ES2711854T3 - Una máquina de preparación de bebidas - Google Patents
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Abstract
Una máquina (300) para preparar una bebida (124), que comprende un circuito de agua que incluye un tubo de agua (116), un depósito de agua (102), una bomba (106), un calentador de agua (108) y una aguja de inyección hueca (200), en el que la bomba (106) extrae un volumen de agua (104) de dicho depósito de agua (102) y lo conduce a través de dicho tubo de agua (116) hacia dicha aguja de inyección hueca (200), para inyectarla en un envase de ingredientes y mezclarla en el mismo con dicho ingrediente, en el que además comprende: - un dispositivo de presurización (302) que comprende una cavidad (304); - una línea de agua (116C) que se extiende desde el tubo de agua (116), situada más abajo de la bomba (106), hacia dicha cavidad (304) del dispositivo de presurización (302); - una válvula de dispositivo de presurización (316) dispuesta en dicha línea de agua (316C); - una línea de gas (312) que se extiende desde el dispositivo de presurización (302) hasta dicha aguja de inyección hueca (200); y - una válvula de descarga (314) dispuesta en la línea de gas (312); y caracterizada porque, cuando la bomba (106) está activa, dicha válvula de descarga (314) está cerrada y se conduce un volumen de agua (104) a través de dicha línea de agua (116C) a la cavidad (304) y, por lo tanto, comprime un volumen de gas (310) retenido en la misma; y cuando la bomba (106) está inactiva, dicha válvula del dispositivo de presurización (316) se cierra y el volumen de gas comprimido (310) se descarga a través de dicha válvula de descarga (314) y dicha aguja de inyección hueca (200).
Description
DESCRIPCION
Una maquina de preparacion de bebidas
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una maquina para preparar bebidas. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a una maquina para preparar bebidas mediante la inyeccion de agua en un envase de ingredientes, que comprende medios para mantener el funcionamiento de este sistema de inyeccion. La presente invencion tambien se refiere a un procedimiento para el uso de una maquina de este tipo.
Antecedentes de la invencion
En los ultimos anos, se ha hecho bien conocido el preparar y servir bebidas y otros productos alimentarios lfquidos mediante sistemas de dispensacion de bebidas basados en capsulas de un solo servicio. En estos sistemas, se proporciona una cantidad de un solo servicio de al menos un ingrediente de bebida, como puede ser cafe molido o en polvo, hojas de te o cacao en polvo, en un envase de un solo uso, fabricado de, por ejemplo, plastico o aluminio, que esta hermeticamente sellado para proteger el ingrediente de la bebida en su interior.
Dicho envase de ingredientes puede ser una capsula ngida o semirngida, un sobre, una tableta suave, una monodosis, etc.
Dichos sistemas tambien pueden adaptarse para proporcionar raciones de alimentos lfquidos o semilfquidos, como caldo o preparados para bebes; para los fines de este documento, el termino "bebida" debe entenderse como que comprende cualquier sustancia alimentaria sustancialmente lfquida.
Para extraer la bebida, la capsula se inserta en una maquina de bebidas adaptada para recibirla en un portaenvases de ingredientes; la maquina generalmente comprende un deposito de agua y medios para calentar el agua, presurizarla e introducirla en el envase de bebidas. Los parametros exactos del procedimiento (por ejemplo, temperatura, volumen de agua, presion de inyeccion) se adaptan al tipo de bebida que se prepara.
Una vez introducido en el envase, el agua se mezcla con el ingrediente de la bebida y la bebida resultante se dispensa posteriormente en un recipiente para su consumo. De esta manera, una sola maquina puede proporcionar porciones individuales de un numero de bebidas diferentes, bajo demanda y sin una adaptacion sustancial para pasar de un tipo de bebida a otro.
En muchos de estos sistemas de dispensacion de bebidas, el agua se introduce en el envase de ingredientes mediante una aguja hueca. La aguja perfora el envase de ingredientes, de manera que durante la extraccion se conduce un flujo de agua desde el deposito a traves de la aguja hasta el envase de ingredientes. El flujo de agua se mezcla con el ingrediente de la bebida para formar la bebida que, a continuacion, se drena desde el envase a traves de al menos una abertura en el envase provista para ese proposito.
Los sistemas basados en agujas permiten que el agua se inyecte a altas presiones, lo que es ventajoso en la preparacion de ciertas bebidas como el cafe expreso, o tambien las bebidas preparadas a partir de un ingrediente en polvo soluble en agua. En este ultimo caso, la alta velocidad del agua que entra en el envase de ingredientes es favorable para la disolucion, ya que mejora la mezcla entre el polvo soluble y el agua. Un chorro de agua potente inyectado a traves de la aguja en el envase de ingredientes reduce el riesgo de polvo no disuelto y la posterior obstruccion del envase de ingredientes y/o la mala calidad de la taza.
Sin embargo, dichos sistemas tambien presentan ciertas desventajas. Al final del ciclo de preparacion de la bebida, queda una pequena cantidad de agua en la aguja. Cuando se emplea agua dura (es decir, agua con un alto contenido de minerales disueltos), esta pequena cantidad de agua que queda en la aguja deja depositos de cal en la superficie interior de la aguja a medida que se seca. El diametro interior de la aguja se reduce lentamente, lo que reduce la velocidad a la que el agua fluye a traves de la aguja y disminuye el rendimiento de la maquina de bebidas. Con el tiempo, aumenta el riesgo de agujas obstruidas, lo que impide la inyeccion de agua en los envases de ingredientes y obliga a reparar o sustituir la maquina de preparacion de bebidas.
Este problema es particularmente grave cuando se emplea agua caliente (> 60 ° C) en la maquina de preparacion de bebidas, como es el caso cuando se preparan bebidas calientes como cafe o te. El agua caliente hace que los minerales disueltos en ella se acumulen mas rapido en el interior de la aguja de inyeccion hueca, lo que agrava el problema mas alla de los niveles que se encuentran con agua fria (o agua a temperatura ambiente).
Determinados otros sistemas han intentado corregir esto. Por ejemplo, el documento WO 2012/076483 describe un sistema mecanico que comprende un pasador configurado para insertarse en la aguja de inyeccion cuando se inserta y se retira una capsula de bebida. Un sistema de este tipo eliminara los depositos de minerales acumulados del interior de la aguja de inyeccion, sin embargo, no expulsa de manera preventiva los lfquidos que estan presentes en la
superficie interna del agujero de la aguja despues de cada ciclo de inyeccion. Su uso requiere ademas un numero de componentes especializados, algunos de los cuales pueden ser pequenos y delicados, lo que hace que la maquina sea menos fiable y mas costosa de fabricar.
El documento US2006/090653 A1 describe un fabricante de bebidas que le permite a un usuario hacer una bebida preparada o dispensar agua caliente. Se proporciona un mecanismo que comprende una bomba de aire y una valvula de retencion para purgar el lfquido no solo de la monodosis de cafe o de los posos de cafe dentro de la camara de preparacion y la lmea que conduce a la camara de preparacion, sino tambien de la lmea de agua caliente.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invencion es resolver o mejorar al menos algunas de las cuestiones mencionadas anteriormente.
