ES2897275T3 - Máquina de preparación de bebidas con bomba de accionamiento manual con medios de control de caudal - Google Patents

Abstract

Una máquina de preparación de bebidas (20) para proporcionar un líquido presurizado a una dosis de ingredientes de bebida (10) tal como una cápsula de café, comprendiendo la máquina: una cámara presurizadora de líquido (1) diseñada para llenarse con una cantidad predefinida de líquido al operar una bomba de líquido (2) conectada a un depósito de líquido (3) de la máquina, un acumulador de energía potencial (4) asociado a la cámara presurizadora de líquido (1) y que está diseñado para ser llevado a una posición cargada al llenar la cámara presurizadora de líquido (1), una cámara de preparación (5) para recibir la dosis de ingredientes de bebida (10) y que está diseñada para ponerse selectivamente en comunicación fluida con la cámara presurizadora de líquido (1), la máquina (20) comprende además medios de control de caudal (6a, 6b) diseñados para regular la cantidad de líquido transportado desde la bomba de líquido (2) a la cámara presurizadora de líquido (1) de acuerdo con al menos dos modos de control de caudal dependiendo del llenado estado de la cámara de presurización (1); y caracterizada por el hecho de que los dos modos comprenden un primer modo de control de caudal en el que el líquido se transporta desde la bomba (2) a la cámara de presurización (1) y un segundo modo de control de caudal en el que el líquido es llevado desde la bomba (2) de regreso al depósito de líquido (3) de la máquina.

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de preparación de bebidas con bomba de accionamiento manual con medios de control de caudal Campo de la invención

La presente invención se refiere a una máquina de preparación de bebidas para proporcionar líquido presurizado a una cámara de preparación utilizando una bomba manual para llenar una cámara presurizadora de líquido con líquido de un depósito, comprendiendo la máquina medios de control de caudal para controlar el líquido transportado desde la bomba a la cámara presurizadora de líquido durante el proceso de llenado de la cámara.

Antecedentes y objeto de la invención

Ya están disponibles en el mercado máquinas de preparación de bebidas para preparar de forma autónoma una bebida, es decir, sin una bomba accionada eléctricamente en la máquina.

En estas máquinas, la presión de líquido requerida de al menos aproximadamente 5-20 bares para preparar bebidas tales como, en particular, un café expreso se proporciona por medios alternativos a una bomba de presión accionada eléctricamente presente en las máquinas de preparación de bebidas estacionarias. En particular, estas máquinas comprenden una bomba accionada manualmente que es, por ejemplo, accionado por un movimiento alternativo de una disposición de palanca concreta. Estas máquinas comprenden además un acumulador de energía potencial diseñado para cargarse al accionar la disposición de palanca y que puede liberar selectivamente la energía acumulada de manera que proporcione líquido presurizado a una cámara de preparación de la máquina en la que se dispone una parte de los ingredientes de la bebida, por ejemplo, presente en una cápsula que contiene ingredientes. A continuación, se hace que el líquido presurizado interactúe con los ingredientes proporcionados para formar la bebida.

Los documentos EP 2622997 A1 y EP 2742833 A1, por ejemplo, hacen referencia a una máquina de preparación de bebidas que comprende un acumulador de energía potencial diseñado para liberar energía a una cámara de líquido de manera que el líquido pueda liberarse a una cámara de preparación de la máquina a alta presión sin necesidad de una bomba de alta presión accionada eléctricamente. El acumulador de energía está diseñado para comprimirse y, por tanto, cargarse bombeando líquido desde un depósito a la cámara de líquido con el movimiento alternativo de una disposición de palanca conectada a una bomba de la máquina. Cuando la cámara de líquido está completamente llena, el líquido se puede liberar selectivamente bajo presión desde la cámara de líquido por medio de una válvula dispuesta entre la cámara de líquido y la cámara de preparación.

Las máquinas de preparación de bebidas conocidas tienen el inconveniente de que en caso de que la cámara de líquido asociada al acumulador de energía potencial esté completamente llena con el líquido proporcionado por la bomba y el acumulador esté en consecuencia en su posición de carga, la bomba permanece llena de líquido y la disposición de la palanca puede que ya no se mueva. Por tanto, la disposición de palanca permanece en una posición fija pero aún indefinida con respecto a una carcasa de la máquina. Debido a esta posición indefinida, no se puede proporcionar una retroalimentación fiable para el usuario con respecto al estado de carga completa del acumulador. Además, la manipulación de la máquina con la disposición de palanca que sobresale del alojamiento en una dirección indefinida durante la preparación de la bebida resulta bastante engorroso.

La presente invención busca abordar los problemas descritos anteriormente. La invención también tiene como objetivo otros objetos y particularmente la solución de otros problemas, como aparecerá en el resto de la presente descripción.

