ES2348508T3 - Dispositivo de mezcla comprendiendo un codo de tubo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de mezcla (2) para mezclar un líquido, tal como agua, con un ingrediente instantáneo para formar una bebida, el dispositivo de mezcla (2) comprendiendo: - una cámara de mezcla (13,16, 24); - un rotor (25); en el que la cámara de mezcla (13, 16, 24) comprende una cámara de admisión (13), una cámara de rotor (24) y un codo de tubo (16), en el que el codo de tubo (16) conecta la cámara de entrada (13) a la cámara de rotor (24); en el que el codo de tubo (16) forma un codo con, al principio del codo, una abertura de entrada (29) hasta la cámara de entrada (13) y con, al final del codo, una abertura de salida (31) hacia la cámara de rotor (24); en el que la abertura de entrada (29) se extiende en el plano horizontal; en el que la cámara de entrada (13), al menos a proximidad de su fondo (28), se estrecha en forma de embudo hacia la abertura de entrada (29) del codo de tubo (16), y comprende una abertura de acceso (14) en la parte superior para el suministro del ingrediente instantáneo así como una boca de entrada (12) para el suministro de agua; en el que un conducto de salida (36) para descargar la mezcla producida se conecta a la cámara de rotor (24); y en el que el rotor (25) se provee en la cámara de rotor (24); caracterizado por el hecho de que la pared interna del codo de tubo, en el lado de la curva externa (11), comprende una superficie plana (37) que se define por una primera dirección (H) y una segunda dirección (D); la primera dirección (H) que se extiende en la dirección horizontal y la segunda dirección (D) que se extiende en ángulo recto con respecto a la primera dirección (H), en un ángulo con respecto al plano horizontal y a partir de la abertura de entrada (29) hasta la abertura de salida (31); la superficie plana (37) estando situada perpendicularmente debajo de la abertura de entrada (29); y el lado superior de la superficie plana (37) siendo contiguo a la abertura de entrada (29).
Description
Dispositivo de mezcla comprendiendo un codo de
tubo.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La presente invención se refiere al campo de la
preparación de bebidas instantáneas. La presente invención se
refiere en particular a un dispositivo de mezcla usado para mezclar
un líquido, tal como agua caliente o fría, con un ingrediente
instantáneo, tal como polvo instantáneo o liquido instantáneo, para
hacer una bebida.
Se conocen dispositivos de mezcla en el campo de
la preparación de bebidas instantáneas. Se puede mencionar como
ejemplo WO 03/068039.
Tales dispositivos de mezcla se requieren para
mezclar el líquido, generalmente agua caliente, con el ingrediente
instantáneo, el cual en el caso de WO 03/068039 es un polvo
instantáneo. En referencia a dicho ejemplo de WO 03/068039, tal
dispositivo de mezcla tiene una cámara de mezcla conteniendo un
rotor. La cámara de mezcla se subdivide normalmente en una cámara de
entrada y una cámara de rotor. En la parte superior, la cámara de
entrada está provista con una abertura de acceso a través de la cual
se entregan porciones de polvo instantáneo a la cámara de entrada.
La cámara de entrada tiene también una boca de entrada a través de
la cual se provee el agua caliente. Cuando la cámara de entrada es
redonda y la entrada se orienta radialmente, se produce la mezcla en
la cámara de entrada con el líquido que realiza un movimiento
circular. Desde la cámara de entrada, el líquido con el polvo
instantáneo pasa hacia la cámara de rotor donde se aloja el rotor.
El rotor, como es el caso también en WO 03/068039, se instala
habitualmente de modo que éste gire alrededor de un eje de rotación
horizontal. El resultado de esto, es que normalmente se provee un
codo de tubo entre la cámara de entrada y la cámara de rotor. El
rotor puede realizar varias funciones, opcionalmente en combinación,
y puede, en parte por esta razón, tener varias formas. Una función
consiste en mejorar la mezcla. Otra función consiste en la formación
de espuma de la bebida mediante la mezcla en el aire o por otra vía.
Además otra función es una función de carga. Adicionalmente, una
salida se conecta a la cámara de mezcla, normalmente a la cámara de
rotor cerca del rotor, para descargar la mezcla producida,
generalmente en un recipiente, tal como un vaso, una taza grande,
una taza o un tarro, donde la bebida se puede beber o verter. La
salida se orienta en general horizontalmente y tiene una parte de
descarga en la extremidad con una abertura de flujo saliente que se
dirige hacia abajo por medio de un codo.
Los dispositivos de mezcla conocidos para la
preparación de una bebida instantánea tiene varios defectos, es
decir que hay varios puntos que pueden ser mejorados.
Un problema que ocurre con dispositivos de
mezcla tales como aquellos conocidos por WO 03/068039 es que la
incrustación, que es la incrustación de partículas de ingredientes
instantáneos, se realiza en el codo del tubo que va desde la cámara
de entrada hasta la cámara de rotor, en particular en la curva
externa de éste. Esta incrustación produce una suciedad indeseable y
que debe ser eliminada en una base regular.
Un objeto de la presente invención consiste en
mejorar el flujo directo en el codo del tubo de tal modo que se
impide el depósito de partículas en dicho codo de tubo y por lo
tanto también se impide la incrustación.