Resumen de la invencion
Por consiguiente, segun un primer aspecto de la invencion, se proporciona una maquina para preparar una bebida, que comprende un circuito de agua que incluye un tubo de agua, un deposito de agua, una bomba, un calentador de agua y una aguja de inyeccion hueca, en el que la bomba extrae un volumen de agua de dicho deposito de agua y la conduce a traves de dicho tubo de agua hacia dicha aguja de inyeccion hueca para inyectarla en un envase de ingredientes y mezclarla en el mismo con dicho ingrediente.
Segun la invencion, la maquina comprende ademas:
- un dispositivo de presurizacion que comprende una cavidad;
- una lmea de agua que se extiende desde el tubo de agua, situada mas abajo de la bomba, hacia dicha cavidad del dispositivo de presurizacion;
- una valvula de dispositivo de presurizacion dispuesta en dicha lmea de agua;
- una lmea de gas que se extiende desde el dispositivo de presurizacion hasta dicha aguja de inyeccion hueca; y - una valvula de descarga dispuesta en la lmea de gas;
en el que, cuando la bomba esta activa, dicha valvula de descarga esta cerrada y se conduce un volumen de agua a traves de dicha lmea de agua hacia la cavidad y, por lo tanto, comprime un volumen de gas retenido en la misma; y cuando la bomba esta inactiva, dicha valvula del dispositivo de presurizacion se cierra y el volumen de gas comprimido se descarga a traves de dicha valvula de descarga y dicha aguja de inyeccion hueca.
Dicha maquina es ventajosa porque impide la acumulacion de depositos minerales en la aguja de inyeccion al descargar el volumen de gas comprimido a traves de ella y eliminar el agua residual en la misma. Una vez que finaliza la preparacion de la bebida, la valvula de descarga se abre para descargar rapidamente el volumen de gas comprimido a traves de la aguja de inyeccion hueca, expulsando cualquier lfquido que pueda haber sido retenido en ella. De esta manera, se expulsa cualquier agua residual o bebida presente en la aguja de inyeccion hueca, impidiendo la formacion de sarro en ella.
Ademas, esta expulsion de gas (preferiblemente aire) se consigue mediante el uso de la presion generada por la bomba durante la inyeccion del agua en el envase de ingredientes, que comprime el gas que finalmente se descarga a traves de la aguja de inyeccion hueca. Por lo tanto, el sistema no requiere una bomba de gas adicional u otro suministro de gas costoso o complejo. De este modo, la maquina consigue estas ventajas con un alto grado de sencillez, fiabilidad y eficacia.
Ademas, como el sistema tiene solo una pequena cantidad de componentes, la fiabilidad de su operacion y el coste de su implementacion son mmimos.
Por lo tanto, se evita el estancamiento del agua dentro de la aguja de inyeccion hueca y la acumulacion de minerales en ella, manteniendo sistematicamente un alto nivel de rendimiento y eficacia durante la vida util de la maquina.
En una posible realizacion, la valvula del dispositivo de presurizacion es una valvula de retencion inclinada para permitir que el agua fluya desde dicha bomba hacia dicho dispositivo de presurizacion cuando un diferencial de presion a traves de dicha valvula del dispositivo de presurizacion esta por encima de un primer valor predeterminado.
Esto es ventajoso porque una valvula de retencion de este tipo sirve para retener cualquier presion que se haya acumulado dentro del dispositivo de presurizacion una vez que se haya apagado la bomba, lo cual ofrece al usuario una mayor flexibilidad en el uso de la maquina, ya que el volumen de gas comprimido no tiene que descargarse en el instante en que se apaga la bomba. Ademas, la disposicion de la valvula del dispositivo de presurizacion como una valvula de retencion impide el reflujo de agua del dispositivo de presurizacion.
En otra posible realizacion, la maquina comprende ademas una valvula de retencion de inyeccion dispuesta en el tubo de agua, situada mas abajo de una union entre la lmea de agua y el tubo de agua, dicha valvula de retencion de inyeccion que esta inclinada para permitir que el agua fluya desde dicha bomba hacia dicha aguja de inyeccion hueca
cuando un diferencial de presion a traves de dicha valvula de retencion de inyeccion esta por encima de un segundo valor predeterminado, dicho segundo valor predeterminado es mas alto que el primer valor predeterminado establecido para el diferencial de presion de referencia de la valvula del dispositivo de presurizacion, segun se ha mencionado anteriormente.
Esto es ventajoso porque el agua suministrada por la bomba fluye solo al dispositivo de presurizacion hasta el momento en que la presion de dicho flujo de agua alcanza el segundo valor predeterminado. De esta manera, la maquina esta configurada para cargar el dispositivo de presurizacion antes de que comience la inyeccion de agua en la capsula de bebida. De este modo, la maquina se vuelve mas eficaz y fiable.
En otra realizacion preferida, la maquina comprende ademas un separador dispuesto dentro de la cavidad del dispositivo de presurizacion formando un sello estanco al fluido con la misma, de manera que dicho separador divide la cavidad del dispositivo de presurizacion en una camara de agua en comunicacion de agua con la lmea de agua y una camara de gas en comunicacion de gas con la lmea de gas.
Dicho separador es ventajoso porque mantiene el agua y el gas separados dentro del dispositivo de presurizacion, al mismo tiempo que permite que el agua entre en el dispositivo de presurizacion y comprima el gas. De esta manera, se evita cualquier contaminacion cruzada de las porciones de agua y gas de la maquina. La disposicion de un separador tambien permite emplear presiones mas altas que sin el, ya que se evita la disolucion del gas en el agua.
En una posible realizacion, el separador es una membrana flexible.
Este separador es ventajoso porque es economico y sencillo de implementar.
En otra posible realizacion, el separador es un piston accionado por resorte.
Un separador en una configuracion de piston es ventajoso porque se puede desplazar dentro de su agujero en un grado muy alto, lo que permite una alta compresion del volumen de gas dentro del dispositivo de presurizacion.
En una realizacion ventajosa, la cavidad comprende una salida de agua para drenar el agua desde la cavidad del dispositivo de presurizacion hasta el deposito de agua.
Una salida de agua de este tipo permite el drenaje del agua que se conduce al dispositivo de presurizacion durante el funcionamiento de la maquina y libera el volumen en el dispositivo de presurizacion para que se introduzca una nueva carga de gas en la cavidad del mismo. De esta manera, la maquina de bebidas se puede reiniciar para un uso posterior.
En una posible realizacion, una lmea de drenaje se extiende desde la salida del agua y el deposito de agua, y se dispone una valvula de drenaje en la lmea de drenaje, la valvula de drenaje que se abre despues de descargar el volumen de gas comprimido.
Esto es ventajoso porque el agua que se drena desde el dispositivo de presurizacion se vuelve a captar para su uso en una iteracion posterior del ciclo de preparacion de la bebida.
Como alternativa a una salida de agua que es un dispositivo de drenaje pasivo, el agua se puede eliminar activamente del dispositivo de presurizacion despues de cada ciclo, accionando la bomba en modo inverso, de modo que se drena el agua desde la cavidad del dispositivo de presurizacion a traves de la lmea de agua de nuevo hacia el deposito de agua del cual fue retirada inicialmente.
En otra realizacion, se dispone una valvula de seleccion en dicho circuito de agua para abrir o cerrar dicho tubo de agua y activar la bomba cuando dicho tubo de agua esta abierto.
