ES2713751T3 - Dispositivo y método de preparación de una bebida - Google Patents

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ES2713751T3 ES16700069T ES16700069T ES2713751T3 ES 2713751 T3 ES2713751 T3 ES 2713751T3 ES 16700069 T ES16700069 T ES 16700069T ES 16700069 T ES16700069 T ES 16700069T ES 2713751 T3 ES2713751 T3 ES 2713751T3
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Abstract

Dispositivo (1, 2) para preparar una bebida basándose en la interacción entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, comprendiendo el dispositivo (1, 2): - una cámara de elaboración (10) para alojar una cantidad del extracto de bebida, que tiene una entrada (11) para recibir el fluido extractor y una salida (12) para descargar la bebida, - unos medios de bombeo (30) para desplazar el fluido extractor de una fuente (20) del fluido extractor a la cámara de elaboración (10) y para forzar al fluido extractor a fluir a través de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la cámara de elaboración (10), - unos medios de restricción (60, 65) que son móviles entre una posición activada para realizar una restricción (61) en la salida (12) de la cámara de elaboración (10) y una posición desactivada para minimizar la restricción (61) en la salida (12) de la cámara de elaboración (10), y - unos medios de accionamiento (70) para controlar la posición de los medios de restricción (60, 65) con relación a un estado actual de los medios de bombeo (30), medios de accionamiento (70) que están configurados y dispuestos para ser operativos por la influencia de la presión ejercida por los medios de bombeo (30) sobre el fluido en el estado actual del mismo, estando en comunicación fluida con los medios de bombeo (30), y estando dichos medios de accionamiento (70) configurados y dispuestos para que los medios de restricción (60, 65) pasen a la posición activada cuando los medios de bombeo (30) se operan y para que los medios de restricción (60, 65) pasen a la posición desactivada cuando los medios de bombeo (30) pasan a un estado desactivado.

Description

DESCRIPCION
Dispositivo y metodo de preparacion de una bebida
Campo de la invencion
La invencion se refiere a un dispositivo para preparar una bebida basandose en la interaccion entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, comprendiendo el dispositivo una camara de elaboracion para acomodar una cantidad del extracto de bebida, que tiene una entrada para recibir el fluido extractor y una salida para descargar la bebida, unos medios de bombeo para desplazar el fluido extractor de una fuente del fluido extractor a la camara de elaboracion y para forzar al fluido extractor a fluir a traves de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la camara de elaboracion y unos medios de restriccion para realizar una restriccion en la salida de la camara de elaboracion.
La invencion tambien se refiere a un metodo para preparar una bebida basandose en la interaccion entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, en donde una cantidad del extracto de bebida esta posicionada dentro de una camara de elaboracion que tiene una entrada para recibir el fluido extractor y una salida para descargar la bebida, en donde los medios de bombeo se aplican para desplazar el fluido extractor de una fuente del fluido extractor a la camara de elaboracion y para obligar al fluido extractor a fluir a traves de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la camara de elaboracion y en donde se realiza una restriccion en la salida de la camara de elaboracion.
Antecedentes de la invencion
En el campo de la elaboracion de cafe expreso, la percepcion de la calidad esta fuertemente relacionada con la formacion de la denominada capa de crema, es decir, una capa fina de espuma en el nivel superior del cafe expreso. Un requisito para la formacion de la capa de crema es que el proceso de elaboracion, en el que se fuerza al agua a fluir a traves de una cantidad de granos de cafe molidos para obtener el cafe expreso, se produzca a una presion lo suficientemente alta. El hecho es que se necesita una presion elevada para disolver gases como el CO2 en el cafe expreso. Cuando la molienda es lo suficientemente fina, se desarrolla una resistencia al flujo de modo que una parte de la presion requerida puede ejercerse. Sin embargo, si la molienda es demasiado gruesa, la resistencia al flujo es demasiado baja, de modo que la presion no puede alcanzar un nivel asociado con la formacion de la capa de crema. Otro problema asociado con una molienda gruesa es el hecho de que el proceso de elaboracion no dura lo suficiente como para que el sabor de la bebida sea optimo, es decir, el tiempo de elaboracion es demasiado corto, porque el agua pasa a traves de la cantidad de granos de cafe molidos demasiado rapido.
En la tecnica, los problemas esbozados anteriormente, sobre la ausencia de la capa de crema y un sabor inferior en los casos de una molienda basta, estan reconocidos. Sobre todo en el contexto de los electrodomesticos, no se le puede dejar a un usuario que controle cuidadosamente el tamano de la molienda. Una solucion a los problemas se encuentra aplicando una denominada valvula de crema, lo que implica colocar una restriccion aguas abajo de la camara de elaboracion, es decir, la camara donde se produce el proceso de elaboracion durante el funcionamiento. Al tener tal restriccion, se logra que la presion en la camara de elaboracion sea siempre lo bastante alta como para crear la capa de crema y que el tiempo de elaboracion sea lo bastante largo como para obtener un buen sabor. En muchos casos practicos, la restriccion es fija, estando la valvula de crema realizada en forma de valvula accionada por un resorte, como se conoce a partir del documento DE 202006014317 U1, por ejemplo. De acuerdo con otra solucion conocida, se aplica una placa con un pequeno orificio. Una ventaja asociada con tal placa agujereada es que una vez que ha finalizado el proceso de elaboracion, la presion prevalente en la camara de elaboracion eventualmente se reducira a cero. Al contrario, cuando se aplica una valvula accionada por resorte, la presion permanecera al nivel de la presion umbral de apertura de la valvula. Por otra parte, se puede hacer que una valvula accionada por resorte sea ajustable para cambiar la configuracion del proceso, mientras que una placa con un orificio no puede.