El objeto precedente se consigue según la
invención tal como se define en la reivindicación 1 mediante un
dispositivo de mezcla para mezclar un líquido, como agua caliente o
fría, con un ingrediente instantáneo, tal como un polvo instantáneo
o líquido instantáneo, para formar una bebida, el dispositivo de
mezcla comprendiendo:
- -
- una cámara de mezcla;
- -
- un rotor;
En el que la cámara de mezcla comprende una
cámara de entrada, una cámara de rotor y un codo de tubo, en el que
el codo de tubo conecta la cámara de entrada a la cámara de rotor;
donde el codo de tubo forma un codo con, al principio del codo, una
abertura de entrada hacia la cámara de entrada y con, al final del
codo, una abertura de salida hacia la cámara de rotor; en el que la
abertura de entrada se extiende en el plano horizontal; donde la
cámara de entrada, al menos a proximidad del fondo de ésta, se
estrecha en forma de embudo hacia la abertura de entrada del codo de
tubo, y comprende una abertura de entrada en la parte superior para
el suministro del ingrediente instantáneo así como una boca de
entrada para el suministro de agua caliente o fría; donde un
conducto de salida para la descarga de la mezcla producida se
conecta a la cámara de rotor; y donde el rotor se provee en la
cámara de rotor; caracterizado por el hecho de que la pared interna
del codo de tubo, sobre el lado de la curva externa, comprende una
superficie plana que se define por una primera dirección y una
segunda dirección; la primera dirección que se extiende en la
dirección horizontal y la segunda dirección que se extiende en
ángulos rectos con respecto a la primera dirección, en un ángulo con
respecto al plano horizontal y desde la abertura de entrada hasta la
abertura de salida; la superficie plana estando situada
perpendicularmente debajo de la abertura de entrada; y el lado
superior de la superficie plana siendo contiguo a la abertura de
entrada.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El hecho de proveer una superficie plana sobre
el lado de la curva externa en el codo del tubo, la cual superficie
plana se extiende en un ángulo con respecto al plano horizontal
desde la abertura de entrada hasta la abertura de salida, hace que
la velocidad de flujo en esta curva externa sea relativamente alta,
impidiendo así el depósito de partículas, en particular de
partículas de ingredientes instantáneos. La superficie plana que se
sitúa perpendicularmente debajo de la abertura de entrada produce
también las partículas que caen a través de la abertura de entrada y
se posan fácilmente en esta superficie recta y se deslizan hacia
abajo a lo largo de esta superficie plana, recta en la medida en que
éstas ya no son arrastradas por la velocidad de flujo relativamente
alta. En este caso, es importante que el lado superior de la
superficie plana sea contigua a la abertura de entrada de modo que
las partículas que caen hacia abajo son arrastradas inmediatamente
desde el principio del codo. Las partículas que se introducen en el
codo del tubo sobre el lado de la curva externa por lo tanto no son
depositadas en la dirección vertical, o depositadas difícilmente en
la dirección vertical.
Se debe tener en cuenta que la Fig. 2 de WO
03/068039 en el codo de tubo, sobre el lado de la curva externa,
tiene una inclinación que, en 29, es contigua a la abertura de
entrada del codo de tubo y al fondo de la cámara de entrada. No
obstante, ésta no es una superficie plana. La figura en cuestión
muestra una sección transversal de un primera sección cónica del
codo de tubo. Por lo tanto sólo es una línea oblicua, y la
superficie de la curva interna en este caso, en la dirección
tangencial, es curvada y no es plana. Esto produce diferentes
efectos de flujos. Lo mismo ocurre para el lado inferior del codo de
tubo de la Fig. 2 de WO 03/068039, que es también una inclinación,
pero esto muestra de nuevo una vista en sección transversal de una
sección cónica, que forma parte de una superficie curvada en la
dirección tangencial en vez de una superficie plana. Con este
dispositivo de mezcla conocido, el depósito y por lo tanto fenómenos
de incrustación ocurren también en la práctica.
También se debe tener en cuenta que el
solicitante expone en EP 1.116.464 un dispositivo de mezcla que
posee también una inclinación en el fondo del codo de tubo. La
abertura de salida del codo de tubo se determina en este caso, como
lo era, por el colador 22 y la abertura de entrada horizontal del
codo de tubo toca aquí el lado superior del colador 22 o se sitúa
incluso más arriba. En primer lugar, la figura aquí, como se puede
ver claramente y que se ha mencionado también en el texto, es una
vista muy esquemática y, en segundo lugar, el lado superior de esta
inclinación no se une muy claramente a la abertura de entrada del
codo de tubo. Además, también es cierto aquí de que no existe
ninguna evidencia que indique que esta inclinación forma parte de
una superficie plana. Más bien, esta inclinación forma parte de una
superficie cónica y será curvada después al interior del codo de
tubo.
En este caso, también es ventajoso que el lado
superior de la superficie plana sea contiguo esencialmente al fondo
de la cámara de entrada. Esto significa que la abertura de entrada
del codo de tubo se extiende esencialmente en la fondo cónica de la
cámara de entrada. Se asegura así ya inmediatamente que, cuando las
partículas salen de la cámara de entrada, aquellas partículas que
pasan a través del codo de tubo a lo largo del lado de la curva
externa pasan directamente a la largo de la superficie inclinada
plana y no caen hacia abajo en una dirección vertical primero.
En este caso, es también ventajoso que el lado
inferior de la superficie plana sea contiguo esencialmente a la
abertura de salida del codo de tubo. La superficie plana se extiende
después, como se extendía, a través del codo de tubo entero. La
superficie plana puede comprender así el lado entero de la curva
externa del codo de tubo. Gracias al hecho de asegurarse que el lado
inferior de la superficie plana es contiguo a la abertura de salida,
se prevé una superficie plana a lo largo del lado entero de la curva
externa. De esta manera, el resultado es que las partículas que
viajan a lo largo
del lado de la curva externa del codo de tubo pasan a través del codo de tubo a una velocidad relativamente rápida.
del lado de la curva externa del codo de tubo pasan a través del codo de tubo a una velocidad relativamente rápida.
Según otra forma de realización de la invención,
el ángulo de inclinación de la segunda dirección está en la gama de
35º a 55º. En este ángulo, en primer lugar, el paso en el codo de
tubo es suficientemente grande para permitir que el líquido pase y,
en segundo lugar, la superficie plana está suficientemente inclinada
para impedir depósitos e incrustación. Más preferiblemente, el
ángulo de inclinación de la segunda dirección en este conexión está
en la gama de 40º a 50º. En particular, se descubrió que un ángulo
de inclinación de la segunda dirección de aproximadamente 45º
producía resultados óptimos.
