MXPA04000363A - Sistema para batir una suspension fluida y metodo para el mismo. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere al mezclado de mezclas de bebidas secas con agua; presenta un aparato para batir una suspension fluida que comprende una entrada para recibir una suspension fluida no batida, una camara de batimiento conectada a la entrada para batir la suspension fluida no batida, un impulsor localizado en la camara de batimiento, una o mas hendiduras en la superficie de la camara de batimiento, en donde el impulsor induce turbulencia de fluido que produce una suspension fluida batida cuando el impulsor gira sobre las hendiduras, y una salida para descargar la suspension fluida batida.

Description

SISTEMA PARA BATIR UNA SUSPENSION FLUiDA Y METODO PARA EL MISMO ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta solicitud está basada en la Solicitud Provisional No. 60/305,473, presentada e! 13 de julio de! 2001.

CAMPO TECNICO La presente invención se refiere en general a un dispositivo surtidor de bebidas, y más particularmente a un dispositivo que bate una suspensión fluida no batida.

DESCRIPCION DE LA TECNICA RELACIONADA Muchos consumidores compran bebidas calientes de máquinas de venta. Estas máquinas vendedoras frecuentemente contienen una variedad de bebidas de chocolate y café así como otras bebidas calientes. A menudo son servidas bebidas de especialidad tales como bebidas de leche, capuchinos o expresos en las máquinas vendedoras. Algunas máquinas vendedoras de la técnica anterior mezclan una mezcla de bebida deshidratada y agua caliente en un vaso colocado en un área receptora genera!, mediante !a adición del agua caliente a la mezcla deshidratada, y permitiendo la agitación a partir de la acción de vaciado de! fluido caliente, para disolver la mezcla en el fluido. Mientras que esto disolverá mezclas solubles simples, la acción de vaciado es insuficiente para disolver perfectamente una mezcla más compleja, con lo cual se deja un residuo de la mezcla en el fondo de! vaso. Adicionalmente, este método no proporciona una acción de formación de espuma para producir una crema que es común para tales bebidas como bebidas de chocolate, capuchinos o expresos. Otras máquinas vendedoras de la técnica anterior mezclan la mezcla de bebida deshidratada y el agua caliente dentro de la máquina vendedora. Estas máquinas proporcionan alguna clase de cámara mezcladora en la máquina vendedora, para ayudar a asegurar que !a mezcla sea adecuadamente disue!ta en solución. No obstante, estos aparatos mezcladores previos no han sido capaces de proporcionar una espuma suficiente que pueda compararse a tales bebidas obtenidas de una persona vendedora de café. Específicamente, la técnica anterior utilizaba una cámara mezcladora suave y un mecanismo de agitación tal como un propulsor para agitar la mezcla. No obstante, este método fallaba también en proporcionar la agitación suficiente para producir una espuma o crema adecuada.

