportado por el extremo inferior del árbol y dicho elemento transversal superior de la carcasa. Una palanca en forma de varilla se conecta operativamente, con uno de sus extremos, a dicho extremo superior de dicho árbol con la interposición de un mecanismo de leva montado en un pasador cuyo eje es perpendicular al eje vertical del árbol.

Por último, el dispositivo está equipado con medios de acoplamiento ubicados en dicha primera abertura de la base de la carcasa y adaptados para recibir y retener un portafiltro para una dosis determinada de posos de café, así como medios adaptados para accionar el suministro de agua caliente en el portafiltro, cuando este último se coloca contra la abertura de la base.

Para preparar café con el dispensador accionado por palanca antes mencionado, una vez que el portafiltro ha sido posicionado con la dosis indicada de posos de café, debajo de la abertura de la base de la carcasa, el operador tirará manualmente la palanca hacia abajo impartiendo así un desplazamiento angular con respecto a la carcasa.

Mediante los mecanismos de leva antes mencionados, la palanca levantará el árbol cuyo extremo tiene el disco unido al mismo. Este último comprimirá el miembro elástico en la carcasa entre el disco y el elemento transversal superior de la carcasa en forma de jaula.

El desplazamiento angular de la palanca se detiene por el mecanismo de leva cuando la compresión del elemento elástico alcanza un valor predeterminado y el mecanismo de leva alcanza una sección del perfil que corresponde a una posición de bloqueo para la palanca.

Luego, al impartir un ligero desplazamiento angular a la palanca, el operador saldrá de la posición de bloqueo y comenzará a dispensar la bebida.

Esto ocurrirá mediante el accionamiento automático de los medios de suministro de agua caliente, que suministran agua caliente hacia el portafiltro y mediante la expansión del elemento elástico que libera la energía acumulada durante la compresión sobre el disco, que ahora actúa como pistón.

A medida que se dispensa la bebida, la expansión del elemento elástico también hace que la palanca vuelva a su posición inicial o de espera.

Cuando la dosis de posos de café está en el portafiltro y el agua caliente fluye a través de la dosis para formar la bebida, es decir, durante el funcionamiento normal del dispensador, el movimiento de retorno angular de la palanca se produce de forma gradual y lenta, sin provocar ningún peligro al operador, que está cerca de la máquina.

En la práctica se descubrió que, en particular cuando varios operadores usan la máquina de café, la palanca puede desplazarse y el elemento elástico puede comprimirse sin una dosis adecuada de posos de café en el portafiltro o con el portafiltro mal acoplado bajo la abertura de la base de la carcasa.

En este caso, a medida que la palanca se aleja de su posición de bloqueo, lo que automáticamente iniciará la dispensación de bebidas, la palanca volverá repentina y rápidamente a su posición inicial, ya que su recorrido no puede ralentizarse por la oposición del flujo de agua caliente a través de la dosis que forma la bebida sobre el disco-pistón.

Eso potencialmente creará un peligro para el operador, que puede ser golpeado por el extremo libre de la palanca, ya que este último regresa abruptamente a su posición inicial o de espera. Un documento que divulga las características del preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US 2017/332828.

En virtud de lo anterior, un objeto de la presente invención es proporcionar una unidad dispensadora accionada por palanca o pistón para su uso en máquinas de café expreso que no provoque el peligro antes mencionado si no se coloca una dosis de posos de café en el portafiltro o si el portafiltro está mal colocado o no está colocado por completo en el dispensador. Otro objeto de la invención es proporcionar una unidad dispensadora accionada por palanca o pistón para su uso con una máquina de café expreso que proporcione al operador una fuerza auxiliar, en caso de ser necesario, para llevar a cabo la operación de carga del elemento elástico impartiendo un desplazamiento angular de la palanca asistido por potencia. Estos y otros objetos, como se explicará mejor a continuación, se cumplen mediante una unidad dispensadora accionada por palanca para máquinas de café expreso, como se define en la reivindicación 1 adjunta.