Según la invención, también es ventajoso que la
protección vertical de la superficie plana en la abertura de entrada
se superponga al menos sobre el 50%, por ejemplo el 70% o más, de la
abertura de entrada. Esta superposición en particular podrá ser
superior al 80%, por ejemplo al 90% o más. Esto contribuye a un
caudal relativamente fuerte a la largo de la curva externa del codo
de tubo. Se debe tener en cuenta aquí que cuando el codo de tubo es
más o menos cónico en la dirección hacia abajo a lo largo de los
lados, esto supondrá obviamente una superposición inferior al
100%.
Según otra forma de realización de la invención,
el codo del tubo forma un codo de aproximadamente 90º.
Según la invención, también es ventajoso que la
pared interna del codo de tubo, sobre el lado de la curva interna,
tenga una transición angular entre una zona de flujo entrante del
codo de tubo, la cual zona de flujo entrante es contigua a la
abertura de entrada, y una zona de flujo saliente del codo de tubo,
cuya zona de flujo saliente es contigua a la abertura de salida. Tal
transición angular causa fenómenos de tipo agitación en el área de
flujo del codo de tubo, que promueve también la acción de la
superficie plana contra depósitos e incrustación. La transición
angular puede en este caso ser el centro de un borde de arco
arqueado, con ambas extremidades de dicho borde de arco contiguas a
la superficie plana. En este caso, el borde de arco arqueado entero
puede ser angular. Es particularmente ventajoso en este caso que la
transición angular forme un ángulo agudo (es decir un ángulo de 90º
o menos).
Según otra forma de realización ventajosa, el
dispositivo de mezcla es del tipo en el cual el rotor puede girar
alrededor de un eje de rotación horizontal.
Según otro aspecto, la presente invención se
refiere a un dispositivo de preparación de bebida para la
preparación de una bebida instantánea caliente tal y como se define
en la reivindicación 14, el dispositivo de preparación de una bebida
comprendiendo:
- -
- al menos un dispositivo de mezcla según la invención;
- -
- un sistema de suministro de agua para suministrar agua caliente o fría a la boca de entrada de al menos un dispositivo de mezcla;
- -
- al menos un recipiente de almacenamiento para el ingrediente instantáneo;
- -
- un conducto de suministro de ingredientes que conecta el recipiente de almacenamiento a la abertura de acceso de al menos un dispositivo de mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
Según otro aspecto también, la presente
invención se refiere al uso de un dispositivo de mezcla según la
invención para preparar una bebida instantánea caliente o fría, tal
como café, sopa, chocolate caliente, té, caldo, limonada o zumo de
frutas.
La presente invención se explicará más abajo en
referencia a una forma de realización ilustrada en el dibujo, en los
que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de un dispositivo de preparación de bebida según la
invención;
la figura 2 muestra una vista en perspectiva
esquemática del dispositivo de preparación de bebida según la
invención en una posición abierta;
la figura 3 muestra una sección transversal
esquemática de un dispositivo de mezcla según la invención;
la figura 4 muestra una sección transversal
esquemática de un detalle del dispositivo de mezcla según la figura
3;
la figura 5 muestra una vista superior
esquemática en la dirección indicada por la flecha V en la figura 4
del detalle de la figura 4;
la figura 6 muestra una vista superior
esquemática en la dirección indicada por la flecha VI en las figura
4 y figura 5 del detalle de la figura 4;
la figura 7 muestra una vista en sección
transversal en la dirección indicada por las flechas VII de la
figura 3; y
la figura 8 muestra una vista en sección
transversal alternativa correspondiendo a la de la figura 7.
Las figuras 1 e 2 muestran vistas en perspectiva
esquemáticas de un dispositivo de preparación de bebida 1 según la
invención. Este dispositivo de preparación de bebida comprende una
caja esencialmente cerrada 9, una tapa articulada 8, y una puerta
articulada 6. Un panel de control 5 se provee en la puerta 6,
mediante el cual panel de control 5 el usuario puede elegir una
bebida específica. En la parte frontal, en el fondo, dos puntos de
posición 3 para una taza o taza grande se provee en un panel. Sobre
cada punto de posición 3, un punto de distribución 4 para la bebida
está provisto en la puerta 5.
Cuando la puerta está abierta, véase la figura
2, se pueden ver 4 recipientes de almacenamiento 7. Cada recipiente
de almacenamiento puede contener un material de base distinta para
la preparación de una bebida instantánea. Así, por ejemplo, el
recipiente situado a la izquierda 7 puede contener leche en polvo,
el segundo recipiente a la izquierda polvo de café instantáneo para
cappuccino, el tercer recipiente de la izquierda polvo de café
instantáneo para un café normal o expreso, y el recipiente a la
derecha el polvo de sopa instantánea. Los recipientes también pueden
contener líquido instantáneo en vez de polvo instantáneo, y también
se puede proveer recipientes con polvo instantáneo además de
recipientes con líquido instantáneo.
Debajo de los recipientes de almacenamiento 7,
existen 3 dispositivos de mezcla según la invención que se conectan
a los contenedores de almacenamiento a través de conductos de
suministro de polvo. Se debe tener en cuenta que un dispositivo de
preparación de bebida según la invención también puede ser provisto
de algunos o más dispositivos de mezcla según la invención.
\newpage
Según el estándar
NEN-EN-IEC60335-2-75,
tres "áreas" se puede distinguir en el dispositivo de
preparación de bebida según la invención, es decir la conocida
"área de usuario" (artículo 3.109 del estándar), la conocida
"área de mantenimiento" (artículo 3.110 del estándar), y la
conocida "área de servicio" (artículo 3.111 del estándar).
El área de usuario es el espacio donde el
usuario obtiene la bebida El área de usuario es en consecuencia
esencialmente el área accesible desde el exterior, como se ilustra
en la figura 1.
El área de mantenimiento es el espacio donde se
realiza el mantenimiento estándar, normalmente diario, en particular
la recarga de los contenedores de almacenamiento. Con el fin de dar
un acceso al área de mantenimiento, se prevé una puerta articulada 6
en la parte frontal del dispositivo de preparación de bebida 1 y se
prevé una tapa articulada 8 en la parte superior del dispositivo de
preparación de bebida 1. Ocasionalmente también se puede prescindir
de la tapa articulada 8.
