ALVAREZ FERNANDEZ JOSE ANGEL (ES)
| WO1983004447A1 | 1983-12-22 |
| EP0343488A2 | 1989-11-29 | |||
| EP0509950A1 | 1992-10-21 | |||
| US4951563A | 1990-08-28 | |||
| US3086455A | 1963-04-23 | |||
| US4917007A | 1990-04-17 | |||
| US5182984A | 1993-02-02 | |||
| US4922814A | 1990-05-08 |
| 1. | Máquina autónoma automática exprimidora y εxpendedora dε zumo dε cítricos, dεl tipo dε las máquinas de servicio de liquidos y sólidos comestibles al público, caracterizada por componerse de una seriε dε dispositivos quε consiguεn ofrεcer al usuario zumo recién exprimido siendo dichos dispositivos un almacén de cítricos donde se ubicarán las unidades de cítrico, un dispositivo dispensador de cierto número de unidades por selección desdε εl almacén dε cítricos, un dispositivo exprimidor de cítricos a que es alimentado de los mismos desdε εl dispεnsador, una bomba dε fluido intercalada a la salida del dispositivo exprimidor, encargada de aportar el zumo obtenido de la exprimidura a una salida εn la quε se ha situado un vaso, sobre εl que caerá el citado zumo, discriminándose a su vez los restos de desεcho de las unidades de cítricos, desde εl dispositivo exprimidor, hasta una tolva destinada a recoger los desechos, pudiéndose limpiar las cámaras y tuberias 'donde se produzcan suciedadεs debido a la exprimidura, complementariamente al funcionamiento dε exprimidura de la máquina, siendo un control electrónico basado en un sistema microprocesador mediantε programa softwarε, εl εncargado dε controlar y ordenar a los dispositivos su funcionamiento sεgún εl orden indicado anteriormente y produciendo cuando no εxista funcionamiεnto en modo normal, las señales necεsarias para ejecutar la acción de limpieza. |
| 2. | Máquina autónoma automática exprimidora y expendedora de zumo de cítricos, según la primera reivindicación, caracterizada porque el almacén de cítricos esté compuesto por un armazón mεtálico que sostiene un entramado de tubos cuyo número preferente es de 48 unidades, situadas en filas y columnas en disposición sesgada o alternada, encontrándose en el interior de cada tubo, una cantidad detεr inada dε unidades de cítrico, estando los tubos en contacto unos con otros y sujetos entre sí por la acción de un detεrminado pegamento o cola de contacto, formando de esta manera un bloque compacto. |
| 3. | Máquina autónoma automática exprimidora y expendedora de zumo dε cítricos, sεgún la primera reivindicación, caracterizada porque el dispositivo dispensador consta de una banda de PVC plana, cεrrada y rotantε gracias a la acción de un motor bien de continua o paso a paso, la cual en su recorrido longitudinal inferior esta en contacto con los tubos del almacén, teniendo en su superficie realizados unos taladros que permiten el paso de cítricos de un tubo del almacén, los cuales atravesarán el dispositivo hacia una tolva de descarga, al enfrentarse con el taladro que contiene un cilindro con genεratrices horizontales que se sitúa bajo una fila de tubos, gracias a la acción de un motor que lo mueve tanto rotacionalmente como longitudinalmente a lo largo de unas guías que soportan sus extremos axiales, siendo la selección de un cítrico determinado consecuencia del εnfrεntameiento de ambos taladros que entre los dos seleccionarán una fila y un tubo de dicha fila, cayendo la unidad de cítrico a través de una tolva de descarga que lo introducirá en el dispositivo exprimidor. |
| 4. | Máquina autónoma automática exprimidora y expendedora de zumo de cítricos, según la primera reivindicación, caracterizada porque εl dispositivo εxprimidor consta de una εntrada vertical, a través de la cual se introducirá el cítrico proveniente del dispositivo dispensador de cítricos, en una cámara, siendo empujado por la acción de un émbolo de recorrido longitudinal, por medio de dos cilindros situados lateralmente, cuyos vastagos son solidarios a dicho émbolo, empujando el émbolo la pieza de cítrico, al replegarsε los vastagos si ultanεamente en sus respectivos cilindros, hacia una zona central donde se han situado unas cuchillas que cierran el paso y cortan la pieza de cítrico al ser empujada por el émbolo, el cual tiεne en su frontal, unas muescas destinadas a ubicar las cuchillas para aseguran un corte completo de la pieza de cítrico, accionándose un segundo cilindro simultáneamente al corte situado en una zona superior de la cámara, el cual al expandir su vastago moverá un segundo émbolo, solidario a dicho vastago, situándose dicho segundo émbolo en la zona opuesta del primero dentro de la cámara, presionando la pieza cortada de cítrico por la acción de la compresión de ambos émbolos y cayendo finalmente el zumo obtenido a través de unos orificios situados en la parte superior de la cámara a la longitud del posicionado de las cuchillas, contrayéndose posteriormente el vastago del segundo cilindro con la finalidad de dejar libre un orificio inferior destinado a la evacuación de restos y desechos, evacuaciónb que se llevará a cabo ante un repliegue adicional del vastago del primer cilindro que trae consigo la acción de un recorrido más alejado del primer émbolo, el cual empujará los restos de cítrico al orificio de evacuación de desεchos. |