BREVE DESCRiPC!ON DE LA INVENCION La presente invención presenta un aparato para batir una suspensión fluida, que comprende una entrada para recibir una suspensión fluida no batida, una cámara batidora conectada a la entrada para batir la suspensión fluida no batida, un propulsor localizado en la cámara batidora, una o más muescas en la superficie de la cámara batidora, en donde el propulsor induce turbulencia del fluido que produce una suspensión fluida batida, cuando el propulsor gira por arriba de las muescas, y una salida para descargar la suspensión fluida batida. Un método para batir una suspensión fluida, el método comprende los pasos de recibir una suspensión fluida dentro de una cámara batidora, batir la suspensión fluida mediante- la rotación de un propulsor en la cámara batidora, utilizar una o más muescas dentro de! área superficial de la cámara batidora para inducir el flujo de fluido turbulento en la cámara batidora, y descargar la suspensión fluida batida desde la cámara batidora. Un sistema para proporcionar una suspensión fluida batida, el sistema comprende un recipiente para almacenar una mezcla, un fluido para mezclarse con la mezcla, para crear una suspensión fluida no batida, un dispositivo batidor que comprende una cámara batidora en donde la cámara batidora tiene un propulsor y muescas en la superficie dentro de la cámara, en donde el dispositivo batidor está conectado a! recipiente de almacenamiento, y recibe la mezcla y el fluido para batir, una salida de descarga proveniente del dispositivo batidor, un área surtidora mediante !a cua! la suspensión fluida batida es surtida desde la salida de descarga. Lo anterior ha descrito algunos de los objetiyos y características más pertinentes de la presente invención. Estos objetivos deben ser considerados meramente como ilustrativos de alguna de las características más prominentes y aplicaciones de la invención. Otros muchos resultados benéficos pueden ser logrados mediante la aplicación de la invención descrita de una manera diferente, modificando la invención como se describirá. En consecuencia, otros objetiyos y un entendimiento más completo de la invención pueden ser tenidos por referencia a la siguiente Descripción Detallada de la Modalidad Preferida.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para un entendimiento más completo de la presente invención y de las ventajas de la misma, se debe hacer referencia a la siguiente Descripción Detallada tomada en conexión con los dibujos anexos en los cuales: La Figura 1 ilustra el exterior de un surtidor para bebidas típico en e! cua! puede ser utilizada la presente invención; La Figura 2 ilustra e! interior de un surtidor típico para bebidas que utiliza la presente invención,' La Figura 3 ilustra una vista en acercamiento del área de mezclado y la cámara batidora; La Figura 4 ilustra la presente invención en sus partes componentes; La Figura 5 ilustra la cámara batidora con mayor detalle; La Figura 6A ilustra e! lado de la cámara mezcladora de un propulsor utilizado en la presente invención; La Figura 6B ilustra el lado del motor batidor del mismo propulsor en la Figura 6A; La Figura 6C ilustra el lado de la cámara mezcladora de un propulsor alternativo; La Figura 6D ilustra el lado del motor batidor de un propulsor alternativo; y La Figura 7 ilustra la vista exterior del lado posterior de la cámara batidora.

DE-SCR!PC!ON DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA La invención presenta un dispositivo que bate una mezcla de bebida fluida/deshidratada no batida o una suspensión fluida, en una bebida mezclada, batida. Después de recibir la suspensión fluida no batida dentro de la cámara batidora, un propulsor gira a velocidad suficiente ta! que son creadas cavitaciones cerca de las muescas localizadas en la pared de la cámara batidora. Las cavitaciones son provocadas por una región de baja presión cerca de la interfaz entre !as muescas y la pared de la cámara, dando como resultado mayor mezclado de fluido y creando una acción de espumación o formación de espuma dentro de! fluido. La espuma es deseable cuando el fluido está destinado a ser una bebida batida, caliente ta! como un chocolate caliente o una bebida de café especializado. La Figura 1 ilustra el lado externo de! exterior de un surtidor típico de bebidas en e! cual puede ser utilizada !a presente invención. En