PT2139369E

PT2139369E - Aparelho para preparar e distribuir bebidas a partir de um pó contido em cápsulas

Info

Publication number: PT2139369E
Application number: PT08716071T
Authority: PT
Inventors: Pierluigi Nicoli
Original assignee: Bianchi Vending Group S P A
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2011-03-09
Also published as: HK1136174A1; RU2437607C2; ATE497357T1; EP2139369B1; ES2358208T3; RU2009138935A; ITMI20070571A1; EP2139369A1; DE602008004829D1; WO2008113459A1

Description

ΡΕ2139369 -1 -

DESCRIÇÃO

"APARELHO PARA PREPARAR E DISTRIBUIR BEBIDAS A PARTIR DE UM PÓ CONTIDO EM CAPSULAS" A presente invenção refere-se a um aparelho para preparar e distribuir bebidas a partir de um pó contido em cápsulas.

No campo das vendas automáticas, não se conhecem, actualmente, máquinas automáticas aptas a distribuir bebidas oriundas de invólucros ou cápsulas diferenciados ou multiprodutos. O documento EP-1310199 divulga uma máquina tendo um depósito em que as cápsulas são empilhadas e um dispositivo de recolha para remover uma cápsula de cada vez do depósito para as transferir para um sistema da extracção. 0 dispositivo de recolha pode adoptar, pelo menos, duas posições: uma, em que recebe a cápsula do depósito e uma segunda em que deixa a cápsula dentro do sistema de extracção quando este último se fecha em volta dela. Depois de a cápsula ter sido utilizada, o dispositivo de recolha retira-a do elemento inferior do sistema de extracção antes de ser substituída por uma nova cápsula. A presente invenção visa proporcionar um aparelho -2- ΡΕ2139369 que possa ser aplicado a máquinas automáticas de distribuição de bebidas aptas a distribuir bebidas preparadas a partir de cápsulas, invólucros ou recipientes unidose em general.

Com esta finalidade, um objectivo da invenção é proporcionar um aparelho que esteja apto a utilizar cápsulas ou invólucros de vários tipos, quer em termos de forma quer em termos de dimensões.

Um outro objectivo da invenção é proporcionar um aparelho cuja utilização seja fiável e com um funcionamento económico.

Esta finalidade e estes e outros objectivos que serão mais evidentes em seguida são conseguidos por um aparelho para preparar e distribuir bebidas a partir de um pó contido em cápsulas, como reivindicado nas reivindicações apensas.

Outras caracteristicas e vantagens da invenção serão mais evidentes a partir da descrição pormenorizada que se segue de formas de realização preferidas, mas não exclusivas, da mesma, ilustradas, a titulo de exemplo não limitativo, nos desenhos em anexo, em que: A Figura 1 é uma vista em perspectiva do aparelho de acordo com a invenção; -3- ΡΕ2139369 A Figura 2 é uma vista em planta do aparelho da Figura 1; A Figura 3 é uma vista dianteira do aparelho; A Figura 4 é uma vista dianteira em corte, em escala ampliada, referente às figuras anteriores, da estação de injecção do aparelho; A Figura 5 é uma vista, semelhante à anterior, que ilustra a etapa de infusão; A Figura 6 é uma vista lateral em corte, feita segundo a linha VI-VI da Figura 3; A Figura 7 é uma vista lateral em corte, feita segundo a linha VII-VII da Figura 3; A Figura 8 é uma vista inferior de um cartucho com o meio de retenção do cartucho na posição de retenção; A Figura 9 é uma vista, semelhante à anterior, que mostra o cartucho com o meio de retenção na posição aberta; A Figura 10 é uma vista em planta parcial do aparelho, que ilustra a etapa de remoção de um cartucho do depósito; -4- ΡΕ2139369 A Figura 11 é uma vista, semelhante à anterior, que mostra uma etapa subsequente para a queda do cartucho no alimentador; A Figura 12 é uma vista, semelhante à anterior, de uma etapa subsequente de contra-rotação do alimentador para adquirir o cartucho; A Figura 13 é uma vista, semelhante à anterior, do alimentador na posição em que o cartucho está na etapa de injecção; A Figura 14 é uma vista, semelhante à anterior, do alimentador na posição de expulsão do cartucho.

No que se refere às figuras citadas, um aparelho de acordo com a invenção, designado, geralmente, pelo número 1 de referência, compreende dois depósitos 2 e 3, que são associados, de modo amovível, a uma estrutura 4 que suporta um alimentador 5 e um injector 6.