De acuerdo con otra solucion conocida adicional, se usa una placa con un orificio grande, que esta casi completamente cerrado por medio de un pasador protuberante. Inicialmente, la pequena hendidura entre el pasador y la placa genera un gran efecto restrictivo. A medida que la presion en el interior de la camara de elaboracion aumenta, el pasador se empuja en una direccion hacia fuera con respecto a la camara hasta que se alcanza un equilibrio, en donde la presion resultante en la camara de elaboracion depende de la fuerza del resorte que se use para sujetar el pasador. Se toman medidas para evitar que el pasador se mueva de vuelta a una posicion menos extendida con respecto a la camara de elaboracion. Sin embargo, cada vez que se inicia un nuevo tiempo de elaboracion, es necesario volver a poner el pasador en la posicion inicial para que se forme una hendidura lo mas pequena posible entre el pasador y la placa. Con este fin, se aplica un mecanismo de reiniciacion especial.
Las soluciones como las descritas en lo que antecede, tienen como funcion garantizar la presencia de una capa de crema y contribuir al buen sabor en todas las circunstancias, incluyendo los casos de moliendas gruesas, para que el usuario no se tenga que preocupar sobre el tamano de la molienda. Sin embargo, una serie de desventajas esta asociada con las soluciones conocidas. En el caso de una valvula accionada por resorte, algo de presion permanece en la camara de elaboracion, como resultado de lo cual el disco de cafe permanece muy mojado. Esto resulta desventajoso con vistas al hecho de que el disco de cafe se desintegra bien en el cajetm de desechos o mientras se mueve el cajetm de desechos. En el caso de una placa con un orificio pequeno, la liberacion de presion que se produce una vez que ha finalizado el proceso de elaboracion es relativamente lenta. En general, las hendiduras pequenas etc., son propensas a atascarse.
El documento EP 2428 143 A1 divulga un dispositivo para preparar un cafe expreso en una maquina de cafe. Entre otras cosas, la maquina de cafe esta equipada con una unidad de control equipada con una unidad de control de tipo electronico, que sirve para controlar las funciones de la maquina. Asimismo, la maquina de cafe tiene una salida dispensadora para dispensar el cafe y una valvula para controlar el cierre y apertura de la salida. Cuando se ha iniciado una operacion de dispensado, un obturador, que es parte del dispositivo de valvula y que evita la descarga de cafe, se mantiene en un estado de cierre de la salida dispensadora durante un tiempo cuya duracion esta programada en la unidad de control. La unidad de control acciona una valvula electrica despues de un tiempo inicial, como resultado de lo cual se permite que el agua a presion provoque un movimiento del obturador. Durante todo el tiempo que dura la operacion de dispensado, es necesario mantener la presion a un nivel para ejercer una fuerza mayor que una fuerza ejercida por un resorte que actua para impulsar un extremo del obturador contra un asiento de valvula.
Sumario de la invencion
Un objetivo de la invencion consiste en proporcionar un dispositivo y un metodo para preparar una bebida que implican la aplicacion de una restriccion en una posicion aguas abajo de la camara de elaboracion para alojar una cantidad de un extracto de bebida y que son diferentes de los dispositivos y metodos conocidos, como los mencionados en lo que antecede, de modo que mitigan las desventajas relacionadas con estos dispositivos y metodos conocidos a la vez que permiten una disminucion de los costes y un aumento de la fiabilidad y resistencia. De acuerdo con la invencion, se proporciona un dispositivo para preparar una bebida, tal y como se ha definido en el parrafo introductorio, en donde los medios de restriccion son moviles entre una posicion activada para realizar una restriccion en la salida de la camara de elaboracion y una posicion desactivada para minimizar la restriccion en la salida de la camara de elaboracion, y en donde el dispositivo ademas comprende unos medios de accionamiento para controlar la posicion de los medios de restriccion con relacion a un estado actual de los medios de bombeo, medios de accionamiento que estan configurados y dispuestos para ser operativos bajo la influencia de la presion ejercida por los medios de bombeo sobre el fluido en el estado actual del mismo, estando en comunicacion fluida con los medios de bombeo, y estando dichos medios de accionamiento configurados y dispuestos para que los medios de restriccion pasen a la posicion activada cuando los medios de bombeo estan siendo operados y para que los medios de restriccion pasen a la posicion desactivada cuando los medios de bombeo pasan a un estado desactivado.
De lo anterior se desprende que cuando se aplica la invencion, la medida en la que la salida de la camara de elaboracion esta restringida se puede controlar entre una medida minima y una medida mucho mayor. Como resultado de la relacion entre los medios de accionamiento y los medios de bombeo, la invencion ofrece la posibilidad de usar la presion ejercida por los medios de bombeo sobre el fluido durante el funcionamiento para que los medios de restriccion pasen a la posicion activada a efectos de restringir la salida de la camara de elaboracion al maximo. Asimismo, los medios de accionamiento pueden usar la liberacion de presion que se realiza en cuanto los medios de bombeo pasan a un estado desactivado para que los medios de restriccion pasen a la posicion desactivada a efectos de restringir la salida de la camara de elaboracion al mmimo.
En aras de una mayor exhaustividad, cabe destacar que se debe entender que la restriccion minima de la salida de la camara de elaboracion debera ser solo una restriccion muy pequena, que no influya notablemente en la presion de la camara de elaboracion o ninguna restriccion en absoluto. Asimismo, cabe destacar que se debena entender que un extracto de bebida debe ser cualquier tipo de material que sea adecuado para su uso como material base en un proceso de preparacion de una bebida, y eso normalmente tiene un importante papel a la hora de determinar el sabor y el aroma de la bebida, incluyendo un concentrado lfquido de una bebida, partmulas finas de un material solido tal como granos de cafe, etc.
La fuente del fluido extractor es preferentemente un deposito de agua o similar, que sea adecuado para contener una cantidad del fluido y que puede disponerse de manera amovible en el dispositivo, como resulta muy conocido en la tecnica. Eso no altera el hecho de que la fuente del fluido extractor pueda ser agua de la red principal de suministro, en cuyo caso se puede usar un grifo o valvula para permitir una comunicacion fluida cuando quiera que se necesite un suministro de fluido extractor en el dispositivo y cortar una comunicacion fluida siempre que este no sea el caso.
