ES2831078T3 - Sistema, cartucho, unidad de preparación de bebida y procedimiento para producir una bebida - Google Patents

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ES2831078T3 ES17700342T ES17700342T ES2831078T3 ES 2831078 T3 ES2831078 T3 ES 2831078T3 ES 17700342 T ES17700342 T ES 17700342T ES 17700342 T ES17700342 T ES 17700342T ES 2831078 T3 ES2831078 T3 ES 2831078T3
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Marc Krüger
Günter Empl
Daniel Fischer
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Freezio AG
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Abstract

Sistema (1) para producir una bebida, especialmente una bebida fría, que comprende un cartucho (2), que presenta un depósito (6) lleno de una sustancia de bebida (7), y una unidad de preparación de bebida (3) con un alojamiento de cartucho (10), en el que puede insertarse reversiblemente el cartucho (2), y con un dispositivo de descarga de cartucho (34) que produce una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida (7) del depósito (6) a una cámara mezcladora (8), en el que la unidad de preparación de bebida (3) presenta también una alimentación de fluido (12) que desemboca en la cámara mezcladora (8), en el que el sistema (1) presenta un émbolo móvil (13) que está dispuesto dentro del depósito (6) y que puede transferirse de una posición de partida a una posición final por medio del dispositivo (34) de descarga del cartucho, en el que el émbolo (13) está dispuesto permanentemente en el depósito (6) como parte del cartucho (2), en el que el dispositivo (34) de descarga del cartucho comprende un vástago empujador móvil (16) que puede introducirse en el cartucho (2) por un lado de entrada (4) del cartucho (2) para expulsar la sustancia de bebida (7) del cartucho (2) por un lado de salida (5) del cartucho (2), en el que el extremo lado cartucho del vástago empujador (16) presenta el émbolo (13) o en el que el extremo lado cartucho del vástago empujador (16) está previsto para cooperar con el émbolo (13) dispuesto en el cartucho (2) de tal manera que, al introducir el vástago empujador (16) en el cartucho (2), el vástago empujador (16) choque con el émbolo (13) situado en la posición de partida y éste sea seguidamente desplazado por el vástago empujador (16) hacia la posición final, caracterizado por que el cartucho (2) presenta en la zona del lado de introducción un elemento de sellado (18, 19) que se abre por efecto de la introducción del émbolo (13), comprendiendo el elemento de sellado (18, 19) una película de sellado que se rompe al introducir el émbolo (13), estando dispuesta la película de sellado entre el émbolo (13) colocado en la posición de partida y la sustancia de bebida (7) de modo que la película de sellado sea desgarrada por el émbolo (13) al introducir el vástago empujador (16), o estando el émbolo (13) en la posición de partida entre el elemento de sellado (18, 19) y la sustancia de bebida (7) de modo que la película de sellado sea desgarrada por el vástago empujador (16) al introducir el vástago empujador (16).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema, cartucho, unidad de preparación de bebida y procedimiento para producir una bebida
Estado de la técnica
La presente invención parte de un sistema para producir una bebida, especialmente una bebida fría, que comprende un cartucho, que presenta un depósito lleno de una sustancia de bebida, y una unidad de preparación de bebida con un alojamiento de cartucho, en el que puede insertarse reversiblemente un cartucho, y con un dispositivo de descarga de cartucho que produce una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida del depósito a una cámara mezcladora.
Estos sistemas son básicamente conocidos en el estado de la técnica, por ejemplo, por los documentos WO 2013/036564 A2 y WO 2005/079361 A2, y se emplean para la producción de bebidas a partir de cartuchos predivididos en porciones. La producción de bebidas con tales sistemas es extraordinariamente cómoda para el usuario, ya que éste únicamente tiene que insertar un cartucho y pulsar un botón de arranque. La unidad de preparación de bebida asume entonces de manera completamente automatizada la obtención de la bebida, es decir que se ocupa especialmente de que la sustancia de bebida se mezcle con una cantidad predeterminada de líquido, especialmente agua fría y carbonatada, y de que la mezcla obtenida se conduzca a un envase de beber. Se pueden producir así especialmente bebidas mixtas de una manera netamente más sencilla para el usuario y más rápida y con un menor coste. El usuario puede elegir entonces entre una multiplicidad de cartuchos diferentes de modo que pueda producir, a voluntad, bebidas diferentes.
Un gran reto en tales sistemas radica en suprimir con seguridad y por completo durante la producción de la bebida una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida, ya que, en caso contrario, existe el peligro de una impurificación hasta la formación de mohos dentro de la unidad de preparación de bebida. Esto se aplica especialmente a cartuchos que contienen sustancias portadoras de azúcar de frutas, portadoras de alcohol o portadoras de leche.
En sistemas conocidos por el estado de la técnica se inserta habitualmente el cartucho en su alojamiento y se abre el cartucho en ambos lados, es decir, en un lado de entrada y en un lado de salida. En el lado de entrada se introduce seguidamente agua en el cartucho por medio de una alimentación de fluido de modo que ya dentro del depósito del cartucho se forme la bebida por mezclado de la sustancia de bebida con el agua. En el lado de salida la bebida abandona el cartucho y se conduce a un envase de beber. El agua atraviesa completamente el depósito y hace así que la sustancia de bebida salga del depósito. Se ha visto que, al introducir el agua directamente en el depósito lleno de la sustancia de bebida, no se puede impedir completamente una contaminación posterior de la alimentación de fluido, puesto que es habitual que el depósito esté completamente lleno de la sustancia de bebida y, por tanto, se produzca un aumento de presión en el depósito al introducir el agua. Tanto este aumento de presión en el depósito como el lavado del depósito dan lugar a que durante y/o poco después de la producción de la bebida se materialice una llegada de gotas muy pequeñas, partículas y/o materias en suspensión de la sustancia de bebida a la alimentación de fluido y éstas conduzcan allí a una impurificación continua.
Divulgación de la invención
Por tanto, un problema de la presente invención radica en proporcionar un sistema para producir una bebida de la clase citada al principio en el que se evite eficazmente una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida y el cual pueda materializarse del modo más sencillo y barato posible.
Este problema se resuelve con un sistema según la reivindicación 1.
El sistema según la invención tiene frente al estado de la técnica la ventaja de que la alimentación de fluido no desemboca en el depósito del cartucho, sino en la cámara mezcladora. Se impide así eficazmente y de una manera sencilla y barata de materializar que se establezca en el depósito una presión excesivamente grande o, en definitiva, una sobrepresión. El depósito no es tampoco lavado (completamente) por el fluido, sino que el sistema está construido de tal manera que la sustancia de bebida y el fluido lleguen por separado uno de otro a la cámara mezcladora. Por consiguiente, el fluido alcanza la cámara mezcladora con independencia del depósito. Se podría decir que el depósito es “esquivado” por la alimentación de fluido. Se ha visto que se suprime así una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida de una manera netamente más eficaz en comparación con el estado de la técnica.
El sistema según la invención para producir una bebida, especialmente una bebida fría, comprende un cartucho, que presenta un depósito lleno de una sustancia de bebida, y una unidad de preparación de bebida con un alojamiento de cartucho, en el que se puede insertar reversiblemente el cartucho, y con un dispositivo de descarga del cartucho que produce una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida del depósito a una cámara mezcladora, presentado el sistema un émbolo móvil que está dispuesto dentro del depósito y que puede transferirse de una posición de partida a una posición final por medio del dispositivo de descarga del cartucho.
