WO2021096376A1 - Sistemas e processos de preparação de bebidas com regulação melhorada de atuação motorizada - Google Patents

Sistemas e processos de preparação de bebidas com regulação melhorada de atuação motorizada Download PDF

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WO2021096376A1
WO2021096376A1 PCT/PT2020/050043 PT2020050043W WO2021096376A1 WO 2021096376 A1 WO2021096376 A1 WO 2021096376A1 PT 2020050043 W PT2020050043 W PT 2020050043W WO 2021096376 A1 WO2021096376 A1 WO 2021096376A1
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movement
actuation
beverage preparation
preparation device
electric motor
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PCT/PT2020/050043
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Rui Miguel Nabeiro
Jesús MEDINA MUNDT
João André DE BRITO LEÃO
Original Assignee
Novadelta - Comércio E Indústria De Cafés, Lda
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    • A47J31/34—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure
    • A47J31/36—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means
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    • A47J31/52—Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus
    • A47J31/525—Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters

Definitions

  • the present invention relates to the field of beverage preparation systems and processes based on an individual portion of beverage ingredients, and in particular in which the actuation of a beverage preparation device is carried out with an electric motor.
  • beverage preparation devices such as coffee machines
  • the extraction device is adapted so that it can collect an individual portion of edible substance, for example roasted and ground coffee beans, and can be actuated by an electric motor between open and closed positions.
  • US 2010/0098823 AI discloses a portable espresso machine that includes a piston-operated extraction device that is powered by an electric motor that consumes less than 100 W.
  • EP 2177393 BI also discloses a coffee machine with an extraction device powered by a low energy engine.
  • the electric motor can be a direct current and low voltage motor, for example 24 V stabilized.
  • the electric motor is provided in operative connection with a control unit so that it can activate and deactivate the electric motor.
  • a current sensor is also provided, operatively connected to the control unit and on the basis of which it can determine the electric current absorbed by the electric motor at various stages of opening and closing the infusion chamber.
  • This document also reveals several graphs of energy use representative of the operation of the electric motor to operate the extraction device, in particular the evolution of the current intensity consumed over time, between the respective starting and ending positions of the operating course. These graphs reveal maximum consumption below 50 W of electrical power, in particular below 25 W.
  • these graphs of energy use reveal patterns of evolution of consumption in which a first phase of operation of the electric motor consumes a fraction of the current used in a second phase close to the target position.
  • the document is silent with regard to an active control of the power consumed over most of the motion stroke generated by the electric motor, including in the motion stroke region in the vicinity of the target position, but not in the adjacent stroke region to the target position.
  • WO 2012/025259 AI also discloses an extraction device actuated by an electric motor, in this case a low-consumption motor that requires an electrical power of no more than 50 W and / or generates a torque of no more than 50 mN .m to move the extraction device between open and closed positions.
  • an electric motor in this case a low-consumption motor that requires an electrical power of no more than 50 W and / or generates a torque of no more than 50 mN .m to move the extraction device between open and closed positions.
  • WO 2012/025258 AI discloses an engine control method that includes measuring at least one electrical parameter representative of the power consumed by the engine, and comparing the evolution of this representative parameter over time with a previously defined reference.
  • CN 201452867 U discloses a coffee machine for coffee capsules, which features an extraction device actuated by an electric motor.
  • the electric motor is arranged in such a way that it develops in a direction generally parallel to the direction of the driving shaft and, therefore, to the movement of the extraction device, and in a generally longitudinal direction of the machine.
  • the transmission of movement from the electric motor to the driving shaft is provided by a set of gears, each of the three movement components being supported by a common support structure.
  • WO 2012/072764 AI appears to present a similar arrangement of the three components, that is, an electric motor, a set of transmission gears and a motor shaft, both in terms of relative arrangement with each other, and in terms of relative arrangement within the machine.
  • the electric motor and a plurality of movement transmission elements are each directly attached to a single common mechanical support element.
  • WO 2008/129033 AI also appears to reveal a coffee machine extraction unit in which the electric motor and movement transmission elements are attached to a common support element. Furthermore, in this case also the electric motor is arranged so that its greatest extension extends in a direction parallel to the direction of movement of a moving part of the extraction unit.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus including a beverage preparation device, for example an extraction device, adapted in such a way that it can be collecting an individual portion of edible substance, for example a portion of roasted and ground coffee bean, and also including an actuation arrangement adapted so that it can open and close said beverage preparation device, and comprising performance monitoring means adapted in such a way that they provide reliable and simple data to regulate the performance by means of control of the device.
  • a beverage preparation device for example an extraction device, adapted in such a way that it can be collecting an individual portion of edible substance, for example a portion of roasted and ground coffee bean, and also including an actuation arrangement adapted so that it can open and close said beverage preparation device, and comprising performance monitoring means adapted in such a way that they provide reliable and simple data to regulate the performance by means of control of the device.
  • At least one movable part of the beverage preparation device can be actuated by the actuation arrangement in linear motion along a movement path between an initial position and a destination position, said positions alternately corresponding to open conditions, in which the beverage preparation device can collect an individual portion of edible substance, and closed, in which said individual portion is confined within it.
  • the objective of the present invention is to provide an apparatus with improved monitoring means for a beverage preparation device actuation arrangement, thereby providing better energy efficiency of the movement performance and the possibility of detecting and correcting any operating errors. , such as, for example, interlocking an individual portion to the entry or exit region of the beverage preparation device.
  • a beverage preparation apparatus which has an actuation arrangement including actuation monitoring means adapted in such a way as to provide data from at least one, preferably from a plurality of motion parameters associated with each stroke, and on the basis of which the control means can accurately and reliably determine the relative position of the beverage preparation device between the closed and open positions, and vice versa, as well as eventual cases of interlocking of individual portion.
  • the beverage preparation apparatus may have actuation monitoring means configured so that, in each movement cycle, they can apprehend movement parameters associated with a driving element of the beverage preparation device actuated by the electric motor, including at least one of :
  • the actuation monitoring means can be associated with a driving element of the actuation arrangement, such as a driving shaft, so that they can apprehend at least one of, preferably all of the following motion parameters: direction of rotation, number of revolutions between stroke ends, position on at least one stroke end, speed of rotation.
  • the actuation monitoring means can be adapted so that they can apprehend mechanically, optically, electromagnetically, the relative position of the driving shaft in relation to previously defined references of its rotation movement.
  • the actuation monitoring means can be in the form of an optical device adapted so that it can monitor successive positions on a mobile support, for example of the type "optical encoder", or the like.
  • An associated objective is to provide an apparatus with a beverage preparation device actuated by an actuation arrangement that provides movement transmission more efficient, more compact construction and occupying a more advantageous position inside the device.
  • an apparatus comprising an actuation arrangement that includes a single motion generating device - an electric motor -, a single speed and torque conversion device - a set of gears -, and a driving arrangement transmitting final rotational motion to a movable linear moving part of a beverage preparation device.
  • the actuation arrangement can be adapted so that the movement path between start and end positions, that is, between open and closed positions, requires only a rotational movement by a driving element at a maximum rotation angle of 110 ° , preferably at most 95 °.
  • the actuation arrangement can be adapted so that the transmission of final rotating motion to a moving part of linear motion over the entire travel stroke requires only a driving shaft operatively connected directly to a piston-like arrangement, or similar .
  • the gear set can be directly operatively connected to a driving shaft that generates the forward or backward translation movement of at least one moving part of the beverage preparation device.
  • the actuation cycle may include the actuation of a driving shaft adapted so that it can move a movable part of the beverage preparation device in a translation movement in a single direction, and thus push and / or position an individual portion of edible substance , for an operating position, without including an edible substance compression.
  • the electric motor can be a low voltage electric motor, in particular less than 50 V, for example between 12 V DC and 44 V DC, preferably a 24 V motor, or a 12 V motor.
  • the electric motor can be a DC electric motor, DC.
  • the electric motor can be powered by direct current, DC, through an AC-DC transformation device included in the device, and the device can be supplied with alternating current, AC, for example 110 V AC, or 230 V AC.
  • the electric motor may be an electric motor with a rated electrical power (P ) , or rated electrical power, of less than 60 W, preferably less than 30 W, particularly preferably more than 10 W and less than 25 W.
  • P rated electrical power
  • the electric motor can be operatively associated with a gearbox with a transmission ratio between 1: 100 and 1: 500, preferably between 1: 200 and 1: 400.
  • the course of motion generated by the actuation arrangement of at least one movable part of the beverage preparation device can be linear, for example in a direction transverse to the direction of the force of gravity, and include a first and second end of the complete course of motion , corresponding to an open and closed position of the preparation and beverage device.
  • the actuation arrangement can be adapted so that it can regulate the electric power supply to the electric motor according to the relative position along the movement path, and so that the actuation between open and closed positions, and vice versa, it does not require more than 5 seconds, preferably it does not require more than 3 seconds.
  • An associated objective is to provide a beverage preparation apparatus in which the electric motor associated with the actuation arrangement of the beverage preparation device, can be regulated according to at least one of relative position and progression speed of the driving shaft, along the movement path between the open and closed positions, in order to regulate a power limitation imposed, for example electronically, on the power supplied to, and, therefore, power effectively consumed by, the electric motor.
  • the electrical power limitation supplied to the electric motor can be imposed over at least most of the movement path excluding the target position, at least in the case of the closing movement cycle.
  • the electrical power limitation supplied to the electric motor can be imposed by means of control based on data learned by means of actuation monitoring, over at least 90% of the movement path, at least in the case of the closing movement cycle. .