Ventajosamente, el dispositivo de acuerdo con la invencion comprende unos medios de bloqueo para bloquear un flujo de fluido entre los medios de bombeo y la camara de elaboracion siempre que una presion ejercida por el fluido sobre los medios de bloqueo este por debajo de una presion umbral predeterminada, en donde los medios de accionamiento estan en comunicacion fluida tanto con los medios de bombeo como con los medios de bloqueo, en una posicion entre los medios de bombeo y los medios de bloqueo. Basandose en el uso de los medios de bloqueo, como se ha mencionado, que pueden comprender un tipo adecuado de valvula, por ejemplo, es posible asegurar que los medios de restriccion pasen a la posicion activada justo antes de que empiece el proceso de elaboracion. Cuando los medios de bombeo estan activados, la presion es inicialmente baja, como resultado de lo cual los medios de bloqueo permanecen en la posicion para bloquear un flujo de fluido a la camara de elaboracion. Sin embargo, dado que los medios de accionamiento estan dispuestos entre los medios de bombeo y los medios de bloqueo, los medios de accionamiento se cargan inmediatamente con la câ da de presion sobre los medios de bloqueo, como resultado de lo cual los medios de accionamiento son capaces de hacer que los medios de restriccion pasen a la posicion activada, asumiendo que la presion sea lo bastante alta como para lograr en realidad esta funcion de los medios de accionamiento. Por ende, cuando los medios de bombeo han empezado a funcionar, la restriccion en la salida de la camara de elaboracion se realiza primero. En cuanto la presion es mayor que la presion umbral predeterminada de los medios de bloqueo, la funcion de bloqueo de los medios de bloqueo se elimina y se permite un flujo de fluido a la camara de elaboracion, de modo que el proceso de elaboracion puede empezar. En resumidas cuentas, al aplicar los medios de bloqueo que tienen la presion umbral predeterminada, se logra que la presion que se acumula cuando los medios de bombeo estan activados se use inicialmente para realizar la restriccion en la salida de la camara de elaboracion, en donde el proceso de elaboracion se inicia en una etapa algo mas tardfa. Para un experto en la materia sera evidente que la presion umbral predeterminada de los medios de bloqueo se puede elegir para asegurarse que la presion realizada por los medios de bombeo sea lo bastante alta como para que los medios de restriccion pasen a la posicion activada mediante los medios de accionamiento antes de que los medios de bloqueo abran la via entre los medios de bombeo y la camara de elaboracion.
En una realizacion practica, los medios de accionamiento comprenden un accionador hidraulico que tiene una camara hidraulica que estan abierta por un lado y un miembro de sellado para sellar el lado abierto de la camara hidraulica, miembro de sellado que es movil en la camara hidraulica, en una direccion hacia el lado abierto de la camara hidraulica por la influencia de la presion ejercida por el fluido y en una direccion mas profunda dentro de la camara hidraulica por la influencia de los medios de solicitacion. Por la influencia de la accion de los medios de solicitacion, que pueden comprender un conjunto adecuado de resortes, por ejemplo, una posicion por defecto del accionador hidraulico es una posicion en la que el miembro de sellado esta en el nivel mas bajo de la camara hidraulica. Cuando se suministra fluido a presion en el accionador hidraulico, la fuerza ejercida por los medios de solicitacion se contrarresta y el miembro de sellado se mueve a un nivel mas alto como resultado de la misma. El hecho de que el miembro de sellado sea movil entre diversos niveles en la camara hidraulica es adecuado para ser utilizado para obtener las diferentes posiciones de los medios de restriccion segun se desee, es decir, la posicion para restringir la salida de la camara de elaboracion hasta una medida tal con la que se pueda acumular suficiente presion en la camara de elaboracion como para obtener una capa de crema sobre una bebida que se va a preparar durante el funcionamiento de los medios de bombeo, y que se pueda lograr un tiempo lo bastante largo de elaboracion como para obtener un buen sabor y la posicion para minimizar/eliminar la restriccion una vez que los medios de bombeo han dejado de bombear. Por ejemplo, los medios de restriccion pueden estar equipados con un miembro de restriccion que este sujeto al miembro de sellado del accionador hidraulico de manera que sea capaz de moverse junto con el miembro de sellado. Mas adelante, se expondran diversas opciones para aplicar tal miembro de restriccion para formar una restriccion y minimizar/eliminar una restriccion.
La camara hidraulica del accionador hidraulico puede disponerse en el dispositivo para que sea movil en la misma direccion que el miembro de sellado, en donde el dispositivo puede comprender unos medios para desplazar la camara hidraulica y fijar la posicion de la camara hidraulica. Basandose en tal disposicion de la camara hidraulica, al usuario del dispositivo se le ofrece la posibilidad de ajustar la presion de elaboracion, que influye en el sabor de la bebida considerablemente, segun se desee. El hecho es que la presion asociada con la restriccion en la salida de la camara de elaboracion esta influenciada por la posicion de la camara hidraulica con respecto a la salida, y que la presion ejercida por los medios de restriccion en la posicion de la restriccion influye directamente en la presion prevalente en la camara de elaboracion.
Como se ha mencionado anteriormente, los medios de restriccion pueden comprender un miembro de restriccion. En particular, de acuerdo con una primera opcion, la salida de la camara de elaboracion comprende un manguito flexible, en donde los medios de restriccion comprenden un miembro de presion que es movil entre una posicion extendida para presionar una porcion de pared del manguito hacia dentro y una posicion retrafda para minimizar la medida en la que el miembro de presion actua sobre el manguito. En ese caso, el miembro de presion puede estar conectado a los medios de accionamiento a traves de unos medios resilientes oprimibles, de modo que es posible tener una naturaleza elastica de la accion de compresion del miembro de presion sobre el manguito. De hecho, el uso de un manguito flexible de un miembro de presion para presionar una porcion de pared del manguito hacia dentro se asemeja al uso conocido de un manguito flexible y una valvula accionada por resorte, en donde la opcion, de acuerdo con la invencion, es diferente en que la accion del miembro de presion sobre el manguito termina despues de que los medios de bombeo hayan pasado a un estado desactivado, de modo que la desventaja de tener un disco de cafe muy mojado se evita. De conformidad con lo que se sabe sobre el uso de una valvula-resorte como medios de restriccion, es posible ajustar la configuracion del proceso, en donde la presion prevalente en la camara de elaboracion se puede establecer segun se desee, dentro de determinados lfmites practicos.