En un segundo aspecto, la invencion se dibuja en un procedimiento para preparar una bebida en una maquina de bebidas segun se ha descrito anteriormente, que comprende las etapas de disponer un envase de ingredientes en un portaenvases de ingredientes de dicha maquina de bebidas; insertar la aguja de inyeccion hueca de dicha maquina de bebidas en dicho envase de ingredientes; activar la bomba, un primer volumen de agua se conduce de ese modo desde el deposito de agua a la cavidad del dispositivo de presurizacion y comprime un volumen de gas en el mismo, y un segundo volumen de agua se conduce posteriormente o simultaneamente desde dicho deposito de agua a traves de la inyeccion hueca aguja en el envase de ingredientes; desactivar la bomba; y abrir la valvula de descarga en la lmea de gas, descargando asf el volumen de gas en el dispositivo de presurizacion a traves de la aguja de inyeccion.
De esta manera, el usuario de la maquina prepara una bebida de manera que se da cuenta de las ventajas descritas en el analisis anterior.
Cuando el segundo volumen de agua se conduce a la capsula de bebida posteriormente al primer volumen de agua que se ha conducido a la cavidad del dispositivo de presurizacion, se mejora la eficacia y la fiabilidad del procedimiento.
Esto es ventajoso porque el volumen de gas dentro del dispositivo de presurizacion se lleva a la presion maxima antes de inyectar el agua en el envase de ingredientes para preparar la bebida.
Cuando el segundo volumen de agua se conduce a la capsula de bebida simultaneamente al primer volumen de agua que se conduce a la cavidad del dispositivo de presurizacion, se minimiza el tiempo total requerido para preparar la bebida.
En una posible realizacion, el procedimiento comprende ademas una etapa para extraer la aguja de inyeccion hueca del envase de ingredientes, realizado antes de la etapa para abrir la valvula de descarga.
Esto es ventajoso porque el volumen de gas comprimido se descargara en el entorno ambiente, en lugar de en el envase de ingredientes. Esto permite que la maquina se utilice con envases de ingredientes que contienen ingredientes de bebidas insolubles (es decir, cafe molido u hojas de te) que de lo contrario podnan impedir la descarga adecuada del volumen de gas comprimido.
En otra posible realizacion, el procedimiento comprende ademas una etapa para extraer la aguja de inyeccion hueca del envase de ingredientes, realizado despues de la etapa para abrir la valvula de descarga.
Esto es ventajoso porque la descarga del volumen de gas comprimido se llevara a cabo mientras la aguja de inyeccion hueca todavfa se encuentra dentro del envase de ingredientes. Cuando el envase de ingredientes contiene ingredientes de bebidas solubles (es decir, leche en polvo o cafe liofilizado), la descarga del volumen de gas comprimido en el envase de ingredientes expulsara cualquier rastro de bebida que permanezca en el envase de ingredientes despues de completar la inyeccion. Como resultado, se reduce el goteo de la bebida del envase de ingredientes cuando se retira de la maquina.
En una posible realizacion, el procedimiento comprende ademas una etapa para drenar al menos un poco del primer volumen de agua de la cavidad del dispositivo de presurizacion, realizada despues de la etapa para abrir la valvula de descarga.
Esto es ventajoso porque preparara el dispositivo de presurizacion para una iteracion posterior de la preparacion de la bebida. Ademas, el drenaje del agua de la cavidad del dispositivo de presurizacion se puede utilizar para inspirar un volumen adicional de gas que sustituye el que se ha descargado a traves de la aguja de inyeccion hueca.
En una posible realizacion, la valvula de descarga esta abierta durante dicha etapa de drenaje.
Breve descripcion de los dibujos
Las caractensticas y ventajas adicionales de la presente invencion se describen en, y seran evidentes a partir de, las siguientes figuras dadas a modo de ejemplo no limitativo:
- La figura 1 es una representacion parcial en corte de una maquina de preparacion de bebidas segun se conoce en la tecnica;
- La figura 2 es una representacion esquematica de la maquina de bebidas de la figura 1;
- La figura 3 es una representacion esquematica de una maquina de bebidas segun una realizacion de la invencion, durante la preparacion de una bebida; y
- La figura 4 es una representacion esquematica de una maquina de bebidas segun una realizacion de la invencion, durante una descarga de un volumen de gas.
Descripcion detallada de la invencion
Segun se utilizan en esta memoria descriptiva, las palabras "comprende", "que comprende" y palabras similares, no deben interpretarse en un sentido exclusivo o exhaustivo. En otras palabras, estan destinadas a significar "incluido, entre otros".
La invencion se describe adicionalmente en referencia a los siguientes ejemplos. Se apreciara que la invencion segun se reivindica no pretende estar limitada de ninguna manera por estos ejemplos.
La figura 1 es una representacion parcial en corte de una maquina de preparacion de bebidas 100 segun se conoce en la tecnica anterior; La maquina de bebidas 100 comprende un circuito de agua que incluye un deposito de agua 102, en el que se mantiene un volumen de agua 104, asf como un filtro 105, una bomba 106 y una unidad de calentador 108. La bomba puede suministrar una presion de salida maxima comprendida entre 13 y 15 bar (presion relativa a la presion atmosferica).
La maquina de preparacion de bebidas 100 tambien comprende un portaenvases de ingredientes 110, representado en este documento en la posicion cerrada. El envase de ingredientes es en este documento, a modo de ejemplo no limitativo, una capsula de bebida (no se representa) que se sostiene en el portacapsulas de la bebida 110. El
portacapsulas 110 sostiene la capsula de bebida en una depresion 112 provista para ese proposito, por ejemplo, del tipo descrito en la patente europea EP 1472156 B1 del solicitante. La capsula de bebida es generalmente un recipiente hueco, cilmdrico o frustoconico que contiene una porcion de un ingrediente o ingredientes de bebida suficientes para una bebida de un solo servicio. Dichos ingredientes de bebidas pueden incluir ingredientes solubles tales como cafe en polvo, leche en polvo, azucar o cacao en polvo; ingredientes insolubles tales como cafe molido o hojas secas de te; u otros ingredientes similares o combinaciones de ingredientes que producen un producto alimentario lfquido cuando se recomponen.
Una vez que se inserta una capsula de bebida en la depresion 112 del portacapsulas 110, el portacapsulas 110 se desliza en su lugar en la maquina 100 segun se muestra en la figura 1. Una placa 114 comprende una aguja de inyeccion hueca (no se muestra), que esta dispuesta de manera que cuando la placa 114 se coloca sobre la capsula de bebida, la aguja de inyeccion perfora la capsula de bebida y sobresale en el interior de la misma. Cuando la maquina esta en una configuracion funcional, el portacapsulas 110 contiene una capsula y se inserta en la maquina, y la placa de aguja 114 se mueve hacia el portacapsulas 110 para cerrar la ultima, y de manera que la capsula de ingredientes es contenida posteriormente en una cavidad de preparacion cerrada en la que tiene lugar el procedimiento de preparacion.