Según la invención, para transferir la sustancia de bebida del depósito a la cámara mezcladora se emplea el dispositivo de descarga del cartucho en forma del émbolo móvil, a cuyo fin se transfiere el émbolo de la posición de partida a la posición final. El sistema según la invención tiene frente al estado de la técnica la ventaja de que el fluido que se introduce para obtener la bebida y que se mezcla con la sustancia de bebida no se emplea también, como en el estado de la técnica, para transferir la sustancia de bebida. De esta manera, se descarta el peligro de la contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida y especialmente de la alimentación de fluido. Según la invención, el émbolo móvil es parte del cartucho y así, para transferir la sustancia de bebida a la cámara mezcladora, absolutamente ninguna parte de la unidad de preparación de bebida entra en contacto con la sustancia de bebida.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el émbolo esté dispuesto en la posición de partida cerca del lado de entrada y que, en la posición final, el émbolo esté desplazado en dirección al lado de salida. De esta manera, casi la cantidad completa de la sustancia de bebida puede ser expulsada del depósito por efecto del desplazamiento del émbolo de la posición de partida a la posición final. El émbolo está dispuesto entonces de preferencia permanentemente en el depósito como parte del cartucho. Como alternativa, sería imaginable también, naturalmente, que el émbolo pueda introducirse en el depósito como parte del dispositivo de descarga del cartucho después de que el cartucho se haya insertado en la unidad de preparación de bebida. El depósito comprende preferiblemente una cavidad limitada por una pared de forma cilíndrica, comprendiendo el émbolo un contorno exterior circular cuyo diámetro exterior corresponde aproximadamente al diámetro interior de la pared de forma cilíndrica o es tan solo insignificantemente menor que éste. Preferiblemente, el émbolo comprende un dispositivo de sellado, especialmente en forma de un labio de sellado periférico flexible, que sella una estrecha rendija (resultante de la diferencia entre el diámetro interior de la pared de forma cilíndrica y el diámetro exterior del émbolo) entre una pared del depósito y el émbolo. Es imaginable que el labio de sellado esté fabricado de un material reversiblemente elástico y así el labio de sellado se ciña herméticamente al lado interior de la pared. Por ejemplo, el labio de sellado comprende un elastómero, caucho, neopreno, goma, poliuretano, PVC blando (policloruro de vinilo con hasta 40% de plastificante) o similares.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el dispositivo de descarga del cartucho comprenda un vástago empujador móvil que pueda introducirse en el cartucho por un lado de entrada de éste para expulsar la sustancia de bebida del cartucho por un lado de salida de éste. Preferiblemente, el extremo lado cartucho del vástago empujador está previsto aquí para cooperar con el émbolo dispuesto en el cartucho de tal manera que, al introducir el vástago empujador en el cartucho, dicho vástago choque con el émbolo situado en la posición de partida y éste sea seguidamente desplazado por el vástago empujador hacia la posición final. Por tanto, se transfiere ventajosamente la sustancia de bebida del depósito a la cámara mezcladora sin que el vástago empujador entre en contacto con la sustancia de bebida. Por consiguiente, el vástago empujador puede ser parte de la unidad de preparación de bebida y puede reutilizarse, mientras que el émbolo impurificado es parte del cartucho y es así cambiado al permutar el cartucho. De este modo, se impide eficazmente una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida. Antes de retirar el cartucho gastado de la unidad de preparación de bebida se retrae especialmente el vástago empujador y se le vuelve a extraer del cartucho.
Según la invención, se ha previsto que el cartucho presente en la zona del lado de introducción un elemento de sellado que se abra por efecto de la introducción del émbolo, comprendiendo el elemento de sellado una película de sellado que se rompe al introducir el émbolo. El elemento de sellado cuida preferiblemente de que el depósito, al menos antes de su introducción en la unidad de preparación de bebida, esté herméticamente sellado, no pueda escapar ninguna sustancia de bebida y se conserve el aroma de la sustancia de bebida durante el almacenaje y transporte del cartucho. Preferiblemente, la película de sellado está dispuesta de tal manera que el émbolo esté dispuesto en la posición de partida entre el elemento de sellado y la sustancia de bebida de modo que la película de sellado sea desgarrada por el vástago empujador al introducir dicho vástago. El cartucho se abre de preferencia automáticamente en su lado de entrada por efecto de la introducción del vástago empujador. Como alternativa, sería imaginable también que la película de sellado esté dispuesta entre el émbolo colocado en la posición de partida y la sustancia de bebida de modo que la película de sellado sea desgarrada por el émbolo en movimiento al introducir el vástago empujador.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la unidad de preparación de bebida presente una unidad de guía para producir una conducción motorizada del vástago empujador hacia dentro del cartucho, comprendiendo la unidad de guía del vástago empujador un elemento de guía rectilíneo o curvado para introducir el vástago empujador y presentando la unidad de guía un motor lineal eléctrico. De manera ventajosa, se puede introducir a motor el vástago empujador en el cartucho. En este caso, el usuario únicamente tiene que poner en marcha la introducción mediante una pulsación de un botón o similar. El empleo de un elemento de guía curvado tiene la ventaja de que se puede reducir la altura de construcción de la unidad de guía. En este caso, el vástago empujador es preferiblemente de construcción flexible. En los demás casos, dicho vástago es especialmente rígido o semirrígido. El motor lineal eléctrico comprende preferiblemente un piñón que está asentado sobre un árbol de accionamiento de un motor eléctrico (por ejemplo, un motor asíncrono trifásico o un motor síncrono trifásico) y que engrana con una cremallera, estando acoplada la cremallera con el vástago empujador o siendo ya parte del vástago empujador. Debido al giro del piñón se mueve la cremallera y así se traslada el vástago empujador hacia dentro del cartucho o se le expulsa del cartucho. Como alternativa, es imaginable también que el accionamiento eléctrico antes citado comprenda un accionamiento de husillo electromotorizado, en el que un husillo sea movido en traslación por medio de un piñón, estando acoplado el husillo con el vástago empujador o siendo ya parte del vástago empujador. Como alternativa, el motor lineal eléctrico comprende un motor lineal de solenoide. El experto comprenderá que, en lugar del motor lineal eléctrico, se podría emplear también un motor lineal hidráulico.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la cámara mezcladora presente un surtidor de bebida por el cual se dispense la bebida formada al mezclar la sustancia de bebida con el fluido, estando concebido el sistema preferiblemente de tal manera que la bebida procedente del surtidor de la misma sea conducida directamente a un envase de beber portátil. Se logra así de manera ventajosa que ni la sustancia de bebida ni la bebida terminada de mezclar en la cámara mezcladora entren en contacto con otras partes de la unidad de preparación de bebida, con lo que se excluye una contaminación posterior. Esto es lo que ocurre especialmente cuando la cámara mezcladora es parte del cartucho y, por tanto, se cambia como un producto recambiable después de cada proceso de producción de bebida.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la alimentación de fluido se abastezca de un fluido que es enfriado por un grupo de refrigeración, siendo el grupo de refrigeración parte de la unidad de preparación de bebida o de un frigorífico independiente unido operativamente con la unidad de preparación de bebida. Se pueden producir así bebidas frías de una manera ventajosa, aun cuando el cartucho no esté enfriado y, por ejemplo, presente la temperatura ambiente. La integración del sistema en un frigorífico existente tiene la ventaja de que el grupo de refrigeración existente del frigorífico puede utilizarse también de una manera sencilla y eficiente para la unidad de preparación de bebida. Particularmente en los llamados frigoríficos “lado contra lado” (frecuentemente denominados también frigoríficos americanos) se encuentra en el frente un espacio de montaje suficiente para integrar el sistema. Es imaginable que la unidad de preparación de bebida sea un conjunto de equipamiento posterior para un frigorífico de esta clase. El grupo de refrigeración comprende preferiblemente una unidad refrigeradora por compresor, una unidad refrigeradora por absorbedor o un refrigerador termoeléctrico.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la alimentación de fluido se abastezca de un fluido que se mezcle con ácido carbónico por un carbonatador. Ventajosamente, con el sistema se pueden producir así también bebidas refrescantes mezcladas con ácido carbónico. Preferiblemente, el carbonatador es parte de la unidad de preparación de bebida, presentando especialmente el carbonatador un alojamiento para un cartucho de CO2 y un dispositivo de alimentación para mezcla el fluido con CO2 del cartucho de CO2.
Según otra forma de realización especialmente preferida de la presente invención, se ha previsto que la cámara mezcladora esté construida como parte del cartucho recambiable. De esta manera, se evita eficazmente una impurificación de la unidad de preparación de bebida por la sustancia de bebida, ya que únicamente algunas partes del cartucho desechable recambiable entran en contacto con la sustancia de bebida. Preferiblemente, entre el depósito y la cámara mezcladora está dispuesto un elemento de sellado adicional que se abre al insertar el cartucho en su alojamiento o al activar el dispositivo de descarga del cartucho. El elemento de sellado adicional sirve para que el cartucho sea cerrado en el lado de salida de una manera hermética a los aromas durante su transporte o almacenaje. En el lado de entrada el cartucho está cerrado especialmente de una manera hermética a los aromas por el elemento de sellado descrito más arriba y así el depósito está completamente cerrado de una manera hermética a los aromas antes de insertar el cartucho en su alojamiento y especialmente antes de iniciar el proceso de producción de bebida, con lo que, por ejemplo, se puede lograr una larga durabilidad del cartucho. Es imaginable que el elemento de sellado adicional comprenda una película de sellado que se abra y especialmente se desgarre por efecto de un aumento de presión en el depósito al transferir el émbolo de la posición de partida a la posición final. De manera ventajosa, en este sistema se abre automáticamente el elemento de sellado adicional durante la producción de la bebida.
