ES2892100A1 - Unidad de procesamiento para maquina automatica o semi-automatica de preparacion de cafe - Google Patents

Abstract

Unidad de procesado para máquina de café caracterizada porque comprende al menos: un bastidor, un cilindro hueco interior al bastidor, un filtro, un elemento de prensado, y medios de accionamiento del elemento de prensado, un elemento de evacuación y medios de accionamiento del elemento de evacuación, un elemento de alimentación de café, y un depósito de residuos; donde: el cilindro hueco está comprendido dentro del bastidor, comprendiendo un movimiento en dirección longitudinal para la formación de la cámara de infusión junto con el filtro, el elemento de prensado está colocado en un primer extremo del conducto, y comprende un movimiento en dirección paralela o sustancialmente paralela al eje longitudinal del conducto interior del bastidor, el filtro está colocado en un segundo extremo del conducto interior del bastidor, y el elemento de evacuación comprende un movimiento de traslación perpendicular o sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del conducto.

Description

UNIDAD DE PROCESAMIENTO PARA MÁQUINA AUTOMÁTICA O

SEMI-AUTOMÁTICA DE PREPARACIÓN DE CAFÉ

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a una máquina automática o semi-automática de preparación de bebidas mediante infusión, más concretamente a la unidad de prensado que utilizan estas máquinas para preparar infusiones de café de manera autónoma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, son ampliamente conocidas las máquinas de preparación de bebidas mediante infusión de un líquido, haciéndolo interactuar con una porción de una sustancia que le aporte sabor (como puede ser café o té) durante un tiempo determinado, de manera que la sustancia saborizante se mezcle con el líquido por infusión o disolución, obteniendo una bebida consumible con un sabor determinado.

La manera común de actuar de este tipo de máquinas se basa en que la sustancia saborizante puede ser almacenada durante un periodo largo de tiempo, sin embargo, la bebida obtenida está pensada para ser consumida en el instante siguiente a la preparación.

Estas máquinas utilizan una sustancia saborizante, que es atravesada por un líquido a una temperatura determinada, favoreciendo la extracción del sabor, durante un tiempo determinado y a una presión dada.

Este tipo de máquinas comprende, generalmente, un depósito de líquidos de manera que, el dispositivo de preparación de bebidas está en situación de poder preparar una bebida en cualquier instante, tomando el líquido del depósito mencionado. Para ello, la máquina cuenta con un conducto para fluidos que lo transporta desde el depósito de líquidos hasta el elemento de preparación de bebidas.

Adicionalmente, para poder preparar bebidas utilizando líquidos a una temperatura determinada (por ejemplo, agua caliente), la máquina cuenta con un elemento calefactor que podrá calentar el líquido, preparándolo para la infusión o disolución.

Comúnmente, estas máquinas, para facilitar la utilización y automatizar el proceso, cuentan con un cuadro de mando, que garantiza el funcionamiento correcto de la máquina de preparación de bebidas de forma automática, requiriendo una mínima intervención por parte del usuario.

Además, podrá satisfacer la demanda da diferentes usuarios, según sus preferencias a la hora de realizar la bebida, pudiendo variar cantidades, temperaturas, proporciones, etc. Para ello, contará con diferentes modos de servicio que pueden ser activados independientemente unos de otros. Por ello, este tipo de máquinas cuentan al menos con un modo de servicio para preparar una bebida.

Atendiendo a los documentos que son propiedad del estado de la técnica actual, podemos encontrar diferentes documentos que hacen referencia a este tipo de máquinas.

En el documento ES2699583, se presenta una máquina de preparación de bebidas que comprende un recipiente para líquidos, un dispositivo de preparación de bebidas, un conducto para fluidos, un dispositivo de alojamiento para alojar un filtro un sensor para detectar un filtro y un dispositivo de mando, en el que el sensor está configurado para generar una señal, que contiene información sobre si hay un filtro para líquidos colocado en la posición de filtro predeterminada.