La invención se describirá con mayor detalle en referencia a una realización preferida de la misma, brindada a modo de ilustración ejemplar y sin limitación, y mostrada en los dibujos adjuntos, en donde:

- La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva del conjunto de una unidad dispensadora accionada por palanca de la invención, sin portafiltro, con la palanca en posición de espera;

- La figura 2 muestra una vista esquemática en perspectiva del conjunto de una unidad dispensadora accionada por palanca de la invención, sin portafiltro, con la palanca en posición de bloqueo;

- La figura 3 muestra una vista esquemática en perspectiva despiezada del conjunto de las partes de la unidad dispensadora accionada por palanca sin el portafiltro;

- La figura 4 muestra una sección transversal esquemática de la unidad dispensadora accionada por palanca de la invención con la palanca en la posición de bloqueo y el portafiltro acoplado a la unidad;

- La figura 5 muestra una vista lateral esquemática de una máquina de café expreso con una unidad dispensadora accionada por palanca que muestra el recorrido angular cubierto por la palanca a medida que se mueve desde la posición de bloqueo a la posición de espera y viceversa.

Con referencia a las figuras antes mencionadas, y particularmente a las figuras 1, 2 y 3, la unidad dispensadora accionada por palanca se designa generalmente con el número 1. Comprende una carcasa 2, que se extiende principalmente en dirección vertical, por ejemplo en forma de jaula, con un contorno lateral abierto, que se extiende entre una base inferior 3 y un elemento transversal superior 4.

Un eje 5 con un extremo superior 6 y un extremo inferior 7 se coloca en dicha carcasa 2 y se traslada libremente a lo largo de dicha extensión vertical. Se forma una primera abertura 8 en dicha parte subterránea 3 de la carcasa 2. El extremo inferior 7 del árbol 5 se extiende a través de dicha abertura 8 por debajo de la base 3 penetrando en una cámara 9 de un cuerpo 9a, que tiene un paso 10 alineado con la abertura 8 de la base 3.

Un disco 11, que también actúa como pistón, está unido al extremo inferior 7 del árbol 5, por medio de una sección roscada 12, perpendicular al eje vertical del árbol. El disco de pistón 11 está equipado con anillos de sellado 13 convencionales, que están adaptados para cooperar con la pared cilíndrica interna de la cámara 9, mientras se dispensa la bebida, como se explica con más detalle a continuación.

Una segunda abertura 14 formada en el elemento transversal superior 4 de dicha carcasa 2, está alineada con el extremo superior 6 del árbol 5 que sobresale del mismo.

Un elemento elástico, prácticamente un resorte helicoidal 15, se coloca coaxialmente con el árbol 5 entre dicho disco 11 soportado por el extremo inferior 7 del árbol 5 y dicho elemento transversal superior 4 de la carcasa 2. Una palanca en forma de varilla 16, con un extremo libre 16a y un extremo opuesto en forma de horquilla 17, está montada en la carcasa 2 a través de un pasador 18 y está adaptada para desplazarse angularmente alrededor del eje XX, coincidiendo con dicho pasador 18, entre una primera posición de espera "A", como se muestra en la figura 1, y una segunda posición de bloqueo, "S", como se muestra en la figura 2, que se explicará con más detalle a continuación.

Las levas 19 y 20 están montadas en el mismo pasador 18, y sus perfiles 21 y 22 están acoplados de forma deslizante con los respectivos cojinetes de bolas 23 y 24 soportados por el pasador 25 que está acoplado transversalmente en el orificio 25a en el extremo 6 del árbol 5.

Las levas 19 y 20 montadas en el pasador 18, y unidas rígidamente al mismo, y los cojinetes 23 y 24 soportados por el árbol 25 forman un mecanismo de leva y rodillo de leva que proporciona una conexión funcional entre la palanca 16 y el extremo superior 6 de dicho árbol 5.

Según la invención, el rotor de un motor eléctrico de corriente continua, generalmente referenciado con 26 en la figura 1, se monta en el mismo eje XX del pasador 18 con la interposición de un dispositivo de acoplamiento axial 27 que, según una realización de la invención, permite acoplamiento giratorio entre el rotor del motor y el pasador 18 en un sentido de rotación, como se explica más claramente a continuación.