  • the limitation of electric power supplied to the electric motor can be imposed according to at least one of: a first rule based on the limitation of the electric power supplied to the electric motor; a second rule including reduction and / or cut of electric power supplied to the electric motor in case a previously defined variation of an operating parameter of the actuation disposition is apprehended.
  • the first and second rules can be applied according to at least one of: apprehended movement speed and relative position of the moving part along the movement course.
  • the first rule of limitation of electric power consumed by the electric motor can be of the limit value type and / or range of limit values, previously defined and at least approximately constant of the electric power supplied over at least most of the movement course, including the starting position and excluding the region adjacent to the destination position, at least in the case of a closing movement of the beverage preparation device.
  • the limit value of electrical power supplied can be up to 20%, preferably up to 10%, particularly preferably up to 8%, of the rated or rated power, P N , of the electric motor.
  • the limit value of electrical power supplied can be in the range between 1 and 10%, preferably between 2 and 9%, particularly preferably between 3 and 8% of the rated or rated power, P N , of the electric motor .
  • the electrical power limit value can provide an electric energy consumption by the electric motor of less than 10 mWh, preferably less than 8 mWh, particularly preferably less than 5 mWh, in each actuation cycle.
  • the first rule of limitation of electric power supplied to the electric motor can be of the function type of only one variable, so that the said limit value is applied only in function of the relative displacement position of a mobile part of the beverage preparation device to the long and with reference to the previously defined course of movement.
  • Said relative position can be considered along a first part of a previously defined course of movement that includes at least the region in the vicinity and excludes the region adjacent to the closed position.
  • Said first stroke part can advantageously include the open position and the entire length of travel between the open position and a region in the vicinity of the closed position.
  • Said first part may correspond to at least 80% of the movement course, preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% of the movement course of the mobile part of the beverage preparation device which includes the open position and a region in the vicinity of the closed position.
  • the second rule can be of function type with more than one variable.
  • the second rule can be applied as a function of a certain relative position along the course of movement and as a function of the direction of travel along the course of movement.
  • the second rule may include cancellation or temporary interruption of power supply to the electric motor in case a previously determined variation of at least one of: travel speed, travel speed change rate, current intensity, rate of change is detected current intensity consumed by the electric motor.
  • the second rule can be applied at least in a region adjacent to the closed position, preferably in a region corresponding to 10% of the course of movement, or at least most of the course of movement.
  • the possibility of detecting a possible jamming, or incorrect positioning of the individual portion in the beverage preparation device is advantageously provided before closing and constraining this closure, and preventing the electric motor from providing excessive torque at this stage of the movement course.
  • the beverage preparation apparatus may include an actuation arrangement that includes an electric motor operatively connected to a set of gears provided so that a driving shaft rotates, the said driving shaft of rotation can be provided in functional association with the beverage preparation device in such a way that it can generate a translational movement of at least one of the parts of the preparation device, between start and end position.
  • the beverage preparation apparatus may include control means adapted so that they can control the power supply to the electric motor and provided in functional connection with actuation monitoring means and adapted so that they can receive data from them.
  • the control means can be adapted in such a way that they can limit the electrical power effectively delivered to the electric motor, for example during at least most of the stroke of movement according to the relative position of displacement of a moving part of the beverage preparation device, with reference to the movement course.
  • the control means can be adapted so that they can limit the voltage and / or the intensity of the current supplied and, thus, the maximum power supplied to the electric motor, preferably to a maximum power value previously defined and / or to a previously defined range of values, depending on the speed of movement and / or the relative position of displacement of a mobile part of the beverage preparation device, with reference to the course of movement.
  • the power effectively consumed by the electric motor may vary over the course of the movement, namely according to variations in load required over the course of the movement, but is limited to the maximum power made available to the electric motor.
  • the control means can be adapted so that they can determine the relative position of displacement of a driving element in relation to the ends of a course of movement, based on the direction of rotation and the number of revolutions apprehended by associated actuation monitoring means. to a driving element.
  • the control means can be adapted so that they can regulate at least one of maximum voltage and maximum electric current intensity supplied to the electric motor, in particular based on the data received from said actuation monitoring means.
  • Another objective of the present invention is to provide a beverage preparation process that provides better efficiency in the use of electrical energy, in particular by the electric motor, while simultaneously providing sufficient torque for certain requirements associated with the operation of the preparation device. of drinks.
  • nominal power should be understood as equivalent to the rating of rated power attributed to the device by the respective manufacturer, and corresponding in general to the largest energy input that can flow through the equipment, ie the maximum power , or "stall" power of the electric motor.
  • the nominal power of a 24 V DC electric motor corresponds to the product of this voltage by the current intensity classified by the manufacturer as the maximum permissible, possibly assuming a tolerance.
  • the "rated power" value, P N will be considered equal to or less than 50 W.
  • Figure 1 side (left) and front view of an embodiment of apparatus (1) for preparing drinks of the type of the present invention
  • Figure 2 diagram of actuation of beverage preparation device (2) in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 3 diagram of actuation of an opening cycle at the instant corresponding to the opening position of the beverage preparation device (2), in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 4 diagram of actuation of an opening cycle at the instant corresponding to a first position of displacement of a mobile part (21) of beverage preparation device (2), in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 5 diagram of actuation of an opening cycle at the instant corresponding to a second displacement position of a mobile part (21) of a beverage preparation device (2), in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 6 diagram of actuation of an opening cycle in the instant corresponding to the closed position of the beverage preparation device (2), in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 7 perspective view from above of the preferred embodiment of a beverage preparation device (2) and respective actuation arrangement (3) according to the present invention
  • Figure 8 exploded perspective view from above of the preferred embodiment shown in Figure 7;
  • Figure 9 side view of a preferred embodiment of movable (341) and stationary (342) parts of actuation monitoring means (34) in an actuation arrangement (3) of an apparatus (1) according to the invention;
  • Figure 10 front view of a preferred embodiment of movable (341) and stationary (342) parts of actuation monitoring means (34) in an actuation arrangement (3) of an apparatus (1) according to the invention;
  • Figure 11 first side view of the preferred embodiment shown in Figure 7;
  • Figure 12 second side view of the preferred embodiment shown in Figure 7;
  • Figure 13 side sectional view (on the left side) of a preferred embodiment of the actuation arrangement (3) with a beverage preparation device (2) in the open position, in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 14 side section view (on the left side) of the preferred embodiment of the actuation arrangement (3) with preparation device of drinks (2) in the closed position, in an apparatus (1) according to the present invention
  • Figure 15 schematic graph of application of the preferred embodiment of a first electrical power limitation rule supplied to the electric motor (31) in a closing movement, according to the present invention
  • Figure 16 schematic graph of application of a preferred embodiment of a first electrical power limitation rule supplied to the electric motor (31) in a closing movement, in accordance with the present invention
  • figure 17 schematic graph of application of a preferred embodiment of a second electrical power limitation rule supplied to the electric motor (31) in a closing movement, according to the present invention
  • Figure 18 schematic graph of application of a preferred embodiment of a second electrical power limitation rule supplied to the electric motor (31) in a closing motion, in accordance with the present invention.
  • the present invention will be described based on embodiments of a beverage preparation system, in particular based on the extraction of an individual portion of edible substance, for example ground and roasted coffee beans, for example provided inside a container such as a capsule, which is supplied to an extraction device and in order to discharge the resulting beverage into a drinking container, such as a glass or cup, placed in a respective placement arrangement.
  • an individual portion of edible substance for example ground and roasted coffee beans, for example provided inside a container such as a capsule, which is supplied to an extraction device and in order to discharge the resulting beverage into a drinking container, such as a glass or cup, placed in a respective placement arrangement.
  • Figure 1 represents side elevation (on the left side of the drawing) and front views of a beverage preparation apparatus (1) according to the present invention adapted so that it can collect an individual portion (7) when it is in a position opening.
  • Said apparatus (1) can include a fluid reservoir (not shown), as well as a flow pressurization device (5), for example a hydraulic pump, and fluid heating means (6), so that it can provide a flow supply (FS) at a temperature comprised between 60 and 100 ° C and under a pressure comprised between 1 and 20 bar, preferably between 8 and 16 bar, in order to interact with said edible substance.
  • a flow pressurization device (5) for example a hydraulic pump
  • fluid heating means (6) so that it can provide a flow supply (FS) at a temperature comprised between 60 and 100 ° C and under a pressure comprised between 1 and 20 bar, preferably between 8 and 16 bar, in order to interact with said edible substance.
  • said apparatus (1) has a beverage preparation device (2), hereinafter also referred to as an extraction device, provided so that it can collect said individual portion (7), and force it with said pressurized flow (FS) so that it mixes with the edible substance and results in a drink.
  • Said beverage preparation device (2) can be operated between opening and closing positions, and vice versa, through an actuation arrangement (3) that includes an electric motor (31).
  • the apparatus (1) further comprises control means (4) adapted so that they can control the operation of the various components of the apparatus (1), including the actuation arrangement (3).
  • Said control means (4) are adapted so that they can apprehend data from a plurality of operating parameters, including: data relating to the presence of a portion individual (7) in said apparatus (1), as well as the position of said actuation arrangement (3), in particular at the extremes of the stroke, thus inferring the corresponding position of the drink preparation device (2), in completely closed and open.
  • the electric motor (31) can advantageously be a DC motor and low voltage, for example between 12 V and 44 V.
  • the rated power of the electric motor (31) can be 50 W, or less .
  • the nominal power value, or maximum power value that can be consumed by the electric motor (31) can be a maximum of 40 W, preferably a maximum of 25 W.