La cámara mezcladora construida como parte del cartucho presenta preferiblemente un acoplamiento rápido para unir la cámara mezcladora con la alimentación de fluido cuando se inserta el cartucho en su alojamiento. De manera ventajosa, al insertar el cartucho se pone automáticamente la cámara mezcladora en comunicación de fluido con la alimentación de fluido. El alojamiento rápido presenta especialmente un racor de acoplamiento y un alojamiento de acoplamiento que acoge al racor de acoplamiento en el estado acoplado, comprendiendo el racor de acoplamiento y/o el alojamiento de acoplamiento una junta y/o encajando con encastre el racor de acoplamiento en el alojamiento de acoplamiento en el estado acoplado y/o siendo el racor de acoplamiento parte de la unidad de preparación de bebida y siendo el alojamiento de acoplamiento parte de la cámara mezcladora. Es imaginable que el acoplamiento rápido comprenda un acoplamiento por enchufe, un monoacoplamiento, un multiacoplamiento, un acoplamiento de ruptura limpia, un acoplamiento de cierre, un acoplamiento de paso y/o un embrague de paso.
Según otra forma de realización especialmente preferida de la presente invención, se ha previsto que el alojamiento del cartucho presente un elemento de unión por complementariedad de forma que acoja al cartucho y se una a éste por complementariedad de forma, estando de preferencia retenido adicionalmente el cartucho en su alojamiento mediante una unión por complementariedad de fuerza. Es imaginable, por ejemplo, que el elemento de unión por complementariedad de forma comprenda al menos un elemento de muelle y/o de encastre que se comprima y/o se encastre por efecto de la inserción del cartucho en su alojamiento, presentando preferiblemente el alojamiento del cartucho un chaflán de introducción y/o una ayuda de posicionamiento. Preferiblemente, el alojamiento del cartucho presenta un elemento superior de unión por complementariedad de forma, que sujeta el cartucho en la zona de su lado de entrada, y un elemento inferior de unión por complementariedad de forma que sujeta el cartucho en la zona del lado de salida y/o de la cámara mezcladora.
Preferiblemente, el alojamiento del cartucho está configurado de tal manera que el cartucho pueda presentar entre el elemento superior de unión por complementariedad de forma y el elemento inferior de unión por complementariedad de forma un diámetro que sea mayor o menor que el diámetro en la zona de los elementos superior e inferior de unión por complementariedad de forma. De esta manera, pueden emplearse cartuchos que presenten configuraciones geométricas diferentes en al menos su zona intermedia, es decir, en las zonas en las que no atacan los elementos superior e inferior de unión por complementariedad de forma. Por tanto, se pueden emplear especialmente cartuchos con depósitos de volúmenes diferentes. Por ejemplo, para bebidas espirituosas se pueden suministrar cartuchos con menores cantidades de sustancia de bebida que en el caso de bebidas refrescantes sin alcohol portadoras de cafeína y de ácido carbónico.
El experto comprenderá que la cámara mezcladora podría ser alternativamente también parte de la unidad de preparación de bebida. En este escenario se tendría que lavar con agua la cámara mezcladora después de la producción de cada bebida para que no queden residuos de la sustancia de bebida en la cámara mezcladora.
Según otra forma de realización especialmente preferida de la presente invención, se ha previsto que esté dispuesto dentro del cartucho un elemento de apantallamiento sobre el cual actúe el dispositivo de descarga del cartucho para transferir la sustancia de bebida del depósito a la cámara mezcladora, estando dispuesto el elemento de apantallamiento entre el dispositivo de descarga del cartucho y la sustancia de bebida. Preferiblemente, el dispositivo de descarga del cartucho se aísla de la sustancia de bebida por medio del elemento de apantallamiento de modo que no pueda tener lugar ninguna contaminación posterior de la máquina de preparación de bebida a través del dispositivo de descarga del cartucho. No obstante, para que sea posible un vaciado del depósito, el elemento de apantallamiento es flexible y está configurado especialmente como un fuelle o como un elemento de bolsa dócil a la flexión. El elemento de apantallamiento está entonces dispuesto siempre dentro del depósito, estando dispuesta la sustancia de bebida dentro del fuelle o del elemento de bolsa dócil a la flexión. Cuando el dispositivo de descarga del cartucho, es decir, especialmente el vástago empujador o el aire comprimido, actúa sobre el fuelle o el elemento de bolsa, se pliega entonces el fuelle sobre sí mismo dentro del depósito o se comprime el elemento de bolsa sobre sí mismo dentro del depósito, con lo que se transfiere la sustancia de bebida del depósito a la cámara mezcladora. En otras palabras: Durante el proceso de producción de bebida el fuelle o el elemento de bolsa dócil a la flexión se extienden en el estado de partida desde el lado de salida del cartucho, al menos en parte paralelamente a la pared del cartucho, hasta el lado de entrada del cartucho y son trasladados por el dispositivo de descarga del cartucho en dirección al lado de salida.
Otro objeto de la presente invención para resolver el problema formulado al principio consiste en un cartucho para el sistema construido especialmente según la invención con la finalidad de producir una bebida, pudiendo insertarse el cartucho en el alojamiento del mismo previsto en la unidad de preparación de bebida y presentando el cartucho el depósito que está lleno de la sustancia de bebida. El depósito está lleno preferiblemente de una cantidad de sustancia de bebida predividida en porciones que es necesaria para obtener una porción bebible, por ejemplo, una carga de llenado de un vaso con la bebida deseada. Esta carga de llenado de un vaso comprende típicamente 0,1 litros, 0,2 litros, 0,3 litros, 0,33 litros, 0,35 litros, 0,366 litros, 0,5 litros o 1 litro de líquido. Ventajosamente, el usuario puede obtener diferentes bebidas de una manera sencilla seleccionando un cartucho determinado que contenga la sustancia de bebida correspondiente para obtener la bebida deseada, insertándolo en el alojamiento del cartucho e iniciando el proceso de producción de bebida en la unidad de preparación de bebida. Se obtiene luego automáticamente la bebida, se la conduce a un envase de beber y se la suministra así al usuario. A continuación, se retira y se desecha el cartucho gastado. Dado que se evita una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida en el sentido de la invención, no es ventajosamente necesario ningún proceso de lavado o limpieza antes de que se obtenga una nueva bebida con otra tendencia de sabor.
La sustancia de bebida comprende preferiblemente una sustancia de bebida líquida, tal como bebidas refrescantes (también llamadas bebidas no alcohólicas), bebidas dulces, zumos de frutos, néctares de frutas, concentrados de zumos de fruta, sangrías de frutas, limonadas, gaseosas, bebidas energéticas, bebidas isotónicas, cerveza, bebidas mixtas de cerveza, agua de mesa, gaseosa, agua mineral, espirituosos, gaseosa con alcohol, vino de frutas, zumos de verduras, néctares de verduras, vino espumoso, vino espumoso de frutas, bebidas mixtas alcohólicas, vino, sangrías de vino, cocktails, café, té, té helado, leche, bebidas de cacao, bebidas con cafeína, alcohólicas, azucaradas (con azúcar de futas) y/o carbónicas y sus mezclas y variantes. Es imaginable también que la sustancia de bebida comprenda especialmente tan solo componentes de premezcla líquidos para las bebidas anteriormente citadas de modo que las bebidas citadas únicamente puedan obtenerse mezclando los componentes de premezcla con agua en la cámara mezcladora. Es imaginable también que la sustancia de bebida contenga adicional o exclusivamente sustancias en forma de partículas, tal como polvo soluble, por ejemplo, polvo efervescente o similares.
Según una forma de realización especialmente preferida de la presente invención, se ha previsto que el cartucho presente un émbolo dispuesto en el depósito que pueda ser transferido entre una posición de partida cerca del lado de entrada del cartucho y una posición final que esté desplazada respecto del lado de entrada en dirección a un lado de salida. De esta manera, se transporta la sustancia de bebida desde el depósito hasta la cámara mezcladora. La cámara mezcladora es preferiblemente parte del cartucho y está especialmente dispuesta por debajo del depósito cuando el cartucho está inserto en su alojamiento.
Preferiblemente, el émbolo tiene un dispositivo de sellado, especialmente en forma de un labio de sellado periférico flexible, que sella una rendija formada entre una pared del depósito y el émbolo.