Breve descripción de la invención

La presente invención se refiere a una máquina de preparación de bebidas para proporcionar un líquido presurizado a una dosis de ingredientes de bebida, tal como en particular una cápsula o cartucho que contiene ingredientes de bebida, comprendiendo la máquina una cámara de líquido presurizado diseñada para llenarse con una cantidad predefinida de líquido tras el accionamiento de una bomba de líquido conectada a un depósito de líquido de la máquina, un acumulador de energía potencial que está asociado a la cámara de líquido de presurización y que está diseñado para ser llevado a una posición cargada al llenar la cámara de líquido de presurización, una cámara de preparación para recibir la dosis de ingredientes de la bebida y que está diseñada para ser llevada selectivamente en comunicación fluida con la cámara presurizadora de líquido, la máquina comprende además medios de control de caudal diseñados para regular la cantidad de líquido transportado desde la bomba de líquido a la cámara presurizadora de líquido de acuerdo con al menos dos modos de control de caudal dependiendo del estado de llenado de la cámara presurizada. Los al menos dos modos de control de caudal comprenden preferentemente un primer modo de control de caudal en el que el líquido se transporta desde la bomba a la cámara de presurización y un segundo modo de control de caudal en el que el líquido se transporta desde la bomba de líquido de regreso al depósito de líquido de la máquina.

De acuerdo con la invención, puede ajustarse la cantidad de líquido transportado por la bomba por los medios de control de caudal en función del estado de llenado de la cámara de presurización, que puede depender, en particular, del estado de funcionamiento del acumulador de energía potencial o de la posición de funcionamiento del acumulador de energía potencial o en la presión en la cámara de presurización o en combinaciones de dichos estados de funcionamiento.

Por ejemplo, esto permite que, en caso de que el acumulador de energía esté, por ejemplo, en su posición cargada, la cantidad de líquido transportado por un funcionamiento de la bomba se ajusta diferente que en otro estado de funcionamiento o posición del acumulador de energía. Por consiguiente, incluso en el caso de que el acumulador de energía esté en su posición cargada que corresponde preferentemente a una cámara de presurización llena, la bomba aún puede funcionar sin transportar más líquido a la cámara de líquido de presurización. Además, una disposición de palanca o una disposición de accionamiento motorizada conectada a la bomba y diseñada para accionar la bomba todavía se puede accionar o hacer funcionar. Por lo tanto, incluso en el caso de que la cámara de presurización esté llena y el acumulador de energía esté en su posición cargada, la disposición de palanca todavía puede volver a una posición de reposo en la que la disposición de palanca está, por ejemplo, al ras o replegada en una carcasa de la máquina. Las limitaciones mecánicas en la disposición de la palanca y la conexión a la bomba se pueden reducir de forma controlable. De manera similar, el control de la disposición del accionamiento motorizado puede simplificarse ya que dicha disposición puede seguir funcionando sin ejercer una presión excesiva o limitaciones mecánicas en el sistema.

Los medios de control de caudal permiten preferentemente un funcionamiento de la bomba de líquido en la posición cargada del acumulador de energía potencial y, por tanto, en el estado lleno de la cámara de líquido de presurización sin un llenado adicional de la cámara de líquido de presurización.

La cámara presurizadora de líquido de la máquina está diseñada para llenarse con una cantidad predefinida de líquido al actuar una bomba de líquido. Para esta finalidad, la cámara de líquido está preferentemente en conexión fluida con la bomba y el depósito de líquido de la máquina. La cámara presurizadora de líquido tiene un tamaño variable. Preferentemente, comprende un primer conjunto de cilindro y émbolo. El primer conjunto de cilindro y émbolo se puede mover uno con relación al otro para definir al menos un estado vacío y lleno de la cámara presurizadora de líquido. Durante el funcionamiento de la bomba, la cámara presurizadora de líquido se llenará continuamente con líquido transportado desde el depósito hasta que se alcance el estado de llenado de la cámara presurizadora de líquido.

La cámara presurizadora de líquido está funcionalmente asociada al acumulador de energía de la máquina. Por consiguiente, el acumulador de energía está diseñado preferentemente para interactuar con la cámara presurizadora de líquido, en particular para presurizar un líquido contenido en la cámara presurizadora de líquido, por ejemplo, mediante la compresión de un fluido contenido en el acumulador de energía.

El acumulador de energía de la máquina comprende preferentemente un segundo conjunto de cilindro y émbolo que define una cámara de tamaño variable que depende de la posición del émbolo dentro del cilindro. La cámara del acumulador de energía aloja preferentemente un fluido comprimible, preferentemente gas y/o un resorte mecánico comprimible. La cantidad de gas proporcionada en la cámara o la carga del resorte puede ser adaptable para ajustar las fuerzas de compresión del acumulador de energía de la máquina.

Las posiciones de funcionamiento del acumulador de energía se refieren a las posiciones relativas del segundo cilindro y el segundo émbolo y comprenden preferentemente la posición cargada ya mencionada del acumulador de energía y al menos una posición no cargada. La posición cargada del acumulador de energía se refiere preferentemente a un estado en el que el segundo cilindro y el conjunto de émbolo están dispuestos para definir un tamaño mínimo de la cámara para alojar el gas compresible. La posición sin carga se refiere preferentemente a un estado en el que el segundo cilindro y el conjunto de émbolo están dispuestos para definir un tamaño máximo de la cámara para alojar el gas compresible. Durante el funcionamiento de la bomba, el gas del acumulador de energía se comprime preferentemente de forma continua en la cámara hasta que se alcanza la posición cargada del acumulador de energía.

En una realización preferida, el émbolo del primer conjunto de cilindro y émbolo es preferentemente susceptible de acumular en la posición cargada energía potencial de la fuerza de compresión aplicada al fluido alojado dentro de la cámara del segundo conjunto de cilindro y émbolo. Por tanto, el primer émbolo está diseñado preferentemente para transmitir presión al líquido contenido dentro de la cámara de líquido de presurización. Al poner la cámara presurizadora de líquido en comunicación fluida con la cámara de preparación de la máquina, el líquido presurizado puede interactuar con la dosis de ingredientes retenida dentro de la cámara de preparación.