La denominada área de servicio se sitúa en el
espacio contenido en la estructura en forma de caja 9. Este área de
servicio sólo es accesible al personal de mantenimiento técnico. El
área de servicio contiene partes eléctricas, tales como la fuente de
energía, motores eléctricos, medios de calentamiento, etc.
La figura 3 muestra una sección transversal de
un dispositivo de mezcla según la invención. Se discutirá
inicialmente este dispositivo de mezcla 2 en términos generales sin
entrar todavía en detalles de la propia invención.
El dispositivo de mezcla 2 comprende una cámara
de mezcla 13, 16, 14. La cámara de mezcla se subdivide en una cámara
de entrada 13, una cámara de rotor 14 y un codo de tubo 16 que
conecta la cámara de entrada 13 a la cámara de rotor 24. La cámara
de rotor 24 contiene un rotor 25. El rotor 25 se acciona por un
motor eléctrico 23, o de forma abreviada un electromotor. Este
electromotor 23 se dispone al exterior de la cámara de rotor y se
conecta al rotor 25 mediante un eje motor 26.
Una campana extractora 10 está provista en la
cámara de entrada 13. Esta campana extractora 10 delimita una
abertura de acceso 14 para la cámara de entrada 13. La campana
extractora 10 tiene también una conexión 15 para conectarse a un
conducto de extracción. Como se puede observar en la figura 2, uno o
más conductos de suministro de polvo 27 se terminan en la abertura
de acceso 14. Durante el uso, el polvo instantáneo, al menos
porciones de polvo instantáneo, se suministran a la cámara de
entrada 13 a través de estos conductos de suministro de polvo 27. En
la cámara de entrada 13, también está presente una boca de entrada
12 para el suministro de agua caliente. Esta agua caliente se
suministra en la dirección horizontal, en la dirección indicada por
la flecha 30, para que fluya en la cámara de entrada. Debido al
hecho de que la cámara de entrada está en forma de bol, el agua
caliente efectuará así un movimiento vorticial. El polvo
instantáneo, que se suministra en la cámara de entrada a través de
la abertura de acceso 14, será por consiguiente ya mezclada con el
agua caliente en la cámara de entrada y será capaz de disolverse
completa o parcialmente durante el proceso.
Debido a la presencia del agua caliente, habrá
vapor en la cámara de entrada 13 y debido a la presencia del polvo
instantáneo, también estarán presentes partículas de polvo finas
flotando en el vapor en la cámara de entrada 13. Será evidente que
este vapor no debe introducirse en los conductos de suministro de
polvos 27 y por este misma razón se provee la campana extractora 10.
Durante el uso, el aire será extraído de la cámara de entrada 13 a
través de la conexión 15, de modo que el vapor y partículas de polvo
finas se eliminan del área circundante.
El fondo 28 de la cámara de entrada 13 es, como
lo era, diseñada en forma de embudo, en este caso más bien cónico,
para acabar centralmente en la abertura de entrada 29 del codo de
tubo 16. Este codo de tubo 16 se pliega en aproximadamente 90º para
terminar en la abertura de salida 31 del codo de tubo 16 en la
cámara de rotor 24.
La mezcla se somete a otro tratamiento a través
del rotor 25 en la cámara de rotor 24. Según la invención, este
rotor puede tener un diseño variable. El rotor ilustrado en la
figura 3 es esencialmente plano y en forma de disco. No obstante, el
rotor también puede tener un diseño diferente, por ejemplo similar
al rotor de EP 639,924 o similar al rotor de WO 03/068039.
En la parte posterior, la cámara de rotor 24 se
delimita por una pared posterior 19, que también se indica en esta
solicitud de patente por el término de primera parte de pared. Este
primera parte de pared 19 está provista con una junta de eje 21 a
través de la cual el eje motor 26 sobresale al interior de la cámara
de rotor 24.
La pared posterior 19 se instala en el soporte
de motor 17 que soporta el electromotor 23. Durante el ajuste, el
soporte de motor 17 se fija a la pared frontal de la caja 9. El
soporte de motor 17 soporta además el alojamiento 32 donde se
instala la cámara de mezcla. La pared posterior 19 está provista de
una junta flexible 20 a lo largo de la periferia contra la cual una
nervadura 34 del alojamiento de la cámara de mezcla 32 forma una
junta.
El alojamiento 32 de la cámara de mezcla está
provisto además de un conducto de salida 36, 33 para descargar la
mezcla formada en la cámara de mezcla 13, 16, 24. El conducto de
salida 36, 33 comprende un segmento recto 36 y una parte de descarga
33 mediante los cuales la mezcla se distribuye en la taza o vaso. En
referencia a la figura 2, se puede ver claramente que un tubo o bien
un conducto puede ser provisto entre el segmento recto 36 y el
conducto de descarga 33 si el dispositivo de mezcla 2 no se provee
perpendicularmente sobre el punto de posición.
Aunque el dispositivo de mezcla según la
invención se ha sido descrito anteriormente como un dispositivo de
mezcla para mezclar un polvo instantáneo con un líquido, en
particular agua, se debe tener en cuenta que el dispositivo de
mezcla según la invención puede ser adecuadamente del tipo en el
cual un líquido instantáneo -en la práctica a menudo indicado como
"ingrediente líquido"- se mezcla con agua. La viscosidad de tal
ingrediente líquido puede, según la invención, variar de baja a alta
- e incluso puede ser extremadamente viscosa. Según la invención,
tal ingrediente líquido puede, por ejemplo, ser un extracto
concentrado o líquido condensado. Será claro para el experto en la
técnica que el suministro para la cámara de mezcla se puede realizar
de forma diferente en caso de ingrediente líquido. La campana
extractora se puede omitir completamente (pero también puede
quedarse en su sitio). La forma de la cámara de entrada puede ser
diferente (pero en líneas generales también puede ser la misma, si
se desea).