Os depósitos 2 e 3 são apropriados para conter uma pluralidade de cartuchos 7, que contêm pó do café ou qualquer outra substância apropriada para preparar uma bebida por infusão.

Cada depósito 2, 3 é constituído por uma pluralidade de cilindros 8, fabricados, de um modo preferido, em plástico transparente, que são apropriados -5- ΡΕ2139369 para conter uma pilha de cartuchos 7 e estão fechados, numa região superior, por uma tampa 9 e, numa região inferior, por uma base 10 perfurada. A base 10 tem furos 11, que correspondem aos cilindros 8, de modo a que os cartuchos ai contidos possam descer e sair pelos furos para serem recolhidos pelo alimentador 5, do modo descrito em seguida.

Cada depósito 2, 3 tem um meio de retenção de cartucho que retém os cartuchos dentro do depósito quando o depósito não está inserido no aparelho. O depósito é, de facto, cheio com cartuchos e é inserido no aparelho em substituição de um depósito esgotado. O meio de retenção de cartucho compreende um par de placas 12 e 13 coaxiais perfiladas dotadas com abas 14 adaptadas para interferir com os furos 11 da base 10 do depósito.

As placas 12 e 13 perfiladas podem rodar em direcções mutuamente opostas de modo a definir, pelo menos, duas posições: uma posição de retenção, mostrada na Figura 8, na qual as abas 14 interferem com os furos 11, impedindo a saída dos cartuchos 7, e uma posição aberta, mostrada na Figura 9, na qual as abas 14 deixam de interferir com os furos 11, permitindo a descida dos cartuchos 7. -6- ΡΕ2139369

As placas perfiladas são mantidas na posição de retenção por elementos elásticos, que não são mostrados nas figuras.

As placas perfiladas abrem automaticamente após a inserção do depósito 2, 3 no aparelho por meio de entalhes 15 perfilados, que são previstos dentro das placas e são penetrados por dentes 16 previstos nos respectivos suportes 17 rotativos dos depósitos. Os suportes 17 rotativos são constituídos por engrenagens que são accionadas por um pinhão 18. Os respectivos depósitos 2 e 3 são aplicados nesses suportes 17 rotativos.

Cada suporte 17 rotativo compreende furos 19 de passagem, que correspondem aos cilindros 8 do depósito 2 ou 3, e pinos 20, que são dispostos assimetricamente no suporte de modo a engatarem-se nos respectivos furos da base 10 do depósito, para que o depósito só possa ser aplicado no suporte numa posição predefinida.

Cada furo 19 de passagem compreende um dente 47 guia que facilita a queda do cartucho no alimentador, como descrito a seguir.

Cada suporte 17 rotativo está adaptado para receber uma pilha de cartuchos 7 contidos num cilindro 8 numa posição de remoção respectiva, designada pelos números 21 e 22 de referência, na qual um cartucho é removido do alimentador. -7- ΡΕ2139369 Há duas posições de remoção, uma para cada depósito, dispostas assimetricamente em relação ao alimentador. A remoção e alimentação de um cartucho ocorre, em primeiro lugar, numa posição 21 de remoção, até esgotar os cartuchos no respectivo depósito 2 e, em seguida, na segunda posição 22 de remoção, para remover os cartuchos do segundo depósito 3.

Os depósitos 2 e 3 fornecem, em sucessão, as várias pilhas de cartuchos contidos nos cilindros 8 pela rotação do pinhão 18, que gera a rotação do suporte 17 rotativo segundo um ângulo predefinido. A rotação do pinhão e, por conseguinte, do suporte 17 rotativo é accionada pelo circuito de controlo electrónico do aparelho, que recebe um sinal de pilha esgotada de sensores 23 ópticos que lêem a presença ou ausência de cartuchos nos respectivos cilindros 8 nas respectivas posições de remoção. 0 alimentador 5 compreende um disco 24 rotativo, que está dotado com uma abertura radial dotada com um meio de engate temporário num cartucho 7. 0 meio de engate temporário é constituído por uma forquilha tendo braços 25 elásticos que retêm a cápsula ou cartucho abaixo da sua borda 26 superior. -8- ΡΕ2139369

Os braços 25 elásticos são elementos em forma de haste montados, de modo articulado, numa estrutura 27 com a interposição de molas 28. A estrutura 27 está associada ao disco 24 rotativo por meio de parafusos 29. A estrutura 27 é intercambiável de modo a utilizar o aparelho com cartuchos ou invólucros de diferentes dimensões e formas.