De acuerdo con una segunda opcion, los medios de restriccion comprenden una combinacion de varilla-en-un-orificio, en donde la varilla tiene un extremo libre ahusado y en donde la varilla es movil entre una posicion extendida para bloquear parcialmente el orificio y una posicion retrafda para minimizar la medida en la que la varilla bloquea el orificio. En tal caso, la posicion de la varilla se establece a traves de los medios de accionamiento, dependiendo de la accion de los medios de bombeo, mientras que de acuerdo con el uso conocido de la combinacion de varilla-en-un-orificio, la posicion de la varilla se establece por la influencia de la presion prevalente en la camara de elaboracion.
Resulta practico que los medios de accionamiento esten dispuestos aguas abajo de los medios de bombeo. En caso de que el dispositivo de acuerdo con la invencion comprenda unos medios de bloqueo, como se ha mencionado antes, tales medios de bloqueo pueden comprender una valvula antirretorno que esta solicitada hacia una posicion cerrada, es decir, una posicion para bloquear un flujo de fluido. Asimismo, el dispositivo puede comprender una combinacion de valvulas incluyendo la valvula antirretorno y ademas puede comprender un numero de tubos hidraulicos conectados a la combinacion de valvulas, en donde un tubo hidraulico de elaboracion se extiende entre la fuente del fluido extractor y la entrada de la camara de elaboracion, en donde los medios de bombeo y la valvula antirretorno estan dispuestos en una posicion del tubo hidraulico de elaboracion, y en donde un tubo hidraulico restrictivo que se extiende hasta los medios de accionamiento esta conectado al tubo hidraulico de elaboracion, en particular, a una posicion entre los medios de bombeo y un lado de entrada de la valvula antirretorno. En esta realizacion practica del dispositivo de acuerdo con la invencion, el funcionamiento de los medios de accionamiento esta relacionado con el funcionamiento de los medios de bombeo como se ha explicado antes, como resultado de lo cual, no solo es posible tener una funcion restrictiva de los medios de restriccion que estan controlados por los medios de accionamiento, sino tambien tener una funcion no restrictiva, en donde la funcion restrictiva se realiza antes del inicio real de un proceso de elaboracion debido a la aplicacion de la valvula antirretorno. Cuando se compara con disposiciones conocidas de un dispositivo para elaborar una bebida y que comprenden una valvula de crema, el dispositivo de acuerdo con la invencion comprende el tubo hidraulico restrictivo y los medios de accionamiento dispuestos en un extremo de ese tubo hidraulico, es decir, un tubo hidraulico separado para accionar la valvula de crema.
En aras de una mayor exhaustividad, cabe destacar que las referencias espedficas a los lados de una valvula, en donde a los lados se les ha denominado lado de entrada y lado de salida, se eligen de conformidad con la direccion con la que el fluido puede atravesar la valvula cuando la valvula esta en la posicion abierta.
El dispositivo puede comprender un tubo hidraulico de retorno que se extiende hasta la fuente del fluido extractor, que esta conectada al tubo hidraulico de elaboracion, en particular, en una posicion entre un lado de salida de la valvula antirretorno y la entrada de la camara de elaboracion, en donde la combinacion de valvulas comprende una valvula de derivacion para permitir que el tubo hidraulico restrictivo descargue en el tubo hidraulico de retorno, en donde la valvula de derivacion esta solicitada hacia una posicion abierta para permitir que pase un flujo de fluido, y en donde una presion umbral de cierre de la valvula de derivacion es menor que una presion umbral de apertura de la valvula antirretorno. En esta disposicion, el tubo hidraulico de retorno es de hecho, un tubo hidraulico que es paralelo a una porcion del tubo hidraulico de elaboracion debido al hecho de que el tubo hidraulico de retorno tambien esta conectado a la fuente del fluido extractor. Por ende, se puede usar el tubo hidraulico de retorno para sortear los medios de bombeo en una direccion opuesta al funcionamiento normal de los medios de bombeo. En consecuencia, la presencia del tubo hidraulico de retorno ofrece una posibilidad de descargar fluido de los medios de accionamiento, lo que contribuye a establecer la posicion desactivada de los medios de restriccion despues de que los medios de bombeo hayan pasado a un estado desactivado. Para evitar que mucho fluido se descargue a la fuente durante el funcionamiento de los medios de bombeo, se usa una valvula de derivacion, que tiene una funcion primaria al permitir que pase fluido a baja presion.
Para garantizar el uso seguro del dispositivo de acuerdo con la invencion, se prefiere que la combinacion de valvulas comprenda una valvula de seguridad que esta solicitada hacia una posicion cerrada, es decir, una posicion para bloquear un flujo de fluido y que esta dispuesta en el tubo hidraulico de retorno, en donde la presion umbral de apertura de la valvula de seguridad es mas alta que la presion umbral de apertura de la valvula antirretorno. Cuando la presion aumenta a un nivel inaceptablemente alto, lo que ocurre cuando, por algun motivo, la bebida no se puede descargar desde la camara de elaboracion, la valvula de seguridad se abre y permite un flujo de fluido desde la camara de elaboracion hasta la fuente de fluido a traves del tubo hidraulico de retorno.
Como se ha mencionado anteriormente, la invencion no proporciona solo un dispositivo para preparar una bebida basandose en la interaccion entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, sino tambien un metodo. En particular, el metodo de acuerdo con la invencion comprende las siguientes acciones: posicionar una cantidad del extracto de bebida dentro de una camara de elaboracion que tiene una entrada para recibir el fluido extractor y una salida para descargar la bebida, aplicar unos medios de bombeo para desplazar el fluido extractor desde una fuente del fluido extractor hasta la camara de elaboracion y para forzar al fluido extractor a fluir a traves de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la camara de elaboracion y realizar una restriccion en la salida de la camara de elaboracion, solo durante el funcionamiento de los medios de bombeo, en donde la restriccion se minimiza cuando los medios de bombeo han pasado a un estado desactivado.