  • Figure 2 represents the main components of a preferred embodiment of actuation arrangement (3) associated with the beverage preparation device (2) adapted for collecting an individual portion (7) of edible substance, but not for compression of substance edible, in a beverage preparation apparatus (1) according to the present invention.
  • the actuation arrangement (3) comprises an electric motor (31) arranged with the respective motor actuation axis (X) in an orthogonal direction with respect to the actuation direction associated with the movement path of the beverage preparation device (2) .
  • Said single set of gears (32) is advantageously provided inside a respective box, and has an actuation outlet arranged in a direction orthogonal to the direction of the motor actuation axis (X).
  • the gearbox (32) is in turn operationally connected with a driving shaft (33) connected at a first end directly to the gearbox actuation outlet (32) and extending over the largest of its extension transversely with respect to the beverage preparation device (2) and its actuation direction, so that the movement transmission between the gearbox (32) and the beverage preparation device (2) is actuated only by said shaft driving (33).
  • the actuation arrangement (3) is devoid of other elements of movement transmission, including devoid of isolated gears, lever-type elements, and the like.
  • All the main components of the actuation arrangement (3) are provided encapsulated so that they are not exposed to dust or corrosive agents.
  • the driving shaft (33) can be activated in each actuation cycle in a rotating movement in a clockwise direction and in the opposite direction, in an angular extension that corresponds approximately to a quadrant, that is, up to a maximum of 110 °, preferably up to 95 °.
  • the driving shaft (33) is operatively connected directly to means for moving a movable part (21) of said beverage preparation device (2), so that said movable part (21) it can be moved between an initial position corresponding to the device (2) in the open position, and an end position corresponding to the device (2) in the closed position.
  • Figures 3 to 6 represent successive moments of an actuation cycle of the actuation arrangement (3), between an open device position (2) and a closed device position (2).
  • the electric motor (31) generates a rotational movement that is converted by the gearbox (32) so that the direction is changed, from a first axis of rotation (Rl) to a second axis of rotation (R2) orthogonal to the first , and so that the speed is reduced, in terms of the number of revolutions per minute, and the torque is increased.
  • the driving shaft (33) is associated with a driving actuation arrangement of the beverage preparation device (2), for example a connecting rod-piston arrangement, or similar, so that the rotating movement of the driving shaft (33) is converted into a linear movement along a previously defined movement path and corresponding to the course delimited by the device positions (2) of open and closed.
  • the rotational movement of the driving shaft (33) advantageously has an angular extension of a maximum of 160 °, preferably a maximum of 120 °, particularly preferably a maximum of 95 °, corresponding to the length of linear travel generated by the driving shaft (33) in a movable part (21, 22) of the beverage preparation device (2).
  • the actuation arrangement (3) includes actuation monitoring means (34) operatively associated with the driving shaft (33) and adapted so that they can apprehend at least one of: direction of rotation (clockwise, or contrary to east), angular speed of rotation and number of revolutions.
  • the actuation monitoring means (34) are provided so that they can apprehend a plurality of relative angular positions in a previously defined angular extension and corresponding to fractions of the linear movement course generated by the driving shaft (33).
  • the actuation monitoring means (34) can be provided in the form of optical means of apprehending position variation, for example of the "encoder" type.
  • Figures 7 and 8 represent a preferred embodiment of the beverage preparation device (2) and actuation arrangement (3) thereof.
  • the electric motor (31) and gearbox (32) are arranged according to a first orthogonal alignment with respect to the movement path by a mobile part (21, 22) of the beverage preparation device (2).
  • the electric motor (31) is operatively connected to the gearbox (32) and it is fixed to a first support (36).
  • the reference volume occupied by these components of the actuation arrangement (3) may be similar, preferably less than the constructive volume of the beverage preparation device (2). In addition, it is advantageous that no movement transmission element of the actuation arrangement (3) rises above the beverage preparation device (2).
  • the transverse extension, with respect to the direction of travel, of the set formed by the electric motor (31) and gearbox (32) is less than the transverse extension of the beverage preparation device (3).
  • At least part of the transverse extension, with respect to the direction of travel, the assembly formed by the electric motor (31) and gearbox (32) can be aligned in projection with at least part of the transverse extension of the beverage preparation device (two).
  • Figures 9 and 10 represent the two parts (341, 342) of actuation monitoring means (34) of an optical type which are provided in functional connection with control means (4) of the apparatus (1) according to the invention.
  • Said actuation monitoring means (34) can include a first movable part (341) including a plurality of observation references, for example in the form of openings or windows, and a second stationary part (342) which includes a radiation emitter electromagnetic, for example infrared beam.
  • the first and second parts (341, 342) are preferably provided on a common structural support (37), and arranged in a spatial relationship with each other so that the openings can be successively intersected by the infrared beam.
  • the first movable part (341) is jointly associated in motion with the driving shaft (33), so that it can be rotated together with it.
  • the first movable part (341) has a plurality of openings of similar size and arranged at constant distances from each other, so that they provide observation windows, illuminable by the second stationary part (342), and corresponding to fractions of angular extension of the movement, so that relative positions of the linear movement course can be learned.
  • Figures 11 and 12 represent opposite side elevation views of the shown embodiment.
  • Figures 13 and 14 represent side and rear elevation views, in relation to the drink discharge, with the actuation arrangement (3), in the open and closed position, respectively.
  • the driving shaft (33) is functionally connected in regions of its lateral end to the arms of a connecting rod-piston arrangement, which converts the rotation movement of the driving shaft (33) into linear movement of a moving part (21) along the movement path between open and closed positions.
  • Figures 15 to 18 represent schematically, as an indication, curves of evolution of electrical power supplied to the electric motor (31) along the movement path of the actuation arrangement (3), according to a first and a second regulation rule of this.
  • control means (4) and the actuation arrangement (3) can be adapted in such a way that they limit the electric power supply to the electric motor (31) to a value previously defined maximum limit (Pi) (see Figure 15), over at least most of the movement course, including at least one region in the vicinity of the closed position, but excluding the region directly adjacent to it.
  • the said electrical power limitation supplied to the electric motor (31) can be regulated by means of control (4) by means of limiting the voltage provided in the electrical supply circuit to the electric motor (31).
  • control means (4) and actuation arrangement (3) can be adapted so that the electric power supply to the electric motor (31) can vary within a range of power values (R, P2) previously defined over at least a major part of the movement course (see Figure 16).
  • control means (4) and actuation arrangement (3) can be adapted so that, according to a second rule, electrical power supplied to the electric motor (31) can be reduced or interrupted , if a previously defined variation, in particular a variation of increase or an increase rate, of the electrical power actually consumed by the electric motor (31) is detected, at least in the region adjacent to the closed position of the preparation and beverage device (two).
  • control means (4) can control the total interruption, as shown in Figure 17 , or a temporary reduction, as represented in Figure 18, of the electrical power supplied to the electric motor (31).
  • the combination of the aforementioned first and second regulation rules advantageously offers the possibility of using an electric motor (31) with a nominal power (P nom ) sufficient to ensure the required torque, particularly in the region adjacent to the closed position, both in the closing actuation cycle as in the opening actuation cycle, while ensuring that it operates with an energy consumption profile adjusted to the needs of each part of the movement course, and preventing risks associated with possible anomalous situations.
  • the first and second rules for regulating the power supply to the electric motor (31) are preferably defined in control means (4) and applied by them, based on data learned by the performance monitoring means (34, 35 ).

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Abstract

A presente invenção revela sistemas e processos de preparação de bebidas, em particular de café expresso e bebidas aromáticas similares, com base em um aparelho de preparação de bebida (1) que compreende um dispositivo de preparação de bebidas (2) adaptado de modo que pode ser atuado entre posições de aberto e fechado por uma disposição de atuação (3) que inclui um motor elétrico (31) cuja operação é regulada por meios de controlo (4), sendo que a disposição de atuação (3) inclui meios de monitorização de atuação (34) adaptados de modo que proporcionam monitorização do movimento circular do veio motriz (33) e os referidos meios de controlo (4) podem desse modo melhor regular a potência elétrica fornecida ao referido motor elétrico (31).

Description

DESCRIÇÃO
SISTEMAS E PROCESSOS DE PREPARAÇÃO DE BEBIDAS COM REGULAÇÃO MELHORADA DE ATUAÇÃO MOTORIZADA
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se ao campo dos sistemas e processos de preparação de bebidas com base numa porção individual de ingredientes de bebida, e em particular em que a atuação de um dispositivo de preparação de bebidas é realizada com um motor elétrico.
Antecedentes da Invenção
O estado da técnica apresenta diversas soluções de aparelhos de preparação de bebidas, como por exemplo máquinas de café, em que o dispositivo de extração é adaptado de modo que pode recolher uma porção individual de substância edivel, por exemplo grão de café torrado e moido, e pode ser atuado por um motor elétrico entre posições de aberto e fechado.
O documento US 2010/0098823 AI revela uma máquina de café expresso portátil que inclui um dispositivo de extração operado por um pistão que é atuado por um motor elétrico que consome uma potência menor que 100 W.
