Dispositivo para detectar una cápsula en un aparato de producción de bebidas.

Dispositivo para detectar una cápsula (2) en un aparato de producción de bebidas,

que comprende un receptáculo(1) para recibir dicha cápsula (2), que contiene un ingrediente de una bebida, teniendo dicho receptáculo (1) unaabertura superior para insertar la cápsula (2) y una pared de fondo, caracterizándose el aparato porque comprende,como mínimo, un medio (4) para detectar la posición relativa de una superficie externa de la cápsula en elreceptáculo; siendo dicha posición relativa representativa de las dimensiones de la cápsula cuando la cápsula estádispuesta en el receptáculo, y medios (12) para proporcionar un código que está relacionado con la posición relativadetectada de dicha superficie.

Dispositivo para detectar una cápsula en un aparato de producción de bebidas Sector de la invención La invención se refiere a un medio detector asociado a un aparato para la producción de bebidas para preparar una bebida con la utilización de una cápsula que contiene un ingrediente de la bebida.

Antecedentes técnicos La preparación de una bebida mediante una cápsula que contiene un ingrediente de la bebida es conocida. En general, la cápsula es insertada en un dispositivo de producción de bebidas, tal como una máquina de café, se alimenta líquido a la cápsula y se extrae una bebida de la cápsula bajo presión o por gravedad.

La preparación de una bebida por utilización de centrifugación es conocida. El principio consiste básicamente en disponer un ingrediente de una bebida en un contenedor de la cápsula, alimentar líquido en el receptáculo y hacer girar el receptáculo a elevada velocidad para asegurar la interacción entre el líquido y el material en polvo, creando un gradiente de presión de líquido en el receptáculo; dicha presión aumenta gradualmente desde el centro hacia la periferia del receptáculo. Al atravesar el líquido el lecho de café, tiene lugar la extracción de los compuestos del café y el extracto líquido es obtenido fluyendo hacia la periferia del receptáculo.

El término “cápsula” se refiere a cualquier contenedor flexible, rígido o semirrígido que contiene el ingrediente de una bebida. Otros sinónimos de la expresión cápsula son: vaina (“pod”) , placa (“pad”) , “cartucho” o “bolsa”. La cápsula puede ser de una sola utilización. El contenedor puede ser llenado también con el ingrediente por el usuario para formar la cápsula justamente antes de la utilización.

El término ingrediente significa cualquier sustancia de bebida adecuada tal como café molido, café soluble, té en hojas, té soluble, té herbáceo, material de leche en polvo, material culinario en polvo, alimentos infantiles y combinaciones de los mismos.

Algunos sistemas existentes para identificar una cápsula en un dispositivo de producción de bebidas utilizan sensores mecánicos, ópticos o magnéticos. No obstante, en general, estos sistemas requieren un marcador específico sobre la cápsula, tal como marcas mecánicas, código de barras o una etiqueta magnética para posibilitar

la diferenciación de una cápsula con respecto a otra. El disponer estos marcadores conduce a limitaciones técnicas en la cápsula y es costoso. Además, ciertos marcadores en la cápsula son sensibles al vapor o al líquido del medioambiente que rodea la cápsula. Por lo tanto, no siempre queda asegurada una lectura fiable del marcador. El documento W02010/026053 se refiere a un dispositivo para la producción controlada de una bebida utilizando fuerzas centrífugas. La cápsula puede comprender un código de barras dispuesto en una cara externa de la cápsula y que posibilita la detección del tipo de cápsula y/o la naturaleza de los ingredientes facilitados dentro de la cápsula a efectos de aplicar un perfil de extracción predefinido para la preparación de la bebida.

Otro dispositivo es el que se da a conocer en el documento US 2008/187638.