Na posição normal, os braços 25 elásticos são impulsionados por molas 28 respectivas na direcção do centro da abertura radial e, desta forma, a borda 26 superior do cartucho fica assente nos braços, como mostrado na Figura 4. 0 disco 24 rotativo move o cartucho 7 da posição 21 de remoção para a posição 30 de injecção 30, mostrada na Figura 13, que corresponde à posição do injector 6. O injector 6 compreende um porta-cartuchos 31 que é accionado por um pistão hidráulico duplo constituído por um pistão 32 accionador inserido num cilindro 33. O pistão 32 accionador é oco e recebe, internamente, uma haste 34. A haste 34 está dotada com uma passagem 35 axial que é alimentada com um fluido pressurizado que chega através de uma primeira conduta 36. -9- ΡΕ2139369 0 pistão 32 accionador forma uma cavidade 37 anelar em conjunto com o cilindro 33. A cavidade 37 anelar é alimentada com fluido pressurizado através de uma segunda conduta 38. 0 fluido pressurizado fornecido pela primeira conduta 36 produz um movimento ascendente do porta-cartuchos 31, que prende o cartucho 7 e o desloca para a posição de injecção, mostrada na Figura 5, na qual confina com um meio 39 de perfuração associado com uma cabeça 40 constituída por uma chapa metálica que está associada com a estrutura.

Nessa posição, o fluido é fornecido pela segunda conduta, de modo a bloquear o cartucho contra a cabeça 40 com mais força. O pistão hidráulico duplo permite um primeiro movimento rápido do cartucho, desde a posição inferior para a posição de injecção e um bloqueio subsequente mais firme durante a etapa de injecção. O meio de perfuração é constituído por uma pluralidade de dentes 39 triangulares, que estão dispostos de modo circunferencial na superfície inferior da cabeça de 40, de modo a perfurar a membrana superior do cartucho 7, que é forçado pelo porta-cartuchos 31 contra a cabeça. -10- ΡΕ2139369 A cabeça 40 compreende um injector 41 que recebe água quente de um aquecedor 42, para executar a infusão.

Um elemento 43 elástico é proporcionado nos dentes 39 triangulares. O elemento elástico é constituído por uma lâmina 43, que afasta o cartucho 7 da cabeça 40, quando o porta-cartuchos 31 desce, para evitar que o cartucho interfira com os dentes triangulares e devolvê-lo à posição de transporte entre os braços 25 da forquilha.

Depois de a infusão terminar, o disco 24 rotativo roda no sentido horário para mover o cartucho para uma posição de expulsão, designada pelo número 44 de referência, na qual um plano 45 inclinado, previsto por baixo do disco rotativo, levanta o cartucho 7, que se desengata da forquilha e cai, lateralmente, de modo a acabar num recipiente de recolha, não mostrado nas figuras.

Dependendo do tipo de cartucho 7 utilizado, as dimensões e forma dos braços 25 da forquilha do meio de engate temporário e dimensões e forma do porta-cartuchos 31 podem variar.

Além disso, em alguns tipos de cartucho, dispõem-se elementos 46 inferiores de perfuração dentro do porta-cartuchos 31 para furar a base do cartucho no momento da infusão. -11- ΡΕ2139369 0 funcionamento do aparelho de acordo com a presente invenção é o seguinte.

Quando inactivo, o aparelho tem uma pilha de cartuchos 7 contidos num cilindro 8 do depósito 2 na posição 21 de remoção, na qual o primeiro cartucho da pilha, í. e., o situado mais abaixo, está assente no plano do disco 24 rotativo.

Quando o aparelho recebe a ordem de distribuição, o disco rotativo 24 é rodado até que a forquilha 25 fique situada por baixo da posição 21 de remoção, para que o cartucho 7 caia na forquilha.

Na sua queda, o cartucho é guiado pelo dente 47 guia que funciona como um suporte temporário para o cartucho, pelo que é disposto com uma posição ligeiramente obliqua e parcialmente no furo 19 de passagem e na forquilha 25.

Neste momento, o disco 24 rotativo executa uma pequena rotação no sentido oposto, i. e., sentido anti-horário, fazendo, assim, com que o cartucho 7 caia com uma posição perfeitamente horizontal sobre a forquilha 25. 0 disco 24 rotativo, em seguida, retoma a rotação no sentido horário e desloca o cartucho 7 para a posição 30 de injecção. -12- ΡΕ2139369

Na posição de injecção, o cartucho 7 é preso pelo porta-cartuchos 31, pela acção do pistão hidráulico duplo e é bloqueado contra a cabeça 40, enquanto o cartucho é perfurado, simultaneamente, pelos dentes 39 de perfuração.