Además, se debe tener en cuenta que el
dispositivo de mezcla según la invención se puede usar para la
preparación de bebidas calientes y frías. Según la invención, las
bebidas calientes pueden ser preparadas tanto a partir de un polvo
instantáneo como a partir de un líquido instantáneo, o de un
denominado "ingrediente líquido". Lo mismo se aplica a las
bebidas frías. Según la invención, las bebidas frías se pueden
preparar también a partir de un polvo instantáneo y de un líquido
instantáneo, o de un denominado "ingrediente líquido".
La invención, y más particularmente varias
mejoras provistas por la invención para el dispositivo de mezcla
según la invención, se discutirán más detalladamente a continuación.
Estas mejoras se aplican a cuatro áreas diferentes. Una primera
mejora del dispositivo de mezcla según la invención se refiere al
codo del tubo 16. Una segunda mejora del dispositivo de mezcla según
la invención se refiere a la mejora de la operación del rotor 25.
Una tercera mejora del dispositivo de mezcla según la invención se
refiere al conducto de salida 36, 33. Una cuarta mejora del
dispositivo de mezcla según la invención se refiere a la reducción
del número de defectos del electromotor 23.
Como se puede ver parcialmente en la figura 3,
el lado de la curva externa 11 del codo de tubo 16 está diseñado
como una superficie plana 37 con el codo de tubo 16 según la
invención. Esta superficie plana 37 se muestra más detalladamente en
las figuras esquemáticas 4, 5 y 6 que muestran sólo un detalle de la
unidad. La figura 4 en este caso muestra una representación de corte
transversal esquemática según la de la figura 3. La figura 5 muestra
una vista en la dirección indicada por la flecha V en la figura 4 y
la figura 6 muestra una vista en la dirección indicada por las
flechas VI en las Figuras 4 y 5. En la figura 5, se distingue más
fácilmente la superficie plana 37 por medio de su sombreado. En la
figura 6, el rotor se ha indicado sólo por medio de un círculo
discontinuo 25 para indicar su posición y, además de esto, para
proveer una vista clara en la cámara de rotor 24 de la superficie
inclinada 37.
En referencia a las figuras 4, 5 y 6, se puede
observar que el lado entero de la curva externa del codo de tubo 16
está diseñado en forma de superficie plana 37. El fondo cónico 28 de
la cámara de entrada 13 tiene una abertura en el centro, la cual
abertura también forma la abertura de entrada 29 del codo de tubo
16. Con la interposición de un pequeño borde de transición cónico 38
-que tiene una altura de aproximadamente 1-2 mm en
la dirección vertical- esta superficie plana 37 aquí no sólo es
contigua a la abertura de entrada 29 del codo de tubo sino también
al fondo 28 de la cámara de entrada 13.
En referencia a la figura 5, se puede observar
que, debido al hecho de que el lado de entrada del codo de tubo 16
se estrecha ligeramente, en particular zonas de paredes cónicas 39
en cada lado del codo de tubo que se disponen oblicuamente y en
pendiente desde el fondo 28 de la cámara de entrada 13 hacia la
superficie plana contraria 37. Tal superficie curvada en
estrechamiento 40 también se puede ver sobre el lado de la curva
interna, véanse las figuras 4 y 5.
La superficie plana 37 se define por una primera
dirección H, que se extiende en la dirección horizontal (véase la
flecha doble H en la Fig. 5) y una segunda dirección D, que se
extiende en ángulos rectos con respecto a esta primera dirección H.
Este segunda dirección se indica en la figura 4 por medio de la
flecha doble D. La superficie plana 37 está en un ángulo \alpha
con respecto al plano horizontal. En la forma de realización coma se
ilustra en las Figuras 3-6, \alpha es de 45º. La
flecha doble D está así en un ángulo de 45º con respecto a la flecha
doble H que indica la dirección horizontal y la flecha doble V que
indica la dirección vertical. En este caso, según la invención la
superficie plana de expresión significa que la superficie es plana
en la dirección de extensión D y también en la dirección de
extensión H. En las direcciones de extensión H y D, la superficie 37
es en consecuencia no curvada, sino recta en cierta distancia
superior a 0 cm (cero cm), tal como en una distancia de al menos 0.5
cm.
La figura 4 muestra que, sobre el lado de la
curva interna, el codo de tubo tiene una transición angular 42. Esta
transición angular 42 forma el centro de un borde de arco arqueado
41 (véase Fig. 5) que posee un diseño angular global. Este borde de
arco 41 está en forma de C y tiene dos extremidades libres 43 por
las cuales el borde de arco 41 es contiguo a la superficie plana 37
(véase Fig. 5).
Para ilustrar más detalladamente la posición
global de la superficie plana 37, la superficie plana 37 se sombrea
en la Fig. 5.
La figura 5, que es una vista en la dirección
indicada por la flecha V en la figura 4, también muestra la llamada
proyección vertical de la superficie plana 37 en la abertura de
entrada 29. Esta es la sección de la superficie plana que en la
vista de la figura 5 es asimismo visible y no está ocultada por
otras partes. La figura 5 muestra además que la superficie plana 37
se superpone sobre más del 50% de la abertura de entrada 29. Esta
superposición alcanza considerablemente más del 50%, incluso más del
70%.
La superficie plana 37, que se provee sobre el
lado de la curva externa del codo de tubo 16, tiene la ventaja de
que el líquido que fluye a través del codo de tubo se desplazará a
una velocidad relativamente alta a lo largo de la superficie plana
que contrarresta los depósitos e incrustación de partículas en la
curva externa del codo de tubo y que incluso puede prevenirlos casi
completamente. Tales depósitos e incrustación son un problema con
los dispositivos de mezcla conocidos y implican que estos
dispositivos de mezcla conocidos deban ser limpiados a intervalos
regulares.
Para una mayor aclaración de los dibujos en las
Figuras 4, 5 y 6, se debe tener en cuenta que la cámara de rotor 24
se delimita en la parte superior del rotor 25 por una parte de pared
que se ensancha cónicamente 47, la cual, cerca de un borde 49, es
contigua a una sección ensanchada en la que se instala el rotor 25.
La parte 47 de pared cónica y el borde de delimitación 49 se indican
en la figura 4 y en la figura 6.
Más abajo, se hablará de la mejora de la
operación del rotor de forma más detallada, en particular en
referencia a las figuras 4 y 6.