La aguja de inyeccion hueca esta en comunicacion de fluido con la bomba 106 y el calentador de agua 108 mediante el tubo de agua 116, que en este ejemplo se bifurca, en las lmeas de agua 116A y 116B. Las lmeas de agua 116A y 116B definen dos vfas de agua alternativas a la aguja de inyeccion, cada una correspondiente a una posibilidad de usar la maquina de bebidas. En la primera posibilidad, el usuario selecciona la llamada agua "fna" que se extrae del deposito de agua (a temperatura ambiente) y fluye directamente a traves de la bomba 106 a la aguja de inyeccion. La seleccion entre agua "fna" y "caliente" se realiza basculando manualmente la palanca 122 entre su posicion neutral 122B, en la que la bomba se detiene y se cierra una valvula de seleccion 120, y la posicion "caliente" 122A o la posicion "fna" 122C respectivamente, segun se ilustra en la figura 1. La bomba 106, a su vez, extrae agua 104 del deposito de agua 102 a traves de la lmea de alimentacion 118. En funcionamiento, la bomba 106 extrae un flujo de agua 104 del deposito de agua 102 y lo expulsa a presion a traves de las lmeas de agua 116A u 116B.
Un ejemplo de la configuracion general y el principio de funcionamiento de la maquina de bebidas 100 en general; y, en particular, la carga de una capsula de bebida en el portacapsulas 110, y el correcto sellado de la maquina de bebidas con la capsula de bebida se describe en la patente europea EP 1967099 B1 del solicitante.
La lmea de agua 116A conduce el agua directamente desde la bomba 106 a la aguja de inyeccion hueca, preparando asf una bebida a temperatura ambiente. A la inversa, la lmea de agua 1168 conduce el agua 104 desde la bomba 106 a traves del calentador de agua 108 antes de suministrarla a la aguja de inyeccion hueca, calentando asf el agua 104 para preparar una bebida caliente 124 (aproximadamente 100° C en la mayona de los casos).
En la maquina segun se ilustra en la figura 1, se proporciona una valvula de seleccion 120, movil entre las posiciones 122A, 122b y 122C segun se ha descrito anteriormente, que bloquea de forma selectiva la comunicacion de fluido entre las lmeas de agua 116A y 116B y la aguja de inyeccion. Para preparar una bebida caliente, la valvula de seleccion 120 se coloca en la posicion 122A para bloquear la lmea de agua 116a y abrir la lmea de agua 1168, de manera que solo el agua caliente 104 que fluye a traves de la lmea de agua 1168 se inyecta en la capsula de bebida. A la inversa, para preparar una bebida fna 124, la valvula de seleccion 120 se coloca en la posicion 122C para bloquear la lmea de agua 1168, de manera que el agua 104 fluye a traves de la lmea de agua 116A directamente desde la bomba a la capsula de bebida, sin pasar por el calentador de agua 108. Y cuando la valvula de seleccion 120 se coloca en la posicion 122B, ambas lmeas de agua 116A y 116B se cierran y la bomba se detiene. En la realizacion de la maquina representada en la figura 1, la valvula 120 es una valvula peristaltica del tipo descrito en la patente europea EP 2162653 B1 del solicitante. Con una valvula peristaltica de este tipo, cuando la palanca de posicion 122 se coloca en su posicion neutral 1228, ambas lmeas de agua 116A y 116B estan cerradas, de manera que no pasa agua a traves de la aguja de inyeccion. Ademas, la valvula 120 comprende un interruptor electrico (no se ilustra en la figura 1), que ordena el accionamiento de la bomba; en la posicion 122B de la valvula, la bomba se detiene, mientras que, si el usuario gira la palanca 122 en su posicion 122a o en su posicion 122C, el interruptor tambien se acciona y la bomba se enciende. Como alternativa a una palanca manual 122 descrita anteriormente, la maquina de bebidas puede comprender un accionamiento de valvula automatizado, en el que la valvula se gira entre sus diversas posiciones mediante un dispositivo motorizado. En este caso, la seleccion la realiza el usuario presionando los botones correspondientes "caliente" o "fno" en un panel de control de la maquina.
La figura 2 es una vista esquematica de la maquina de preparacion de bebidas 100 representada en la figura 1. En la figura 2 , se ve que la aguja de inyeccion hueca 200 perfora el envase de ingredientes, en este documento la capsula de bebida 202, a traves de la tapa 204, esta ultima ha sido dispuesta en el portacapsulas 110 segun se ha descrito anteriormente. En funcion de los aspectos particulares de la maquina, una o ambas agujas de inyeccion hueca 200 y el portacapsulas 202 pueden hacerse moviles para permitir la insercion y extraccion de la capsula de bebida 202.
Durante la preparacion de una bebida, el agua 104 que se extrae del deposito 102 se presuriza mediante la bomba 106, a continuacion pasa opcionalmente por el calentador 108 y las lmeas de agua 116A o 116B segun se ha descrito anteriormente, y a la aguja de inyeccion hueca 200. El flujo de agua 104 sale de la aguja de inyeccion hueca 200 a
traves de su punta 206, mezclandose con el ingrediente de bebida 208 que esta dispuesto dentro de la cavidad 210 de la capsula de bebida 202. A continuacion, la bebida resultante 124 se drena desde la capsula de bebida 202 a traves del agujero de drenaje 212 y hacia el recipiente 214, por ejemplo, una taza, para el consumo.
Una vez finalizada la preparacion de la bebida, la bomba 106 se apaga, liberando la presion dentro de las lmeas de agua 116A, 116B; sin embargo, queda una pequena cantidad de agua en la aguja de inyeccion hueca 200.
La figura 3 es una representacion esquematica de una maquina de bebidas segun una realizacion de la presente invencion durante la preparacion de una bebida. Igual que en la maquina 100 de la tecnica anterior presentada en las figuras anteriores, la maquina 300 comprende un tubo de agua 116, un deposito de agua 102, en el que se mantiene un volumen de agua 104, una bomba 106 y un calentador de agua 108, conectados por la lmea de alimentacion 118 y las lmeas de agua 116A y 116B.
En este documento, la maquina tambien incluye un filtro 105 en el circuito de agua. El filtro es tfpicamente un filtro de malla metalica, capaz de retener partfculas dentro del deposito de agua cuyo tamano excede alrededor de 100 micras. El filtro 105 es opcional.
Una valvula de seleccion 120 dispuesta en el circuito de agua se activa para abrir o cerrar el tubo de agua 116 y activar la bomba 106 cuando el tubo de agua esta abierto.
Para preparar una bebida, la capsula de bebida 202 se dispone primero en el portacapsulas 110 de la maquina 300. Posteriormente, se hace que la aguja de inyeccion hueca 200 perfore la tapa 204 de la capsula de bebida 202, sobresaliendo asf en la cavidad 210 de la capsula de bebida.
La maquina 300 comprende ademas un dispositivo de presurizacion 302. El dispositivo de presurizacion 302 se proporciona como un dispositivo hueco, generalmente cilmdrico, que encierra una cavidad 304. En esta realizacion, el dispositivo de presurizacion 302 esta provisto ademas de un separador: la membrana flexible 306, que divide la cavidad 304 en una camara de agua 308A y una camara de gas 308B.