En una realización preferida, el cilindro del segundo conjunto de cilindro y émbolo está colocado coaxialmente dentro del cilindro del primer conjunto de cilindro y émbolo, siendo el émbolo del primer conjunto susceptible de retraerse dentro de su cilindro para mover el cilindro del segundo conjunto cuando el émbolo del segundo conjunto permanece fijo para comprimir el fluido dentro de la cámara.

En una realización preferida, el vástago del émbolo del segundo conjunto está colocado preferentemente coaxialmente dentro del vástago del émbolo del primer conjunto, siendo el vástago del primer conjunto susceptible de moverse sobre el vástago del segundo conjunto para retraer el émbolo del primero conjunto.

Los medios de control de caudal de la máquina comprenden preferentemente un sistema de al menos dos válvulas dispuestas en una trayectoria de fluido entre el depósito de líquido y la cámara de presurización.

En una realización preferida, una primera válvula de los medios de control de caudal está situada preferentemente en un trayecto del fluido entre la bomba y el depósito de líquido y una segunda válvula de los medios de control de caudal está situada en un trayecto del fluido entre la primera válvula y la cámara de presurización del líquido.

La primera válvula es preferentemente una válvula unidireccional, tal como una válvula con pasador, preferentemente situada en una unión en T del circuito de fluido de la máquina. La válvula está preferentemente diseñada para permitir selectivamente una conexión de fluido desde el depósito a la bomba, así como desde la bomba a un trayecto del fluido en la que se encuentra la segunda válvula.

La segunda válvula preferentemente es una válvula unidireccional, como una válvula de retención de bola.

La primera y la segunda válvulas están preferentemente diseñadas para un movimiento alternativo dentro de sus respectivos asientos de válvula con la finalidad de permitir un movimiento de fluido preferido dentro del circuito de fluido de la máquina.

En un primer modo, la primera válvula de los medios de control de caudal está preferentemente diseñada para acoplarse selectivamente y mantenerse en una posición de apertura forzada en la posición cargada del acumulador de energía potencial cuya posición corresponde preferentemente al estado de llenado de la cámara presurizadora de líquido. De ese modo, la primera válvula puede acoplarse mecánicamente mediante una parte del acumulador de energía potencial y/o la cámara presurizadora de líquido. Por ejemplo, la primera válvula puede diseñarse para acoplarse mediante una superficie de acoplamiento lateral exterior del émbolo del primer conjunto de émbolo y cilindro. La superficie de acoplamiento lateral puede ser una superficie exterior curvada o en cuña del émbolo que interactúa con una cabeza de alfiler que sobresale de la primera válvula.

La posición de apertura forzada de la primera válvula de los medios de control de caudal permite preferentemente una comunicación fluida únicamente entre el depósito de líquido y la bomba de líquido. En dicha posición de apertura forzada, por lo tanto, el líquido solo puede bombearse entre el depósito de líquido y la bomba, respectivamente, una cámara de bombeo de la bomba.

En un segundo modo, los medios de control de caudal comprenden una tercera válvula. La válvula está dispuesta preferentemente para dirigir el líquido de regreso al depósito de líquido cuando la presión entre la bomba de líquido y la cámara presurizada excede un umbral dado y/o la cámara presurizada está suficientemente llena. La tercera válvula es una válvula unidireccional dispuesta para desviar la primera válvula en la dirección hacia el depósito de líquido. La tercera válvula también puede ser una válvula de retención de bolas. La tercera válvula está dispuesta para abrirse a una presión o carga que sea mayor que la presión o carga de la segunda válvula de los medios de regulación. Esto permite regular automáticamente el caudal de regreso al depósito de líquido una vez que la presión aumenta lo suficiente a medida que se llena la cámara presurizada y se carga el acumulador de energía.

La bomba para el líquido de la máquina es una bomba accionada manualmente, es decir, preferentemente sin ningún medio de accionamiento eléctrico. La bomba puede estar formada por un tercer conjunto de cilindro y émbolo que puede encerrar una cámara de bombeo de tamaño variable. En una realización preferida, la bomba de líquido comprende dos cilindros y dos émbolos asociados a éstos.

La bomba para el líquido está preferentemente diseñada para ser accionada por una disposición de palanca accionada manualmente. La disposición de palanca está diseñada preferentemente para accionar la bomba mediante un movimiento alternativo de la palanca con respecto a una carcasa de la máquina.

En una realización preferida, la disposición de palanca está conectada fijamente a la bomba, preferentemente a un émbolo o cilindro móvil de la bomba. La disposición de palanca puede comprender un mecanismo de palanca de rodilla para transmitir, por ejemplo, un movimiento alternativo de la disposición de palanca a un émbolo de la bomba para accionar la bomba. La disposición de palanca está diseñada preferentemente para transmitir directamente fuerzas incluso más fuertes directamente a la bomba de líquido. En particular, la disposición de palanca carece preferentemente de un acoplamiento deslizante o similar.

El depósito de líquido de la máquina está diseñado preferentemente para almacenar líquido a presión atmosférica. El depósito de líquido puede incluir medios para calentar el líquido dentro del tanque, por ejemplo, mediante resistencias, medios de inducción o radiación. El depósito de líquido también puede comprender una válvula de sobrepresión, como por ejemplo, una válvula de retención.