Preferiblemente, el émbolo tiene un alojamiento para recibir un vástago empujador de la unidad de preparación de bebida, estando concebido el émbolo para que sea transferido de la posición de partida a la posición final por introducción del vástago empujador en el depósito de modo que la sustancia de bebida sea conducida desde el depósito hasta una cámara mezcladora dispuesta, considerado en la dirección del fluido, detrás del depósito y especialmente por debajo del depósito. El alojamiento del vástago empujador puede ser, por ejemplo, un alojamiento de forma de embudo, un entrante, una protuberancia o similar que centren el vástago empujador sobre el émbolo y lo aseguren contra resbalamiento lateral.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el cartucho presente en la zona del lado de introducción un elemento de sellado que se abra por efecto de la introducción del émbolo, comprendiendo especialmente el elemento de sellado una película de sellado que se rompe al introducir el émbolo. Preferiblemente, entre el depósito y la cámara mezcladora está dispuesto un elemento de sellado adicional que se abre al insertar el cartucho en su alojamiento o al activar el dispositivo de descarga del cartucho. El elemento de sellado adicional comprende también preferiblemente una película de sellado que se abre y especialmente se desgarra por efecto de un aumento de presión en el depósito al transferir el émbolo de la posición de partida a la posición final. El elemento de sellado y el elemento de sellado adicional pueden servir, como ya se ha descrito detalladamente más arriba, para producir un cierre del depósito hermético a aromas durante el transporte o almacenaje del mismo.
Preferiblemente, el cartucho presenta una cámara mezcladora que puede ponerse en comunicación de fluido con una alimentación de fluido de la unidad de preparación de bebida. Preferiblemente, la cámara mezcladora comprende aquí un acoplamiento rápido para unir la cámara mezcladora con la alimentación de fluido cuando el cartucho se inserta en su alojamiento.
La cámara mezcladora presenta preferiblemente un surtidor de bebida por el cual se dispensa la bebida formada al mezclar la sustancia de bebida con el fluido, estando concebido el sistema preferiblemente de tal manera que la bebida pueda introducirse directamente desde el surtidor de bebida en un envase portátil. Ventajosamente, ni la sustancia de bebida ni la bebida producida a partir de la sustancia de bebida en la cámara mezcladora entran así en contacto directo con una parte de la unidad de preparación de bebida, con lo que puede evitarse eficazmente una contaminación posterior.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el cartucho presente al menos un elemento de unión que, al insertar el cartucho en la unidad de preparación de bebida, coopere con el alojamiento del cartucho para mantener el cartucho dentro de su alojamiento. Es imaginable que el elemento de unión comprenda un elemento de introducción que encaje en un elemento de unión por complementariedad de forma, especialmente en forma de un elemento de muelle y/o de encastre del alojamiento del cartucho.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el cartucho presente un elemento de unión superior en la zona del lado de entrada y un elemento de unión inferior en la zona del lado de salida y/o de la cámara mezcladora. Preferiblemente, el cartucho presenta en una zona intermedia entre el lado de entrada y el lado de salida un diámetro agrandado o reducido en comparación con el diámetro del cartucho en la zona del lado de entrada y/o del lado de salida. De esta manera, se pueden insertar cartuchos con depósitos de diferentes volúmenes en el alojamiento del cartucho. Es imaginable que el diámetro del cartucho en la zona del lado de entrada sea sustancialmente idéntico al diámetro del cartucho en la zona de la cámara mezcladora y/o del lado de salida. Sin embargo, como alternativa, el diámetro en el lado de entrada puede ser también diferente del diámetro en el lado de salida para que se materialice una protección antigiro y se asegure una correcta inserción del cartucho en su alojamiento.
El cartucho está construido preferiblemente con simetría de revolución a lo largo de su eje longitudinal a fin de que se simplifique para el usuario la inserción del cartucho en su alojamiento.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que esté dispuesto un elemento de apantallamiento dentro del cartucho, comprendiendo el elemento de apantallamiento un fuelle o un elemento de bolsa dócil a la flexión que están dispuestos dentro del depósito, estando dispuesta la sustancia de bebida dentro del fuelle o del elemento de bolsa dócil a la flexión. El fuelle o el elemento de bolsa consisten especialmente en una película impermeable a líquidos y/o impermeable a gases. Asimismo, el fuelle o el elemento de bolsa están preferiblemente fijados al cartucho en la zona del lado de salida del cartucho.
Otro objeto de la presente invención consiste en una unidad de preparación de bebida para el sistema desarrollado especialmente por la invención con la finalidad de producir una bebida, presentando la unidad de preparación de bebida el alojamiento del cartucho, en el que puede insertarse reversiblemente el cartucho desarrollado especialmente por la invención, un dispositivo de descarga del cartucho, que procura una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida del depósito a una cámara mezcladora, y la alimentación de fluido que desemboca en la cámara mezcladora.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el dispositivo de descarga del cartucho comprenda un vástago empujador móvil que pueda introducirse en el cartucho por un lado de entrada del cartucho para expulsar la sustancia de bebida del cartucho por el lado de salida del cartucho. Preferiblemente, la unidad de preparación de bebida presenta una unidad de guía para proporcionar una introducción motorizada del vástago empujador en el cartucho, comprendiendo la unidad de guía del vástago empujador un elemento de guía rectilíneo o curvado para introducir el vástago empujador y presentando la unidad de guía un motor lineal eléctrico o hidráulico y especialmente un accionamiento de husillo.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la unidad de preparación de bebida presente la cámara mezcladora, pudiendo retirarse la cámara mezcladora del resto de la unidad de preparación de bebida. En esta forma de realización la cámara mezcladora no es parte del cartucho, sino que puede insertarse en la unidad de preparación de bebida y extraerse de ésta (para fines de limpieza y mantenimiento) por separado del cartucho. Ventajosamente, la cámara mezcladora puede emplearse así varias veces. Es imaginable que la unidad de preparación de bebida esté provista de un mecanismo de lavado y limpieza automático para limpiar la cámara mezcladora después de cada proceso de producción de bebida o después de un número determinado de procesos de producción de bebida.
Es imaginable que la unidad de preparación de bebida presente un grupo de refrigeración para refrigerar un fluido que se suministra a la alimentación de fluido.
Otro objeto de la presente invención consiste en un procedimiento para producir una bebida, especialmente con el sistema según la invención, que presenta los pasos siguientes:
- insertar un cartucho lleno de una sustancia de bebida en un alojamiento de cartucho de una unidad de preparación de bebida,
- transferir la sustancia de bebida de un depósito del cartucho a una cámara mezcladora por medio de un dispositivo de descarga del cartucho,
- suministrar un fluido a la cámara mezcladora por medio de una alimentación de fluido,
- descargar, por medio de un surtidor de bebida, la bebida obtenida en la cámara mezcladora al mezclar la sustancia de bebida con el fluido.
El procedimiento según la invención tiene frente al estado de la técnica, al igual que el sistema según la invención anteriormente descrito, la ventaja de que se evita ampliamente una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida, ya que el fluido alimentado para mezclarlo con la sustancia de bebida no se conduce al depósito, sino a la cámara mezcladora. Dado que no se utiliza el fluido para transferir la sustancia de bebida, se presiona preferiblemente la sustancia de bebida con un émbolo para hacerla pasar del depósito a la cámara mezcladora, a cuyo fin se mueve el émbolo desde una posición de partida hasta una posición final por medio del dispositivo de descarga del cartucho. Es imaginable que el émbolo sea aquí movido por medio de un dispositivo de descarga del cartucho en forma de un vástago empujador actuante sobre el émbolo o por medio de aire comprimido. Preferiblemente, el vástago empujador se introduce de forma motorizada en el cartucho con ayuda de una unidad de guía y actúa entonces sobre el émbolo para moverlo de la posición de partida a la posición final.
Como alternativa, sería también imaginable que la sustancia de bebida se transfiera del depósito a la cámara mezcladora por medio de aire comprimido o por depresión.
Según una forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que se enfríe y/o se carbonate el fluido antes de suministrarlo a la cámara mezcladora.
Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que, al introducir el vástago empujador en el cartucho, se abra un elemento de sellado que sella el cartucho, comprendiendo preferiblemente el elemento de sellado una película de sellado que es desgarrada por el vástago empujador. Es imaginable que, por efecto de la transferencia de la sustancia de bebida en dirección a la cámara mezcladora, se abra un elemento de sellado adicional que está dispuesto entre el depósito y la cámara mezcladora, comprendiendo preferiblemente el elemento de sellado adicional una película de sellado que es desgarrada por el aumento de presión en el depósito. Según otra forma de realización preferida de la presente invención, se ha previsto que el dispositivo de descarga del cartucho actúe sobre un elemento de apantallamiento dispuesto dentro del cartucho para transferir la sustancia de bebida del depósito a la cámara mezcladora, durante lo cual se pliega o se comprime sobre sí mismo el elemento de apantallamiento.