Resumen de la invención El objetivo de la invención consiste en facilitar un dispositivo para la detección de una cápsula insertada en un receptáculo de una manera más simple y efectiva, para controlar de manera fiable los parámetros de funcionamiento de la preparación de la bebida tales como los parámetros de descarga y parámetros físicos del líquido suministrado al aparato de producción de bebidas. En particular, la invención no requiere la utilización de los marcadores o señales tradicionales en la cápsula tales como el típico código de barras, etiqueta magnética u otros medios de reconocimiento, haciendo así la cápsula mucho más económica e impidiendo el riesgo de funcionamiento defectuoso en las condiciones de preparación de la bebida.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo para la detección de una cápsula en un aparato para la producción de bebidas, comprendiendo un receptáculo para recibir dicha cápsula que contiene el ingrediente de la bebida, teniendo dicho receptáculo una abertura superior para insertar la cápsula y una pared de fondo, caracterizándose el dispositivo por comprender, como mínimo, un medio para detectar la posición relativa de una superficie externa de la cápsula en el receptáculo; siendo representativa dicha posición de las dimensiones de la cápsula cuando esta está dispuesta en el receptáculo, y medios para proporcionar un código relacionado con la posición relativa detectada de dicha superficie.

En general, los medios de detección comprenden preferentemente un vástago hueco detector desplazable, retráctil, dispuesto para detectar la posición de la pared de fondo de la cápsula.

Los medios para proporcionar un código comprenden, preferentemente, medios de medición óptica, un sensor

magnético o medios detectores resistivos para determinar la posición relativa de los medios sensores y proporcionar un código binario o analógico.

En la modalidad preferente, el receptáculo está dispuesto para girar alrededor de un eje que es perpendicular a la pared de fondo del receptáculo.

El medio detector proporciona un código al aparato de bebidas que puede ser utilizado para controlar los parámetros de funcionamiento de la preparación de la bebida de dicho aparato de producción de bebidas.

Los parámetros de funcionamiento pueden comprender la velocidad de rotación del receptáculo y/o los parámetros de descarga y parámetros físicos del líquido suministrado en la cápsula y que fluye de modo pasante. Estos parámetros de descarga y parámetros físicos pueden incluir el caudal, el volumen, la temperatura de calentamiento del líquido suministrado y combinaciones de los mismos.

Más particularmente, los medios sensores comprenden una varilla que desliza a lo largo de un eje coaxial con el eje de rotación y que pasa por un orificio de la cara interna de la pared interna del fondo del receptáculo, estando dotada dicha varilla de un resorte que mantiene un extremo de la varilla levantado dentro del receptáculo, comprendiendo dicho dispositivo medios para medir la posición del extremo de la varilla que desliza a lo largo del vástago hueco.

De acuerdo con una configuración del dispositivo, el vástago hueco está fijado al receptáculo, perpendicularmente, en el centro de la cara externa del fondo. La varilla puede estar dividida en varias partes, pasando cada una a través de un orificio cerca del centro del receptáculo. Después de atravesar el orificio, todas las partes de la varilla deslizan hacia fuera, a lo largo del vástago hueco, en función de las dimensiones de la cápsula insertada en el receptáculo. La posición del extremo de cada una de las partes a lo largo del vástago hueco es determinada por los medios de medición. Esta configuración podría presentar un inconveniente con respecto a la estanqueidad al agua entre el interior y el exterior del receptáculo a causa de posibles fugas de líquido a través de los orificios en los que pasan las partes de la varilla.

Para superar este posible inconveniente y para hacer más fácil el proceso de fabricación, una configuración preferente comprende un receptáculo que gira alrededor de un eje de un vástago hueco cilíndrico fijado en el centro, y perpendicularmente a la cara externa del fondo del receptáculo. El vástago hueco forma un orificio en el centro de la cara interna del fondo del receptáculo. El dispositivo comprende una varilla que desliza en el vástago hueco y pasa a través del orificio de la cara interna del fondo del receptáculo. La varilla está dotada de un resorte que mantiene un extremo de la varilla levantado dentro del receptáculo en contacto con la cápsula, el otro extremo desliza dentro del vástago hueco en posiciones que dependen de las dimensiones de la cápsula. Esta solución, incluyendo una varilla en una parte deslizante dentro del vástago hueco en vez de fuera del mismo, está mejor adaptada para hacer estanco el receptáculo con un retén de estanqueidad solamente alrededor de la varilla, por debajo del orificio del receptáculo.