Preferentemente, la máquina comprende además una válvula de liberación dispuesta entre la cámara presurizadora de líquido y la cámara de preparación y que está diseñada para liberar selectivamente agua a presión desde la cámara de líquido a presión a la cámara de preparación. Por consiguiente, se puede proporcionar líquido presurizado selectivamente a la cámara de preparación, por ejemplo, después de que se haya puesto una dosis de ingredientes de bebida en la cámara de preparación.

Preferentemente, la máquina comprende además una salida para bebidas para permitir el drenaje de la bebida resultante desde la cámara de preparación de bebidas hasta, por ejemplo, un recipiente como una taza de café. La dosis de ingredientes de bebida es preferentemente una cápsula o cartucho que contiene ingredientes de bebida abiertos o cerrados como se conoce en el presente campo de la técnica. De este modo, la cámara de preparación está adaptada preferentemente para recibir y alojar una cápsula específica.

Una cápsula para ser utilizada con la presente máquina de preparación de bebidas puede comprender en particular café molido para preparar una bebida de café, preferentemente una bebida de espresso, tras la interacción del líquido presurizado con los ingredientes ubicados en la cápsula. La cápsula también puede comprender ingredientes alternativos o adicionales tales, como por ejemplo, café soluble, hojas de té, etc.

Breve descripción de las figuras

Otras características, ventajas y objetos de la presente invención resultarán evidentes para un experto en la lectura a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones de la presente invención, cuando se toma juntamente con las figuras de los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista lateral en perspectiva de una realización preferida de la máquina de preparación de bebidas (con parte de la carcasa 11 eliminada) según la invención.

La figura 2 es una vista parcial lateral en perspectiva de la máquina en particular que muestra una disposición de palanca y medios de control de caudal de la máquina según la figura 1.

Las figuras 3a y 3b son vistas laterales en sección de un primer estado vacío y un segundo estado lleno de la cámara presurizadora de líquido de la máquina correspondientes a un estado no cargado (liberado) y un estado cargado (comprimido) del acumulador de energía potencial.

Las figuras 4a y 4b son vistas en sección transversal de la máquina tras una primera etapa de la operación de llenado de la cámara de líquido de presurización en la que se extrae líquido del depósito de líquido a la bomba. Las figuras 5a y 5b son vistas en sección transversal de la máquina en una segunda etapa de la operación de llenado de la cámara de líquido de presurización en la que el líquido se transporta desde la bomba a la cámara de líquido de presurización.

Las figuras 6a y 6b son vistas en sección transversal de la máquina en el estado de llenado de la cámara de líquido de presurización y muestran el caudal de líquido tras el funcionamiento adicional de la bomba en este estado.

Las figuras 7a y 7b son vistas laterales en sección transversal de la máquina y muestran una válvula de liberación de la máquina.

Las figuras 8a y 8b son vistas laterales en sección transversal de la máquina según una variante de la invención y muestran una etapa de llenado de la cámara presurizada a través de la segunda válvula.

La figura 8c es una vista lateral en sección transversal de la máquina según la variante de las figuras 8a y 8b en el estado lleno de la cámara de líquido de presurización y muestra el caudal de líquido tras el funcionamiento adicional de la bomba en este estado.

Descripción detallada de las figuras

Con respecto a las figuras 1 a 3b, se describirá una máquina preferida de preparación de bebidas 20 según la presente invención. La máquina 20 es preferentemente una máquina de preparación de bebidas portátil, tal como en particular una máquina de espresso portátil. Sin embargo, la invención también se aplica a una máquina no portátil, tal como una máquina de café de sobremesa.

La máquina 20 está diseñada para proporcionar un líquido presurizado a una dosis de ingredientes de bebida tal como una cápsula de café 10 que puede colocarse selectivamente en una cámara de preparación 5 de la máquina. Por tanto, la cámara de preparación 5 está adaptada preferentemente para recibir y alojar dicha cápsula de café. La cápsula de café se puede colocar en la cámara de preparación 5 al extraer una tapa 11a de una carcasa 11 de la máquina. La tapa 11a puede conectarse mediante un tornillo o una conexión de tipo rampa (por ejemplo, un cuarto de vuelta) a la máquina 20. La carcasa 11 tiene preferentemente forma esencialmente cilíndrica y puede comprender una salida para la bebida (no mostrada) para que la bebida resultante sea evacuada de la cámara de preparación, por ejemplo, hacia un recipiente como una taza de café.

La máquina 20 puede comprender una interfaz de usuario 13 que puede comprender al menos un interruptor principal y/o indicadores de retroalimentación relacionados con diferentes modos de funcionamiento de la máquina. Por ejemplo, la interfaz de usuario puede comprender indicadores de estado para la temperatura de calentamiento del líquido y un estado de posición del acumulador de energía (como sensores Reed).