O documento EP 2177393 BI também revela uma máquina de café com um dispositivo de extração atuado por um motor de baixo consumo energético. O motor elétrico pode ser um motor de corrente direta e baixa voltagem, por exemplo 24 V estabilizados. O motor elétrico é proporcionado em ligação operativa com uma unidade de controlo de modo que esta pode ativar e desativar o motor elétrico. É ainda previsto um sensor de corrente ligado operativamente à unidade de controlo e com base no qual esta pode determinar a corrente elétrica absorvida pelo motor elétrico em diversos estágios de abertura e fecho da câmara de infusão. Este documento revela ainda diversos gráficos de uso de energia representativos da operação do motor elétrico para atuação do dispositivo de extração, em particular evolução da intensidade de corrente consumida ao longo do tempo, entre respetivas posições inicial e final de curso de atuação. Os referidos gráficos revelam consumos máximos abaixo de 50 W de potência elétrica, em particular abaixo de 25 W. Além disso, os referidos gráficos de uso de energia revelam padrões de evolução de consumo em que uma primeira fase de atuação do motor elétrico consome uma fração da corrente usada numa segunda fase próxima da posição de destino. O documento é silencioso no que se refere a um controlo ativo da potência consumida ao longo da maior parte do curso de movimento gerado pelo motor elétrico, incluindo na região de curso de movimento na proximidade da posição de destino, mas não na região de curso adjacente à posição de destino.
O documento WO 2012/025259 AI também revela um dispositivo de extração atuado por motor elétrico, neste caso um motor de baixo consumo que requer uma potência elétrica de não mais do que 50 W e/ou gera um binário de não mais do que 50 mN.m para mover o dispositivo de extração entre posições de aberto e fechado.
O documento WO 2012/025258 AI revela um método de controlo de motor que inclui a medição de pelo menos um parâmetro elétrico representativo da potência consumida pelo motor, e a comparação da evolução deste parâmetro representativo ao longo do tempo com uma referência previamente definida.
O documento CN 201452867 U revela uma máquina de café para cápsulas de café, que apresenta um dispositivo de extração atuado por motor elétrico. Em particular, o motor elétrico é disposto de forma que se desenvolve segundo uma direção geralmente paralela à direção do veio motriz e, por conseguinte, ao movimento do dispositivo de extração, e segundo uma direção geralmente longitudinal da máquina. A transmissão de movimento do motor elétrico ao veio motriz é proporcionada por um conjunto de engrenagens, sendo que cada um dos três componentes de movimento é suportado por uma estrutura de suporte comum. O documento WO 2012/072764 AI parece apresentar uma disposição similar dos três componentes, isto é, motor elétrico, conjunto de engrenagens de transmissão e veio motor, tanto em termos de disposição relativa entre si, como em termos de disposição relativa no interior da máquina. Além disso, o motor elétrico e uma pluralidade de elementos de transmissão de movimento são cada qual diretamente fixados a um único elemento de suporte mecânico comum.
O documento WO 2008/129033 AI parece revelar também uma unidade de extração de uma máquina de café em que o motor elétrico e elementos de transmissão de movimento se encontram fixados a um elemento de suporte comum. Além disso, também neste caso o motor elétrico é disposto de modo que uma sua maior extensão se desenvolve segundo uma direção paralela à direção de movimento de uma parte móvel do grupo de extração.
Nenhum dos documentos no estado da técnica revela portanto uma solução que proporcione um aparelho com um dispositivo de preparação de bebidas atuado por motor elétrico em condições de ajustamento às efetivas solicitações de binário, e, por conseguinte, de potência elétrica, bem como apresentando meios de monitorização de atuação adaptados de modo a proporcionar regulação do motor elétrico com base em parâmetros de movimento apreendidos ao longo do curso de movimento, e ainda com uma disposição mais vantajosa de transmissão de movimento entre o motor elétrico e um veio motriz associado operativamente a pelo menos uma parte do referido dispositivo de preparação de bebidas, tanto em termos de eficiência de transmissão como em termos de simplicidade construtiva e de redução do volume requerido pela disposição de atuação no interior de um aparelho de preparação de bebidas.
Descrição Geral da Invenção
O objetivo da presente invenção é o de proporcionar um aparelho incluindo um dispositivo de preparação de bebidas, por exemplo um dispositivo de extração, adaptado de modo que pode recolher uma porção individual de substância edivel, por exemplo uma porção de grão de café torrado e moldo, e incluindo ainda uma disposição de atuação adaptada de modo que pode abrir e fechar o referido dispositivo de preparação de bebidas, e compreendendo meios de monitorização de atuação adaptados de modo que proporcionam dados fiáveis e de simples apreensão para regular a atuação por meios de controlo do aparelho.
Pelo menos uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas pode ser atuada pela disposição de atuação em movimento linear ao longo de um curso de movimento entre uma posição inicial e uma posição de destino, as referidas posições correspondendo alternadamente a condições de aberto, em que o dispositivo de preparação de bebidas pode recolher uma porção individual de substância edivel, e de fechado em que a referida porção individual é confinada no interior do mesmo.
Em particular, o objetivo da presente invenção é proporcionar um aparelho com meios de monitorização melhorados de uma disposição de atuação de dispositivo de preparação de bebidas, desse modo proporcionando melhor eficiência energética da atuação de movimento e possibilidade de deteção e correção de eventuais erros de operação, como por exemplo encravamento de porção individual à região de entrada ou salda do dispositivo de preparação de bebidas.
Este objetivo é realizado de acordo com a presente invenção através de um aparelho de acordo com a reivindicação 1.
Em particular, o objetivo acima é resolvido de acordo com a presente invenção através de um aparelho de preparação de bebidas que apresenta uma disposição de atuação incluindo meios de monitorização de atuação adaptados de modo que proporcionam dados de pelo menos um, de um modo preferido de uma pluralidade de parâmetros de movimento associados a cada curso de movimento, e com base nos quais os meios de controlo podem determinar com rigor e fiabilidade a posição relativa do dispositivo de preparação de bebidas entre as posições de fechado e aberto, e vice-versa, bem como eventuais casos de encravamento de porção individual . O aparelho de preparação de bebidas pode apresentar meios de monitorização de atuação configurados de modo que, em cada ciclo de movimento, podem apreender parâmetros de movimento associados a um elemento motriz do dispositivo de preparação de bebidas atuado pelo motor elétrico, incluindo pelo menos um de:
- direção de rotação do elemento motriz, desse modo permitindo inferir a direção de movimento, de avanço ou de recuo, no curso de movimento de pelo menos uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas;
- velocidade de rotação do elemento motriz, desse modo permitindo inferir a progressão e/ou a taxa de progressão de movimento;
- o número de rotações completadas pelo elemento motriz, desse modo permitindo inferir a posição relativa do elemento motriz com relação ao curso de movimento previamente definido.
Os meios de monitorização de atuação podem ser associados a um elemento motriz da disposição de atuação, como por exemplo um veio motriz, de modo que podem apreender pelo menos um de, de um modo preferido todos os seguintes parâmetros de movimento: direção de rotação, número de rotações entre extremidades de curso, posição em pelo menos uma extremidade de curso de movimento, velocidade de rotações.
Os meios de monitorização de atuação podem ser adaptados de modo que podem apreender por via mecânica, por via ótica, por via eletromagnética, a posição relativa do veio motriz com relação a referências previamente definidas de movimento de rotação do mesmo.
Os meios de monitorização de atuação podem ser na forma de dispositivo ótico adaptado de modo que pode monitorizar sucessivas posições num suporte móvel, por exemplo do tipo "encoder" ótico, ou similar.
Um objetivo associado é o de proporcionar um aparelho com um dispositivo de preparação de bebidas atuado por uma disposição de atuação que proporcione transmissão de movimento mais eficiente, de construção mais compacta e ocupando uma posição mais vantajosa no interior do aparelho.
Este objetivo é resolvido de acordo com a presente invenção através de um aparelho compreendendo uma disposição de atuação que inclui um único dispositivo gerador de movimento - um motor elétrico -, um único dispositivo de conversão de velocidade e binário - um conjunto de engrenagens -, e uma disposição motriz transmissora de movimento final de rotação a uma parte móvel de movimento linear de dispositivo de preparação de bebidas.
A disposição de atuação pode ser adaptada de modo que o curso de movimento entre posições inicial e final, ou seja, entre posições de aberto e fechado, requer apenas um movimento de rotação por um elemento motriz em um ângulo de rotação de no máximo 110°, de um modo preferido no máximo 95°.
A disposição de atuação pode ser adaptada de modo que a transmissão de movimento de rotação final a uma parte móvel de movimento linear ao longo de todo o curso de movimento, requer apenas um veio motriz ligado operativamente diretamente a uma disposição de tipo pistão, ou similar.
O conjunto de engrenagens pode ser diretamente ligado operativamente a um veio motriz que gera o movimento de translação de avanço ou recuo de pelo menos uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas.
O ciclo de atuação pode incluir a atuação de um veio motriz adaptado de modo que pode mover uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas num movimento de translação segundo uma única direção, e desse modo empurrar e/ou posicionar uma porção individual de substancia edivel, para uma posição de operação, sem incluir uma compressão de substância edivel.
O motor elétrico pode ser um motor elétrico de baixa voltagem, em particular menos de 50 V, por exemplo entre 12 V DC e 44 V DC, de um modo preferido um motor de 24 V, ou um motor de 12 V.
O motor elétrico pode ser um motor elétrico de corrente continua, DC. O motor elétrico pode ser alimentado em corrente continua, DC, através de um dispositivo de transformação AC-DC compreendido no aparelho, sendo que o aparelho pode ser fornecido com corrente alternada, AC, por exemplo 110 V AC, ou 230 V AC.
O motor elétrico pode ser um motor elétrico com uma potência elétrica nominal (P), ou potência elétrica classificada, de menos de 60 W, de um modo preferido menos de 30 W, de um modo particularmente preferido mais de 10 W e menos de 25 W.