la Figura 1 , se proporciona, la cara del surtidor 100 de bebida. Durante su uso típico, un usuano insertará monedas dentro de la ranura 105 para monedas, y oprime e! teclado alfanumérico 110 con e! fin de elegir un tipo de bebida particular. Una vez que se selecciona la bebida, la bebida es mezclada utilizando la presente invención, y surtiendo la bebida batida dentro de un recipiente en el área de recepción de bebida en 120, donde el usuario es capaz de obtener el producto de! surtidor de bebidas. La Figura 2 ilustra el interior de un surtidor típico de bebidas que utiliza la presente invención. En la Figura 2, la mezcla de bebida deshidratada 230 es almacenada dentro de! surtidor de bebidas en e! recipiente 232. Cuando el usuario coloca una orden para una bebida utilizando el teclado alfanumérico 110, un vaso, correspondiente a la bebida ordenada es enviado desde la unidad 240 de almacenamiento de vasos, hacia el área 235 de surtido de bebidas. Después de que el vaso es enviado, un controlador electrónico sirve agua caliente desde e! tanque de almacenamiento de agua dentro de la máquina (no mostrada) hacia la cámara mezcladora a través de la línea 305 (ver Figura 3). En la modalidad preferida, antes de que el agua caliente entre a la máquina mezcladora 220, el propulsor comienza a girar. Esto comienza inmediatamente antes del vaciado de la mezcla a la cámara mezcladora y la afluencia inicial del agua caliente proporciona una acción de "lavado" dentro de la cámara. -Justo después de la primera afluencia de! agua caliente, la mezcla correspondiente a la bebida seleccionada es enviada por una hélice localizada en (no mostrada) hacia la entrada 220 de la cámara batidora vía el canalón 233. El canalón 233 recolecta y dirige la mezcla deshidratada hacia 220, y previene que la mezcla deshidratada salpique hacia los componentes principales de! surtidor 100. Conforme la mezcla deshidratada entra a la cámara mezcladora 220, y entra en contacto con el agua caliente y el propulsor en la cámara batidora 225, ésta es una suspensión fluida no batida. Conforme la suspensión fluida no batida comienza a ser agitada por el propulsor, se crea una presión en la cámara mezcladora y se descarga el fluido mezclado a través de la manguera de salida 215 hacia el vaso de espera en el surtidor 235 de bebidas. La Figura 3 ilustra una vista en acercamiento del área mezcladora y la cámara batidora, que incorpora la presente invención. En la Figura 3, la mezcla de bebida deshidratada 330 es guiada hacia la entrada 320 de la cámara batidora por el canalón 333 de producto. Como se describió anteriormente, el agua caliente entra a la cámara vía la compuerta 305. El propulsor comienza a girar después de recibir una orden y cuando la mezcla y e! agua o !a suspensión fluida no batida entra a la cámara batidora 325, e! propulsor (no visible aquí) comienza a agitar o batir la suspensión fluida no batida en una combinación batida o mezclada. La combinación mezclada es descargada a través de! tubo de descarga 315. El tubo de descarga 315 lleva la suspensión fluida mezcla hacia el área 335 receptora de bebida para que el cliente reciba la bebida ordenada. Dependiendo de la bebida asociada con la mezcla particular, puede ser agregado un restrictor 310 a !a salida de 325 para colocar una contrapresión sobre la cámara batidora. Como se mostrará más adelante, esta contrapresión provocará que ocurra una mayor formación de crema. La Figura 4 ilustra la presente invención en sus partes componentes. En !a Figura 4, la suspensión fluida no batida entra a la cámara batidora a través de la tapa 12 de salida de escape. La compuerta de escape 32 es proporcionada para permitir que el vapor en exceso proveniente de la acción de! agua caliente/propulsor escape de la cámara lejos de la mezcla deshidratada y el canalón 233. Esto previene la formación de una torta de !a mezcla deshidratada en o cerca del área del canalón. Un tazón mezclador 14 está localizado directamente por debajo de la tapa de escape 34. El agua caliente entra a través de la entrada 30 de agua y se combina con la mezcla de bebida deshidratada en e! tazón mezclador para volverse la suspensión fluida no batida. La suspensión fluida no batida entra luego dentro de la cámara batidora 15 por gravedad y un arrastre de vacío creado por la operación del propulsor en la cámara batidora.