La máquina 20 comprende una bomba 2 de líquido accionada manualmente que preferentemente es accionada por una disposición de palanca 9 conectada a la bomba. La disposición de palanca 9 puede estar vinculada a la carcasa 11 de la máquina. La disposición de palanca 9 está diseñada preferentemente para ser accionada en movimiento de vaivén hacia afuera y hacia la carcasa 11 de la máquina 20. En el estado que se muestra en las figuras 1 y 2 la disposición de la palanca sobresale de la carcasa 11 de la máquina. En el estado que se muestra en las figuras 7a, 7b, la disposición de palanca 9 está completamente retraída y, por lo tanto, está esencialmente a ras con el resto de la carcasa 11 de la máquina. La disposición de palanca está preferentemente articulada a la carcasa 11 de la máquina y puede comprender una palanca de rodilla 9a que conecta la disposición de palanca 9 a la bomba de líquido 2 preferentemente a un cilindro móvil 2a guiado alrededor de un émbolo fijo de la bomba 2. Evidentemente, la disposición se puede invertir con la palanca 9a conectada a un émbolo móvil 2a en un cilindro fijo de la bomba 2. La disposición de palanca de rodilla 9a puede disponerse además mecánicamente con la bomba para activar la bomba, es decir, el cilindro o el émbolo, solo después de que se consiga un desplazamiento angular mínimo de la palanca, por ejemplo, 5-10 grados, desde la posición completamente retraída (en una referencia de cero grados) para dejar espacio para manipular la palanca correctamente antes de iniciar eficazmente la acción de bombeo. Naturalmente, la disposición de palanca puede ser simétrica con respecto al plano longitudinal de la máquina en donde comprenda un par de palancas 9a; cada una vinculada a un cilindro 2a de la bomba.

La máquina 20 comprende además un depósito de líquido 3 en conexión fluida a la bomba 2 y para contener una cantidad predefinida de líquido a (aproximadamente) presión atmosférica. El depósito de líquido 3 está preferentemente diseñado para ser llenado a través de un conducto de llenado específico. El depósito de líquido 3 puede comprender además una válvula de sobrepresión 18. Además, el depósito de líquido 3 puede comprender medios de calentamiento integrados (no mostrados) tales como por ejemplo, resistencias, medios de inducción o radiación diseñados para calentar el líquido retenido en ellos a una temperatura deseada. Los medios de calentamiento pueden funcionar con baterías. Para este propósito, la máquina puede comprender una fuente de energía preferentemente recargable, tal como una batería integrada.

La máquina 20 comprende además una cámara presurizadora de líquido 1 diseñada para llenarse con una cantidad predefinida de líquido al accionar la bomba de líquido 2. La cámara de presurización de líquido 1 está así al menos en comunicación fluida con la bomba 2 de la máquina. La cámara presurizadora de líquido 1 está formada por un primer conjunto de cilindro y émbolo 1a, 1b que pueden moverse entre sí para variar el tamaño de la cámara de líquido 1 encerrada en ella.

La máquina comprende además un acumulador de energía potencial 4 que comprende preferentemente un fluido gaseoso o un resorte y cuyo acumulador de energía está asociado a la cámara presurizadora de líquido 1. El acumulador de energía 4 está diseñado para ser llevado desde una posición sin carga (véase la figura 3a) a una posición cargada (véase la figura 3b) tras llenar la cámara presurizadora de líquido 1. El acumulador de energía 4 comprende preferentemente un segundo conjunto de cilindro y de émbolo 4a, 4b que pueden moverse entre sí para definir en su interior una cámara 4c para contener el fluido gaseoso. Por lo tanto, la cámara 4c es de tamaño variable, proporcionando así una compresión del fluido encerrado tras reducir el tamaño de la cámara.

El cilindro 4a del segundo conjunto de cilindro y émbolo 4a, 4b está colocado preferentemente coaxialmente dentro del cilindro 1a del primer conjunto de cilindro y émbolo 1a, 1b. El émbolo 1b del primer conjunto 1a, 1b es preferentemente susceptible de replegarse dentro de su cilindro 1a para mover el cilindro 4a del segundo conjunto 4a, 4b mientras que el émbolo 4b del segundo conjunto permanece preferentemente fijo para comprimir el fluido dentro de la cámara 4c.

Un diámetro del émbolo 1 b del primer conjunto 1a, 1b puede estar entre 15 y 50 mm, por ejemplo, 34 mm. La carrera del émbolo puede estar entre 30 y 80 mm, como por ejemplo 50 mm. El diámetro del cilindro 4a del segundo conjunto es ligeramente menor que el diámetro del émbolo 1b del primer conjunto para encajar coaxialmente dentro del émbolo 1b. El émbolo 1b y el cilindro 4a también pueden ser el mismo elemento (por ejemplo, para la reducción de piezas). Para variar el volumen de la cámara de presurización de líquido 1, se puede variar la carrera y/o el diámetro del conjunto de émbolo 4a, 4b. Variando solo la carrera, la presión del líquido entregada a la cámara de preparación permanece sin cambios. Al variar el diámetro, la presión del líquido suministrado a la cámara de preparación se puede modificar en consecuencia para adaptar la máquina a diferentes tipos de bebidas y/o cápsulas. Esto también se puede hacer adaptando la presión del gas o la carga del resorte del acumulador de energía.

En una variante (no ilustrada), el cilindro 4a puede fijarse a la carcasa del dispositivo y el émbolo 4b puede ser la parte móvil con respecto al cilindro. En este caso, el émbolo 4b puede disponerse, en un extremo, el émbolo del acumulador y en el extremo opuesto para formar también el émbolo 1b de la cámara de agua a presión.