Por supuesto, se entendera que el dispositivo de presurizacion puede, en otras realizaciones, configurarse de manera diferente, al mismo tiempo que realiza el efecto tecnico deseado. Por ejemplo, el dispositivo de presurizacion puede proporcionarse como una camara sencilla, sin membrana ni otro dispositivo de separacion. En un dispositivo de presurizacion de este tipo, el agua entrante forzada a presion dentro de la cavidad del dispositivo de presurizacion comprime el gas contenido en la misma directamente.
En otra posible realizacion, el dispositivo de presurizacion se proporciona como un movil de piston accionado por resorte en un agujero configurado adecuadamente que forma la cavidad del dispositivo de presurizacion. Dicha realizacion puede ser ventajosa porque puede conseguir un mayor grado de compresion del gas que puede ser posible con otras configuraciones. El experto en la tecnica sera capaz de determinar facilmente la configuracion mas ventajosa para la aplicacion en cuestion y de adaptarla para el correcto funcionamiento de la maquina de bebidas.
La membrana flexible 306 se fabrica preferiblemente a partir de una sustancia elastica, no permeable, como goma, y se sella en el interior de la cavidad 304 del dispositivo de presurizacion 302, de manera que se impide la comunicacion de fluido entre las dos camaras 308A y 308B dentro de la cavidad 304 del dispositivo de presurizacion 302.
Una lmea de agua 116C se extiende desde el tubo de agua 116, en una union situada mas abajo de la bomba 106, hacia la cavidad 304. En esta realizacion, la lmea de agua 116C y el tubo de agua 116 estan conectadas en una union en T situada mas abajo de la bomba 106.
La camara de agua 308A esta, por lo tanto, en comunicacion de fluido con el tubo de agua 116, de manera que cuando la bomba 106 esta funcionando (por ejemplo, durante la preparacion de una bebida), la camara de agua 308A recibe una porcion del flujo de agua 104 a presion (el resto del mismo es conducido a traves de la aguja de inyeccion hueca 200 hacia la capsula de bebida 202 segun se ha descrito hasta este momento).
La camara de gas 3088 esta en comunicacion de fluido con la aguja de inyeccion hueca 200 a traves de la lmea de gas 312. La lmea de gas 312 esta provista de una valvula de descarga 314, que sirve para dividir la lmea de gas 312 en una porcion situada mas arriba 312A y una porcion situada mas abajo 312B. Durante la inyeccion del agua 104 en la capsula de bebida 202, la valvula de descarga 314 se mantiene en una posicion cerrada.
Cabe observar que la lmea de alimentacion 118, el tubo de agua 116 y las lmeas de agua 116A, 1168 y 116C estan destinadas a contener solo agua. Del mismo modo, la porcion situada mas arriba 312A de la lmea de gas 312 esta destinada a contener solo gas. La porcion situada mas abajo 312B de la lmea de gas 312 puede contener agua, gas o una mezcla de los mismos, en funcion de la fase del ciclo de preparacion de la bebida (esto se analizara con mas detalle a continuacion).
De este modo, la entrada del agua 104 en la camara de agua 308A del dispositivo de presurizacion 302 desv^a la membrana flexible 306 hacia la camara de gas 308B, comprimiendo el volumen del gas 310 situado en el mismo. La entrada de la camara de agua 308A esta provista de un dispositivo de presurizacion valvula 316, que impide que el agua 104 vuelva al deposito 104 a traves de la lmea de alimentacion 118 cuando la bomba 106 se apaga. Dicha valvula 316 del dispositivo de presurizacion combinada con la valvula de descarga 314 cerrada sirve para mantener la presion del gas comprimido 310 dentro de la camara de gas 308B del dispositivo de presurizacion 302 y la porcion situada mas arriba 312a de la lmea de gas 312. La presion de gas dentro de la camara de gas del dispositivo de presurizacion y dentro de la porcion situada mas arriba 312A de la lmea de gas 312 es equivalente a la presion mas baja elegida entre: la presion de salida de la bomba o la presion de apertura de la valvula 314.
En esta realizacion, la valvula del dispositivo de presurizacion 316 es una valvula de retencion inclinada por resorte, configurada para permitir el flujo de agua en una sola direccion (en este documento, desde la bomba 106 a la camara de agua 308A), solo cuando el diferencial de presion a traves de dicha valvula del dispositivo de presurizacion 316 esta por encima de un primer valor predeterminado. Este valor generalmente se adapta a los detalles de la aplicacion para la cual se utilizara la maquina; en esta realizacion, se prefiere una presion de craqueo de referencia entre 1 y 3 bar inclusive para la valvula 316 del dispositivo de presurizacion. Esta presion se elige para que sea lo suficientemente baja como para que la entrada del agua 104 en el dispositivo de presurizacion 302 sea relativamente sin restricciones, pero al mismo tiempo se impide que el agua 104 salga del dispositivo de presurizacion 302 y despresurice el volumen de gas 310 con el cierre de la valvula del dispositivo de presurizacion 316.
Por supuesto, en otras realizaciones, la valvula del dispositivo de presurizacion puede ser de un tipo o configuracion diferente. Por ejemplo, la valvula del dispositivo de presurizacion puede ser una valvula piloto sencilla, activada por lmeas piloto en el caso de una valvula puramente hidroneumatica, o por sensores de presion y servomotores en el caso de una valvula accionada electromecanicamente. Dicha disposicion puede ofrecer una funcionalidad mas alla del funcionamiento unidireccional sencillo proporcionada por una valvula de retencion normal.
Dichas valvulas ofrecen una mayor cantidad de flexibilidad en la configuracion del sistema y su funcionamiento, mientras que la valvula de retencion inclinada sencilla que se muestra en esta realizacion es economica y segura de suministrar. La persona experta en la tecnica sera capaz de determinar cual es la implementacion particular mas adecuada en cuestion.
Volviendo ahora a la realizacion presentada en la figura 3, el tubo de agua 116 esta provisto de una valvula de retencion de inyeccion 318. La valvula de retencion de inyeccion 318 es una valvula de retencion accionada por resorte, que se abre una vez que la presion en la lmea de agua aumenta por encima de un segundo valor predeterminado, y que bloquea el flujo en la direccion inversa (es decir, desde la aguja de inyeccion hueca 200 a la bomba 106). Este segundo valor predeterminado correspondiente a la valvula de retencion de inyeccion 318 es preferiblemente mayor que el primer valor predeterminado correspondiente a la valvula 316 del dispositivo de presurizacion. Esto tiene el efecto de conducir el agua de la bomba 106 primero al dispositivo de presurizacion 302, llevando el gas 310 dentro del dispositivo de presurizacion 302 a presion antes de que se introduzca agua 104 en la cavidad 210 de la capsula de bebida 202 a traves de las lmeas del circuito de agua 116A o 116B. En la presente solicitud, esta segunda presion predeterminada esta entre 1,5 y 4 bares, inclusive, aunque se entendera que este valor puede variar segun los requisitos de cualquier aplicacion particular.
Como resultado de la estructura descrita anteriormente, durante la preparacion de la bebida 124 cuando el usuario gira la palanca de accionamiento de la valvula 120, la bomba 106 extrae un volumen de agua 104 del deposito 102 y la conduce a presion a traves de la lmea de agua 116. Segun se ha mencionado anteriormente, la presion maxima obtenida dentro de la lmea de agua, como resultado del accionamiento de la bomba es de 15 bar, sin embargo, este valor puede ser mas bajo, es decir, no mas alto que 8-10 bar; mas preferiblemente, la presion de salida de la bomba que determina la presion del agua en la lmea de agua 116 esta comprendida entre 3 y 8 bar. Un flujo de agua 104 bajo presion se conduce primero a la camara de agua 308A del dispositivo de presurizacion 302, en consecuencia presurizando el volumen de gas 310 en la camara de gas.