Según un modo de realización no limitativo, el rotor mencionado es del tipo que comprende imanes permanentes.

Con referencia a las figuras 4 y 5, se observará que para preparar café expresó usando una unidad de palanca de la invención, se coloca un portafiltro 28 con una dosis predeterminada 29 de posos de café debajo de la cámara dispensadora 9 usando medios de acoplamiento convencionales 8a para mantenerlo en su posición correcta.

La cámara 9 está en comunicación con una fuente 30 de agua caliente, a través de un conducto 31 que está cerrado por una válvula controlable 32.

La operación de dispensación es establecida por el operador desplazando angularmente la palanca 16 alrededor del eje XX, desde su posición de espera A, como se muestra en las figuras 1 y 5, a su posición de bloqueo, S, como se muestra en la figura 2 y en la figura 5. Tal desplazamiento angular de la palanca 16, provocará, por medio de las levas 21 y 22 en contacto con los cojinetes de bolas 23 y 24, la elevación del árbol 5 con su disco-pistón 11.

Esto último hace que el resorte helicoidal 15 se comprima contra el elemento transversal 4 de la carcasa 2. El resorte permanece en esta posición comprimida mientras la palanca 16 permanezca en su posición de bloqueo S, determinada por una sección particular de los perfiles 21 y 22 de las levas 19 y 20.

Cuando se va a preparar una bebida, un pequeño empuje sobre la palanca 16 hará que salga de la posición de bloqueo, liberando así el resorte 15 de su estado comprimido y haciendo que el disco 11 caiga en la cámara 9 y presione el agua caliente a través de la dosis de posos de café en el portafiltro subyacente 28. La bebida dispensada se recoge en la taza 33.

Al mismo tiempo que el disco-pistón 11 se mueve hacia abajo, la palanca 16 se mueve angularmente de regreso a la posición de espera A a una velocidad más lenta, debido a la oposición contra el disco 11 del flujo de agua caliente que está formando la bebida dentro del cámara 9.

Con tal tipo de movimiento, el extremo libre de movimiento angular 16a de la palanca 16 no provoca situaciones peligrosas para el operador.

Por el contrario, si el portafiltro 28 se ha colocado en una posición incorrecta o sin dosis de posos de café en el mismo, el desplazamiento de la palanca 16 desde la posición de bloqueo "S" para dispensar la bebida provocará un rápido retorno del mismo a la posición de estado de espera "A", porque no se ejerce fuerza de oposición sobre el disco-pistón 11. Según la invención, en estas circunstancias, el desplazamiento de la palanca 16 es frenado por el motor de corriente continua 26, cuyo estator, en el caso de una selección de funcionamiento totalmente manual, está en cortocircuito. Esto se debe a que el rotor que se monta en el pasador 18 es girado por el árbol ascendente 5 y por el movimiento de las levas 19, 20, cuyos perfiles se acoplan con los rodillos de levas formados por los cojinetes de bolas 23 y 24, y genera un campo magnético que es contrarrestado por el inducido en el estator en cortocircuito.

La seguridad del operador está así garantizada incluso en este caso de colocación incorrecta de la unidad.

Según una realización alternativa de la invención, el motor 26 no solo actúa como freno para contrarrestar el rápido movimiento ascendente de la palanca 16 cuando el portafiltro 28 no está correctamente fijado o cuando no hay dosis de posos de café, sino que también puede actuar, al accionarse, como un servomotor que actúa sobre la palanca 16 a medida que se mueve hacia debajo de la carga del resorte helicoidal 15, cuando lo selecciona el operador, por ejemplo, con un selector 26a colocado en la propia palanca 16. Aquí, el dispositivo de acoplamiento axial 27 debería permitir un acoplamiento giratorio en ambos sentidos de rotación.

Según otra realización alternativa de la invención, la palanca 16 puede incluir un sensor de tensión, que detecta la cantidad de fuerza aplicada a la palanca para el desplazamiento angular de la misma y proporciona una señal correspondiente, una unidad receptora para recibir la señal correspondiente a la cantidad de tensión que ha sido detectada, una unidad de procesamiento y transmisión para procesar y transmitir una señal de control para controlar el suministro de energía a dicho motor en proporción a la cantidad de señal de tensión que ha sido detectada.