El depósito 3, la bomba de líquido 2, la cámara presurizadora de líquido de 1 y la cámara de preparación 5 están preferentemente en conexión fluida. Para este propósito, la máquina 20 comprende un circuito de fluido específico, por ejemplo, formado por conductos específicos 17 que interconectan las respectivas partes 1, 2, 3, 5.

La máquina 20 comprende además medios de control de caudal 6a, 6b diseñados para regular la cantidad de líquido transportado desde la bomba de líquido 2 a la cámara presurizadora de líquido 1 dependiendo de una posición de funcionamiento del acumulador de energía potencial 4. Los medios de control de caudal 6a, 6b comprenden preferentemente al menos dos modos, en el que en un primer modo el líquido se transporta desde la bomba 2 a la cámara de presurización 1 y un segundo modo en el que el líquido se transporta de regreso desde la bomba al depósito de líquido 3. Por consiguiente, el movimiento de la disposición de palanca 9 conectada a la bomba 2 todavía está habilitado incluso cuando la cámara de presurización 1 está en su estado lleno mientras la presión en la línea para fluidos y las fuerzas mecánicas en la palanca o palancas sean bajas.

Los medios de control de caudal 6a, 6b comprenden un sistema de dos válvulas 6a, 6b dispuestas en el circuito de fluido entre el depósito de líquido 3 y la cámara de presurización 1, por lo que la primera válvula 6a está situada en un recorrido del fluido entre la bomba 2 y el depósito de líquido 3 y la segunda válvula 6b está situada en el recorrido del fluido entre la primera válvula 6a y la cámara presurizadora de líquido 1.

Tal como se muestra, por ejemplo, en las figuras 2 y 3a, la primera válvula 6a está dispuesta preferentemente en una unión en T del circuito de fluido que interconecta la bomba 2, un conector 14 para conectar al depósito de líquido 3 y un conector 15 para conectar a la cámara presurizadora de líquido 1. El conector 15 puede estar conectado a la cámara presurizadora de líquido 1 por medio de un elemento tubular 17 y un conector 16 concreto de la cámara de líquido 1. La segunda válvula 6b está dispuesta preferentemente en la trayectoria de fluido desde la primera válvula 6a hasta la cámara presurizadora de líquido 1. La segunda válvula 6b puede, por ejemplo, estar situada dentro o cerca del conector 15.

El funcionamiento de los medios de control de caudal 6a, 6b durante el funcionamiento de la bomba se describirá en detalle a continuación con respecto a las figuras 4a, 4b y 5a, 5b.

Las figuras 4a y 4b se refieren a un estado inicial de la máquina de preparación de bebidas, en el que se ha colocado una cápsula 10 nueva/sin usar en la cámara de preparación 5 y en el que la cámara presurizadora de líquido 1 está en su estado vacío. En consecuencia, el acumulador de energía 4 está en su estado sin carga.

En una primera etapa de un movimiento de vaivén de la disposición de palanca 9, el líquido se transporta primero desde el depósito de líquido 3 a la válvula 6a a través de un conducto 21 (véase las flechas A), un paso o conducto 22 en donde un pasador 25 de la válvula 6a está guiado y un conducto 23 entre la válvula 6a y la bomba. La válvula 6a se abre así (véase la flecha B en la figura 4a) por la depresión provocada en la bomba de líquido 2, permitiendo así que el líquido pase por la válvula 6a, en particular en el conducto 22 en el que es guiado el pasador 25.

Durante el funcionamiento adicional de la disposición de palanca 9 en una segunda etapa, preferentemente en la dirección opuesta como en la primera etapa mostrada en las figuras 4 y 4b, la bomba 2 realiza una etapa de presión. En esta etapa, se expulsa agua de los cilindros 2a de la bomba 2 a la cámara presurizadora de líquido 1. Por lo tanto, debido a la presión aplicada en el conducto 22 por la bomba 2 y como no hay suficiente contrapresión en el conducto 22 en donde se guía el pasador 25 de la válvula 6a, la válvula 6a permanece en su posición cerrada (normal), cerrando así el conducto 22 (ver flecha B). El caudal de líquido (véase flechas C) aplicado en los conductos 23, 24 conduce así a una apertura de la segunda válvula 6b (véase flecha D) para permitir una comunicación fluida entre la bomba 2 y la cámara presurizadora de líquido 1 (véase también la flecha C en la figura 5b). La segunda válvula 6b es preferentemente una válvula de retención que permite una comunicación fluida desde el conducto 24 a la cámara de presurización de líquido 1 solamente.

La primera y segunda etapas que se muestran en las figuras 4a, 4b y 5a, 5b se llevan a cabo preferentemente de forma continua durante el movimiento de vaivén de la disposición de palanca 9 y, por lo tanto, durante el funcionamiento de la bomba 2 (por ejemplo, movimiento de vaivén de los cilindros 2a), de manera que se llene continuamente la cámara de líquido 1 y cargue simultánea el acumulador de energía 4. Esto se lleva a cabo, hasta que la cámara presurizadora de líquido 1 se lleva a su estado (completamente) lleno como se muestra en las figuras 6a, 6b y en cuyo estado el acumulador de energía 4 está en su posición cargada.