Como é mais visivel na Figura 5, na posição de injecção, os braços 25 elásticos são mutuamente separados pelo porta-cartuchos por deformação elástica das molas 28.

Com o cartucho 7 firmemente acoplado à cabeça 40, introduz-se água quente através do injector 41. A água quente atravessa o cartucho e a bebida assim formada é enviada para uma conduta de distribuição para ser vertida para um recipiente, tal como um copo ou chávena, num receptáculo adequado da máquina, que não é visivel nas figuras.

Depois de a infusão terminar, o pistão hidráulico duplo retrai o porta-cartuchos e o cartucho, assistido pela lâmina 43, regressa à forquilha 25.

Uma nova rotação no sentido horário do disco 24 rotativo move o cartucho 7 para a posição 44 de expulsão, na qual o plano 45 inclinado levanta o cartucho 7, que se desengata da forquilha e cai, lateralmente, para acabar num recipiente de recolha que é não é visivel nas figuras. O aparelho pára nesta posição até um novo comando de distribuição. -13- ΡΕ2139369

Quando a pilha de cartuchos no cilindro 8 está esgotada, a falta de cartuchos é detectada pelo sensor 23 óptico respectivo, que envia um sinal para o sistema de controlo da máquina. 0 sistema de controlo ordena a execução de uma rotação do pinhão 18, que roda o suporte 17 rotativo para mover um novo cilindro 8 para a posição 21 de remoção.

Quando todos os cilindros 8 do primeiro depósito 2 estão vazios, a rotação do suporte 17 rotativo do segundo cartucho 3 é accionada para que um cilindro 8 deste segundo depósito seja colocado na segunda posição 22 de remoção, para que alimentação de cartuchos continue a partir do segundo depósito.

Quando os depósitos estão vazios, são substituídos por novos depósitos já preenchidos com cartuchos.

Durante a manipulação dos depósitos completos, o meio de retenção constituído pelo par de placas 12 e 13 perfiladas impede a saída dos cartuchos dos cilindros 8.

Quando os depósitos estão dispostos em respectivos suportes rotativos, o meio de retenção é aberto automaticamente como descrito acima.

Além disso, o sistema de alimentação permite -14- ΡΕ2139369 carregar cartuchos de diferentes tipos, i. e., proporcionar ao utilizador diferentes tipos de bebidas, uma vez que, em cada pedido, os depósitos podem ser rodados de modo a conduzir até à posição de remoção a pilha de cartuchos com o tipo de bebida escolhido. 0 aparelho de acordo com a presente invenção é particularmente útil para a preparação e distribuição de café expresso.

Os cartuchos ou invólucros 7 podem, em qualquer caso, conter qualquer outro pó para a produção de outros tipos de bebida com água sob pressão. 0 aparelho de acordo com a presente invenção, devido à sua compacidade, pode ser inserido numa máquina de distribuição de bebidas quentes solúveis, em geral.

Na prática, verificou-se que a invenção atinge a finalidade e objectivos pretendidos, tendo-se proporcionado um aparelho que está apto a distribuir, de um modo automático, rápido e eficiente, uma bebida preparada por meio de cartuchos ou invólucros pré-embalados.

Uma vantagem especial da presente invenção reside no facto de o aparelho permitir distribuir até 12 invólucros de produtos diferentes, um tipo para cada cilindro dos dois depósitos. -15- ΡΕ2139369

Uma importante vantagem da invenção presente reside na fiabilidade muito elevada do seu funcionamento. A presente invenção também resolve, brilhantemente, o problema da utilização de cartuchos de diferentes tipos, quer em termos de forma quer de dimensões: na verdade, basta substituir o porta-cartuchos e a forquilha.