Otros detalles, características y ventajas de la invención se desprenderán de los dibujos y de la descripción siguiente de formas de realización preferidas con ayuda de los dibujos. Los dibujos ilustran aquí únicamente ejemplos de formas de realización de la invención que no limitan la idea esencial de la invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquemática de una imagen en corte de un sistema, un cartucho, una unidad de preparación de bebida y un procedimiento para producir una bebida según un ejemplo de forma de realización de la presente invención.
La figura 2a muestra una vista de detalle del cartucho según el primer ejemplo de forma de realización de la presente invención.
La figura 2b muestra una vista de detalle de la unidad de preparación de bebida según el primer ejemplo de forma de realización de la presente invención.
La figura 2c muestra una vista esquemática en la que el cartucho ilustrado en la figura 2a está inserto en la unidad de preparación de bebida ilustrada en la figura 2b.
La figura 3 muestra el sistema y el procedimiento para producir una bebida conforme a un segundo ejemplo de forma de realización de la presente invención que no pertenece a la invención.
La figura 4 muestra el sistema y el procedimiento para producir una bebida según la primera forma de realización de la presente invención.
La figura 5 muestra un sistema y un procedimiento para producir una bebida según un tercer ejemplo de forma de realización de la presente invención.
Las figuras 6a, 6b muestran un sistema y un procedimiento para producir una bebida según un cuarto ejemplo de forma de realización de la presente invención.
Las figuras 7a, 7b muestran un sistema y un procedimiento para producir una bebida según un quinto ejemplo de forma de realización de la presente invención.
Formas de realización de la invención
En las diferentes figuras las parte iguales están provistas siempre de los mismos símbolos de referencia y, por tanto, cada una de ellas se cita o se menciona en general una sola vez.
En la figura 1 se representa una vista esquemática de una imagen en corte de un sistema 1 según la invención con un cartucho 2 según la invención y una unidad de preparación de bebida 3 según la invención para producir una bebida con ayuda de un procedimiento de la invención según un primer ejemplo de forma de realización de la presente invención.
El presente sistema 1 comprende la unidad de preparación de bebida 3, en la que pueden insertarse unos cartuchos recambiables 2 que están llenos de una sustancia de bebida determinada 7. Dentro de la unidad de preparación de bebida 3 se obtiene con ayuda de la sustancia de bebida 7 y eventualmente una fuente de agua adicional una bebida correspondiente. El cartucho 2 está preferiblemente lleno de una cantidad de sustancia de bebida 7 predividida en porciones que es necesaria para obtener una porción bebible pretendida, por ejemplo, una carga de llenado de un vaso con la bebida deseada. Está especialmente disponible una pluralidad de cartuchos diferentes 2 que están llenos de sustancias de bebida diferentes 7 para obtener distintas bebidas. Cuando el usuario del sistema 1 desea beber una determinada bebida, únicamente tiene que seleccionar de entre la pluralidad de cartuchos diferentes 2 el cartucho 2 que contenga la sustancia de bebida correspondiente 7 para obtener la bebida deseada, insertarlo en un alojamiento de cartucho 10 de la unidad de preparación de bebida 3 y eventualmente iniciar el proceso de producción de bebida en la unidad de preparación de bebida 3, por ejemplo mediante pulsación de un botón de arranque, toque correspondiente de una pantalla táctil, control gestual o vocal o uso de una aplicación adecuada en un teléfono móvil. Es también imaginable que se controle automáticamente el proceso de producción de bebida cuando se reconozca la colocación de un cartucho nuevo 2 en el alojamiento 10 del mismo. En cada uno de los casos citados se obtiene luego automáticamente la bebida deseada, se la conduce a un envase de beber y se la proporciona así al usuario. A continuación, se retira y se desecha el cartucho gastado 2. La unidad de preparación de bebida 3 está ahora nuevamente lista para ser cargada con un nuevo cartucho 2 de cualquier clase para obtener otra bebida.
La sustancia de bebida 7 comprende preferiblemente componentes de premezcla líquidos para bebidas refrescantes, como limonadas y zumos portadores de cafeína, ácido carbónico, fruta y/o azúcar, bebidas (mixtas) de cerveza u otras bebidas mixtas alcohólicas o no alcohólicas.
El cartucho 2 comprende un recipiente cilíndrico con un lado de entrada 4 (dispuesto arriba en el dibujo) y un lado de salida 5 (dispuesto abajo en el dibujo). Dentro del recipiente el cartucho 2 presenta un depósito 6 que está lleno de la sustancia de bebida líquida 7. En la zona del lado de salida 5 el cartucho 2 presenta una cámara mezcladora 8 (es decir, la cámara mezcladora es aquí parte del cartucho 2) que está fijamente unida con el recipiente. En esta zona el depósito 6 desemboca en una abertura de transferencia 9 a través de la cual la sustancia de bebida puede pasar del depósito 6 a la cámara mezcladora 8. En el presente ejemplo el fondo del depósito 6 está configurado en forma de embudo, estando dispuesta la abertura de transferencia 9 en el centro del fondo de forma de embudo. La abertura de transferencia 9 conduce luego a un corto tramo tubular opcional que penetra en la cámara mezcladora 8.
La cámara mezcladora 8 presenta un surtidor de bebida 11 a través del cual la bebida obtenida dentro de la cámara mezcladora 8 abandona la cámara mezcladora y, en particular, es conducida directamente al envase de beber (no ilustrado), es decir, sin que algunas partes de la unidad de preparación de bebida 3 entren en contacto con la bebida. De esta manera, se impide una contaminación posterior de la unidad de preparación de bebida 3. El envase de beber se dispone, en particular, directamente debajo del surtidor de bebida 11.
La cámara mezcladora 8 presenta un acoplamiento rápido 26 con el cual se puede conectar la cámara mezcladora 8 a una alimentación de fluido 12 de la unidad de preparación de bebida 3. El acoplamiento rápido 26 está construido de tal manera que, al insertar el cartucho 2 en su alojamiento 10, se establezca una comunicación de fluido entre la cámara mezcladora 8 y la alimentación de fluido 12. Durante el proceso de producción de bebida tiene lugar a través de esta comunicación de fluido un paso de fluido, especialmente agua potable refrigerada y carbonatada, desde la alimentación de fluido hasta la cámara mezcladora 8. Asimismo, durante el proceso de producción de bebida pasa sustancia de bebida 7 desde el depósito 6 hasta la cámara mezcladora 8 a través de la abertura de transferencia 9. Mezclando la sustancia de bebida 7 con el fluido en la cámara mezcladora 8 se forma la bebida, la cual abandona seguidamente la cámara mezcladora 8 por el surtidor de bebida 11. La alimentación de fluido 12 comprende una tubería de agua que funciona como una derivación con respecto al cartucho 2. Por tanto, el fluido no tiene que bombearse a través del depósito 6, sino que únicamente en la cámara mezcladora 8 alcanza a la sustancia de bebida 7.
Para transferir la sustancia de bebida 7 del depósito 6 a la cámara mezcladora 8, el cartucho 2 presenta un émbolo 13 que está dispuesto de manera móvil en el depósito 6. El émbolo 13 comprende en el presente ejemplo un elemento de forma de disco cuyo diámetro corresponde sustancialmente al diámetro del depósito 6. La rendija remanente entre la pared del depósito y el émbolo 13 se sella preferiblemente con un dispositivo de sellado 15 en forma de un labio de sellado periférico flexible o un bordón de junta periférico flexible.
La unidad de preparación de bebida 3 presenta un dispositivo de descarga de cartucho 34 para maniobrar el émbolo 13. El dispositivo 34 de descarga del cartucho presenta un vástago empujador 16 (véase la figura 5) que está concebido para transferir el émbolo 13 de una posición de partida a una posición final a fin de presionar la sustancia de bebida 7 hacia dentro de la cámara mezcladora 7. En el estado de suministro del cartucho 2 el émbolo 13 está dispuesto en la posición de partida cerca del lado de entrada 4. El émbolo 13 presenta en su lado alejado de la sustancia de bebida 7 un alojamiento 14 destinado a recibir el vástago empujador 16 (no ilustrado en la figura 1). Una vez que se haya iniciado el proceso de producción de bebida, se traslada el vástago empujador 16 en dirección al lado de entrada 4 y hacia dentro del cartucho 2 y así dicho vástago entra en su alojamiento 14. Seguidamente, el introduce el vástago empujador 16 aún más en el cartucho 2, con lo que el émbolo 2 se traslada desde el lado de entrada 4 en dirección al lado de salida 5 hasta que ocupe una posición final cerca del lado de salida 5. Gracias al movimiento del émbolo 13 a través del depósito 6 se presiona la sustancia de bebida 7 desde el depósito 6 hasta la cámara mezcladora 8 para mezclarla con el fluido en la cámara mezcladora 8 a fin de producir la bebida. Una vez esté concluido el proceso de producción de bebida, se extrae nuevamente del cartucho 2 el vástago empujador 16 para que el cartucho vacío o gastado 2 pueda retirarse nuevamente de la unidad de preparación de bebida 3. Para que pueda introducirse el vástago empujador 16 en el cartucho 2 por el lado de entrada 4, el recipiente presenta en el lado de entrada 4 una abertura 17 para el vástago empujador. Es imaginable que la abertura 17 para el vástago empujador se limite al corte transversal del vástago empujador 16 o corresponda al corte transversal del émbolo 13 o del depósito 6.