Conforme la suspensión entra a !a cámara batidora 16, el agua y la mezcla de bebida deshidratada son batidas o agitadas por el propulsor 20, el cual está conectado al motor 26 de la batidora a través de un orificio en el bloque de montaje 24 y la base de montaje 22. La base de montaje 22 crea un sello con el motor y ei eje y el propulsor de batido. Las tapas de tornillo 18 son insertadas en e! bloque de montaje 24 con el fin de unir firmemente la base de montaje al motor de batido. La presente invención tiene muescas localizadas en la superficie interna de la cámara batidora 16 más cercanas a la superficie de! propulsor. En la modalidad preferida, conforme el propulsor alcanza su velocidad pretendida, la rotación de! fluido comienza a alcanzar la velocidad de! propulsor. La rotación crea una región de baja presión dentro de la cámara batidora, más cercana a! tazón mezclador, !o cual provoca que la suspensión fluida no batida proveniente de! tazón mezclador sea jalada hacia la cámara batidora. Esto provoca que la presión, interior a la cámara batidora (pero cerca de la interfaz entre el propulsor y la pared de la cámara) se eleve conforme más suspensión fluida no batida es jalada hacia la cámara batidora. Cuando la suspensión fluida a más alta presión, girando rápidamente pasa cerca de la interfaz entre las muescas y la cámara, es creada una región de baja presión cerca de la interfaz, debido a las muescas, lo cual provoca que ocurran cavitaciones dentro del fluido. Estas cavitaciones tienen un efecto doble. Primeramente, éstas provocan un mayor efecto de corte de la suspensión fluida que el que podría ocurrir solo proveniente del fluido que gira. Este efecto de corte a su vez mejora la disolución y el mezclado de la mezcla de bebida deshidratada en el agua. Adiciona!mente, !as cavitaciones pueden crear un efecto de burbujeo o de formación de espuma en la mezcla fluida, lo cual puede ser deseable para crear la crema o espuma necesaria para servir ciertas bebidas calientes. No obstante, aquellos expertos en la técnica comprenderán que si !a formación de espuma no es deseable, la velocidad del propulsor, la parte latera! de la muesca puede ser ajustada para mantener el efecto de corte, previniendo las cavitaciones. E! propulsor puede girar a varias velocidades, de aproximadamente 8500 hasta 17,000 rpm dentro de la cámara batidora, dependiendo de una variedad de factores, incluyendo el diseño de la muesca, el tipo de bebida y e! diseño de! propulsor. Es importante hacer notar que la relación entre la velocidad de! propulsor y el tamaño y la forma de las muescas son determinados de modo que la cavitación ocurre dentro de la cámara. Puede ser utilizada una rotación más lenta de! propulsor con una configuración diferente de muesca y lograr el mismo resultado. Lo mismo sigue siendo cierto para una mayor velocidad de revolución del propulsor. Aquellos expertos en la técnica comprenderán que velocidades más altas exagerarán el efecto de !a presente invención, y provocarán más cremosídad o espuma, pero funcionarán a velocidades más bajas. En !a modalidad preferida, e! propulsor opera a 7,000 rpm.

Conforme e! propulsor batidor gira en la cámara batidora, el fluido mezclado es descargado a través de la salida 28 debido a la más alta presión dentro de la cámara batidora, en comparación a la región de más baja presión exterior a la cámara batidora. Si el tipo de bebida de especialidad lo requiere, con el fin de incrementar el tiempo que el fluido está en contacto con la combinación de propulsor/muesca, la presión interior a la cámara batidora puede ser incrementada por la colocación de un restrictor sobre e! tiempo de descarga. Este incremento en la presión no es lo suficientemente grande como para reducir cualesquiera cavitaciones, e incrementa e! tiempo de contacto entre el fluido y la presente invención, para crear una mayor cantidad de cavitaciones, con lo cual se crea cremosidad o espuma extra para la bebida. La cámara mezcladora como se muestra en la Figura 4 puede ser una bebida de especialidad ta! como una bebida tipo expreso y el restrictor de salida 38 mantiene la presión de batido interna suficientemente alta como para asegurar que el producto descargado tenga una cantidad suficiente de cremosidad. No obstante, aquellos expertos en la técnica comprenderán que un restrictor no es necesario para que opere la invención, sino que únicamente mejora la formación de espuma o la cremosidad producida. La Figura 5 ilustra la cámara batidora con mayor detalle. En la Figura 5, !a cámara batidora 500 comprende una entrada 501 y una cámara mezcladora 510. Dentro de la cámara mezcladora están las muescas 520.