En esta configuración de la máquina 20, la primera válvula 6a se mantiene en una posición de apertura forzada. Esto se obtiene preferentemente mediante una superficie de acoplamiento específica 7 que se acopla con la cabeza de pasador 27 de la válvula tras alcanzar la posición cargada del acumulador de energía 4. La superficie de acoplamiento 7 está dispuesta preferentemente en una superficie lateral exterior del émbolo 1b del primer conjunto de cilindro y émbolo 1a, 1b. La superficie de acoplamiento 7 puede ser una superficie inclinada o curva que se acopla gradualmente con la cabeza de alfiler 27 de la válvula 6a tras alcanzar la posición cargada del acumulador y la posición de apertura forzada de la válvula 6a.

En esta posición abierta de la primera válvula 6a, el líquido solo puede transcurrir desde el depósito de líquido 3 a la bomba de líquido 2 hacia adelante y hacia atrás (véase flecha E) en los conductos 21, 22, 23 durante el funcionamiento de la disposición de palanca 9 y la operación de bombeo de vaivén de la bomba. De ese modo, la segunda válvula 6b permanece en su posición cerrada (normal) ya que no hay suficiente presión en el conducto 24 que conduciría a una apertura de la segunda válvula 6b. Por consiguiente, el usuario de la máquina 20 puede mover hacia arriba y hacia abajo la disposición de palanca 9 y volver a colocarla en la posición de reposo. La cámara presurizadora de líquido 1 está llena, el acumulador de energía 4 está en su posición cargada y la máquina 20 está, por tanto, lista para dispensar líquido a la cámara de preparación 5.

A fin de proporcionar selectivamente líquido a presión desde la cámara presurizadora de líquido 1 a la cámara de preparación 5, la máquina 20 comprende además una válvula de liberación de líquido 12 (véase la figura 7a) dispuesta entre la cámara presurizadora de líquido 1 y la cámara de preparación 5. Por tanto, el usuario puede abrir la válvula de liberación de líquido 12, por ejemplo, al apretar un botón de activación 12b (véase figura 7b) dispuesto en una superficie de la carcasa 11 de la máquina. Entonces se proporcionará líquido a presión desde la cámara presurizadora de líquido 1 a la cámara de preparación 5 y, por lo tanto, a la cápsula contenida 10 en ella, por ejemplo, a través de un conducto 12a que interconecta estas partes. La bebida resultante puede desaguarse luego desde una abertura de salida (no mostrada) de la máquina 20 a un recipiente.

En una realización preferida de la invención, la posición del acumulador de energía 4 y/o del émbolo 1b de la cámara de presurización también puede controlarse mediante sensores de posición para proporcionar una retroalimentación precisa con respecto a un estado vacío y lleno de la cámara presurizadora de líquido 1. Los sensores de posición pueden comprender o consistir en sensores Hall.

La máquina 20 puede comprender además una unidad de control diseñada para controlar la activación eléctrica del botón de liberación 12 de manera que se active solo cuando se cumplan ciertos parámetros tales como la cámara de agua que se está llenando y la temperatura del líquido dentro de valores objetivo predefinidos.

La figura 8a representa una variante de la máquina de la invención. La máquina comprende los mismos medios técnicos que en la realización anterior excepto por la superficie de acoplamiento 7 que se sustituye por una tercera válvula 6c. En la etapa de carga de la bomba de líquido 2, los cilindros 2a se mueven para extraer líquido del depósito de líquido 3 (dirección B). Como en la figura 4a, la primera válvula 6a se abre por diferencia de presión y el líquido fluye desde el depósito de líquido al conducto 21, al conducto 22 y al conducto 23 para llenar los cilindros 2a. Está presente una tercera válvula 6c que puede colocarse para desviar la válvula 6a y conectando de manera fluida el conducto 23 curso abajo de la primera válvula 6a al conducto 21 aguas arriba de la válvula 6a. La tercera válvula 6c está dispuesta como una válvula unidireccional de manera que el líquido no puede fluir desde el depósito de líquido al cilindro sino sólo en la dirección opuesta, es decir, desde el cilindro al depósito de líquido a través de un pequeño conducto 26.

Como se muestra en la figura 8b, el caudal de líquido no es posible a la presión de llenado de la cámara presurizada 1 de manera que solamente la segunda válvula 6b puede abrirse como se ilustra en la Fig. 8a. Para ello, la tercera válvula 6c se carga con una carga de resorte que se ajusta más alta que la carga de resorte de la segunda válvula 6b que conduce a la cámara presurizada 1. Cuando la bomba de líquido se mueve en vaivén, los cilindros 2a se mueven para expulsar el líquido hacia el conducto 23 que abre así la segunda válvula 6b para llenar la cámara presurizada 1 (dirección C). La primera válvula 6a y 6c permanecen ambas cerradas.

Las etapas de carga y llenado de las figuras 8a y 8b continúan hasta que se llena la cámara presurizada. En el estado cargado de la cámara presurizada 1, el líquido es recirculado por la primera válvula 6a (figura 8a) y la tercera válvula 6c (figura 8c) como se muestra en la dirección E. El movimiento alternativo de la bomba de líquido proporciona una recirculación de líquido al depósito de líquido 1 por la tercera abertura de la válvula 6c. No puede circular más líquido a través de la segunda válvula 6b y la presión en el conducto 23 llega a ser lo suficientemente alta para abrir la tercera válvula 6c y mantenerla abierta. El líquido pasa a través de la tercera válvula 6c y a través del conducto 26, el paso 22 de regreso al depósito de líquido 3. La siguiente etapa empieza de nuevo extrayendo líquido en los cilindros 2a a través de la primera abertura de la válvula 6a.