Para que la sustancia de bebida 7 no se salga del cartucho 2 durante el almacenaje y transporte del cartucho 2 o bien se conserve el aroma, se cierra el cartucho 2 en el estado de partida de una manera hermética al aire, a líquidos y a aromas. A este fin, el cartucho 2 presenta en su lado de entrada 4 un elemento de sellado 18 en forma de una delgada película de sellado y en la zona del lado de salida 5, especialmente dentro de la abertura de transferencia 9, un elemento de sellado adicional 19 en forma de una delgada película de sellado. Las dos películas de sellado están construidas de tal manera que se rompan fácilmente bajo presión. Ambas películas de sellado están intactas cuando se inserta el cartucho 2 en su alojamiento 10. Tan pronto como el vástago empujador 16 penetra en el cartucho 2 y entra así en contacto con la película de sellado en el lado de entrada 4, se rompe la película de sellado y con ello el vástago empujador 16 llega al émbolo 13. Al presionar seguidamente el émbolo 13 hacia abajo aumenta la presión en el interior del depósito 6 hasta que se rompe la película de sellado en la abertura de transferencia 9, con lo que la sustancia de bebida 7 llega a la cámara mezcladora 8.
Opcionalmente, sería imaginable también que esté dispuesto dentro de la cámara mezcladora 8 un elemento punzante que sobresalga dentro de la abertura de transferencia 9 en dirección a la película de sellado y que entre en contacto con la película de sellado cuando la película de sellado se expanda en dirección a la cámara mezcladora 8 bajo la presión que se estable en el depósito 6, con lo que se efectúa o al menos se favorece una rotura de la película de sellado a consecuencia del contacto de la película de sellado expandida con el elemento punzante. El alojamiento 10 del cartucho presenta un elemento superior 20 de unión por complementariedad de forma en la zona del lado de entrada 4 y un elemento inferior 21 de unión por complementariedad de forma en la zona del lado de salida 5. Los elementos superior e inferior 20, 21 de unión por complementariedad de forma están construidos de tal manera que el cartucho 2 pueda disponerse en su alojamiento 10 por medio de un movimiento vertical entre los dos elementos 20, 21 de unión por complementariedad de forma y se mantenga en esta posición mediante una unión por complementariedad de forma producida por los dos elementos 20, 21 de unión por complementariedad de forma o entre los dos elementos 20, 21 de unión por complementariedad de forma. El elemento inferior 21 de unión por complementariedad de forma presenta para ello un alojamiento de forma de coquilla que está adaptado a la conformación exterior del lado inferior del cartucho. El elemento superior 20 de unión por complementariedad de forma presenta dos elementos de encastre laterales 22 que están cargados por muelle en dirección al cartucho 2 y que, al insertar el cartucho 2, encajan en dos alojamientos laterales correspondientes 24 del cartucho 2 que funcionan como contraelementos de encastre 23, produciéndose así una unión por complementariedad de forma y de fuerza. Por tanto, el cartucho 2 es inmovilizado dentro de su alojamiento 10 durante el proceso de producción de bebida.
En la figura 2a se ilustra una vista de detalle del cartucho 2 según el primer ejemplo de forma de realización de la presente invención. En esta perspectiva se puede apreciar en el lado superior del cartucho 2 el émbolo 13, que ocupa todo el corte transversal del depósito 6. El émbolo 6 está sellado en su borde contra la pared del depósito mediante el dispositivo de sellado periférico 15 en forma de un labio de sellado periférico flexible o un bordón de junta periférico flexible. El émbolo 3 presenta en su centro el alojamiento 14 del vástago empujador.
El elemento de junta, que se extiende sobre el émbolo y sella el depósito hacia arriba o hacia el lado de entrada 4 de una manera hermética a los aromas, está configurado como una delgada película de sellado transparente que puede ser fácilmente perforada por el vástago empujador y que, por tanto, no se puede apreciar con toda claridad en la figura 2a.
En el borde superior de la pared del depósito puede apreciarse una brida lateralmente sobresaliente 25 en la que están definidos dos alojamientos laterales 24 en forma de escotaduras. En estas escotaduras se encastran los contraelementos de encastre 23 al insertar el cartucho 2 en su alojamiento 10.
En el extremo inferior del depósito 6 el cartucho 2 presenta la cámara mezcladora 8. En la figura 2a pueden apreciarse el surtidor de bebida 11 y el acoplamiento rápido 26. Puede verse que en el presente ejemplo el acoplamiento rápido 26 consiste en alojamiento tubular en el cual o sobre el cual se dispone el extremo tubular correspondiente de la alimentación de fluido 12 para acoplar la cámara mezcladora 8 con la alimentación de fluido. En la figura 2b se ilustra una vista de detalle de particularidades de la unidad de preparación de bebida 3 según el primer ejemplo de forma de realización de la presente invención. En esta perspectiva se ven, por un lado, la alimentación de fluido 12 configurada en forma de un tubo que define una derivación con respecto al cartucho 2, así como el alojamiento 10 del cartucho en forma de los elementos superior e inferior 20, 21 de unión por complementariedad de forma. El elemento inferior 21 de unión por complementariedad de forma está adaptado aquí al contorno exterior del lado inferior de la cámara mezcladora 8 y presenta una escotadura para el surtidor de bebida 11 y para el acoplamiento rápido 26.
En la figura 2c se muestra una vista esquemática en la que el cartucho 2 ilustrado en la figura 2a está inserto en la unidad de preparación de bebida 3 ilustrada en la figura 2b.
La unidad de preparación de bebida 3 es una máquina individual independiente, un llamado aparato autónomo, o bien es parte de un frigorífico (no ilustrado). Es imaginable, por ejemplo, que la unidad de preparación de bebida 3 esté incorporada en el frente del frigorífico en cuestión. La alimentación de fluido 12 se abastece preferiblemente de un fluido que es refrigerado por un grupo de refrigeración (no ilustrado). El grupo de refrigeración es entonces nuevamente parte de la unidad de preparación de bebida 3 (en el caso del aparato autónomo) o parte del frigorífico operativamente unido con la unidad de preparación de bebida 3. En el caso del aparato autónomo, el grupo de refrigeración puede ser una unidad de refrigeración por compresor, una unidad de refrigeración por absorbedor o un refrigerador termoeléctrico.
Opcionalmente, la alimentación de fluido 12 es abastecida también de un fluido que se ha mezclado previamente con ácido carbónico por medio de un carbonatador (no representado). De esta manera, se pueden producir bebidas refrescantes mezcladas con ácido carbónico. El carbonatador es preferiblemente parte de la unidad de preparación de bebida 3, presentando especialmente el carbonatador un alojamiento para un cartucho de CO2 recambiable y eventualmente un dispositivo de alimentación para mezclar el fluido con CO2 del cartucho de CO2.
En la figura 3 se representan el sistema 1 y el procedimiento para producir una bebida conforme a un segundo ejemplo de forma de realización no perteneciente a la invención. Se muestra la situación en una toma instantánea en la que el émbolo 13 es transferido por medio de dispositivo 34 de descarga del cartucho desde su posición de partida cerca del lado de entrada 4 hasta su posición final cerca del lado de salida 5 para transferir la sustancia de bebida 7 del depósito 6 a la cámara mezcladora 8. En este ejemplo se genera una sobrepresión en el cartucho 2 o en el depósito 6 por encima del émbolo 13 para mover el émbolo13, con lo que el émbolo 13 se mueve en dirección a la cámara mezcladora. La presión creciente por debajo del émbolo 13 conduce a que (como se ha descrito anteriormente) se desgarre el elemento de sellado adicional 19 y, por tanto, se libere la abertura de transferencia 9. Cuando el émbolo 13 ha ocupado la posición final inferior, se interrumpe nuevamente la alimentación de aire comprimido y así el cartucho 2 puede ser retirado nuevamente después de la finalización del proceso de producción de bebida.