Una vez que la presion se ha acumulado dentro de la cavidad 304 del dispositivo de presurizacion 302 y el diferencial de presion a traves de la valvula de retencion de inyeccion 318 ha alcanzado el segundo valor predeterminado, la valvula del dispositivo de presurizacion 316 se cierra para mantener el dispositivo de presurizacion 302 y la porcion situada mas arriba de la lmea de gas 312A bajo presion, independientemente de las posibles variaciones posteriores de presion a traves del circuito de agua 116, 116A, 116B entre la bomba y la aguja de inyeccion. La valvula de retencion de inyeccion 318 se abre (puede abrirse al mismo tiempo, o en un tiempo de retardo despues del cierre de la valvula 316). El flujo ahora se realiza a traves de una de las lmeas de agua 116A o 116B segun se ha descrito anteriormente, en funcion de si se va a preparar una bebida fna (ambiente) o caliente. La presion del agua que circula desde la bomba a la aguja de inyeccion a fin de inyectarse en la capsula de ingredientes, y en particular a traves de cualquiera de las lmeas de agua 116A o 116B, es proporcionada por dicha bomba segun la presion maxima que se necesita durante la extraccion; tfpicamente, esta presion esta comprendida entre 1 y 15 bar, preferiblemente entre 2 y 12 bar y, mas preferiblemente, se ajusta en funcion del tipo de ingrediente que se extrae o se disuelve en la capsula, y esta comprendida entre 2 y 4 bar para la preparacion de bebidas a partir de ingredientes solubles tales como la leche, cafe, te o chocolate en polvo, y entre 5 y 12 bar para la extraccion de ingredientes no solubles tales como el cafe tostado y
cafe molido. Esta presion generalmente esta determinada por la presion necesaria para abrir la capsula y dispensar el cafe. En caso de que la capsula contenga un ingrediente soluble (que requiriera menos presion dentro de la capsula para disolverse en comparacion con los ingredientes no solubles), la capsula se abre a una presion de, por ejemplo, 4 bar, de manera que la presion del agua dentro del circuito de agua 1l6, 116A, 116B entre la bomba y la capsula no puede superar los 4 bar durante la circulacion del agua desde la bomba a la capsula para la extraccion de una bebida. En este caso, el cierre de la valvula del dispositivo de presurizacion 316 antes de que comience la circulacion de agua de la bomba, a traves del circuito de agua, hacia la capsula, es una ventaja ya que permite diferenciar claramente el uso de la presion de salida de la bomba entre una primera etapa donde se puede utilizar la presion de salida maxima de la bomba (hasta 15 bar en esta realizacion) para la presurizacion del gas y, posteriormente, una presion de salida mas baja de la bomba que esta determinada por la presion de apertura de la capsula (aproximadamente 4 bar en este ejemplo).
A continuacion, el agua 104 se conduce a traves de la aguja de inyeccion hueca 200 hacia la capsula de bebida 202 para mezclarla con el ingrediente de bebida 208 y producir la bebida 124. Asf, la porcion situada mas abajo 312B de la lmea de gas 312 se llena con agua 104, ya que esta en comunicacion de fluido con la aguja de inyeccion hueca 200.
Por supuesto, en otras realizaciones, la maquina puede configurarse para presurizar la cavidad del dispositivo de presurizacion e inyectar el agua en la capsula de bebida simultaneamente, o al menos simultaneamente, segun se considere mas adecuado para esa aplicacion en particular.
A fin de drenar el agua de la cavidad 304, se proporciona una salida de agua 304A en una pared de la cavidad 304, preferiblemente en la parte inferior de la cavidad 304. La salida de agua 304A esta en comunicacion de agua con una lmea de drenaje 320.
La lmea de drenaje 320 esta dispuesta entre la camara de agua 308A del dispositivo de presurizacion 302 y el deposito 102, y una valvula de drenaje 322 esta dispuesta en la lmea de drenaje 320. La valvula de drenaje 322, durante la preparacion de la bebida, esta dispuesta en posicion cerrada para bloquear la comunicacion de fluido a lo largo de la lmea de drenaje 320. Despues de descargar el volumen de gas comprimido 310, la valvula de drenaje 322 se abre para drenar el agua de la cavidad 308. La apertura de la valvula de drenaje se acciona puramente de forma mecanica ajustando su presion de apertura segun un valor predeterminado mas alla del cual se abre (por ejemplo, presion relativa de 1 bar), dicha presion de apertura de referencia se toma dentro de la camara de agua 308A del dispositivo de presurizacion. En una configuracion de este tipo, cuando la valvula 314 se abre para dejar el gas presurizado del dispositivo de presurizacion hacia la aguja 200, la presion dentro de la camara de agua 308A disminuye debido a la expansion del agua en el dispositivo de presurizacion que equilibra la perdida de presion de gas en el mismo. Cuando la presion del agua disminuye por debajo de un valor de presion predeterminado, la valvula de drenaje 322 se abre para drenar el agua del dispositivo de presurizacion nuevamente dentro del deposito de agua 102.
Como alternativa, la apertura y el cierre de la valvula de drenaje 322 se pueden pilotar electronicamente mediante un programa almacenado en la placa de chips de la maquina de bebidas, en referencia a la secuencia de apertura y cierre de las otras valvulas del sistema, y segun los principios de funcionamiento de la presente invencion. En este caso, todas las valvulas del sistema son preferiblemente accionadas electromecanicamente, y todas pilotadas segun una secuencia que esta contenida en el programa de funcionamiento de la maquina.
La figura 4 es una representacion esquematica de una maquina de bebidas segun la invencion, durante una descarga de un volumen de gas. Esta descarga ocurre despues de la conclusion de la preparacion de una bebida, cuando la bomba 106 se ha detenido y, por lo tanto, las lmeas de agua 116A, 116B, 116C y 118 ya no estan presurizadas y no fluye agua 104 desde el deposito 102.
Primero, la valvula de descarga 314 se abre, haciendo que el gas presurizado 310 dentro de la camara de gas 3088 y la porcion situada mas arriba 312A de la lmea de gas 312 se precipiten a traves de la porcion situada mas abajo 312B y a traves de la aguja de inyeccion hueca 200, tal como se indica con flechas a lo largo de la lmea de gas 312 en la figura 4. Esto tiene el efecto de expulsar cualquier lfquido que quede en el lado situado mas arriba 312B y la aguja de inyeccion hueca 200, segun se indica en la figura 4.
En la presente realizacion, la descarga del gas 310 se lleva a cabo mientras la aguja de inyeccion hueca 200 todavfa esta dispuesta dentro de la capsula de bebida 202. Esto tiene el efecto de expulsar cualquier bebida restante 124 que aun pueda estar presente en la capsula, maximizando el rendimiento de la misma.