Adicionalmente, una muesca para la salida de descarga 530 está contenida en la cámara mezcladora. Como se mencionó anteriormente, otro efecto más de las cavitaciones es crear una mayor formación de espuma de la mezcla. Debido a la no. elasticidad relativa de! fluido en comparación a una mezcla de fluido/aire de espuma, la espuma es la última en ser descartada de la cámara batidora. Esto provoca que la espuma sea colocada sobre !a parte superior de la bebida en el recipiente en el área de recepción. Esto da origen a una presentación más placentera y atractiva del producto para e! consumidor y es muy deseable para ciertos tipos de bebidas calientes que el público consumidor compra tales como leches batidas, expresos y capuchinos. La combinación de las muescas de la cámara batidora, la velocidad del motor para el propulsor, la configuración de! propulsor, y la restricción en la salida si se utiliza, comprenden para crear los ingredientes necesarios para el efecto de corte y las cavitaciones producidas en la cámara batidora. Como se mencionó anteriormente, estas combinaciones pueden ser variadas para producir e! mismo efecto. El uso de las muescas en la cámara batidora junto con las configuraciones de propulsor de velocidad del motor y la restricción sobre la salida, se combinan para lograr la confiabilidad y el rendimiento que permiten que la geometría del propulsor sea mayor con una separación más pequeña. Adicionalmente, es mantenido un más alto grado de calidad en el fluido surtido debido a la acción de mezclado dinámico en la cámara batidora.

La Figura 6A ilustra una vista de una modalidad preferida de un propulsor como se utiliza en la presente invención, siendo la vista desde e! lado de la cámara mezcladora. El propulsor 620 contiene dos grupos de disyuntores. Los disyuntores 652 son de forma angular, !o cual ayuda a llevar el fluido hasta la velocidad por el propulsor. Los disyuntores 654 están perpendiculares a los disyuntores 652, y proporcionan la misma función de movimiento dinámico de! fluido. De este modo, estos disyuntores ayudan a crear la velocidad de fluido necesaria para mezclar la suspensión y crear las cavitaciones. La Figura 6B ilustra una vista de! mismo propulsor en la Figura 6A desde la parte latera! de! motor de! propulsor. El propulsor 620 contiene soportes estructurales 656 que ayudan a soportar el propulsor durante las revoluciones. El cana! de detención 660 de ajuste a presión permite el acoplamiento mecánico del brazo del propulsor a! motor de batido. La detención de ajuste a presión tiene un registro de posicionamiento en forma de "D" para ayudar al alineamiento apropiado del brazo propulsor al motor de batido, y proporciona accionamiento positivo mientras que previene que e! propulsor se deslice durante la rotación. Mientras que las figuras 6A y 6B muestran una configuración del propulsor utilizado en la modalidad preferida, aquellos expertos en la técnica comprenderán que pueden ser utilizadas también diferentes configuraciones de! propulsor. La Figura 6C ilustra una vista lateral de !a cámara de un propulsor alternativo. En la Figura 6C, e! disyuntor 60 ayuda en el movimiento dinámico de! fluido mientras que el resto del propulsor permanece suave. Este tipo de propulsor puede tener estrías sobre su borde para ayudar al movimiento de! fluido. La Figura 6D muestra !a parte latera! del propulsor conectado a! motor de impulsión. La Figura 7 ilustra la vista exterior del lado posterior de la cámara batidora. En !a Figura 7, !a cámara batidora 716 es mostrada con la salida de descarga 720 y e! restrictor 738 sobre e! extremo de la salida de descarga. Como se describió anteriormente, el restrictor 738 restringe !a descarga del fluido desde la cámara batidora y crea suficiente contrapresión para provocar un mayor tiempo de contacto de fluido en la cámara batidora, mientras que eí fluido está siendo girado por el propulsor. Habiendo descrito de este modo la presente invención, lo que se reclama como novedoso y se desea asegurar por la Patente de invención, es descrito en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION DCiv i ni^ A inM cc 5 1. Un aparato para batir una suspensión que comprende: una cámara batidora; un propulsor localizado en la cámara batidora, en donde el propulsor induce un flujo de fluido dinámico dentro de la cámara; y una o más interfaces entre la superficie de la cámara y una o más muescas, en donde la turbulencia es inducida en el flujo de fluido cercano a la interfaz. 