Para proporcionar la sobrepresión, el dispositivo 34 de descarga del cartucho está equipado aquí con un cartucho de aire comprimido recambiable o con un compresor. En caso de que la unidad de preparación de bebida 3 presente de todos modos un carbonatador (véase más arriba) que comprende un cartucho de CO2 , se utiliza de preferencia simultáneamente también este cartucho de CO2 como fuente de aire comprimido para el dispositivo de descarga del cartucho.
En la figura 4 se representan el sistema 1 y el procedimiento para producir una bebida según la primera forma de realización esbozada al principio en la figura 1.
En esta primera forma de realización no se transfiere el émbolo 13, como en la segunda forma de realización, con una sobrepresión, sino con el vástago empujador 16, para llevarlo de la posición de partida a la posición final. El vástago empujador 16 del dispositivo 34 de descarga del cartucho es introducido desde arriba en el cartucho 2, perfora entonces el elemento de sellado 18 y llega al alojamiento 14 del vástago empujador. A continuación, mediante una introducción adicional del vástago empujador 16 se mueve el émbolo en dirección a la cámara mezcladora 8. De este modo, se rompe el elemento de sellado adicional 19 y la sustancia de bebida 7 llega a la cámara mezcladora 8. Una vez que ha concluido el proceso de producción de bebida, se extrae el vástago empujador 16 nuevamente del cartucho 2 para que el usuario pueda retirar el cartucho 2 de la unidad de preparación de bebida 3. El vástago empujador 16 es rígido y es introducido desde arriba en dirección vertical o bien oblicuamente en línea recta. Como alternativa, el vástago empujador 16 es de construcción semirrígida o flexible y es introducido desde arriba en el cartucho 2 a lo largo de una línea curva, con lo que se puede reducir la altura de construcción de la unidad de preparación de bebida 3. Es imaginable que el vástago empujador 16 sea introducido automáticamente, por ejemplo, por medio de un motor o por medio de un asa o palanca del dispositivo 34 de descarga del cartucho prevista para ser maniobrada manualmente por el usuario.
En la figura 5 se muestran un sistema 1 y un procedimiento para producir una bebida según un tercer ejemplo de forma de realización de la presente invención. La tercera forma de realización de la presente invención es sustancialmente igual a la primera forma de realización descrita con ayuda de las figuras 1, 2a, 2b, 2c y 4.
En la unidad de preparación de bebida 3 según la tercera forma de realización el dispositivo 34 de descarga del cartucho presenta un accionamiento eléctrico 27. El accionamiento eléctrico 27 comprende especialmente un motor eléctrico 28 (por ejemplo, un motor asíncrono trifásico o un motor síncrono trifásico) que acciona un eje de accionamiento 29. Sobre el eje de accionamiento 29 está asentado un piñón primario 30. El piñón primario 31 engrana con un piñón secundario 32. El piñón secundario 32 presenta una corona dentada interior que engrana con un husillo roscado 33. El piñón secundario 32 se mantiene sujeto en una unidad de guía 25 que guía el husillo roscado 33 de una manera giratoria y longitudinalmente desplazable (en dirección vertical). El husillo roscado 33 representa al mismo tiempo el vástago empujador 16. Haciendo que gire el eje de accionamiento 29 por medio del motor eléctrico 28, gira también el piñón secundario 31 y, según la dirección de giro, se mueve el husillo roscado 33 hacia abajo, es decir, hacia dentro del cartucho 2, o hacia arriba, es decir, hacia fuera del cartucho 2. De esta manera, el émbolo 13 puede trasladarse de la posición de partida a la posición final.
Como alternativa, el accionamiento comprende un motor lineal eléctrico con un piñón que está asentado sobre un árbol de accionamiento de un motor eléctrico y que engrana con una cremallera, estando acoplada la cremallera con el vástago empujador 16 o siendo ya parte del vástago empujador 16. Haciendo que gire el piñón se mueve la cremallera y con ello se introduje el vástago empujador en el cartucho o se le mueve hacia fuera del cartucho.
En la figura 5 se pueden apreciar igualmente bien los elementos superiores 20 de unión por complementariedad de forma que atacan lateralmente en el cartucho 2. Los elementos superiores de unión por complementariedad de forma comprenden sendos elementos de encastre 22 que, estableciendo una unión por complementariedad de forma y de fuerza por medio de un muelle de compresión 34, encajan cada uno de ellos en el rebajo correspondiente 24 del cartucho 2 para inmovilizar reversiblemente el cartucho 2 en su alojamiento 10 durante al menos el proceso de producción de bebida.
En las figuras 6a y 6b se representan un sistema 1 y un procedimiento para producir una bebida por medio de un cuarto ejemplo de forma de realización de la presente invención. La cuarta forma de realización es sustancialmente igual a las formas de realización segunda y tercera ilustradas en las figuras 3 y 4, estando dispuesto dentro del cartucho 2 un elemento de apantallamiento 40 en forma de un fuelle 41. El fuelle 41 está fijado al lado de salida 4 del cartucho 2. Dentro del fuelle 41 está dispuesta la sustancia de bebida 7 de modo que el elemento de apantallamiento 40 esté siempre entre el dispositivo 34 de descarga del cartucho y la sustancia de bebida 7 y el dispositivo 34 de descarga del cartucho esté aislado de la sustancia de bebida 7 por medio del elemento de apantallamiento 40. De esta manera, se impide una contaminación posterior de la máquina de preparación de bebida 3 a través del dispositivo 34 de descarga del cartucho. No obstante, para que sea posible un vaciado del depósito 6, el elemento de apantallamiento 40 es flexible y está configurado como un fuelle 41. Al vaciar el depósito 6 durante el proceso de producción de bebida se mueve el elemento de apantallamiento 40 a través del dispositivo 34 de descarga del cartucho en dirección al lado de salida 5 por efecto de un vástago empujador 16 o por medio de aire comprimido, con lo que se transfiere la sustancia de bebida 7 del depósito 7 en dirección a la cámara mezcladora 8. El fuelle 41 se comprime entonces sobre sí mismo. El fuelle 41 está fabricado especialmente a base un material pelicular impermeable a líquidos.
En las figuras 7a y 7b se representan un sistema 1 y un procedimiento para producir una bebida por medio de un quinto ejemplo de forma de realización de la presente invención. La quinta forma de realización es sustancialmente igual a la cuarta forma de realización ilustrada en las figuras 6a y 6b, estando dispuesto dentro del cartucho 2 un elemento de apantallamiento 40 no construido en forma de un fuelle 41, sino en forma de un elemento de bolsa 42 dócil a la flexión. A diferencia del fuelle 41, el elemento de bolsa 42 no se pliega ordenadamente sobre sí mismo, sino que simplemente es comprimido por el dispositivo 34 de descarga del cartucho. El elemento de bolsa 42 está fabricado especialmente a base de un material pelicular impermeable a líquidos. Al igual que en el fuelle 41, el elemento de bolsa 42 está fijado al lado de salida 4 del cartucho 2, mientras que la sustancia de bebida 7 está dispuesta dentro del elemento de bolsa 42.