Las cápsulas se encuentran a disposición en diferentes tamaños dependiendo de su contenido y del tipo de bebida a producir. La posición de los extremos de la varilla varía con las dimensiones de la cápsula insertada en el receptáculo. Una cápsula grande, que ocupa la casi totalidad del volumen del receptáculo, empuja la varilla hasta el fondo del receptáculo, mientras que la posición del extremo del vástago hueco es... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para detectar una cápsula (2) en un aparato de producción de bebidas, que comprende un receptáculo (1) para recibir dicha cápsula (2) , que contiene un ingrediente de una bebida, teniendo dicho receptáculo (1) una abertura superior para insertar la cápsula (2) y una pared de fondo, caracterizándose el aparato porque comprende, como mínimo, un medio (4) para detectar la posición relativa de una superficie externa de la cápsula en el receptáculo; siendo dicha posición relativa representativa de las dimensiones de la cápsula cuando la cápsula está dispuesta en el receptáculo, y medios (12) para proporcionar un código que está relacionado con la posición relativa detectada de dicha superficie.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el que dicho medio detector comprende una varilla detectora retráctil (4) dispuesta para detectar la posición del fondo de la cápsula.

3. Dispositivo, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que los medios para proporcionar un código comprenden un

medio de medición óptica (12) , un sensor magnético o un medio detector de resistencia, para determinar la posición relativa del medio detector y proporcionar un código binario o analógico.

4. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el receptáculo (1) está dispuesto para girar alrededor de un eje (R) perpendicular al fondo del receptáculo.

5. Dispositivo, según la reivindicación 4, en el que el medio detector comprende una varilla (4) que desliza a lo largo de un vástago hueco (3) coaxial con el eje de rotación (R) y que pasa a través de un orificio de la cara interna del fondo del receptáculo, estando dotada dicha varilla de un resorte que mantiene un extremo de la varilla levantado dentro del receptáculo, comprendiendo además dicho dispositivo, medios (12) para medir la posición del extremo de

la varilla, que desliza a lo largo del vástago hueco.

6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque la varilla (4) desliza dentro de un vástago hueco cilíndrico hueco (3) fijado al receptáculo (2) y que pasa a través de un orificio formado por el vástago hueco en el centro de la cara interna del fondo del receptáculo, estando dotada la varilla de un resorte (8) que mantiene un extremo de la varilla levantado dentro del receptáculo, encontrándose el receptáculo en contacto con la cápsula, deslizando el otro extremo dentro del vástago hueco en posiciones que dependen de las dimensiones de la cápsula.

7. Dispositivo, según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque en ausencia de la cápsula (2) en el receptáculo (1) , la varilla tiene una posición neutra, en la que el extremo de la varilla dentro del receptáculo es levantado a la

posición más alta cerca de la abertura superior, mientras que la posición del otro extremo del vástago hueco se encuentra próxima al fondo del receptáculo, encontrándose completamente liberado el resorte (8) .

8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la varilla está formada por una pieza de tubo que desliza sobre una pieza de núcleo integral con el vástago hueco 3 del receptáculo (1) , estando determinado el diámetro de la pieza de núcleo, de manera que el tubo desliza libremente dentro del vástago hueco, entre la pared interna del vástago hueco y la superficie externa de la pieza de núcleo, encontrándose cerrado el primer extremo del tubo situado dentro del receptáculo por un extremo libre cuya cara externa establece contacto con el fondo de la cápsula (2) cuando está insertado dentro del receptáculo, estando dotado el segundo extremo del tubo, como mínimo, con un elemento que atraviesa una ranura (7) realizada en el vástago hueco.

9. Dispositivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque el resorte está dispuesto dentro del tubo entre el extremo libre y el extremo de la pieza de núcleo dentro del vástago hueco (3) , siendo la pieza de núcleo el punto de soporte fijo del resorte, cerrando el otro extremo de la pieza de núcleo el extremo del vástago hueco y formando una pieza de acoplamiento (9) con un vástago hueco de un motor que posibilita la rotación del receptáculo (1) .

10. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el medio para la medición de la posición del extremo de la varilla (4) en el vástago hueco (3) comprende un sensor óptico que incluye una serie de fuentes de luz y una serie de sensores de luz, asociado cada uno de ellos a una correspondiente fuente de luz, proyectando cada fuente de luz dispuesta en diferentes posiciones a lo largo del vástago hueco, un haz de luz sobre

el elemento de la varilla, reflejando dicho elemento el haz de luz hacia un correspondiente sensor de luz proporcionando una señal eléctrica para cada posición de la varilla con respecto a las dimensiones de la cápsula (2)

o la ausencia de la cápsula en el receptáculo (1) .

11. Dispositivo, según la reivindicación 10, caracterizado porque el haz de luz emitido por una fuente de luz del sensor óptico (12) es reflejado en una superficie externa del elemento de la varilla (4) que atraviesa la ranura (7) del vástago hueco o es absorbido por una superficie externa de la varilla o por la superficie externa de la pieza de núcleo dentro del vástago hueco (3) , proporcionando el correspondiente sensor de luz un bit binario con respecto a la reflexión o absorción del haz de luz.

12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque el medio para la medición de la posición del extremo de la varilla (4) en el vástago hueco (3) comprenden un sensor óptico (12) que incluye una serie de sensores de luz y una serie de fuentes de luz, estando situado cada sensor de luz dirigido a una fuente de luz en los niveles que corresponden a las posiciones del elemento en las proximidades del vástago hueco, interrumpiendo dicho elemento el haz de luz entre una fuente de luz y un sensor de luz en función de las dimensiones de la cápsula o de la ausencia de la cápsula (2) en el receptáculo (1) .

13. Dispositivo, según la reivindicación 12, caracterizado porque cada sensor de luz proporciona un bit binario con respecto a la iluminación u ocultación por el elemento de la varilla (4) .

14. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque una parte del vástago hueco (3)

está realizada a base de un material plástico transparente para hacer visible a un sensor óptico el extremo de la varilla (4) que desliza dentro del vástago hueco, estando dicho extremo de la varilla dotado de un elemento que desliza en el vástago hueco entre el extremo de la pieza de núcleo que cierra el vástago hueco y topes dispuestos dentro del vástago hueco a una distancia predeterminada por la posición más alta de la varilla, estando la pieza de núcleo y la varilla o el elemento de la varilla dotados de un recubrimiento de un material reflectante de la luz o un material absorbente de la luz, para proporcionar contraste a los sensores de la luz situados en las proximidades de la parte transparente del vástago hueco.

15. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el vástago hueco (3) , la varilla (4) y la pieza de núcleo están realizados en un material no magnético, estando dotado el extremo de la varilla que desliza dentro del vástago hueco, de un elemento que comprende un imán permanente que desliza en el vástago hueco entre el extremo de la pieza de núcleo que cierra el vástago hueco y topes dispuestos dentro del vástago hueco a una distancia determinada por la posición más elevada de la varilla, y los medios para medición de la posición del extremo de la varilla en el vástago hueco comprenden un sensor magnético que incluye una serie de interruptores de relevador (“reed”) dispuestos en posiciones a lo largo del vástago hueco correspondientes a diferentes dimensiones de la cápsula, siendo accionados los interruptores por el imán permanente fijado al extremo de la varilla que desliza en el vástago hueco con respecto a las dimensiones de la cápsula (2) insertada en el receptáculo (1) o la ausencia de la cápsula.

16. Aparato para la producción de bebidas que comprende el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 30 anteriores.

17. Combinación de un dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y una cápsula (2) que contiene un ingrediente de la bebida en utilización, estando dispuesta dicha cápsula en el receptáculo (1) y comprendiendo una superficie externa en contacto con los medios detectores (4) del dispositivo, que forman un acoplamiento mutuo representativo de las dimensiones de la cápsula; produciéndose un código relacionado con la posición detectada de dicho fondo.