Sin embargo, en realizaciones alternativas, el gas puede descargarse a traves de la aguja de inyeccion durante o despues de la extraccion de la aguja de inyeccion hueca de la capsula de bebida. Esto puede ser necesario cuando la capsula de bebida contiene ingredientes de bebida insolubles, tales como cafe molido u hojas de te, que podnan interferir con la descarga adecuada del gas a traves de la aguja de inyeccion hueca.
Del mismo modo, en funcion de los medios por los cuales se acciona la valvula de descarga, en ciertas realizaciones puede ser posible basar el tiempo de la descarga del volumen de gas comprimido en el contenido de la capsula de bebida.
Por ejemplo, cuando la valvula de descarga es accionada electromecanicamente, se puede proporcionar un lector de etiquetas RFID en el portacapsulas 110 que esta configurado para leer una etiqueta RFID integrada en la capsula de bebida, que esta codificada con instrucciones para, por ejemplo, realizar la etapa de descarga. despues de que la aguja de inyeccion hueca se extraiga de la capsula de bebida gastada. Dichas instrucciones pueden incluirse opcionalmente en un conjunto mas amplio de instrucciones codificadas en la etiqueta RFID que tambien definen otros parametros del procedimiento de preparacion de la bebida, como por ejemplo, la temperatura del agua, el volumen del agua, la presion del agua y similares.
Ademas, los medios exactos para activar el funcionamiento de la valvula de descarga 314 pueden adaptarse a la maquina de bebidas en particular en cuestion. En ciertas realizaciones, se puede emplear un enlace mecanico sencillo, por ejemplo, configurado para cerrar la valvula de descarga 314 cuando la aguja de inyeccion hueca 200 se inserta en una capsula de bebida, y abrir la valvula de descarga 314 cuando la aguja de inyeccion hueca 200 se extrae de una capsula de bebida.
Por ejemplo, esta accion tambien puede combinarse con la apertura y el cierre de un receptaculo de capsulas en la propia maquina, especialmente mediante una palanca o mango, de manera que la descarga del gas se sincronice con la expulsion de las capsulas de bebida gastada.
En otras realizaciones, puede ser preferible emplear otros medios, por ejemplo un servomotor de apertura y cierre de la valvula de descarga 314, por ejemplo cuando la maquina 300 esta configurada para ajustar la manera en que el gas 310 se descarga segun la composicion del ingrediente de la bebida 208. El experto en la tecnica sera capaz de determinar facilmente el procedimiento optimo para cualquier implementacion particular.
Despues de la descarga del gas 310, la camara de gas 3088 del dispositivo de presurizacion 302 estara a presion ambiente. Para devolver el dispositivo de presurizacion 302 a su estado inicial para un ciclo de preparacion de bebida posterior, la valvula de drenaje 322 se abre y permite que la membrana elastica 306 vuelva a su estado de reposo, segun se muestra en la figura 4. Segun se ha descrito anteriormente, la apertura de la valvula de drenaje se puede pilotar mediante una secuencia programada integrada en la placa del ordenador de la maquina, y en funcion del tiempo, o de la apertura y cierre de las otras valvulas, segun la secuencia descrita anteriormente. En otra posibilidad, la valvula 322 se abre cuando la presion dentro del dispositivo de presurizacion disminuye por debajo de un cierto valor predeterminado, por ejemplo, por debajo de 0,5 bar. Una porcion del agua 104 presente en la camara de agua 308A se devuelve al deposito 102 a traves de la lmea de retorno 320, preparando la maquina 300 para otra iteracion del ciclo de preparacion de la bebida.
De nuevo, al igual que con la valvula de descarga 314, la valvula de drenaje de retorno 322 puede ser accionada por cualquier medio que sea mas adecuado para la implementacion particular, y en el experto en la tecnica sera capaz de adaptar facilmente la maquina 300 en consecuencia.
Junto con el drenaje del agua 104 del dispositivo de presurizacion 302, se hace que un volumen de gas entre en el dispositivo de presurizacion 302 para sustituir el que se ha descargado a traves de la aguja de inyeccion hueca 200. En ciertas realizaciones (como la presente), esto se realiza manteniendo la valvula de descarga 314 en una posicion abierta mientras el agua 104 se drena desde el dispositivo de presurizacion 302. Por lo tanto, la valvula de descarga 314 esta abierta durante la etapa de drenaje. Esta realizacion es ventajosa cuando el gas es aire. El drenaje del agua 104 crea una presion disminuida dentro del dispositivo de presurizacion, haciendo que el aire sea aspirado a traves de la aguja de inyeccion hueca 200 y hacia el dispositivo de presurizacion 302. En realizaciones alternativas, se pueden proporcionar puertos de entrada de gas adicionales en el dispositivo de presurizacion y/o la lmea de gas 312, provistos de valvulas unidireccionales que permiten que el gas fluya hacia el dispositivo de presurizacion pero no hacia fuera.
En una realizacion alternativa, la apertura y el cierre de la valvula de presurizacion 316 se sincroniza con la activacion de la bomba. De este modo, la valvula de seleccion 120, que activa la bomba, se sincroniza con los medios de accionamiento de la valvula de presurizacion 316 a fin de abrir la valvula de presurizacion 316 cuando la bomba 106 esta activada. Durante esta primera fase del procedimiento, la valvula de descarga 314 y la valvula de drenaje 322 estan cerca. Segun se explica a continuacion, la valvula de retencion de inyeccion esta cerrada o abierta. Despues de un penodo predeterminado, por ejemplo 5 segundos, la valvula presurizada 316 se cierra mientras que la valvula de retencion de inyeccion se abre (si se ha cerrado anteriormente) o permanece abierta para preparar la bebida. Al terminar la bebida, la bomba se desactiva y la valvula de descarga 314 se abre para expulsar el gas presurizado en la aguja de expulsion hueca 200. La descarga de gas se obtiene gracias a la presion diferencial a traves de la valvula de descarga 314 cuando la bomba esta inactiva, esto se debe a la presion diferencial entre la porcion situadas mas arriba 312A de la lmea de gas, en comunicacion con el dispositivo de presurizacion y la porcion situada mas abajo 312B de la lmea de gas, en comunicacion con la atmosfera a traves de la aguja de inyeccion hueca 200. Por supuesto, durante la etapa de descarga, la valvula de presurizacion 316 se mantiene cerrada. Finalmente, la valvula de drenaje 322 se
abre para drenar el agua de la cavidad 304 hacia el deposito de agua 102: durante la etapa de drenaje, la valvula de descarga 314 permanece abierta para que entre aire fresco en la cavidad 304 de la presurizacion dispositivo.
Se entendera que diversos cambios y modificaciones a las realizaciones actualmente preferidas descritas en este documento seran evidentes para los expertos en la tecnica.
Por ejemplo, pueden emplearse otros medios para drenar el agua del dispositivo de presurizacion al concluir la preparacion de una bebida. En uno de estos medios, el agua 104 se devuelve al deposito 102 haciendo funcionar la bomba 106 en la direccion inversa y asegurando que la valvula de seleccion 120 y/o la valvula de retencion de inyeccion 318 bloquean la comunicacion de fluido entre la bomba y la aguja de inyeccion hueca 200 . En un caso de este tipo, la valvula del dispositivo de presurizacion no debe proporcionarse no como una valvula de retencion, sino como una valvula sencilla de encendido/apagado cuyo funcionamiento esta vinculado (por ejemplo, mediante un solenoide y un sistema de control electronico) al funcionamiento de la bomba para abrirse cuando la bomba se pone en modo inverso.