O motor elétrico pode ser associado operativamente a uma caixa de transmissão com um rácio de transmissão compreendido entre 1:100 e 1:500, de um modo preferido entre 1:200 e 1:400.
O curso de movimento gerado pela disposição de atuação de pelo menos uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas pode ser linear, por exemplo segundo uma direção transversal à direção da força da gravidade, e incluir uma primeira e segunda extremidade de curso de movimento completo, correspondendo a uma posição aberto e fechado do dispositivo de preparação e bebidas.
A disposição de atuação pode ser adaptada de modo que pode regular o fornecimento de energia elétrica ao motor elétrico de acordo com posição relativa ao longo do curso de movimento, e de modo que a atuação entre posições de aberto e fechado, e vice- versa, não requer mais que 5 segundos, de um modo preferido não requer mais que 3 segundos.
Um objetivo associado é o de proporcionar um aparelho de preparação de bebidas em que o motor elétrico associado à disposição de atuação do dispositivo de preparação de bebidas, pode ser regulado de acordo com pelo menos um de posição relativa e velocidade de progressão do veio motriz, ao longo do curso de movimento entre as posições de aberto e fechado, de modo a regular uma limitação de potência imposta, por exemplo de forma eletrónica, à potência fornecida a, e, portanto, potência efetivamente consumida por, o motor elétrico. A limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico pode ser imposta ao longo de pelo menos a maior parte do curso de movimento excluindo a posição de destino, pelo menos no caso do ciclo de movimento de fecho.
A limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico pode ser imposta por meios de controlo com base em dados apreendidos por meios de monitorização de atuação, ao longo de pelo menos 90% do curso de movimento, pelo menos no caso do ciclo de movimento de fecho.
A limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico pode ser imposta de acordo com pelo menos um de: uma primeira regra com base na limitação da potência elétrica fornecida ao motor elétrico; uma segunda regra incluindo redução e/ou corte de potência elétrica fornecida ao motor elétrico no case de ser apreendida uma variação previamente definida de um parâmetro operativo da disposição de atuação.
A primeira e segunda regra podem ser aplicadas de acordo com pelo menos um de: velocidade de movimento apreendida e posição relativa da parte móvel ao longo curso de movimento.
A primeira regra de limitação de potência elétrica consumida pelo motor elétrico pode ser de tipo valor limite e/ou intervalo de valores limite, previamente definido e pelo menos aproximadamente constante da potência elétrica fornecida ao longo de pelo menos a maior parte do curso de movimento, incluindo a posição inicial e excluindo a região adjacente à posição de destino, pelo menos no caso de um movimento de fecho do dispositivo de preparação de bebida.
O valor limite de potência elétrica fornecida pode ser de até 20%, de um modo preferido até 10%, de um modo particularmente preferido até 8%, da potência nominal ou classificada, PN, do motor elétrico.
O valor limite de potência elétrica fornecida pode ser de um intervalo entre 1 e 10%, de um modo preferido entre 2 e 9%, de um modo particularmente preferido entre 3 e 8% da potência nominal ou classificada, PN, do motor elétrico. O valor limite de potência elétrica pode proporcionar um consumo de energia elétrica pelo motor elétrico menor que 10 mWh, de um modo preferido menor que 8 mWh, de um modo particularmente preferido menor que 5 mWh, em cada ciclo de atuação.
A primeira regra de limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico pode ser de tipo função de apenas uma variável, de modo que o referido valor limite é aplicado apenas em função da posição de deslocamento relativo de uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas ao longo e com referência ao curso de movimento previamente definido da mesma. A referida posição relativa pode ser considerada ao longo de uma primeira parte de curso de movimento previamente definida e que inclui pelo menos a região na proximidade e exclui a região adjacente à posição de fechado. A referida primeira parte de curso pode incluir vantajosamente a posição de aberto e toda a extensão de curso entre a posição de aberto e uma região na proximidade da posição de fechado. A referida primeira parte pode corresponder a pelo menos 80% do curso de movimento, de um modo preferido pelo menos 90%, de um modo particularmente preferido pelo menos 95% do curso de movimento da parte móvel de dispositivo de preparação de bebidas que inclui a posição de aberto e uma região na proximidade da posição de fechado.
A segunda regra pode ser de tipo função com mais que uma variável.
A segunda regra pode ser aplicada em função de uma determinada posição relativa ao longo do curso de movimento e em função da direção de deslocamento ao longo do curso de movimento.
A segunda regra pode incluir cancelamento ou interrupção temporária de fornecimento de potência ao motor elétrico no caso de ser detetada uma variação previamente determinada de pelo menos um de: velocidade de deslocamento, taxa de variação de velocidade de deslocamento, intensidade de corrente, taxa de variação de intensidade de corrente consumida pelo motor elétrico. A segunda regra pode ser aplicada pelo menos numa região adjacente à posição de fechado, de um modo preferido numa região correspondente a 10% do curso de movimento, ou em pelo menos a maior parte do curso de movimento.
É deste modo proporcionada de forma vantajosa a possibilidade de dispor de um motor elétrico com potência elétrica, e, por conseguinte, binário, suficiente na região de fecho, incluindo para unir as partes de dispositivo de preparação de bebidas, eventualmente ainda para empurrar a porção individual para dentro de uma parte do dispositivo, ao mesmo tempo que minimizando o risco de sobreaquecimento do motor elétrico.
Além disso, é proporcionada de forma vantajosa a possibilidade de detetar um eventual encravamento, ou posicionamento incorreto da porção individual no dispositivo de preparação de bebidas, antes do fecho deste e constrangendo este fecho, e prevenir que o motor elétrico forneça um binário excessivo nesta fase do curso de movimento.
O aparelho de preparação de bebidas pode incluir uma disposição de atuação que inclui um motor elétrico ligado operativamente a um conjunto de engrenagens proporcionado de modo que atua um veio motriz em rotação, sendo que o referido veio motriz de rotação pode ser proporcionado em associação funcional com o dispositivo de preparação de bebidas de modo que pode gerar um movimento de translação de pelo menos uma das partes de dispositivo de preparação, entre posição inicial e de destino.
O aparelho de preparação de bebidas pode incluir meios de controlo adaptados de modo que podem controlar o fornecimento de energia ao motor elétrico e proporcionados em ligação funcional com meios de monitorização de atuação e adaptados de modo que podem receber dados a partir destes.
Os meios de controlo podem ser adaptados de modo que podem limitar a potência elétrica efetivamente fornecida ao motor elétrico, por exemplo durante pelo menos a maior parte do curso de movimento de acordo com a posição relativa de deslocamento de uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas, com referência ao curso de movimento.
Os meios de controlo podem ser adaptados de modo que podem limitar a voltagem e/ou a intensidade de corrente fornecida e, desse modo, a potência máxima fornecida ao motor elétrico, de um modo preferido a um valor máximo de potência previamente definido e/ou a um intervalo de valores previamente definido, em função da velocidade de movimento e/ou da posição relativa de deslocamento de uma parte móvel do dispositivo de preparação de bebidas, com referência ao curso de movimento.
A potência efetivamente consumida pelo motor elétrico pode variar ao longo do curso de movimento, designadamente de acordo com variações de carga requerida ao longo do curso de movimento, mas é limitada à potência máxima disponibilizada ao motor elétrico.
Os meios de controlo podem ser adaptados de modo que podem determinar a posição relativa de deslocamento de um elemento motriz com relação a extremidades de um curso de movimento, com base na direção de rotação e no número de rotações apreendidos por meios de monitorização de atuação associados a um elemento motriz.
Os meios de controlo podem ser adaptados de modo que podem regular pelo menos um de voltagem máxima e intensidade de corrente elétrica máxima fornecida ao motor elétrico, em particular com base nos dados recebidos a partir dos referidos meios de monitorização de atuação.
Um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um processo de preparação de bebidas que proporcione melhor eficiência de utilização de energia elétrica, em particular pelo motor elétrico, enquanto que simultaneamente proporcionando um binário suficiente para determinados requisitos associados com a operação do dispositivo de preparação de bebidas.
Este objetivo é resolvido de acordo com a reivindicação 12. Em particular este objetivo é resolvido num processo que inclui operação de um aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
Formas de realização preferidas são apresentadas nas reivindicações dependentes.
No âmbito da presente descrição, a expressão "potência nominal" deverá ser entendida como equivalente à classificação de potência classificada atribuída ao dispositivo pelo respetivo fabricante, e correspondendo em geral ao maior input de energia que pode fluir através do equipamento, ou seja a potência máxima, ou potência de "stall" do motor elétrico.
Em particular, a potência nominal de um motor elétrico de 24 V DC corresponde ao produto desta voltagem pela intensidade de corrente classificada pelo fabricante como máxima admissível, eventualmente admitindo uma tolerância.
Na ausência de um valor explícito, fornecido pelo fabricante ou dedutível do tipo de operação do motor elétrico, e pelo menos no caso de motores 24 V DC, o valor de "potência nominal", PN, será considerado como igual ou menor a 50 W.
Descrição das Figuras
A invenção será em seguida explicada em maior detalhe com base em formas de realização preferidas e nas Figuras que se anexam.