El rotor 25 que puede girar alrededor del eje de
rotación 26 durante la rotación define una superficie de revolución
50 a la largo de la circunferencia del rotor. La cámara de mezcla,
en particular la cámara de rotor 24, tiene una zona de pared
circunferencial 51 con una sección esencialmente circular. Esta zona
de pared circunferencial 51 rodea la superficie de revolución 50 del
rotor.
Para mejorar la acción del rotor 25, según la
invención se provee al menos una nervadura de rotor 54, 55, 56, 57
en la zona de pared circunferencial 51. Al menos una nervadura de
rotor se extiende desde la zona de pared circunferencial circular 51
en la dirección de la superficie de revolución 50 del rotor 25.
En la figura 6, se ilustran cinco de estas
nervaduras de rotor. Dos de las nervaduras de rotor, ambas indicadas
por la referencia numérica 55, se indican por líneas discontinuas
para indicar claramente que el número de nervios de rotor puede
variar según la invención. En cualquier caso También se puede
prescindir fácilmente de las nervaduras de rotor 55. Además, se debe
tener en cuenta que las nervaduras de rotor 56 y 57 forman un par
provisto sobre cada lado de la entrada 53 del conducto de salida 36.
Las nervaduras de rotor 56, 57 se pueden proveer, opcionalmente en
combinación con otras nervaduras de rotor. Una o más nervaduras de
rotor 54, 55 se pueden proveer también, opcionalmente en combinación
con nervaduras de rotor 56, 57.
En referencia a la figura 6 y considerando que
la dirección de rotación del rotor 25 está en la dirección indicada
por la flecha R, la operación de las nervaduras de rotor 54 y
nervaduras de rotor opcionales 55 es tal como se menciona más abajo.
Debido a las fuerzas centrípetas, el líquido es forzado al exterior
por el rotor 25 y se desplaza a la largo de la pared interna de la
cámara de mezcla en la zona de pared circunferencial 51. Cuando este
líquido, que se desplaza entonces en la zona 51 de pared
circunferencial a la largo de la pared de la cámara de mezcla, se
encuentra con la nervadura de rotor 54 o 55, este líquido vuelve en
la dirección del rotor 25 por la nervadura de rotor 54. Este
recorrido a la largo de la zona de pared circunferencial 51 y
movimiento de retorno del flujo líquido se indica con la flecha Q.
Este movimiento de retorno implica que el líquido sea forzado en
contacto más cercano con el rotor, lo que conduce así a una mejora
de la operación del rotor. Como se ha indicado por medio de la
flecha W en la nervadura de rotor 56, en este aspecto la operación
de nervadura de rotor 56 es similar.
Como se puede observar en la figura 4, las
nervaduras de rotor 54 y 56, al igual que la nervadura de rotor 57 y
las nervaduras de rotor opcionales 55 se extienden preferiblemente a
la largo de la longitud axial total del rotor 25.
La figura 6 muestra también que las nervaduras
de rotor 54, 55, 56 y 57 tienen todas una forma de sección
transversal esencialmente triangular. Esto hace que el líquido fluya
hacia el rotor en la dirección indicada por las flechas Q y W
pasando a la largo de la superficie inclinada en la dirección del
rotor, de modo que, cuando sale de las nervaduras de rotor, tiene un
componente de movimiento que se encuentra parcialmente en la
dirección de la rotación del rotor. Por lo cual es más fácil
transportar este líquido de retorno a lo largo y se impide que el
líquido se acumule a la largo de la zona de pared circunferencial
51.
La figura 6 muestra además que las nervaduras de
rotor 54, 55, 56 y 57 tienen un borde angular 58, 59, 60 que se
extiende en la dirección axial. Esto promueve la formación de
agitaciones en el líquido cuando se aleja de las nervaduras de rotor
respectivas.
La altura de las nervaduras de rotor 54, 55, 56
y 57, vista en la dirección radial del rotor, está en la gama de 1 a
3 mm y es de aproximadamente 2 mm en la figura 6. La tolerancia
radial S entre la superficie de revolución 50 y las nervaduras de
rotor respectivas en particular está en la gama de 0.5 a 2 mm y es
de aproximadamente 1 mm en la figura 6, pero puede también ser de 2
mm. Esto previene el hecho de tener un rotor de dimensiones
incorrectas o un rotor que no se ha centrado correctamente en el eje
de rotor y que golpea las nervaduras de rotor.
La entrada 53 del segmento de salida 36 se
provee cerca de la superficie de revolución del rotor y, más
precisamente, al menos con esta forma de realización ejemplar,
parcialmente a la largo de la superficie frontal axial del rotor.
Directamente contigua a la entrada 53 de la salida 36, esta entrada
53 se provee en ambos lados con nervaduras de rotor 56 y 57. La
disposición de nervaduras de rotor 56 e 57 sobre cada lado de la
entrada 53 de la salida 36 no sólo hace que el líquido sea devuelto
al rotor en estas nervaduras de rotor sino también presenta el
efecto de que este líquido no fluye hacia fuera tan fácilmente a
través de la salida. Esto hace que el líquido se quede en la cámara
de rotor durante más tiempo. Se debe tener en cuenta que aunque la
entrada 53 de la salida 36 se extienda aquí en el plano axial, esta
entrada puede extenderse también fácilmente en el plano tangencial,
en este caso el conducto de salida, al menos inicialmente, se pliega
después en la dirección radial.
En referencia a las figuras 3, 7 y 8 en
particular, una mejora del conducto de salida será mencionada ahora
más detalladamente. Se sabe precisamente debido a la operación
deseada del rotor, que el líquido que fluye a través del conducto de
salida 36, 33 forma remolinos, lo cual produce agitaciones cuando
fluye al interior de una taza o de un vaso. Para impedir estas
agitaciones, se puede proveer la boca de descarga, es decir el final
de la descarga, con características específicas. Los inventores han
descubierto recientemente que el flujo agitado puede transformarse
fácilmente en un flujo regular mediante una nervadura en el conducto
de salida 36, 33 que se extiende en la dirección longitudinal del
conducto de salida. Esta nervadura tiene un efecto de guiado sobre
el flujo a través del conducto de salida y hace que flujo que sale
sea más regular. De forma inesperada, en este caso, la calidad del
líquido, tal como la espuma que se produce aquí y similares, no es
afectada de forma notable, o en ningún modo difícilmente
afectada.