Ademas, en ciertas aplicaciones, pueden ser deseables fuentes alternativas para el gas descargado por el dispositivo de presurizacion. En lugar de inspirar una nueva carga de gas a traves de la aguja de inyeccion, como en las realizaciones descritas anteriormente, en lugar de ello, el gas puede proporcionarse mediante, por ejemplo, un sistema de filtrado o deposito de gas en comunicacion de fluido con el dispositivo de presurizacion; el experto en la tecnica sera capaz de configurar facilmente dicho sistema.
Cualquier referencia a los documentos de la tecnica anterior en esta memoria descriptiva no debe considerarse una admision de que dicha tecnica anterior es ampliamente conocida o forma parte del conocimiento general comun en este ambito.
Finalmente, si bien esta invencion esta destinada generalmente a sistemas en los que se emplea agua caliente para preparar las bebidas, esta descripcion no debe interpretarse en el sentido de que solo funciona con sistemas de agua caliente. Mas bien, debe entenderse que muchos tipos diferentes de sistemas de bebidas basados en capsulas pueden beneficiarse de su inclusion, ya sea que utilicen, o no, agua caliente para preparar bebidas.
Aunque la invencion se ha descrito a modo de ejemplo, debe tenerse en cuenta que pueden realizarse variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones.
En una posible realizacion, la maquina de bebidas podna comprender mas de una aguja de inyeccion hueca y, por ejemplo, dos o tres agujas de inyeccion huecas.
En este caso, el volumen de gas comprimido se descarga a traves de todas las agujas de inyeccion huecas.
Claims (14)
1. Una maquina (300) para preparar una bebida (124), que comprende un circuito de agua que incluye un tubo de agua (116), un deposito de agua (102), una bomba (106), un calentador de agua (108) y una aguja de inyeccion hueca (200), en el que la bomba (106) extrae un volumen de agua (104) de dicho deposito de agua (102) y lo conduce a traves de dicho tubo de agua (116) hacia dicha aguja de inyeccion hueca (200), para inyectarla en un envase de ingredientes y mezclarla en el mismo con dicho ingrediente, en el que ademas comprende:
- un dispositivo de presurizacion (302) que comprende una cavidad (304);
- una lmea de agua (116C) que se extiende desde el tubo de agua (116), situada mas abajo de la bomba (106), hacia dicha cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302);
- una valvula de dispositivo de presurizacion (316) dispuesta en dicha lmea de agua (316C);
- una lmea de gas (312) que se extiende desde el dispositivo de presurizacion (302) hasta dicha aguja de inyeccion hueca (200); y
- una valvula de descarga (314) dispuesta en la lmea de gas (312);
y caracterizada porque, cuando la bomba (106) esta activa, dicha valvula de descarga (314) esta cerrada y se conduce un volumen de agua (104) a traves de dicha lmea de agua (116C) a la cavidad (304) y, por lo tanto, comprime un volumen de gas (310) retenido en la misma; y cuando la bomba (106) esta inactiva, dicha valvula del dispositivo de presurizacion (316) se cierra y el volumen de gas comprimido (310) se descarga a traves de dicha valvula de descarga (314) y dicha aguja de inyeccion hueca (200).
2. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que la valvula del dispositivo de presurizacion (316) es una valvula de retencion inclinada para permitir que el agua fluya desde dicha bomba (106) a dicho dispositivo de presurizacion (302) cuando un diferencial de presion a traves de dicha valvula del dispositivo de presurizacion (316) esta por encima de un primer valor predeterminado.
3. La maquina segun la reivindicacion 2, que comprende ademas una valvula de retencion de inyeccion (318) dispuesta en dicho tubo de agua (116), situada mas abajo de una union entre dicha lmea de agua (116C) y dicho tubo de agua (116), dicha valvula de retencion de inyeccion (318) que esta inclinada para permitir que el agua (104) fluya desde dicha bomba (106) hacia dicha aguja de inyeccion hueca (200) cuando un diferencial de presion a traves de dicha valvula de retencion de inyeccion (318) esta por encima de un segundo valor predeterminado, dicho segundo valor predeterminado que es mayor que dicho primer valor predeterminado.
4. La maquina segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas un separador (306) dispuesto dentro de la cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302) y que forma un sello estanco al fluido con la misma, dicho separador que divide de este modo la cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302) en una camara de agua (308A) en comunicacion de agua con la lmea de agua (116C) y una camara de gas (308B) en comunicacion de gas con la lmea de gas (312).
5. La maquina segun la reivindicacion 4, en la que el separador (306) es una membrana flexible.
6. La maquina segun la reivindicacion 4, en la que el separador es un piston accionado por resorte.
7. La maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha cavidad (304) comprende una salida de agua (304A) para drenar el agua de la cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302).
8. La maquina segun la reivindicacion 7, en la que una lmea de drenaje (320) se extiende desde dicha salida de agua (304A) y el deposito de agua (102), y una valvula de drenaje (322) esta dispuesta en dicha lmea de drenaje (320), dicha valvula de drenaje (322) que se abre despues de descargar dicho volumen de gas comprimido (310).
9. La maquina segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una valvula de seleccion (120) dispuesta en dicho circuito de agua para abrir o cerrar dicho tubo de agua (116) y activar la bomba (106) cuando dicho tubo de agua esta abierto.
10. Un procedimiento para preparar una bebida (124) en una maquina de bebidas (300) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las etapas de:
- disponer un envase de ingredientes (202) en un portaenvases de ingredientes (110) de dicha maquina de bebidas (300);
- insertar la aguja de inyeccion hueca (200) de dicha maquina de bebidas (300) en dicho envase de ingredientes (202);
- activar la bomba (106), de este modo un primer volumen de agua (104) es conducido desde el deposito de agua (102) a la cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302) y se comprime un volumen de gas (310) en el mismo, y un segundo volumen de agua (104) es conducido posteriormente o simultaneamente desde dicho deposito de agua (102) a traves de la aguja de inyeccion hueca (200) en el envase de ingredientes (202);
- desactivar la bomba (106); y
- abrir la valvula de descarga (314) en la lmea de gas (312), de este modo se descarga dicho volumen de gas (310) en el dispositivo de presurizacion (302) a traves de la aguja de inyeccion hueca (200).
11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, que comprende ademas una etapa para extraer la aguja de inyeccion hueca (200) del envase de ingredientes (202), realizada antes de la etapa para abrir la valvula de descarga (314).
12. Procedimiento segun la reivindicacion 10, que comprende ademas una etapa para extraer la aguja de inyeccion hueca (200) del envase de ingredientes (202), realizada despues de la etapa para abrir la valvula de descarga (314).
13. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende ademas una etapa para drenar al menos un poco de dicho primer volumen de agua (104) de la cavidad (304) del dispositivo de presurizacion (302), realizada despues de la etapa para abrir la valvula de descarga (314).
14. Procedimiento segun la reivindicacion 13, en el que dicha valvula de descarga (314) esta abierta durante dicha etapa de drenaje.
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