Por consiguiente, el dispositivo de acoplamiento 27, cuando el motor 26 se acciona para proporcionar servoasistencia parcial para el accionamiento manual de la palanca 16, también debe incluir la posibilidad de una operación por fricción.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Unidad dispensadora (1) accionada por una palanca (16), para su uso en una máquina de café expreso, que comprende una carcasa (2) que se extiende principalmente en dirección vertical entre una base inferior (3) y un elemento transversal superior (4), un árbol (5) situado dentro de dicha carcasa (2) y que se traslada libremente a lo largo de dicha extensión vertical, dicho árbol (5) tiene un extremo superior (6) y un extremo inferior (7), una primera abertura (8) formada en dicha base inferior (3) de la carcasa, dicho extremo inferior (7) del árbol (5) se extiende a través de dicha abertura (8) por debajo de la base (3), un disco (11) unido al extremo inferior (7) de dicho árbol (5) perpendicular a su eje vertical, una segunda abertura (14) formada en el elemento transversal superior (4) de dicha carcasa (2), alineada con el extremo superior (6) de dicho árbol (5) que sobresale de dicha abertura (14), un miembro elástico (15), que reacciona entre dicho disco (11) soportado por el extremo inferior (7) del árbol (5) y dicho elemento transversal superior (4) de dicha carcasa (2), una palanca con forma de varilla (16), con un extremo libre (16a) y con el extremo opuesto (16b) conectado operativamente a dicho extremo superior (6) de dicho árbol (5) con una leva (19, 20, 21, 22) y un mecanismo de rodillo de leva (23, 24) interpuesto entre ellos, dicha base (3) de la carcasa (2) está equipada con medios de acoplamiento (8a) situados en dicha primera abertura (8) y adaptados para recibir y sujetar un portafiltro (28) para una dosis determinada de posos de café, así como medios (32) para accionar el suministro de agua caliente en dicho portafiltro (28) cuando este último se coloca contra dicha primera abertura (8), caracterizada porque dicha palanca (16) está montada para poder ser desplazada angularmente alrededor de un pivote (18) soportado por dicha carcasa (2) con un eje (X-X) perpendicular al eje vertical de dicho árbol (5), en donde la leva (19, 20, 21, 22) de dicho mecanismo de leva está montada en dicho pivote (18) y puede desplazarse angularmente con dicha palanca (16), en donde el rodillo de leva (23, 23) está conectado a dicho extremo superior (6) de dicho árbol (5), y en donde la unidad dispensadora incluye un motor eléctrico de corriente continua (26), cuyo rotor está conectado a dicho pivote (18), y medios seleccionables por el operador (26a) para conectar y desconectar el suministro de energía a dicho motor (26).

2. Unidad dispensadora según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios seleccionables por el operador (26a) para conectar y desconectar el suministro de energía a dicho motor (26) comprenden un cortocircuito del devanado estatórico de dicho motor eléctrico (26).

3. Unidad dispensadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el rotor de dicho motor eléctrico es del tipo que comprende imanes permanentes.

4. Unidad dispensadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dicho rodillo de leva (23, 24) conectado con dicho extremo superior (6) de dicho árbol (5) comprende al menos un cojinete de bolas para contacto con el perfil (21, 22) de la leva (19, 20) del mecanismo de leva.

5. Unidad dispensadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dichos medios (26a) para conectar y desconectar el suministro de energía a dicho motor (26) están colocados en dicha palanca (16).

6. Unidad dispensadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dichos medios (26a) para conectar y desconectar el suministro de energía a dicho motor (26) comprenden un sensor de tensión, que detecta la cantidad de fuerza aplicada a dicha palanca (16) para su desplazamiento angular y proporciona una señal correspondiente, una unidad receptora para recibir la señal correspondiente a la cantidad de tensión que se ha detectado, una unidad de procesamiento y transmisión para procesar y transmitir una señal de control para controlar el suministro de energía a dicho motor en proporción a la cantidad de señal de estrés que se ha detectado.