As Figuras mostram, em representações esquemáticas simplificadas :
Figura 1: vista lateral (do lado esquerdo) e frontal de uma forma de realização de aparelho (1) para preparação de bebidas do tipo da presente invenção; Figura 2: diagrama de atuação de dispositivo de preparação de bebidas (2) num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 3: diagrama de atuação de um ciclo de abertura no instante correspondente à posição de abertura de dispositivo de preparação de bebidas (2), num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 4: diagrama de atuação de um ciclo de abertura no instante correspondente a uma primeira posição de deslocamento de uma parte móvel (21) de dispositivo de preparação de bebidas (2), num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 5: diagrama de atuação de um ciclo de abertura no instante correspondente a uma segunda posição de deslocamento de uma parte móvel (21) de dispositivo de preparação de bebidas (2), num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 6: diagrama de atuação de um ciclo de abertura no instante correspondente à posição de fechado do dispositivo de preparação de bebidas (2), num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 7: vista em perspetiva a partir de cima de forma de realização preferida de um dispositivo de preparação de bebidas (2) e respetiva disposição de atuação (3) de acordo com a presente invenção;
Figura 8: vista em perspetiva explodida a partir de cima de forma de realização preferida representada na Figura 7;
Figura 9: vista lateral de uma forma de realização preferida de partes móvel (341) e estacionária (342) de meios de monitorização de atuação (34) numa disposição de atuação (3) de um aparelho (1) de acordo com a invenção;
Figura 10: vista frontal de uma forma de realização preferida de partes móvel (341) e estacionária (342) de meios de monitorização de atuação (34) numa disposição de atuação (3) de um aparelho (1) de acordo com a invenção;
Figura 11: primeira vista lateral da forma de realização preferida representada na Figura 7;
Figura 12: segunda vista lateral da forma de realização preferida representada na Figura 7;
Figura 13: vista em corte lateral (do lado esquerdo) de forma de realização preferida da disposição de atuação (3) com dispositivo de preparação de bebidas (2) na posição de abertura, num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 14: vista em corte lateral (do lado esquerdo) de forma de realização preferida da disposição de atuação (3) com dispositivo de preparação de bebidas (2) na posição de fechado, num aparelho (1) de acordo com a presente invenção;
Figura 15: gráfico esquemático de aplicação de forma de realização preferida de uma primeira regra de limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) num movimento de fecho, de acordo com a presente invenção;
Figura 16: gráfico esquemático de aplicação de uma forma de realização preferida de uma primeira regra de limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) num movimento de fecho, de acordo com a presente invenção; figura 17: gráfico esquemático de aplicação de uma forma de realização preferida de uma segunda regra de limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) num movimento de fecho, de acordo com a presente invenção;
Figura 18: gráfico esquemático de aplicação de uma forma de realização preferida de uma segunda regra de limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) num movimento de fecho, de acordo com a presente invenção.
Descrição detalhada de formas de realização preferidas da
Invenção
A presente invenção será descrita com base em formas de realização de um sistema de preparação de bebidas, em particular com base na extração de uma porção individual de substância edivel, por exemplo grãos de café moido e torrado, por exemplo proporcionada no interior de um contentor tal como uma cápsula, que é fornecida a um dispositivo de extração e de modo a descarregar a bebida resultante para um recipiente de beber, como por exemplo um copo ou uma chávena, colocado numa respetiva disposição de colocação.
A Figura 1 representa vistas de alçado lateral (do lado esquerdo do desenho) e frontal de um aparelho (1) de preparação de bebidas de acordo com a presente invenção adaptado de modo que pode recolher uma porção individual (7) quando se encontra numa posição de abertura.
O referido aparelho (1) pode incluir um reservatório de fluido (não representado), bem como um dispositivo de pressurização de escoamento (5), por exemplo uma bomba hidráulica, e meios de aquecimento de fluido (6), de modo que pode proporcionar um fornecimento de escoamento (FS) a uma temperatura compreendida entre 60 e 100 °C e sob pressão compreendida entre 1 e 20 bar, de um modo preferido entre 8 e 16 bar, de modo a interagir com a referida substância edivel. Estes meios são conhecidos do especialista na técnica pelo que se abdica de uma representação ou descrição mais detalhada dos mesmos.
Além disso, o referido aparelho (1) apresenta um dispositivo de preparação de bebidas (2), doravante também referido como dispositivo de extração, proporcionado de modo que pode recolher a referida porção individual (7), e impingir esta com o referido escoamento pressurizado (FS) de modo que se mistura com a substância edivel e resulta uma bebida. O referido dispositivo de preparação de bebidas (2) pode ser atuado entre posições de abertura e de fecho, e vice-versa, através de uma disposição de atuação (3) que inclui um motor elétrico (31).
O aparelho (1) compreende ainda meios de controlo (4) adaptados de modo que podem controlar a operação dos diversos componentes do aparelho (1), incluindo da disposição de atuação (3).
Os referidos meios de controlo (4) são adaptados de modo que podem apreender dados de uma pluralidade de parâmetros de operação, incluindo: dados relativos à presença de porção individual (7) no referido aparelho (1), bem como à posição da referida disposição de atuação (3), em particular nos extremos de curso de movimento, dessa forma inferindo a correspondente posição do dispositivo de preparação de bebida (2), em particular completamente fechado e aberto.
O motor elétrico (31) pode ser vantajosamente um motor de corrente continua DC, e de baixa voltagem, por exemplo entre 12 V e 44 V. Neste particular, a potência nominal do motor elétrico (31) pode ser de 50 W, ou menos. Em particular, o valor de potência nominal, ou valor de potência máxima que pode ser consumida pelo motor elétrico (31), pode ser de no máximo 40 W, de um modo preferido de no máximo 25 W.
A Figura 2 representa os principais componentes de uma forma de realização preferida de disposição de atuação (3) associada ao dispositivo de preparação de bebidas (2) adaptado para recolha de uma porção individual (7) de substância edivel, mas não para compressão de substância edivel, num aparelho (1) de preparação de bebidas de acordo com a presente invenção.
A disposição de atuação (3) compreende um motor elétrico (31) disposto com o respetivo eixo de atuação de motor (X) segundo uma direção ortogonal com relação à direção de atuação associada ao curso de movimento do dispositivo de preparação de bebidas (2).
O motor elétrico (31), por exemplo 30 W de potência nominal ou creditada e 24 V DC, é ligado diretamente a um único conjunto de engrenagens (32) disposto segundo a direção do referido eixo de atuação de motor (X). O referido único conjunto de engrenagens (32) é vantajosamente proporcionado no interior de uma respetiva caixa, e apresenta uma saida de atuação disposta segundo uma direção ortogonal à direção do eixo de atuação de motor (X).
A caixa de engrenagens (32) é por sua vez ligada operativamente com um veio motriz (33) ligado numa primeira extremidade diretamente à saida de atuação de caixa de engrenagens (32) e desenvolvendo-se na maior da sua extensão transversalmente com relação ao dispositivo de preparação de bebidas (2) e à direção de atuação deste, de modo que a transmissão de movimento entre a caixa de engrenagens (32) e o dispositivo de preparação de bebidas (2) é atuada apenas pelo referido veio motriz (33).
A disposição de atuação (3) é desprovida de outros elementos de transmissão de movimento, incluindo desprovida de engrenagens isoladas, elementos de tipo alavanca, e similares.
Todos os principais componentes da disposição de atuação (3) são proporcionados encapsulados de modo que não são expostos a poeiras ou agentes corrosivos.
O veio motriz (33) pode ser atuado em cada ciclo de atuação num movimento de rotação numa direção dos ponteiros do relógio e na direção oposta, numa extensão angular que corresponde aproximadamente a um quadrante, ou seja, de até no máximo 110°, de um modo preferido até 95°.
No caso da forma de realização representada, o veio motriz (33) é ligado operativamente diretamente a meios de movimentação de uma parte móvel (21) do referido dispositivo de preparação de bebidas (2), de modo que a referida parte móvel (21) pode ser movida entre uma posição inicial correspondendo ao dispositivo (2) na posição de aberto, e uma posição final correspondendo ao dispositivo (2) na posição de fechado.
As Figuras 3 a 6 representam instantes sucessivos de um ciclo de atuação da disposição de atuação (3), entre uma posição de dispositivo (2) aberto, e uma posição de dispositivo (2) fechado.
O motor elétrico (31) gera movimento de rotação que é convertido pela caixa de engrenagens (32) de modo que é alterada a direção, de um primeiro eixo de rotação (Rl) para um segundo eixo de rotação (R2) ortogonal relativamente ao primeiro, e de modo que é reduzida a velocidade, em termos de número de rotações por minuto, e aumentado o binário.
O veio motriz (33) é associado a uma disposição de atuação motriz do dispositivo de preparação de bebidas (2), por exemplo uma disposição de tipo biela-pistão, ou similar, de modo que o movimento de rotação do veio motriz (33) é convertido num movimento linear ao longo de um curso de movimento previamente definido e correspondendo ao curso delimitados pelas posições dispositivo (2) de aberto e fechado.
O movimento de rotação do veio motriz (33) tem de forma vantajosa uma extensão angular de no máximo 160°, de um modo preferido no máximo 120°, de um modo particularmente preferido no máximo 95°, correspondendo à extensão de curso de movimento linear gerada pelo veio motriz (33) numa parte móvel (21, 22) do dispositivo de preparação de bebidas (2).
A disposição de atuação (3) inclui meios de monitorização de atuação (34) associados operativamente ao veio motriz (33) e adaptados de modo que podem apreender pelo menos um de: direção de rotação (no sentido dos ponteiros do relógio, ou contrário a este), velocidade angular de rotação e número de rotações.
Em particular, os meios de monitorização de atuação (34) são proporcionados de modo que podem apreender uma pluralidade de posições angulares relativas numa extensão angular previamente definida e correspondendo a frações do curso de movimento linear gerado pelo veio motriz (33).