Lisboa, 1 de Março de 2011

Claims

ΡΕ2139369 -1- REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho para preparar e distribuir bebidas a partir de um pó contido em cápsulas, compreendendo, pelo menos, um depósito (2, 3) que está adaptado para conter, pelo menos, uma pilha de cápsulas (7) que contêm um pó adequado para produzir uma bebida, um alimentador (5) adaptado para remover uma cápsula do referido depósito e movê-la para uma posição de injecção, um injector (6), que injecta água na referida cápsula (7) para produzir uma bebida, estando o referido alimentador (5) adaptado para mover a referida cápsula (7) para uma posição de descarga, compreendendo o referido alimentador (5) um disco (24) rotativo dotado com uma parte de contacto e com, pelo menos, um meio de engate temporário numa cápsula, caracterizado por o referido depósito ser constituído por uma pluralidade de cilindros (8), contendo os referidos cilindros (8) uma pilha de cápsulas (7) e estando fechados numa região inferior por uma base (10), compreendendo a referida base (10) uma pluralidade de furos (11) que correspondem aos referidos cilindros (8), para que as cápsulas (7) neles contidas possam descer e sair pelos referidos furos (11) para serem presos pelo referido alimentador (5), compreendendo o referido depósito (2, 3) um meio de retenção de cápsula que retém as referidas cápsulas dentro do referido depósito quando o referido depósito não está aplicado no referido aparelho, compreendendo o referido meio de retenção de cápsula um par -2- ΡΕ2139369 de placas (12, 13) coaxiais perfiladas que estão dotadas com abas (14) adaptadas para interferir com os referidos furos (11) da referida base (10), podendo as referidas placas (12, 13) perfiladas rodar numa direcção oposta entre si de modo a definir, pelo menos, duas posiçoes : uma posição de retenção, na qual as referidas abas (14) interferem com os furos (11) da referida base (10), impedindo a saída das referidas cápsulas (7), e uma posição aberta, na qual as referidas abas (14) deixam de interferir com os furos (11), permitindo a descida das referidas cápsulas (7), compreendendo as referidas placas perfiladas elementos elásticos que mantêm as referidas placas na posição de retenção, e entalhes (15) perfilados enqatados por dentes (16) proporcionados em respectivos suportes (17) rotativos, após a inserção do referido depósito no aparelho, de modo a abrir automaticamente as referidas placas (12, 13) perfiladas, sendo os referidos suportes (17) rotativos constituídos por engrenagens accionadas por um pinhão (18), suportando cada um dos referidos suportes (17) rotativos um depósito (2, 3) respectivo, compreendendo cada suporte (17) rotativo furos (19) de passagem que correspondem aos cilindros (8) do depósito (2, 3) e pinos (20), que são dispostos assimetricamente no referido suporte (17), de modo a engataram-se em respectivos furos (11) da referida base (10) do depósito para que o referido depósito só possa ser aplicado ao suporte numa posição predefinida, compreendendo cada furo (19) de passagem um dente (47) guia que facilita a queda de uma cápsula (7) no referido alimentador (5), tendo os referidos depósitos (2, -3- ΡΕ2139369 3) várias pilhas de cápsulas (7) contidas nos referidos cilindros (8) em sucessão por meio da rotação do referido pinhão (18), que faz rodar o referido suporte (17) rotativo segundo um ângulo predefinido, sendo a rotação do referido pinhão (18) e, por conseguinte, do referido suporte (17) rotativo, executada por um sistema de controlo do aparelho, que recebe um sinal de pilha esgotada de sensores (23) ópticos que detectam a presença ou ausência das referidas cápsulas (7) nos respectivos cilindros (8) nas respectivas posições de remoção.
2. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, caracterizado por compreender dois depósitos (2, 3) associados, de modo amovível, a uma estrutura (4) que suporta o referido alimentador (5) e referido injector (6).
3. Aparelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por o referido disco (24) rotativo do referido alimentador (5) compreender uma abertura radial dotada com um meio de engate temporário numa cápsula (7), sendo o referido meio de engate temporário constituído por uma forquilha que compreende braços (25) elásticos que retêm a cápsula (7) por baixo de uma borda (26) superior da referida cápsula (7), tendo os referido braços (25) elásticos a forma de hastes que estão montadas, de modo articulado, numa estrutura (27) com interposição de molas (28), estando a referida estrutura (27) associada ao referido disco (24) rotativo, sendo a referida estrutura intercambiável de modo a utilizar o -4- ΡΕ2139369 aparelho com cápsulas (7) tendo diferentes dimensões e formas, sendo os referidos braços (25) elásticos, numa posição normal, impulsionados pelas respectivas molas (28) na direcção do centro da referida abertura radial, assentado, desta forma, a borda (26) superior da cápsula (7) nos mesmos. Lisboa, 3 de Março de 2011 ΡΕ2139369 1/13

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ΡΕ2139369 -1 - REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição . EP1310199 A