En el documento US2018/0020867, se presenta una máquina de café que comprende, un controlador, un elemento calefactor que calienta un flujo para realizar la infusión del agua, una unidad de infusión móvil que comprende una cámara de infusión abierta conectada a un conducto de dispensado, para suministrar el café, y un pistón de eyección que se desliza por la cámara de infusión. También cuenta con conductos para suplir agua a la cámara de infusión, y un pistón para cerrar la cámara de infusión.

El anterior documento plantea el siguiente procedimiento: alimentación de café en la cámara de infusión a través de la boca abierta, un movimiento de la cámara de infusión hacia el pistón de cierre de la propia cámara, envío de un flujo de agua caliente en un rango de temperaturas que comprende desde los 85°C hasta los 100°C, y con una presión que varía desde la presión atmosférica hasta los 2x105 Pa. Tras un periodo de tiempo (de infusión) determinado se retira la cámara de infusión a través de un movimiento de traslación con misma dirección que el primer movimiento, pero en sentido contrario. Al final del proceso, se extrae el resto del café que ya ha sido utilizado hasta un tanque de residuos de café.

En el documento US10130207, se presenta un invento relativo a un proceso para preparar café en un aparato dispensador de bebidas, en el que la máquina tiene un conducto de alimentación montado en una estructura de soporte, que está preparado para rotar con respecto a dicha estructura, para alimentar el café a la cámara de infusión. En este caso, tanto la cámara de infusión como el conducto de alimentación están posicionados de forma que se dispensa la cantidad de café deseada en la cámara.

En el documento EP0334571, se presenta un invento relativo a una máquina de preparación de bebidas que comprende un punto de entrada para el conjunto de la máquina, una estación de elaboración de bebidas dentro de la máquina, a la que se le suministra una solución acuosa para producir la bebida requerida. Cuanta con medios de accionamiento que transportan el paquete desde la sección de entrada hasta la estación de elaboración de la bebida. Los medios de accionamiento cuentan con un acoplamiento entre una parte de accionamiento y una parte asociada con el propio paquete.

Como se puede observar, todos los sistemas plantean un elemento de preparación de café, compuesto por: un depósito de café en grano, un molino para hacer café molido a partir del grano de café, una cazoleta en la cámara de infusión, un sistema de prensado, un depósito de agua, una conducción de líquidos desde el depósito hasta la cámara de infusión, un elemento calefactor para calentar el agua, y medios de dosificación de agua a la cámara de infusión.

Estos sistemas comprenden un funcionamiento que comprende numerosas piezas y subconjuntos, que se encuentran totalmente integrados en el bastidor de la máquina de preparación de café y que dificultan en gran medida tanto la limpieza de la unidad de prensado, como el espacio donde se aloja esta, viéndose obligado el usuario a tener que desmontarla si desea hacer una correcta higienización de la cafetera a fin de que no se vea perjudicada la vida útil del producto por posibles daños en los mecanismos que la conforman, así como para mantener las condiciones del equipo que permiten obtener la bebida sin que sean perjudicadas sus cualidades por agentes externos a la calidad de la sustancia saborizante.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados, es decir, busca lograr la extracción de la bebida infusionada con una unidad de procesado lo más encapsulada posible, con el objetivo de recoger la mayor parte de suciedad generada, debido a que en esta parte es donde se realiza el tratamiento del café una vez molido y donde se evacúa los restos que se depositan en el deposito de posos.

Para lograrlo, la unidad de procesado objeto de la presente invención consta de cinco partes principales:

- un tubo exterior o bastidor del conjunto, que será el encargado de encapsular el conjunto y que tendrá, preferiblemente, forma cilíndrica o sustancialmente cilíndrica;

- un cilindro hueco, a modo de tubo interno, situado en el interior del bastidor, que se configura en la dirección longitudinal del eje del propio bastidor, que se puede desplazar en la dirección longitudinal del mismo para formar una cámara de infusión y que es accionado por un motor;

- un filtro unido de manera mecánica y de forma amovible al propio bastidor, y que atravesará el agua proveniente de la bomba durante los procesos de infusión del café;

- un elemento de prensado situado en la parte superior, que es accionado por un conjunto motor-husillo y se desplaza hasta a una posición inferior para lograr el correcto prensado del café;

- un elemento evacuador parte con forma de semicilindro o de sector de cilindro sin bases, que en su posición de reposo se coloca por dentro del tubo exterior, en la parte opuesta a la abertura. Es la encargada de evacuar los restos de café.