En particular, de conformidad con lo que se ha explicado anteriormente con respecto al dispositivo, el metodo puede implicar proporcionar y aplicar unos medios de restriccion para realizar la restriccion en la salida de la camara de elaboracion, proporcionar y aplicar unos medios de accionamiento para controlar una posicion de los medios de restriccion, suministrar un fluido extractor presurizado a los medios de accionamiento en cuanto se operan los medios de bombeo y permitir que el fluido se drene desde los medios de accionamiento de vuelta a la fuente del fluido extractor, sorteando los medios de bombeo, en cuanto los medios de bombeo hayan pasado al estado desactivado.
Al aplicar la invencion, se realiza una valvula de crema en un dispositivo para preparar una bebida tal como un cafe expreso, de modo que la formacion de la capa de crema deseada esta garantizada y se puede obtener un buen sabor. A diferencia de lo que se conoce en la tecnica, la valvula de crema solo esta presente durante el funcionamiento de los medios de bombeo del dispositivo. Se mantiene la opcion de ajustar en que medida la valvula de crema restringe la salida de la camara de elaboracion, mientras que se evita la desventaja de obtener un disco de cafe demasiado mojado y la desventaja de un posible taponamiento.
Lo anteriormente descrito, asf como otros aspectos de la invencion resultaran evidentes y se elucidaran con referencia a la siguiente descripcion detallada de dos realizaciones de un dispositivo para elaborar un cafe expreso, que comprende una valvula de crema para garantizar la formacion de una capa de crema sobre el cafe expreso y para evitar un tiempo de elaboracion demasiado corto, en donde se minimiza la influencia del tamano de la molienda del material a extraer en estos aspectos del proceso de elaboracion de cafe.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion, se explica la invencion con mas detalle haciendo referencia a las figuras, en las que las partes iguales o similares vienen indicadas con los mismos signos de referencia, y en las que:
la Fig. 1 ilustra la disposicion de un dispositivo de acuerdo con una primera realizacion de la invencion, que es adecuada para su uso para elaborar un cafe expreso que tenga una capa de crema;
las Figs. 2a y 2b ilustran dos posiciones diferentes de componentes del dispositivo mostrado en la Fig. 1, en concreto, un accionador hidraulico y un miembro de presion conectado al accionador hidraulico;
la Fig. 3 es la representacion de un diagrama de una combinacion de valvulas que forma parte del dispositivo mostrado en la Fig. 1; y
la Fig. 4 ilustra la disposicion de un dispositivo de acuerdo con una segunda realizacion de la invencion, que, al igual que el dispositivo mostrado en la Fig. 1, es adecuada para su uso en la elaboracion de un cafe expreso que tenga una capa de crema.
Descripcion detallada de las realizaciones
La Fig. 1 ilustra la disposicion de un dispositivo 1 de acuerdo con una primera realizacion de la invencion, que es adecuada para su uso en la elaboracion de un cafe expreso que tenga una capa de crema y que en lo sucesivo se denominara primer elaborador de bebida 1. El primer elaborador de bebida 1 comprende los siguientes componentes: una camara de elaboracion 10, un deposito de agua 20, una bomba 30, un bloque termico 40, una valvula 50, un miembro de presion 60, un accionador hidraulico 70, un mecanismo 76 para establecer la presion de elaboracion, un caudalfmetro 31 y una combinacion de valvulas 32, 33, 34. Asimismo, el primer elaborador de bebida 1 comprende tres tubos hidraulicos 81,82, 83 para interconectar los diversos componentes como se ha mencionado. A continuacion, se ofrece una explicacion del diseno y/o del funcionamiento de los diversos componentes.
La camara de elaboracion 10 sirve para acomodar una cantidad de granos de cafe molidos. La camara de elaboracion 10 puede estar disenada de manera que un usuario del primer elaborador de bebida 1 sea capaz de abrir y cerrar la camara de elaboracion como desee, especialmente a efectos de insertar una cantidad de granos de cafe molidos. Por otra parte, es posible que el primer elaborador de bebida 1 este equipado con unos medios especiales para suministrar cafe molido en la camara de elaboracion 10, en cuyo caso, resulta practico que dichos medios esten adaptados para estar cerrados con respecto a la camara de elaboracion 10 durante la elaboracion. La camara de elaboracion 10 tiene una entrada 11 para recibir el fluido que se va a usar en el proceso de elaboracion, que se asume que es agua en el resto de esta descripcion relativa a las figuras. Asimismo, la camara de elaboracion 10 tiene una salida 12 para descargar el cafe expreso. En el ejemplo que se muestra, la salida 12 comprende un manguito flexible que se extiende desde la camara de elaboracion 10 en una direccion que es una direccion descendente en la orientacion normal de funcionamiento del primer elaborador de bebida 1.
El deposito de agua 20 sirve para contener el agua que se va a suministrar a la camara de elaboracion 10 a efectos de extraer granos de cafe molido que puedan estar presentes en la camara de elaboracion 10.
La bomba 30 sirve para desplazar el agua del deposito de agua 20 a la camara de elaboracion 10, y para forzar el agua a fluir a traves de los granos de cafe molido que puedan estar presentes en la camara de elaboracion 10. Dentro de la estructura de la invencion, se puede aplicar cualquier tipo adecuado de bomba.
El bloque termico 40 sirve para calentar el agua que se suministra a la camara de elaboracion 10 por influencia de la bomba 30. En aras de una mayor exhaustividad, cabe destacar que dentro del marco de la invencion, tambien se pueden usar otros tipos adecuados de componentes para calentar el agua en el primer elaborador de bebida 1.
La valvula 50 se dispone entre el bloque termico 40 y la camara de elaboracion 10, y sirve principalmente para dejar pasar el agua en direccion del bloque termico 40 hacia la camara de elaboracion 10 en circunstancias normales.
El miembro de presion 60 es movil entre una posicion extendida para restringir la salida 12 de la camara de elaboracion 10 actuando sobre la salida 12 y una posicion retrafda para no tener ninguna restriccion notable en la salida 12. Las Figs. 2a y 2b muestran dos posiciones diferentes del miembro de presion 60, en donde la Fig. 2a se aplica a la posicion extendida y la Fig. 2b se aplica a la posicion retrafda y en donde la restriccion viene indicada por el numero de referencia 61.