Conforme representado em maior detalhe nas Figuras 7 a 10, os meios de monitorização de atuação (34) podem ser proporcionados na forma de meios óticos de apreensão de variação de posição, por exemplo do tipo "encoder".
As Figuras 7 e 8, bem como as Figuras 11 e 12, representam uma forma de realização preferida de dispositivo de preparação de bebidas (2) e disposição de atuação (3) do mesmo.
O motor elétrico (31) e caixa de engrenagens (32) são dispostos segundo um primeiro alinhamento ortogonal com relação ao curso de movimento por uma parte móvel (21, 22) do dispositivo de preparação de bebidas (2).
O motor elétrico (31) é unido operativamente à caixa de engrenagens (32) e esta é fixa a um primeiro suporte (36). O volume de referência ocupado por estes componentes da disposição de atuação (3) pode ser similar, de um modo preferido menor que o volume construtivo do dispositivo de preparação de bebidas (2). Além disso, é vantajoso que nenhum elemento de transmissão de movimento da disposição de atuação (3) se eleva acima do dispositivo de preparação de bebidas (2).
A extensão transversal, com relação à direção de curso de movimento, do conjunto formado pelo motor elétrico (31) e caixa de engrenagens (32) é menor que a extensão transversal do dispositivo de preparação de bebidas (3).
Pelo menos parte da extensão transversal, com relação à direção de curso de movimento, do conjunto formado pelo motor elétrico (31) e caixa de engrenagens (32) pode estar alinhada em projeção com pelo menos parte da extensão transversal do dispositivo de preparação de bebidas (2).
É deste modo proporcionada de forma vantajosa uma construção simples, compacta e eficaz em termos de transmissão de movimento da disposição de atuação (3) e dispositivo de preparação de bebidas (2), reduzindo o volume requerido pelo conjunto no interior de um aparelho (1) de preparação de bebidas.
As Figuras 9 e 10 representam as duas partes (341, 342) de meios de monitorização de atuação (34) de tipo ótico que são proporcionados em ligação funcional com meios de controlo (4) do aparelho (1) de acordo com a invenção.
Os referidos meios de monitorização de atuação (34) podem incluir uma primeira parte móvel (341) incluindo uma pluralidade de referências de observação, por exemplo na forma de aberturas ou janelas, e uma segunda parte estacionária (342) que inclui um emissor de radiação eletromagnética, por exemplo feixe de infravermelhos. A primeira e segunda partes (341, 342) são proporcionadas de um modo preferido num suporte estrutural comum (37), e dispostas numa relação espacial entre si de modo que as aberturas podem ser sucessivamente intersectadas pelo feixe de infravermelhos . A primeira parte móvel (341) é associada solidariamente em movimento com o veio motriz (33), de modo que pode ser rodada conjuntamente com este. Além disso, a primeira parte móvel (341) apresenta uma pluralidade de aberturas de dimensão similar e dispostas a distâncias constante entre si, de modo que proporcionam janelas de observação, ilumináveis pela segunda parte estacionária (342), e correspondentes a frações de extensão angular do movimento, de modo que podem ser apreendidas posições relativas do curso de movimento linear.
As Figuras 11 e 12 representam vistas de alçado lateral opostas da forma de realização apresentada.
As Figuras 13 e 14 representam vistas de alçado lateral e posterior, com relação à descarga de bebida, com a disposição de atuação (3), em posição de aberto e fechado, respetivamente.
Como se pode observar na forma de realização representada, o veio motriz (33) é ligado funcionalmente em regiões de extremidade lateral do mesmo a braços de uma disposição de tipo biela-pistão, que converte o movimento de rotação do veio motriz (33) em movimento linear de uma parte móvel (21) ao longo do curso de movimento entre posições de aberto e fechado.
As Figuras 15 a 18 representam esquematicamente, a titulo indicativo, curvas de evolução de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) ao longo do curso de movimento da disposição de atuação (3), de acordo com uma primeira e uma segunda regra de regulação desta.
Conforme as Figura 15 e 16, de acordo com uma primeira regar, os meios de controlo (4) e a disposição de atuação (3) podem ser adaptados de modo que limitam o fornecimento de potência elétrica ao motor elétrico (31) a um valor limite máximo (Pi) previamente definido (ver Figura 15), ao longo de pelo menos a maior parte do curso de movimento, incluindo pelo menos uma região na proximidade da posição de fechado, mas excluindo a região diretamente adjacente a esta. A referida limitação de potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) pode ser regulada por meios de controlo (4) por meio de limitação da voltagem disponibilizada no circuito de alimentação elétrica ao motor elétrico (31).
É deste modo assegurado que, apesar de uma potência máxima ou nominal (Pnom) do motor elétrico (31) eventualmente relativamente mais elevada, e eventualmente necessária de modo a poder gerar um binário suficiente para a parte de curso correspondente à junção de partes (21, 22) de dispositivo de preparação de bebidas (3), apesar disso, o motor elétrico (31) consome um mínimo de energia necessário durante a maior parte da extensão do curso de movimento. Naturalmente, o valor de potência efetivamente consumida pelo motor elétrico (31) poderá ter pequenas oscilações, mas será sempre mantido abaixo do referido valor limite máximo (Pi).
Numa forma de realização alternativa, os meios de controlo (4) e disposição de atuação (3) podem ser adaptados de modo que o fornecimento de potência elétrica ao motor elétrico (31) pode variar dentro de um intervalo de valores de potência (R, P2) previamente definidos ao longo de pelo menos uma maior parte do curso de movimento (ver Figura 16).
Conforme representado nas Figuras 17 e 18, os meios de controlo (4) e disposição de atuação (3) podem ser adaptados de modo que, de acordo com uma segunda regra, potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31) pode ser reduzida ou interrompida, no caso de ser detetada uma variação previamente definida, em particular uma variação de aumento ou uma taxa de aumento, da potência elétrica efetivamente consumida pelo motor elétrico (31), pelo menos na região adjacente à posição de fecho do dispositivo de preparação e bebidas (2).
Em caso de deteção de uma variação de potência elétrica (Deltap) que é maior que um valor máximo previamente definido de variação de potência elétrica (DeltaPmax) , os meios de controlo (4) podem comandar a interrupção total, como representado na Figura 17, ou uma redução temporária, como representado na Figura 18, da potência elétrica fornecida ao motor elétrico (31).
É deste modo proporcionada de forma vantajosa a possibilidade de detetar uma solicitação excessiva de binário, por exemplo resultante de um encravamento de porção individual (7) entre partes (21, 22) de dispositivo de preparação de bebidas (2), e impedir que um tal aumento excessivo de binário possa danificar alguma parte deste ou da disposição de atuação (3).
A combinação das referidas primeira e segunda regra de regulação proporciona de forma vantajosa a possibilidade de usar um motor elétrico (31) com uma potência nominal (Pnom) suficiente para assegurar binário requerido, em particular na região adjacente à posição de fecho, tanto no ciclo de atuação de fecho como no ciclo de atuação de abertura, ao mesmo tempo que assegurando que este opera com um perfil de consumo de energia ajustado às necessidades de cada parte do curso de movimento, e prevenindo riscos associados a eventuais situações anómalas.
A primeira e segunda regras de regulação de fornecimento de energia ao motor elétrico (31) são de um modo preferido definidas em meios de controlo (4) e aplicadas por estes, com base em dados apreendidos pelos meios de monitorização de atuação (34, 35).
Lisboa, 10 de novembro de 2020

Claims

REIVINDICAÇÕES
1.Aparelho (1) compreendendo um dispositivo de preparação de bebidas (2) apresentando pelo menos uma parte (21, 22) adaptado de modo que pode ser atuada por uma disposição de atuação (3) que inclui um motor elétrico (31) associado operativamente a um veio motriz (33), sendo que a disposição de atuação (3) pode ser regulada por meios de controlo (4), num curso de movimento entre posição de aberto, em que o dispositivo de preparação de bebidas (2) pode recolher uma porção individual (5) de substância edivel, e posição de fechado, e no curso de movimento inverso, caracterizado por a disposição de atuação (3) incluir meios de monitorização de atuação (34) adaptados de modo que podem proporcionar monitorização de pelo menos um parâmetro de movimento associado ao movimento circular de um veio motriz (33) ao longo de uma extensão angular menor que 360°, sendo que os meios de controlo (4) são configurados de modo que podem identificar o curso de movimento e regular a operação do motor elétrico (31) em cada curso de movimento com base nos dados de parâmetro de movimento apreendidos pelos meios de monitorização de atuação (34).
2 . Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a disposição de atuação (3) incluir um dispositivo gerador de movimento, em particular na forma de um motor elétrico (31), um dispositivo de conversão de velocidade e binário, de um modo preferido na forma de um conjunto de engrenagens (32), e uma disposição motriz transmissora de movimento final de rotação a uma parte móvel (21, 22) de movimento linear de dispositivo de preparação de bebidas (2), sendo que a disposição de atuação (3) é de um modo preferido adaptada de modo que o curso de movimento linear entre posições inicial e de destino, ou seja, entre posições de aberto e fechado do dispositivo de preparação de bebidas (2), e vice-versa, requer apenas um movimento de rotação pelo veio motriz (33) numa extensão angular de no máximo 110°, de um modo preferido no máximo 95°, no sentido dos ponteiros do relógio e inverso.
3.Aparelho de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por os meios de monitorização de atuação (34) serem configurados de modo que podem monitorizar pelo menos um, de um modo preferido pelo menos dois parâmetros associados ao movimento circular do veio motriz (33), num intervalo de quadrante associado ao quadrante de movimento deste, ao longo de uma extensão angular de menos de 110°, de um modo preferido de menos de 100°, de um modo particularmente preferido compreendida entre 90° e 100°.