0 2. El aparato de conformidad con !a reivindicación 1 , caracterizado además porque la turbulencia es provocada por cavitaciones cercanas a la interfaz. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , . caracterizado además porque la turbulencia crea un efecto de corte en la 5 suspensión cerca de la interfaz. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una de las muescas es un orificio de salida para descargar el fluido. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , o caracterizado además porque también comprende: una salida de descarga; y un restrictor para incrementar el tiempo que la suspensión permanece en contacto con la interfaz antes de salir por !a salida de descarga. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el propulsor también comprende al menos un disyuntor localizado sobre la parte lateral de! propulsor, más cercana a las lUcs ao. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque e! propulsor también tiene estrías localizadas sobre el lado del propulsor más cercano a las muescas. 8. E! aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el propulsor gira al menos a 8500 revoluciones por minuto. 9. Un método para batir una suspensión, el método comprende los pasos de: batir la suspensión mediante la rotación de un propulsor en una cámara batidora; inducir la turbulencia en la cámara batidora mediante el uso de una o más muescas dentro de la superficie dentro de la cámara batidora en una interfaz entre la muesca y la cámara; y descargar la • suspensión batida desde la cámara batidora. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende el paso de hacer girar el propulsor al menos a 8500 revoluciones por minuto. 11. E! método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende el paso de hacer cavitar la suspensión, cerca de la interfaz. 12. El método de conformidad con !a reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende el paso de proporcionar al menos un disyuntor sobre la superficie del propulsor más cercana a la muesca en !a cámara batidora. 5 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque también, comprende el paso de crear turbulencia en la interfaz utilizando el disyuntor. 14. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende el paso de restringir la o descarga de la suspensión batida utilizando un restrictor. 15. E! método de conformidad con ' la reivindicación 9, caracterizado además porque también comprende e! paso de crear un efecto de corte en la suspensión cerca de la muesca. 16. El método de conformidad con !a reivindicación 9, 5 caracterizado además porque también comprende el paso de utilizar estrías sobre la parte lateral del propulsor más cercana a las muescas. 17. Un sistema para proporcionar una bebida batida, el sistema comprende: un sistema de orden de! diente; una mezcla de bebida deshidratada electrónicamente conectada a! sistema de orden del cliente; una 0 cámara batidora para mezclar la bebida deshidratada y e! agua caliente a partir de una orden del cliente; un propulsor localizado interno a la cámara batidora; una o más muescas en la superficie de la cámara; una salida de descarga proveniente de la cámara batidora, para surtir la suspensión batida hacia un receptáculo del cliente. 18. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el propulsor gira más rápido de 8500 revoluciones por minuto. 19. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque también comprende una interfaz entre las muescas y la cámara, en donde las cavitaciones provocadas por la turbulencia cercana a la interfaz, ocurren, conforme e! propulsor gira cerca de las muescas. 20. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque también comprende un efecto de corte cercano a la interfaz, que es producido conforme el propulsor gira cerca de la interfaz. 21. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque una de las muescas es el orificio de descarga. 22. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque la salida de descarga tiene un restrictor localizado sobre éste para restringir la suspensión fluida, batida, descargada. 23. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el propulsor comprende además un disyuntor localizado sobre la parte latera! de un propulsor más cercano a las muescas. 24. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el propulsor tiene además estrías localizadas sobre la parte lateral del propulsor más cercana a las muescas.