El accionador hidraulico 70 esta conectado al miembro de presion 60 para establecer las posiciones del miembro de presion 60. Dentro de la estructura de la invencion, el accionador hidraulico 70 puede ser de cualquier tipo que sea adecuado para mover el miembro de presion 60 entre dos posiciones. En el ejemplo que se muestra, el accionador hidraulico 70 comprende una camara hidraulica 71 que esta abierta por un lado, un miembro de sellado 72 que puede posicionarse a diferentes niveles de la camara 71, dependiendo de la presion de fluido prevalente en la camara hidraulica 71 y unos resortes 73 para solicitar el miembro de sellado 72 en una direccion mas profunda dentro de la camara hidraulica 71. Se pueden utilizar unos medios 74 adecuados con forma anular para evitar perdidas de fluido entre la pared 75 de la camara 71 y el miembro de sellado 72. Asimismo, en el ejemplo mostrado, se presenta un mecanismo 76 para establecer y fijar la posicion de la camara hidraulica 71. Este mecanismo 76 es operable por el usuario del primer elaborador de bebida 1 para influir en el sabor del cafe expreso segun sus deseos, ajustando la presion de elaboracion. El hecho es que cuando la camara hidraulica 71 esta posicionada mas cerca de la salida 12 de la camara de elaboracion 10, se hace que el miembro de presion 60 restrinja la salida 12 a un presion mas alta que cuando la camara hidraulica 71 esta posicionada mas lejos de la salida 12.
El caudalfmetro 31 se usa en un proceso de control de la cantidad de cafe expreso que va a emitir el primer elaborador de bebida 1 durante un proceso de elaboracion, cantidad que puede adaptarse al tamano de un receptaculo tal como una taza para recibir el cafe expreso. En el ejemplo que se muestra, el caudalfmetro 31 se dispone entre el deposito de agua 20 y la bomba 30.
Con referencia a la Fig. 3, cabe destacar que la combinacion de valvulas 32, 33, 34 comprende tres valvulas 32, 33, 34, a saber, una valvula antirretorno 32, una valvula de derivacion 33 y una valvula de seguridad 34. El funcionamiento de estas valvulas 32, 33, 34 se explica mas adelante.
A continuacion, la disposicion del primer elaborador de bebida 1 se describira mas adelante mencionando las particularidades de diversos tubos hidraulicos 81, 82, 83. Un tubo hidraulico de elaboracion 81 se extiende desde el deposito de agua 20 hasta la entrada 11 de la camara de elaboracion 10. En direccion desde el deposito de agua 20 hasta la camara de elaboracion 10, el caudalfmetro 31, la bomba 30, la valvula antirretorno 32, el bloque termico 40 y la valvula 50 estan dispuestos sucesivamente en el tubo hidraulico de elaboracion 81. Un tubo hidraulico restrictivo 82 se extiende desde una posicion en el tubo hidraulico de elaboracion 82, en particular, una posicion entre la bomba 30 y un lado de entrada 32a de la valvula antirretorno 32, hasta el accionador hidraulico 70. Un tubo hidraulico de retorno 83 se extiende desde el deposito de agua 20 hasta una posicion en el tubo hidraulico de elaboracion 81, en particular, una posicion entre un lado de salida 32b de la valvula antirretorno 32 y la entrada 11 de la camara de elaboracion 10. La valvula de derivacion 33 esta dispuesta de manera que se permita que el tubo hidraulico restrictivo 82 descargue en el tubo hidraulico de retorno 83, en donde cabe destacar que la direccion de un posible flujo a traves de la valvula de derivacion 33 es una direccion hacia el deposito de agua 20. Asimismo, la valvula de seguridad 34 se dispone en el tubo hidraulico de retorno 83.
La valvula antirretorno 32 se solicita hacia una posicion cerrada, es decir, una posicion para bloquear un flujo de fluido. Por ejemplo, la presion umbral de apertura de la valvula antirretorno 32 puede ser de aproximadamente 0,2 MPa (2 bar). Cuando el usuario decide tomarse un cafe expreso, lo que se debe hacer es asegurarse de que se haya colocado una cantidad adecuada de cafe molido en la camara de elaboracion 10, que el deposito de agua 20 contenga una cantidad suficiente de agua y que el mecanismo 76 para ajustar la presion de elaboracion este establecido correctamente e iniciar un proceso de elaboracion, lo que implica activar la bomba 30. En primer lugar, la presion que se ha acumulado en el fluido por la influencia de la bomba 30 es relativamente baja, por lo que la valvula antirretorno 32 permanece cerrada. En el proceso, al menos la cafda de presion en la valvula antirretorno 32 provoca una presion que acciona el accionador hidraulico 70. Como resultado, el accionador hidraulico 70 hace que el miembro de presion 60 se mueva a la posicion extendida como se muestra en las Figs. 1 y 2a. En ese punto, se realiza una restriccion 61 en la salida 12 de la camara de elaboracion 10, lo que ayuda a alcanzar una presion de elaboracion que sea lo bastante alta como para obtener una capa de crema y un tiempo de elaboracion que sea lo bastante largo como para obtener un buen sabor.