4.Aparelho de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por os meios de monitorização de atuação (34) serem configurados de modo que, em cada curso de movimento, podem apreender pelo menos um dos seguintes parâmetros de movimento: direção de rotação, número de rotações entre extremidades de curso de movimento e velocidade de rotação de veio motriz
(33).
5.Aparelho de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por a disposição de atuação (3) incluir um motor elétrico (31) ligado operativamente por transmissão de movimento direta a um único conjunto de engrenagens (32) apresentando uma saida de movimento orientada de um modo preferido segundo uma direção ortogonal relativamente ao eixo de motor elétrico (31), sendo que o conjunto de engrenagens (32) é adaptado para transmissão direta de movimento de rotação a um veio motriz (33) que atua pelo menos uma parte (21, 22) do dispositivo de preparação de bebidas (2), sendo que todos os componentes de transmissão de movimento da disposição de atuação (3) são de um modo preferido proporcionados encapsulados de modo que não se encontram expostos a poeiras ou agentes corrosivos, sendo que o único conjunto de engrenagens (32) é proporcionado de um modo preferido no interior de uma caixa de engrenagens, e o veio motriz (33) é proporcionado no interior de uma respetiva manga de atuação, e por a disposição de atuação (3) incluir um veio motriz (33) adaptado de modo que proporciona transmissão de movimento direta entre uma saida de transmissão da caixa de engrenagens (32) e uma parte de atuação do dispositivo de preparação de bebidas (2), sendo que o veio motriz (33) se desenvolve de um modo preferido a toda a largura da disposição de atuação (3) e ao longo de pelo menos a maior parte de uma extensão transversal do dispositivo de preparação de bebidas (3).
6.Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por os meios de monitorização de atuação (34) incluírem uma primeira parte móvel de monitorização (341) proporcionada de modo que pode ser movida conjuntamente com o veio motriz (33) e que apresenta uma pluralidade de aberturas dispostas ao longo de um alinhamento angular, bem como uma segunda parte de monitorização fixa (342) proporcionada de modo que pode emitir um feixe de radiação eletromagnética, por exemplo no campo dos infravermelhos, o referido feixe sendo orientado de modo que interseta o referido alinhamento angular de aberturas da parte móvel (341), e por a disposição de atuação (3) incluir meios de monitorização de posição (35) adaptados de modo que podem detetar pelo menos um fim de curso, por exemplo na forma de interruptor eletromecânico, ou similar, incluindo o fim de curso correspondente do dispositivo de preparação de bebidas (2) na posição de aberto.
7 . Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a disposição de atuação (3) incluir um primeiro suporte de fixação (36) disposto lateralmente com relação ao curso de movimento associado à disposição de atuação (3), sendo que apenas a caixa de engrenagens (32) é fixada ao referido primeiro suporte de fixação (36), de um modo preferido através de meios de fixação de tipo mecânico proporcionados em apenas um lado da caixa de engrenagens (32), e sendo que o dispositivo de preparação de bebidas (2) é de um modo preferido suportado por um apoio estrutural diferente do primeiro suporte de fixação (36), e por a disposição de atuação (3) incluir um segundo suporte de fixação (37), sendo que os referidos meios de monitorização de atuação (341, 342; 35) são de um modo preferido fixados diretamente ao referido segundo suporte de fixação (37).
8.Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por os meios de controlo (4) serem configurados de modo que podem regular pelo menos um de: atuação do referido dispositivo de atuação (3) e atuação do referido dispositivo de pressurização (5), bem como apresentação de condições operativas ao utilizador, com base em pelo menos um de:
- a correta entrada e saida da porção individual (7), em particular um eventual encravamento de porção individual (7) à entrada do referido dispositivo de preparação de bebida (2);
- a posição de inicio e fim de curso de movimento da referida disposição de atuação (3), desse modo inferindo a condição de abertura total ou fecho total do dispositivo de preparação de bebida (2).
9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por os meios de controlo (4) serem configurados de modo que podem regular a operação do referido dispositivo de pressurização de escoamento (5) de acordo com pelo menos uma das seguintes condições:
- não pode ser iniciada no caso de não ser detetada colocação de um recipiente de beber (10) numa respetiva disposição de colocação (9), e/ou em caso de o dispositivo de preparação de bebidas (2) não se encontrar na posição de totalmente fechado, mesmo que no caso de ser detetada e/ou inferida a presença de uma porção individual (7) no interior do mesmo, e
- pode ser iniciada mesmo que não seja detetada ou inferida a presença de uma porção individual (7) no interior do dispositivo de preparação de bebida (2) fechado;
- pode ser interrompida e/ou terminada no caso de deteção de remoção de recipiente de beber (10) da disposição de colocação (9), e pode ser suspensa no caso de deteção de uma manipulação de recipiente de beber (10) numa respetiva disposição de colocação (9).
10 . Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
9, caracterizado por os meios de controlo (4) serem configurados de modo que podem regular a operação da referida disposição de atuação (3) com base na posição relativa da referida porção individual (7) com relação ao dispositivo de preparação de bebidas (2), e com base na posição relativa da disposição de atuação (3) com relação ao curso de movimento, incluindo com base na posição de inicio e fim de curso de movimento deste, e por os meios de controlo (4) serem configurados de modo que podem inferir a posição relativa da referida porção individual (7) e eventuais encravamentos da mesma à entrada do referido dispositivo de preparação de bebidas (2) com base na determinação de uma redução ou taxa de redução previamente determinada da velocidade de movimento da disposição de atuação (3), em particular do veio motriz (33), ou paragem deste .
11 . Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a
10, caracterizado por os meios de controlo (4) serem configurados de modo que podem inferir os seguintes eventos com base nos respetivos seguintes meios:
- a presença da porção individual (7): com base na atuação de meios de deteção de porção, de um modo preferido um primeiro e um segundo sensor de porção associados ao referido dispositivo de preparação de bebidas (2),
- a posição do dispositivo de preparação de bebidas (2): com base na atuação de sensores de posição (34, 35), por exemplo do tipo ótico e do tipo interruptor eletromecânico, associados a pelo menos uma das extremidades de curso de movimento da referida disposição de atuação (3) e correspondentes à abertura total e fecho total do referido dispositivo de preparação de bebida (2);
- um eventual encravamento de porção individual (7) no dispositivo de preparação de bebidas (2): com base numa variação de velocidade de deslocamento de elemento motriz
(33).
12 . Processo de preparação de uma bebida incluindo:
- proporcionar um aparelho (1) para preparação de bebidas;
- iniciar o aparelho (1), de modo a proporcionar prontidão operacional,
- opcionalmente, em cada ciclo de preparação de bebida associado a uma porção individual (7), confirmar posição de dispositivo de preparação de bebidas (2) e ligação funcional de meios de controlo (4) com componentes operativos de disposição de atuação (3), incluindo condição de operação de motor elétrico (31) associado operativamente a um veio motriz (33); e, em cada curso de movimento do dispositivo de preparação de bebidas (2), entre posições de aberto e fechado, e vice-versa:
- monitorizar através de meios de monitorização de atuação
(34) pelo menos um parâmetro associado ao movimento circular do veio motriz (33) ao longo de uma extensão angular menor que 360°, e - regular através dos meios de controlo (4) a operação do motor elétrico (31), incluindo o fornecimento de potência elétrica a este, com base em dados de pelo menos um parâmetro, fornecidos pelos meios de monitorização de atuação (34) e em função da posição relativa no curso de movimento determinada com base nos referidos dados.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por em cada curso de movimento, incluir ainda:
- proporcionar dados relativos a pelo menos um de, de um modo preferido pelo menos dois dos seguintes parâmetros associados ao movimento circular do veio motriz (33): direção de rotação, número de rotações e velocidade de rotação do veio motriz (33);
- determinar a direção do curso de movimento e a posição relativa do dispositivo de preparação de bebidas (2) com relação ao curso de movimento.
14. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por pelo menos no caso do curso de movimento de fecho, incluir ainda o passo:
- redução ou interrupção de fornecimento de potência elétrica ao motor elétrico (31) após deteção de uma redução de velocidade de deslocamento, por exemplo velocidade de rotação do veio motriz (33) ou imobilização deste, pelo menos na região adjacente à posição de fechado.
15. Processo de acordo com as reivindicações 12 a 14, caracterizado por no caso de ser detetado um encravamento de porção individual (7) na região de entrada/ salda do referido dispositivo de preparação de bebidas (2), incluir ainda o passo de controlar a disposição de atuação (3) de acordo com pelo menos um de: - atuar pelo menos 1 e até 3 movimentos consecutivos de abertura parcial e tentativa de fecho do referido dispositivo de preparação de bebidas (2), no caso de ser apreendido o fornecimento de porção individual (7), por exemplo através de atuação de um primeiro sensor de porção, e não ser apreendido o fecho total do dispositivo de preparação de bebidas (2), num intervalo de tempo previamente definido após comando de fecho deste;
- atuar pelo menos 1 e até 5 movimentos consecutivos de fecho e abertura do referido dispositivo de preparação de bebidas (2), no caso de ser apreendida a abertura do dispositivo de atuação (3) e não ser apreendida a salda total de porção individual (7), por exemplo através de atuação de um segundo sensor de porção, num intervalo de tempo previamente definido após comando de abertura deste, de modo a desencravar uma porção individual (7) da região de entrada/ salda do referido dispositivo de preparação de bebidas (2).
Lisboa, 10 de novembro de 2020
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