En la forma de realización ilustrativa mostrada
en los dibujos, al menos una nervadura se dispone en la parte de
descarga 33. La parte de descarga 33 de la figura 3 se muestra en
sección transversal en la figura 7. Como se puede observar aquí, una
nervadura 62 se dispone al interior del conducto de salida, en este
caso en consecuencia al interior de la parte de descarga 33. Esta
nervadura 62 se extiende en la dirección longitudinal del conducto
de salida. En particular, la nervadura 62 se extiende paralela a la
dirección longitudinal del conducto de salida. Además, la nervadura
62 se extiende preferiblemente a lo largo de la curva entera de la
parte de descarga. Como esta última es en este caso un codo de tubo
33, la nervadura 62 continuará así después la curva, como se puede
ver también en la figura 3. Se descubrió que era particularmente
ventajoso disponer al menos esta nervadura 62 en la sección del codo
de tubo 33 que se sitúa a proximidad del lado de la curva externa.
El líquido es forzado hacia fuera en el codo de tubo y será así
expuesto a la acción de guiado de la nervadura 62 en la mayor
extensión posible.
La figura 8 muestra una forma de realización
alternativa de la parte de descarga 33 en sección transversal. En
este caso, tres nervios adicionales 63, 64 se proveen además de la
nervadura 62 de la figura 7. Se consigue así una forma en corte
transversal en forma de cruz.
Como se puede observar en la figura 3, el
conducto de salida se compone de una primera sección 36 que está
formada íntegramente con el alojamiento 32 de la cámara de mezcla
13, 16, 24, y de una segunda sección 33, la parte de descarga. Si se
desea, también se puede proveer una tercera sección entre la primera
sección 36 y la segunda sección 33. Dicha tercera sección puede por
ejemplo ser un tubo si la descarga 33 no se conecta directamente a
la primera sección 36. Si no se provee la primera sección 36 con
nervaduras de guiado, una parte de alojamiento universal se puede
usar y las nervaduras en la segunda o tercera sección se pueden
adaptar específicamente al propósito deseado, en particular para el
líquido que debe pasar a través del conducto de salida. Los
requisitos aplicados a las nervaduras de guiado son diferentes para
un líquido con mucha espuma a los de un líquido que produce poca
espuma o un líquido de sopa.
La parte de descarga 33 en la figura 3 comprende
un codo de modo que la dirección cambia desde un flujo horizontal
hasta un flujo esencialmente vertical. La extremidad del flujo
saliente 65 de la parte de descarga 33 se gira hacia abajo. La
figura 3 muestra además que el lado de la curva externa 66 de la
extremidad de flujo saliente 65 es inferior el lado de la curva
interna 67. Esto produce un flujo regular a partir de la parte de
descarga.
La figura 3 muestra también que la nervadura 62
sobresale de la extremidad del flujo saliente 65 en una dirección
hacia abajo con una extremidad 68. Esto produce el hecho que los
últimos restos de líquido salgan de la parte de descarga después de
que se haya llenado un vaso o una taza y limita así el goteo. Dicho
goteo puede ser aún más limitado, en este caso por la extremidad de
nervadura saliente 68 que se estrecha cónicamente en la dirección
del eje longitudinal del conducto de salida, como se indica mediante
la flecha 69 en la figura 3.
A continuación, se hablará más detalladamente de
la extensión de la duración de vida del electromotor 23,
esencialmente en referencia a las figuras 2 y 3.
Como se puede observar en la figura 3, una pared
trasera 19 de la cámara de rotor 24 se sitúa detrás del rotor 25.
Esta pared trasera se indica, para este propósito, como primera
parte de pared. Este primera parte de pared 19 dispone de una junta
de eje 21 a través del cual el eje motor 26 sobresale al interior de
la cámara de rotor. Como se sabe per se, existe un espacio
intermedio 70 detrás de la primera parte de pared 19. En
dispositivos conocidos de la técnica anterior, este espacio
intermedio 70 es un espacio esencialmente cerrado con dos vías de
paso, es decir el paso en la junta de eje 21 y otro paso en una
segunda parte de pared 71 a través de los cuales el eje entra en el
espacio intermedio 70. Cuando la junta de eje 21 empieza a gotear
debido al desgaste o a otra causa, el espacio intermedio 70 se
llenará. Después de cierto tiempo, el líquido terminará después en
el electromotor y ya no será utilizable.
La presente invención propone ahora proveer un
sistema indicador que proporcione una indicación de cuando el
líquido se introduce en el espacio intermedio 70. Por lo que se
puede así llamar a un ingeniero de mantenimiento en una fase precoz
de modo a poder sustituir la junta de eje en vez del electromotor
23, que en el caso inverso hubiera fallado después de cierto tiempo.
Tal sistema indicador se puede producir por medio de sensores. No
obstante, según la invención este sistema indicador se realiza de
una manera muy sencilla y de tal modo que está a prueba de fallos
por medio de un drenaje de fuga 22 provisto en el espacio intermedio
70 en el lado inferior, que descarga el líquido que se ha
introducido en el espacio intermedio con respecto a un indicador, en
forma de superficie recolectora simple o de una bandeja recolectora
simple. El líquido fluye entonces a través del drenaje de fuga 22
hacia una superficie recolectora. En el caso presente, la superficie
recolectora es simplemente la fondo 75 de la puerta en la parte
frontal. Cuando el usuario abre la puerta 6 para rellenar los
recipientes con polvo instantáneo, él/ella verá automáticamente si
se ha filtrado algún líquido. En este caso, el usuario tiene que
contactar al personal de mantenimiento que puede reemplazar entonces
la junta de eje 21. A medida que se realiza todo esto en una fase
precoz, el dispositivo de preparación de bebida 1 puede continuar a
funcionar de forma normal y no se tiene que esperar a que esté
averiado para que el personal de mantenimiento se encargue del
problema.