En segundo lugar, la presion en el fluido alcanza el nivel de la presion umbral de apertura de la valvula antirretorno 32, como resultado de lo cual la valvula antirretorno 32 se abre. En ese momento, el fluido ya no solo esta presurizado en el tubo hidraulico restrictivo 82, sino tambien en el tubo hidraulico de elaboracion 81. Como resultado, se hace fluir agua a traves del bloque termico 40 y la valvula 50, al interior de la camara de elaboracion 10, para que pueda tener lugar el proceso de elaboracion en sf. En el proceso, la presion en la camara de elaboracion 10 aumenta mientras la salida 12 de la camara de elaboracion 10 se mantenga practicamente cerrada por medio del miembro de presion 60, en donde se realiza un equilibrio entre la cafda de presion sobre la restriccion 61 y la presion ejercida por el miembro de presion 60 sobre el manguito por influencia del accionador hidraulico 70. A este respecto, Cabe destacar que el miembro de presion 60 esta conectado al accionador hidraulico 70 a traves de unos medios resilientes oprimibles que pueden comprender un resorte 62 adecuado. A efectos de ilustracion, una longitud por defecto del resorte 62 se ha indicado por medio de una lmea discontinua en las Figs. 1 ,2a y 2b en la posicion del resorte 62. Cuando la bomba 30 pasa al estado desactivado, la presion de fluido cae, la valvula antirretorno 32 se cierra para que el tubo hidraulico de elaboracion 81 se interrumpa y la valvula de derivacion 33 se abre para que se pueda descargar fluido desde la camara hidraulica 71 del accionador hidraulico 70 hasta el deposito de agua 20. Como resultado, el miembro de presion 60 esta retrafdo y se permite que el cafe expreso se descargue desde la camara de elaboracion 10 a traves de la salida 12. Dado que la restriccion 61 de la salida 12 de la camara de elaboracion 10 se ha eliminado practicamente cuando el miembro de presion esta en la posicion retrafda, no se produce la situacion de una presion remanente y un disco de cafe muy mojado. Con respecto a la valvula de derivacion 33, cabe destacar que esta valvula 33 esta solicitada hacia una posicion abierta, en donde la presion umbral de cierre es relativamente baja, por ejemplo, de aproximadamente solo 0,1 MPa (1 bar).
La valvula de seguridad 34 esta solicitada hacia una posicion cerrada, en donde una presion umbral de apertura de la valvula de seguridad 34 es relativamente alta, por ejemplo, aproximadamente 2 Mpa (20 bar). Cuando, por algun motivo, por ejemplo, cuando la restriccion 61 de la salida 12 de la camara de elaboracion 10 no se ha eliminado debido a una obstaculizacion de la combinacion del miembro de presion 60 y del accionador hidraulico 70, la presion en la camara de elaboracion 10 y el tubo hidraulico de elaboracion 81 asociado aumenta hasta un nivel que es lo bastante alto como para abrir la valvula de seguridad 34, la presion se libera basandose en una descarga del fluido al deposito de agua 10 a traves del tubo hidraulico de retorno 83. Ventajosamente, se proporciona un mecanismo para interrumpir el proceso de elaboracion cuando se detecta la ausencia de flujo por medio del caudalfmetro 31.
La Fig. 4 ilustra la disposicion de un dispositivo 2 de acuerdo con una segunda realizacion de la invencion, que, al igual que el primer elaborador de bebida 1, es adecuada para su uso en la elaboracion de un cafe expreso que tenga una capa de crema y que en lo sucesivo se denominara segundo elaborador de bebida 2. El segundo elaborador de bebida 2 se parece al primer elaborador de bebida 1 en gran medida. Una diferencia notable entre los elaboradores de bebida 1, 2 se encuentra en los hechos de que en el segundo elaborador de bebida 2, la salida 12 de la camara de elaboracion 10 no comprende un manguito flexible y no hay ningun miembro de presion 60. En su lugar, la salida 12 esta hecha como un orificio en la camara de elaboracion 10, en donde se ha provisto una varilla 65 que tiene un extremo libre 66 ahusado que esta situado al nivel de la salida 12. Debido a la forma ahusada del extremo libre 66, la salida 12 esta restringida en mayor medida cuando la varilla 65 se desplaza a una posicion mas extendida y la restriccion 61 de la salida 12 se reduce cuando la varilla 65 se desplaza a una posicion mas retrafda. Aparte de estos aspectos del segundo elaborador de bebida 2, la disposicion del segundo elaborador de bebida 2 corresponde a la disposicion del primer elaborador de bebida 1. Por ende, el segundo elaborador de bebida 2 se opera de manera similar al primer elaborador de bebida 1, en donde la medida en la que la salida 12 de la camara de elaboracion 10 esta restringida esta determinada por medio de la varilla 65 dispuesta de manera movil que tiene el extremo libre 66 ahusado. Como ya se ha explicado con respecto al primer elaborador de bebida 1, la restriccion 61 se crea justo antes del inicio de un proceso real de elaboracion debido a la aplicacion de la valvula antirretorno 32, y la restriccion 61 se minimiza o incluso se elimina completamente despues de que la bomba 30 haya pasado al estado desactivado, en donde el fluido se descarga del accionador hidraulico 70 al deposito de agua 20 a traves de la valvula de derivacion 33.
Para un experto en la materia resultara evidente que el alcance de la invencion no esta limitado a los ejemplos expuestos en lo que precede, sino que diversas variaciones y modificaciones de la misma son posibles sin desviarse del alcance de la invencion, segun se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1, 2) para preparar una bebida basandose en la interaccion entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, comprendiendo el dispositivo (1, 2):
- una camara de elaboracion (10) para alojar una cantidad del extracto de bebida, que tiene una entrada (11) para recibir el fluido extractor y una salida (12) para descargar la bebida,
- unos medios de bombeo (30) para desplazar el fluido extractor de una fuente (20) del fluido extractor a la camara de elaboracion (10) y para forzar al fluido extractor a fluir a traves de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la camara de elaboracion (10),
- unos medios de restriccion (60, 65) que son moviles entre una posicion activada para realizar una restriccion (61) en la salida (12) de la camara de elaboracion (10) y una posicion desactivada para minimizar la restriccion (61) en la salida (12) de la camara de elaboracion (10), y
- unos medios de accionamiento (70) para controlar la posicion de los medios de restriccion (60, 65) con relacion a un estado actual de los medios de bombeo (30), medios de accionamiento (70) que estan configurados y dispuestos para ser operativos por la influencia de la presion ejercida por los medios de bombeo (30) sobre el fluido en el estado actual del mismo, estando en comunicacion fluida con los medios de bombeo (30), y estando dichos medios de accionamiento (70) configurados y dispuestos para que los medios de restriccion (60, 65) pasen a la posicion activada cuando los medios de bombeo (30) se operan y para que los medios de restriccion (60, 65) pasen a la posicion desactivada cuando los medios de bombeo (30) pasan a un estado desactivado.
2. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende unos medios de bloqueo (32) para bloquear un flujo de fluido entre los medios de bombeo (30) y la camara de elaboracion (10) siempre que la presion ejercida por el fluido sobre los medios de bloqueo (32) este por debajo de una presion umbral predeterminada, en donde los medios de accionamiento (70) estan en comunicacion fluida tanto con los medios de bombeo (30) como con los medios de bloqueo (32), en una posicion entre los medios de bombeo (30) y los medios de bloqueo (32).
3. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los medios de accionamiento comprenden un accionador hidraulico (70) que tiene una camara hidraulica (71) que esta abierta por un lado y un miembro de sellado (72) para sellar el lado abierto de la camara hidraulica (71), miembro de sellado (72) que es movil en la camara hidraulica (71), en una direccion hacia el lado abierto de la camara hidraulica (71) por la influencia de la presion ejercida por el fluido y en una direccion mas profunda dentro de la camara hidraulica (71) por la influencia de los medios de solicitacion (73).
4. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde la camara hidraulica (71) del accionador hidraulico (70) es movil en la misma direccion que el miembro de sellado (72), y en donde el dispositivo (1, 2) comprende unos medios (76) para desplazar la camara hidraulica (71) y fijar la posicion de la camara hidraulica (71).
5. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la salida (12) de la camara de elaboracion (10) comprende un manguito flexible, en donde los medios de restriccion comprenden un miembro de presion (60) que es movil entre una posicion extendida para presionar una porcion de pared del manguito hacia dentro y una posicion retrafda para minimizar la medida en la que el miembro de presion (60) actua sobre el manguito.
6. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicacion 5, en donde el miembro de presion (60) esta conectado a los medios de accionamiento (70) a traves de unos medios resilientes oprimibles (62).
7. Dispositivo (2) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los medios de restriccion comprenden una combinacion de varilla-en-orificio (12, 65), en donde la varilla (65) tiene un extremo libre ahusado (66) y en donde la varilla (65) es movil entre una posicion extendida para bloquear parcialmente el orificio (12) y una posicion retrafda para minimizar la medida en la que la varilla (65) bloquea el orificio (12).
8. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los medios de accionamiento (70) estan dispuestos aguas abajo de los medios de bombeo (30).
9. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde los medios de bloqueo comprenden una valvula antirretorno (32) que esta solicitada hacia una posicion cerrada para bloquear un flujo de fluido.
10. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende una combinacion de valvulas (32, 33, 34) incluyendo la valvula antirretorno (32), y que ademas comprende un numero de tubos hidraulicos (81, 82, 83) conectados a la combinacion de valvulas (32, 33, 34), en donde un tubo hidraulico de elaboracion (81) se extiende entre la fuente (20) del fluido extractor y la entrada (11) de la camara de elaboracion (10), en donde los medios de bombeo (30) y la valvula antirretorno (32) estan dispuestos en una posicion del tubo hidraulico de elaboracion (81), y en donde un tubo hidraulico restrictivo (82) que se extiende hasta los medios de accionamiento (70) esta conectado al tubo hidraulico de elaboracion (81), en particular a una posicion entre los medios de bombeo (30) y un lado de entrada (32a) de la valvula antirretorno (32).
11. Dispositivo (1, 2) de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde un tubo hidraulico de retorno (83) que se extiende hasta la fuente (20) del fluido extractor esta conectado al tubo hidraulico de elaboracion (81), en particular, en una posicion entre un lado de salida (32b) de la valvula antirretorno (32) y la entrada (11) de la camara de elaboracion (10), en donde la combinacion de valvulas (32, 33, 34) comprende una valvula de derivacion (33) para permitir que el tubo hidraulico restrictivo (82) descargue en el tubo hidraulico de retorno (83), en donde la valvula de derivacion (33) esta solicitada hacia una posicion abierta para permitir que pase un flujo de fluido, y en donde una presion umbral de cierre de la valvula de derivacion (33) es menor que una presion umbral de apertura de la valvula antirretorno (32).
12. Dispositivo (1,2) de acuerdo con la reivindicacion 11, en donde la combinacion de valvulas (32, 33, 34) comprende una valvula de seguridad (34) que esta solicitada hacia una posicion cerrada para bloquear un flujo de fluido, y que esta dispuesta sobre el tubo hidraulico de retorno (83), y en donde una presion umbral de apertura de la valvula de seguridad (34) es mas alta que la presion umbral de apertura de la valvula antirretorno (32).
13. Metodo para preparar una bebida basandose en la interaccion entre un extracto de bebida y un fluido extractor, en particular, una bebida que tiene una capa cremosa, en donde una cantidad del extracto de bebida esta posicionada dentro de una camara de elaboracion (10) que tiene una entrada (11) para recibir el fluido extractor y una salida (12) para descargar la bebida, en donde los medios de bombeo (30) se aplican para desplazar el fluido extractor de una fuente (20) del fluido extractor a la camara de elaboracion (10) y para forzar al fluido extractor a fluir a traves de la cantidad de extracto de bebida que pueda estar presente en la camara de elaboracion (10) y en donde se realiza una restriccion (61) en la salida (12) de la camara de elaboracion (10), solo durante el funcionamiento de los medios de bombeo (30), minimizandose la restriccion (61) despues de que los medios de bombeo (30) hayan pasado al estado desactivado.
14. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 13, en donde los medios de restriccion (60, 65) estan provistos y aplicados para realizar la restriccion (61) en la salida (12) de la camara de elaboracion (10), en donde unos medios de accionamiento (70) estan provistos y aplicados para controlar una posicion de los medios de restriccion (60, 65), en donde el fluido extractor presurizado se suministra a los medios de accionamiento (70) en cuanto se operan los medios de bombeo (30) y en donde se deja que el fluido se drene desde los medios de accionamiento (70) de vuelta a la fuente (20) del fluido extractor, sorteando los medios de bombeo (30), en cuanto los medios de bombeo (30) hayan pasado al estado desactivado.
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