- un depósito de residuos que recoge los residuos de café generados tanto en la evacuación del café extraído como en la alimentación de café molido.

Atendiendo a los anteriores componentes de la cafetera, se tendrá el siguiente procedimiento de funcionamiento de la unidad de prensado.

En un primer momento la unidad de prensado se encuentra en la posición inicial o de reposo.

Cuando el usuario activa la máquina, la unidad de procesado se mueve a la posición de recepción de café. El cilindro hueco se desplaza hasta su posición de recepción. Este movimiento genera una cavidad cilíndrica donde se deposita el café.

El café molido proveniente del molinillo o directamente de la tolva, se deposita en la cavidad cilíndrica por medio de un tobogán con al menos una articulación. El extremo de este llega hasta casi alcanzar el eje que pasa por el centro de la circunferencia del filtro. Así nos aseguramos de que el café se deposite lo más cercano al centro para su posterior homogenización.

Una vez dispensado el café molido, el elemento de prensado se desplaza hasta la posición de prensado. En su trayectoria, empuja al tobogán que introduce el café depositando los restos que han quedado en él al depósito de posos.

Una vez prensado, y manteniendo la misma posición, se procede a la infusión haciendo circular el agua caliente a través de la masa de café prensada, y extrayendo el producto resultante por la parte superior de la prensa.

Cuando termina el proceso de infusión, el elemento de prensado vuelve a su posición de reposo, al igual que el cilindro hueco, dejando en la superficie del filtro la pastilla de residuo de café.

Es en este momento cuando el actuador del evacuador se activa y desplaza el residuo al depósito de posos.

Para la implementación de este tipo de unidad de procesado, hay que poner especial atención en las juntas que garantizan la estanqueidad. Para ello se deben colocar una junta tórica en el extremo del filtro, para impedir que el agua fluya entre el cilindro hueco y el filtro.

También es necesario colocar una junta alrededor del extremo del elemento de prensado para lograr la estanqueidad entre este elemento y el cilindro hueco cuando se realiza la etapa de infusión.

El actuador del cilindro hueco puede ser un motor pequeño debido a que no necesita fuerza para pasar a la posición de recepción. Basta con dos finales de carrera para establecer las dos posiciones.

Se puede estudiar la posibilidad de un actuador magnético de dos posiciones tanto para el actuador del evacuador como el del cilindro hueco.

Para la evacuación es necesario que la pastilla de café se encuentre lo más seca y consistente posible para que no se rompa durante su desplazamiento al depósito de posos. Esto se consigue con un prensado y una cantidad de agua para la infusión que sea regulable automáticamente en función de la masa de café seleccionada.

La presente invención plantea permitir la extracción de la unidad de prensado, y proceder a su limpieza tras un número determinado de ciclos. Para lograrlo, la prensa, en su posición de reposo, deberá quedar en una posición superior al tubo exterior o bastidor, de forma que no interfiera con la maniobra de extracción del conjunto completo.

Con todo esto, se logra una unidad de procesado con un único conducto completamente estanco, en el que se realizan todas las operaciones de preparación de las bebidas, y que junto con el depósito de residuos logran focalizar toda la recogida de suciedad en el conjunto, siendo extraíble tanto la unidad como el depósito para permitir una limpieza profunda en caso de ser necesario.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Vista de los componentes de la unidad de procesado

Figura 2.- Vista de la unidad de procesado en posición de reposo

Figura 3.- Vista de la unidad de procesado en posición de prensado

Figura 4.- Vista de la unidad de procesado en posición de evacuación

Figura 5.- Vista de la unidad de procesado con elemento de alimentación extendido Figura 6.- Vista de la unidad de procesado con elemento de alimentación contraído

Relación de referencias y elementos:

1. bastidor

2. cilindro hueco

3. filtro

4. elemento de prensado

5. elemento de evacuación

6. elemento de alimentación de café

7. articulación del elemento de alimentación de café

8. depósito de residuos

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo.