Por lo tanto, a diferencia del modo de realización anterior, en esta, la recirculación no se obtiene forzando la apertura de la primera válvula en la dirección de retorno de líquido en función de la posición de llenado de la cámara presurizada 1, sino proporcionando una tercera válvula dispuesta opuesta a la primera válvula y que la desvía en la dirección de la bomba de líquido al depósito de líquido 3 y se abre dependiendo de la presión del líquido entre la bomba de líquido y la cámara presurizada 1. Cuando la presión del líquido, en particular en el conducto 23, alcanza un valor umbral correspondiente a un nivel máximo de llenado de la cámara presurizada 1, la recirculación o la tercera válvula 6c se abre para permitir que el líquido regrese al depósito de líquido a través del conducto 26 curso arriba de la primera válvula 6a.

Cabe destacar que la tercera válvula 6c puede estar provista dentro del pasador de la primera válvula 6a con un orificio pasante de líquido central, como otra disposición constructiva, si bien aún abriéndose en la dirección opuesta a la de la primera válvula con relación a su paso 22.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de preparación de bebidas (20) para proporcionar un líquido presurizado a una dosis de ingredientes de bebida (10) tal como una cápsula de café, comprendiendo la máquina:

una cámara presurizadora de líquido (1) diseñada para llenarse con una cantidad predefinida de líquido al operar una bomba de líquido (2) conectada a un depósito de líquido (3) de la máquina,

un acumulador de energía potencial (4) asociado a la cámara presurizadora de líquido (1) y que está diseñado para ser llevado a una posición cargada al llenar la cámara presurizadora de líquido (1),

una cámara de preparación (5) para recibir la dosis de ingredientes de bebida (10) y que está diseñada para ponerse selectivamente en comunicación fluida con la cámara presurizadora de líquido (1),

la máquina (20) comprende además medios de control de caudal (6a, 6b) diseñados para regular la cantidad de líquido transportado desde la bomba de líquido (2) a la cámara presurizadora de líquido (1) de acuerdo con al menos dos modos de control de caudal dependiendo del llenado estado de la cámara de presurización (1); y caracterizada por el hecho de que los dos modos comprenden un primer modo de control de caudal en el que el líquido se transporta desde la bomba (2) a la cámara de presurización (1) y un segundo modo de control de caudal en el que el líquido es llevado desde la bomba (2) de regreso al depósito de líquido (3) de la máquina.

2. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 2, en la que los medios de control de caudal (6a, 6b) permiten un funcionamiento de la bomba (2) en la posición cargada del acumulador de energía potencial (4) sin llenar más la cámara presurizadora de líquido (1).

3. La máquina de preparación de bebidas según las reivindicaciones 1 o 2, en la que las posiciones funcionales del acumulador de energía potencial (4) comprenden la posición cargada del acumulador de energía (4) y al menos una posición sin cargar.

4. La máquina de preparación de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los medios de control de caudal comprenden un sistema de al menos dos válvulas (6a, 6b) dispuestas en un recorrido del fluido entre el depósito de líquido (3) y la cámara de presurización (1).

5. La máquina de preparación de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una primera válvula (6a) de los medios de control de caudal está situada en un recorrido del fluido entre la bomba (2) y el depósito de líquido (3) y una segunda válvula (6b) de los medios de control de caudal está situado en un recorrido del fluido entre la primera válvula (6a) y la cámara presurizadora de líquido (1).

6. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 5, en la que la primera válvula (6a) está diseñada para acoplarse selectivamente y mantenerse en una posición de apertura forzada en la posición cargada del acumulador de energía potencial (4).

7. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 6, en la que la posición de apertura forzada de la primera válvula (6a) permite una comunicación fluida únicamente entre el depósito de líquido (3) y la bomba de líquido (2).

8. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 6 o 7, en la que la primera válvula (6a) está diseñada para acoplarse y mantenerse en su posición abierta por una superficie de acoplamiento (7) de un émbolo (1b) de la cámara presurizadora de líquido (1) y/o el acumulador de energía potencial (4).

9. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 5, en la que se proporciona una tercera válvula (6c) que está dispuesta para dirigir el líquido de regreso al depósito de líquido (3) cuando la presión entre la bomba de líquido y la cámara presurizada (1) excede un umbral dado y/o la cámara presurizada (1) está suficientemente llena.

10. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 9, en la que la tercera válvula (6c) es una válvula unidireccional dispuesta para desviar la primera válvula (6a) en la dirección hacia el depósito de líquido (3).

11. La máquina de preparación de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la bomba de líquido (2) está diseñada para ser accionada por una disposición de palanca accionada manualmente (9).

12. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 11, en la que la disposición de palanca (9) está diseñada para hacer funcionar la bomba (2) mediante un movimiento de vaivén de la disposición de palanca (9) con respecto a una carcasa (11) de la máquina.

13. La máquina de preparación de bebidas según la reivindicación 11 o 12, en la que la disposición de palanca (9) está conectada de forma fija a la bomba (2), preferentemente a un émbolo o cilindro móvil (2a) de la bomba.

14. La máquina de preparación de bebidas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la máquina comprende además una válvula de liberación (12) dispuesta entre la cámara presurizadora de líquido (1) y la cámara de preparación (5) y diseñada para liberar selectivamente agua presurizada de la cámara presurizadora de líquido (1) a la cámara de preparación (5).