Lista de símbolos de referencia
1 Sistema
2 Cartucho
3 Unidad de preparación de bebida
4 Lado de entrada
5 Lado de salida
6 Depósito
7 Sustancia de bebida
8 Cámara mezcladora
9 Abertura de transferencia
10 Alojamiento de cartucho
11 Surtidor de bebida
12 Alimentación de fluido
13 Émbolo
14 Alojamiento de vástago empujador
15 Dispositivo de sellado
16 Vástago empujador
17 Abertura para vástago empujador
18 Elemento de sellado
19 Elemento de sellado adicional
20 Elemento superior de unión por complementariedad de forma
21 Elemento inferior de unión por complementariedad de forma
22 Elemento de encastre
23 Contraelemento de encastre
24 Alojamiento
25 Brida
26 Acoplamiento rápido
27 Accionamiento eléctrico
28 Motor eléctrico
29 Eje de accionamiento
30 Piñón primario
31 Piñón secundario
Husillo roscado
Muelle de compresión Dispositivo de descarga de cartucho Unidad de guía
Elemento de apantallamiento Fuelle
Elemento de bolsa

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema (1) para producir una bebida, especialmente una bebida fría, que comprende un cartucho (2), que presenta un depósito (6) lleno de una sustancia de bebida (7), y una unidad de preparación de bebida (3) con un alojamiento de cartucho (10), en el que puede insertarse reversiblemente el cartucho (2), y con un dispositivo de descarga de cartucho (34) que produce una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida (7) del depósito (6) a una cámara mezcladora (8), en el que la unidad de preparación de bebida (3) presenta también una alimentación de fluido (12) que desemboca en la cámara mezcladora (8), en el que el sistema (1) presenta un émbolo móvil (13) que está dispuesto dentro del depósito (6) y que puede transferirse de una posición de partida a una posición final por medio del dispositivo (34) de descarga del cartucho, en el que el émbolo (13) está dispuesto permanentemente en el depósito (6) como parte del cartucho (2), en el que el dispositivo (34) de descarga del cartucho comprende un vástago empujador móvil (16) que puede introducirse en el cartucho (2) por un lado de entrada (4) del cartucho (2) para expulsar la sustancia de bebida (7) del cartucho (2) por un lado de salida (5) del cartucho (2), en el que el extremo lado cartucho del vástago empujador (16) presenta el émbolo (13) o en el que el extremo lado cartucho del vástago empujador (16) está previsto para cooperar con el émbolo (13) dispuesto en el cartucho (2) de tal manera que, al introducir el vástago empujador (16) en el cartucho (2), el vástago empujador (16) choque con el émbolo (13) situado en la posición de partida y éste sea seguidamente desplazado por el vástago empujador (16) hacia la posición final, caracterizado por que el cartucho (2) presenta en la zona del lado de introducción un elemento de sellado (18, 19) que se abre por efecto de la introducción del émbolo (13), comprendiendo el elemento de sellado (18, 19) una película de sellado que se rompe al introducir el émbolo (13), estando dispuesta la película de sellado entre el émbolo (13) colocado en la posición de partida y la sustancia de bebida (7) de modo que la película de sellado sea desgarrada por el émbolo (13) al introducir el vástago empujador (16), o estando el émbolo (13) en la posición de partida entre el elemento de sellado (18, 19) y la sustancia de bebida (7) de modo que la película de sellado sea desgarrada por el vástago empujador (16) al introducir el vástago empujador (16).
2. Sistema (1) según la reivindicación 1, en el que el émbolo (13) está dispuesto en la posición de partida cerca del lado de entrada (4) y en el que el émbolo (13) está desplazado en la posición fina en dirección al lado de salida (5).
3. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el émbolo (13) comprende un dispositivo de sellado (15), especialmente en forma de un labio de sellado o bordón de sellado periférico flexible, que sella una estrecha rendija formada entre una pared del depósito (6) y el émbolo (13).
4. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de preparación de bebida (3) presenta una unidad de guía para producir una conducción motorizada del vástago empujador (16) hacia dentro del cartucho (2), comprendiendo la unidad de guía (35) del vástago empujador (16) un elemento de guía rectilíneo o curvado (35) para introducir el vástago empujador (16) y presentando la unidad de guía (35) un motor lineal eléctrico o hidráulico y especialmente un accionamiento de husillo.
5. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la alimentación de fluido (12) se abastece de un fluido que es enfriado por un grupo de refrigeración, siendo el grupo de refrigeración parte de la unidad de preparación de bebida (3) o de un frigorífico independiente unido operativamente con la unidad de preparación de bebida (3).
6. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la alimentación de fluido (12) se abastece de un fluido que es mezclado con ácido carbónico por un carbonatador.
7. Sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cámara mezcladora (8) está construida como parte del cartucho recambiable (2), estando dispuesto entre el depósito (6) y la cámara mezcladora (8) un elemento de sellado adicional (18, 19) que se abre al insertar el cartucho (2) en su alojamiento (10) o al activar el dispositivo (34) de descarga del cartucho.
8. Sistema (1) según la reivindicación 7, en el que el elemento de sellado adicional (18, 19) comprende una película de sellado que se abre y especialmente se desgarra por efecto de un aumento de presión en el depósito (6) al transferir el émbolo (13) de la posición de partida a la posición final.
9. Cartucho (2) para un sistema (1) de producción de una bebida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cartucho (2) puede insertarse en un alojamiento (10) del mismo previsto en una unidad de preparación de bebida (3) y en el que el cartucho (2) presenta un depósito (6) que está lleno de una sustancia de bebida (7), en el que el cartucho (2) presenta un émbolo (13) dispuesto en el depósito (6) que puede ser transferido entre una posición de partida cercana al lado de entrada (4) del cartucho (2) y una posición final que está desplazada respecto del lado de entrada (4) en dirección a un lado de salida (5), en el que el émbolo (13) tiene un alojamiento (14) para recibir un vástago empujador (16) de la unidad de preparación de bebida (3) y en el que el émbolo (13) está concebido para que sea transferido de la posición de partida a la posición final por introducción del vástago empujador (16) en el depósito (6) de modo que la sustancia de bebida (7) sea conducida desde el depósito (6) hasta una cámara mezcladora (8) dispuesta, considerado en la dirección del fluido, detrás del depósito (6) y especialmente por debajo del depósito (6), caracterizado por que el cartucho (2) presenta en la zona del lado de introducción un elemento de sellado (18, 19) que se abre por efecto de la introducción del émbolo (13), comprendiendo el elemento de sellado (18, 19) una película de sellado que se rompe al introducir el émbolo (13).
10. Cartucho (2) según la reivindicación 9, en el que el émbolo (13) presenta un dispositivo de sellado (15), especialmente en forma de un labio de sellado periférico flexible, que sella una rendija formada entre una pared del depósito (6) y el émbolo (13).
11. Cartucho (2) según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en el que el cartucho (2) presenta una cámara mezcladora (8) que puede ponerse en comunicación de fluido con una alimentación de fluido (12) de la unidad de preparación de bebida (3).
12. Unidad de preparación de bebida (3) para un sistema (1) de producción de una bebida según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la unidad de preparación de bebida (3) presenta un alojamiento de cartucho (10) en el que puede insertarse reversiblemente un cartucho (2) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, así como un dispositivo de descarga de cartucho (34), que produce una transferencia al menos parcial de la sustancia de bebida (7) del depósito (6) a una cámara mezcladora (8), y una alimentación de fluido (12) que desemboca en la cámara mezcladora (8), y en la que el dispositivo (34) de descarga del cartucho comprende un vástago empujador móvil (16) que puede introducirse en el cartucho (2) por un lado de entrada (4) del cartucho (2) para expulsar la sustancia de bebida (7) del cartucho (2) por un lado de salida (5) del cartucho (2).
13. Unidad de preparación de bebida (3) según la reivindicación 12, en la que la unidad de preparación de bebida (3) presenta un grupo de refrigeración para refrigerar un fluido que se suministra a la alimentación de fluido (12).
14. Unidad de preparación de bebida (3) según la reivindicación 13, en la que la unidad de preparación de bebida (3) presenta una unidad de guía para proporcionar una introducción motorizada del vástago empujador (16) en el cartucho (2), en la que la unidad de guía del vástago empujador (16) comprende un elemento de guía rectilíneo o curvado para introducir el vástago empujador (16) y en la que la unidad de guía presenta un motor lineal eléctrico o hidráulico y especialmente un accionamiento de husillo.
15. Procedimiento para producir una bebida con un sistema (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que presenta los pasos siguientes:
- insertar un cartucho (2) lleno de una sustancia de bebida (7) en un alojamiento de cartucho (10) de una unidad de preparación de bebida (3),
- transferir la sustancia de bebida (7) de un depósito (6) del cartucho (2) a una cámara mezcladora (8) por medio de un dispositivo (34) de descarga del cartucho,
- suministrar un fluido a la cámara mezcladora (8) por medio de una alimentación de fluido (12),
- descargar, por medio de un surtidor de bebida (11), la bebida obtenida en la cámara mezcladora (8) al mezclar la sustancia de bebida (7) con el fluido,
- en el que se presiona la sustancia de bebida (7) con un émbolo (13) para hacerla pasar del depósito (6) a la cámara mezcladora (8), a cuyo fin se mueve el émbolo (13) desde una posición de partida hasta una posición final por medio del dispositivo (34) de descarga del cartucho,
- en el que se mueve el émbolo (13) por medio de un dispositivo (34) de descarga del cartucho en forma de un vástago empujador (16) que actúa sobre el émbolo (13),
- en el que, al introducir el vástago empujador (16) en el cartucho (2), se abre un elemento de sellado (18, 19) que sella el cartucho (2), comprendiendo el elemento de sellado (18, 19) una película de sellado que es desgarrada por el vástago empujador (16).
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