Más concretamente, la presente invención plantea una unidad de procesado para una máquina de café caracterizada porque comprende al menos: un bastidor 1, un cilindro hueco 2, un filtro 3, un elemento de prensado 4 con medios de accionamiento del elemento de prensado 4, un elemento de evacuación 5 con medios de accionamiento del elemento de evacuación 5, un elemento de alimentación de café 6, y un depósito de residuos 7; donde:

- el cilindro hueco 2 está situado en el interior del bastidor 1;

- el elemento de prensado 4 está colocado en un primer extremo del conducto interior del bastidor 1 , y comprende un movimiento en dirección paralela o sustancialmente paralela al eje longitudinal del cilindro 2;

- el filtro 3 está colocado en un primer extremo del cilindro 2;

- el elemento de evacuación 5 comprende un movimiento de traslación perpendicular o sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del cilindro 2;

Según esta realización preferente, la presente invención consta de un cuerpo principal o bastidor 1, en cuyo interior se halla el cilindro hueco 2 utilizado para realizar todas las operaciones de preparación de café de la máquina.

Para lograrlo, se utilizará un sistema de alimentación de café 6, que dosificará el café en el interior de la cámara de infusión, creada por el conjunto del filtro 3 y el cilindro 2 mediante el movimiento de traslación vertical a través de su eje longitudinal , y un elemento de prensado 4, que generará una presión sobre el café molido colocado sobre el filtro 3, gracias al movimiento de traslación que sigue el mismo eje del cilindro 2.

Una vez se ha realizado la infusión de café, y se ha extraído de la unidad de procesadopara proceder a su servicio en un recipiente, el cilndro hueco 2 se desplaza siguiendo su eje longitudinal pero en sentido contrario al seguido para formar la cámara de infusión a fin de deshacerla y dejar al descubierto el café ya extraido.

Una vez el cilindro hueco 2 ha alcanzado la posición inicial, se activará el elemento de evacuación 5, que seguirá también un movimiento de traslación, pero en dirección perpendicular al eje longitudinal del cilindro 2, por lo que empujará la cama café ya extraído hasta el depósito de residuos 8, el cuál abraza los laterales al bastidor 1 minimizando la posibilidad de que se puedan depositar restos de café fuera del mismo, dejando la unidad de procesado preparada para una nueva operación de preparación de café.

En una realización preferente, la presente invención está caracterizada porque el elemento de prensado 4 comprende un primer final de carrera y un segundo final de carrera, que configuran el recorrido completo del elemento de prensado 4, delimitando el principio y el final de éste.

Además, la presente invención está caracterizada porque el cilindro hueco 2 comprende para su posición inicial y final, dos finales de carrera o sistema análogo que sirvan para delimitar el movimiento y permitan configurar una cámara de infusión junto con el filtro 3.

Adicionalmente, el principio del recorrido del elemento de prensado 4 se establecerá fuera de los límites del bastidor 1, de forma que pueda procederse a la extracción y limpieza de la unidad de prensado de una manera sencilla, y sin necesidad de desmontar ningún sistema adicional.

En otra realización preferente, el elemento de alimentación de café 6, encargado de dosificar el café al interior de la cámara de infusión generada por el cilindro hueco2 y el filtro 3, estará dividido en al menos dos partes diferentes, donde un primer extremo del primer sector será el que reciba el café molido, que puede venir de una tolva o de un molinillo, y el extremo contrario, perteneciente a la otra parte del elemento de alimentación de café 6, quedará introducido en el interior de la cámara de infusión generada por el cilindro hueco 2 y el filtro 3 cuando el cilindro hueco 2 se encuentra en su posición de desplazamiento vertical máximo.

De esta forma, se dejará caer café por el primer extremo de la primera parte, que caerá por la propia acción de la gravedad hasta el segundo extremo de la segunda parte, y de ahí llegará al interior de la cámara de infusión, justo en la zona del filtro 3.