Según la invención, es ventajoso que la junta de
eje 21 se ajuste en el dispositivo de mezcla según la invención como
una parte separada, opcionalmente en combinación con la primera
parte de pared entera 19, para facilitar el reemplazo de la junta de
eje 21.
Será claro que una superficie recolectora o, si
se desea, una bandeja recolectora para el líquido filtrado puede
también ser fijada sobre el mismo dispositivo de mezcla y así formar
parte del mismo dispositivo de mezcla en vez de formar parte del
dispositivo de preparación de bebida.
Ejemplos de bebidas que pueden ser preparados
usando un dispositivo de mezcla según la invención o un dispositivo
de preparación de bebida según la invención, respectivamente,
incluyen: té, té helado, café frappé (café helado), limonada (frío),
sopa, caldo, zumo de frutas (artificial), bebidas saludables -tal
como AA-drink®. Todas estas bebidas se pueden
preparar en principio usando un polvo instantáneo o un líquido
instantáneo- llamado "ingrediente líquido".
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citada por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector. No forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- WO 03068039 A
[0002][0003][0003][0003][0002][0005][0009][0009][0033]
- EP 1116464 A [0010]
- EP 639924 A [0033]
Claims (15)
1. Dispositivo de mezcla (2) para mezclar un
líquido, tal como agua, con un ingrediente instantáneo para formar
una bebida, el dispositivo de mezcla (2) comprendiendo:
- -
- una cámara de mezcla (13,16, 24);
- -
- un rotor (25);
en el que la cámara de mezcla (13, 16, 24)
comprende una cámara de admisión (13), una cámara de rotor (24) y un
codo de tubo (16),
en el que el codo de tubo (16) conecta la cámara
de entrada (13) a la cámara de rotor (24); en el que el codo de tubo
(16) forma un codo con, al principio del codo, una abertura de
entrada (29) hasta la cámara de entrada (13) y con, al final del
codo, una abertura de salida (31) hacia la cámara de rotor (24);
en el que la abertura de entrada (29) se
extiende en el plano horizontal;
en el que la cámara de entrada (13), al menos a
proximidad de su fondo (28), se estrecha en forma de embudo hacia la
abertura de entrada (29) del codo de tubo (16), y comprende una
abertura de acceso (14) en la parte superior para el suministro del
ingrediente instantáneo así como una boca de entrada (12) para el
suministro de agua;
en el que un conducto de salida (36) para
descargar la mezcla producida se conecta a la cámara de rotor (24);
y
en el que el rotor (25) se provee en la cámara
de rotor (24);
caracterizado por el hecho de que
la pared interna del codo de tubo, en el lado de
la curva externa (11), comprende una superficie plana (37) que se
define por una primera dirección (H) y una segunda dirección (D); la
primera dirección (H) que se extiende en la dirección horizontal y
la segunda dirección (D) que se extiende en ángulo recto con
respecto a la primera dirección (H), en un ángulo con respecto al
plano horizontal y a partir de la abertura de entrada (29) hasta la
abertura de salida (31);
la superficie plana (37) estando situada
perpendicularmente debajo de la abertura de entrada (29); y el lado
superior de la superficie plana (37) siendo contiguo a la abertura
de entrada (29).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo de mezcla (2) según la
reivindicación 1, en el que el lado superior de la superficie plana
(37) es contiguo al fondo (28) de la cámara de entrada (13).
3. Dispositivo de mezcla (2) según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el lado inferior de la
superficie plana es contiguo a la abertura de salida (31).
4. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el ángulo de inclinación
(\alpha) de la segunda dirección está en la gama de 35º a 55º.
5. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el ángulo de inclinación
(\alpha) de la segunda dirección está en la gama de 40º a 50º.
6. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el ángulo de inclinación
(\alpha) de la segunda dirección es de aproximadamente 45º.
7. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que la proyección vertical de la
superficie plana (37) en la abertura de entrada se superpone a la
abertura en al menos el 50%, por ejemplo el 60% o más, de la
abertura de entrada (29).
8. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el codo de tubo (16) forma
un codo de aproximadamente 90º.
9. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que la pared interna del codo de
tubo (16), sobre el lado de la curva interna, tiene una transición
angular (42) entre una zona de flujo del codo de tubo, la cual zona
de flujo entrante es contigua a la abertura de entrada, y una zona
de flujo saliente del codo de tubo (16), la cual zona de flujo
saliente es contigua a la abertura de salida.
10. Dispositivo de mezcla según la
reivindicación 10, en el que la transición angular es el centro de
un borde de arco arqueado (41), con las extremidades (43) de dicho
borde de arco (37) contiguo a la superficie plana.
11. Dispositivo de mezcla según la
reivindicación 10 o 11, en el que la transición angular forma
(41,42) un ángulo agudo.
12. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el rotor (25) puede girar
alrededor de un eje de rotación horizontal.
13. Dispositivo de mezcla según una de las
reivindicaciones precedentes, comprendiendo también un motor (23)
que se conecta al rotor (25) con propósitos de accionamiento.
14. Dispositivo de preparación de bebida (1)
para preparar una bebida instantánea, el dispositivo de preparación
de bebida comprendiendo:
- -
- al menos un dispositivo de mezcla (2) según una de las reivindicaciones precedentes;
- -
- un sistema de suministro de agua para el suministro de agua a la boca de entrada (12) de al menos un dispositivo de mezcla (2);
- -
- al menos un recipiente de almacenamiento (7) para un ingrediente instantáneo;
- -
- un conducto de suministro de ingrediente (27) que conecta el recipiente de almacenamiento a la abertura de acceso de al menos un dispositivo de mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Uso de un dispositivo de mezcla según una de
las reivindicaciones 1-14 para preparar una bebida
instantánea, tal como café, sopa, chocolate caliente, té, caldo,
limonada o zumo de frutas.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| NL2000164 | 2006-07-28 | ||
| NL2000164A NL2000164C2 (nl) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Menginrichting met bochtdeel. |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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