En esta realización será necesario que ambas partes estén unidas por una articulación 7, de forma que la segunda parte, la que queda introducida en el interior de a formada cámara de infusión, pueda rotar alrededor de la articulación 7 para que, cuando el elemento de prensado 4 realice su movimiento de traslación para ejercer presión sobre el café molido, empuje la segunda parte del elemento de alimentación de café 6, retirándolo del interior del conducto interior del bastidor 1.

En una realización preferente, el elemento de prensado 4 comprenderá un conducto en su interior, de forma que el café preparado sea extraído de la cámara de infusión configurada por el cilindro hueco 2 en su posición máxima de desplazamiento vertical a lo largo de su eje longitudinal y el filtro 3, por el conducto incluido en el elemento de prensado 4.

Preferentemente, la unidad de procesado comprenderá juntas aislantes en todos los sitios necesarios, de forma que se evite la pérdida de café y/o líquido, evitando ensuciar la unidad de procesado más allá de lo que pueda ensuciarse el conducto.

Preferiblemente, comprenderá una junta aislante en el perímetro del elemento de prensado, y una junta aislante en el perímetro del filtro.

La aplicación industrial de la presente invención es clara, ya que permite obtener una unidad de procesado para una máquina de café que minimiza y focaliza el ensuciamiento del conjunto, procurando un mantenimiento mínimo para su buen funcionamiento y vida útil. Además de permitir un montaje y desmontaje sencillo, por lo que el usuario puede extraer la propia unidad de procesado para realizar una limpieza profunda cuando sea necesario.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Unidad de procesado para máquina de café caracterizada porque comprende al menos:

o un bastidor (1),

o un cilindro hueco (2), y medios de accionamiento del cilindro,

o un filtro (3),

o un elemento de prensado (4), y medios de accionamiento del elemento de prensado (4),

o un elemento de evacuación (5) y medios de accionamiento del elemento de evacuación (5),

o un elemento de alimentación de café (6),

o y un depósito de residuos (7);

donde:

o el cilindro está situado en el interior y concéntricamente (2) del bastidor (1), y comprende un movimiento en dirección paralela o sustancialmente paralela al eje longitudinal del bastidor (1),

o el elemento de prensado (4) está colocado en un primer extremo del conducto interior del bastidor (1), y comprende un movimiento en dirección paralela o sustancialmente paralela al eje longitudinal del cilindro hueco (2),

o el filtro (3) está colocado en un segundo extremo del cilindro hueco (2), o el elemento de evacuación (5) comprende un movimiento de traslación perpendicular o sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del cilindro hueco (2).

2. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación anterior caracterizada porque el elemento de prensado (4) comprende un primer final de carrera y un segundo final de carrera que configuran los límites del movimiento del elemento de prensado (4).

3. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación anterior caracterizada porque el primer final de carrera está situado en una zona exterior al bastidor (1).

4. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación primera caracterizada porque el cilindro hueco (2) comprende un primer final de carrera y un segundo final de carrera que configuran los límites del movimiento del cilindro hueco (2).

5. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación primera caracterizada porque el elemento de alimentación de café (6) dosificará café molido en el interior del cilindro hueco (2) estando este en la máxima posición vertical, más concretamente en la zona superior al filtro (3), conjunto que forma la cámara de infusión.

6. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación anterior caracterizada porque el elemento de alimentación de café (6) está dividido en al menos dos sectores donde:

o un extremo del primer sector recibe el café molido,

o un extremo de segundo sector puede introducirse en el interior del cilindro hueco (2),

o comprende al menos una articulación (7) entre el primer sector y el segundo sector.

7. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación anterior caracterizada porque el elemento de prensado (4) empuja el segundo sector del elemento de alimentación de café (6) provocando el plegado del segundo sector del elemento de alimentación de café (6) por la articulación (7).

8. Unidad de procesado para máquina de café según la reivindicación primera caracterizada porque el elemento de prensado (4) comprende un conducto en su interior.

9. Unidad de procesado para máquina de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende al menos una junta aislante en el perímetro del filtro (3).

10. Unidad de procesado para máquina de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende al menos una junta aislante en el perímetro del elemento de prensado (4).