| 5. | Máquina autónoma automática εxpri idora y expendedora de zumo de cítricos, según la primera y la cuarta reivindicación, caracterizada porque el ciclo de limpieza se rεalizará cuando no exista ninguna orden de selección de cítricos y exprimidura, realizándose en la cámara del dispositivo exprimidor por medio de la inyección de agua, la cual limpiará tanto dicha cámara como la superficie frontal de los émbolos, como los orificios de salida de zumo, paso por la bomba de expulsión de zumo y sus respectivas tuberias, canalizándose el agua hacia un depósito extεrior gracias a la conmutación dε una electroválvula de tres vías posicionada unos centímetros antes de la salida del zumo al extεrior, y más concrεtamente al vaso. |
| 6. | Máquina autónoma automática exprimidora y expεndεdora dε zumo de cítricos, según la primera reivindicación, caracterizada porque se ha situado en su interior una cámara frigorífica ubicada en bloque antes de la salida de zumo al extεrior. |
DE ZUMO DE CÍTRICOS
La presente invención trata de presentar un sistema exprimidor de cítricos encuadrado en una máquina dispensadora de uso publico.
De todos es conocido la existencia de exprimidores de cítricos con mando eléctrico-electrónico, desde la aparición de los primeros robots domésticos de reducidas dimensiones que dotaban a un eje de la fuerza para rotación necesaria para el rozamiento con el interior del cítrico, situándose sobre el eje un cuerpo que se encargaba de presionar y arrastrar con su giro el interior del cítrico que se sujetaba inmóvil sobre sicho cuerpo, tamizando a través de la base de dicho cuerpo de exprimidura. el zumo resultante de tal acción. El control de este mecanismo se realizaba accionando un pulsador, evolucionando más tarde a sistemas donde solo bastaba con ejercer una presión vertical con el cítrico sobre el cuerpo de rotación y exprimidura, el cual tenía dos posiciones estables, una superior de parada y otra inferior de accionamiento del eje.
Este tipo de robots domésticos, tenían su analogía en máquinas industriales de obtención de zumo de cítricos, con un posterior envasado para la distribución y venta.
En paralelo con ciertos mecanismos de expendeduria de líquidos o sólidos comestibles, como café, caramelos, etc., aparecieron máquinas expendedoras de estos productos, los cuales contenían el producto a servir en almacenes interiores de la máquina los cuales a través
de un sistema electrónico de selección combinaban, por ejemplo en el caso de máquinas de café, las proporciones de mezcla adecuadas a la seleción, entre el café líquido y la leche contenidos en sus almacenes, igualmente sucedí en las máquinas expendedoras de zumo, en las cuales el zumo de varias frutas se almacenaba ya exprimido, e respectivos almacenes o contendores, expulsando el líquido a un vaso, tras su selección.
El problema de las máquinas expendedoras citadas anteriormente, recaía en las veces en que la máquina er infrautilizada, lo cual hacía permanecer el líquido o zumo estancado durante mucho tiempo lo que inducía en un paulatina degradación del producto, llegando incluso en algunos casos a estar en malas condiciones para el consumo.
Este problema ha sido uno de los que han inducido a la creación ε invención de la máquina objeto de l presente memoria. En la máquina objeto de la presente invención se ha eliminado el riesgo descrit anteriormente, con la incorporación de un dispositivo al acenador de cítricos y un posterior mecanismo d exprimidura de los mismos con lo que en todo momento se obtendrá zumo fresco de cítricos, sabiendo que el zum contenido en los cítricos se conserva más tiempo que una vez exprimido. En la máquina de la invención se podrá almacenar cítricos de diámetros preferentes entre 65 y 80 ilimetros, pudiendo al anεnar una cantidad aproximada d 384 cítricos, encuandrándose todos los dispositivos interiores en una carcasa exterior de parecidas dimensiones a las máquinas expendedoras de café o refrescos enlatados.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención en los planos anexos se ha propuesto una realización práctica de la invención. En dichos planos:
La figura 1 corresponde a un diagrama de bloques que contiene los mecanismos constituivos de la máquina de la invención.
La figura 2 corresponde a un diagrama de flujo referente al funcionamiento secuencial de la máquina de la invención.
La figura 3 corresponde a una diagrama de flujo del proceso de limpieza interna de la máquina.
La figura 4 corresponde a una sección transversal del almacén de cítricos.
La figura 5 corresponde a una vista frontal del dispositivo dispensador de la máquina objeto de la invención.
La figura 6 corresponde a una vista lateral del dispositivo dispensador de la máquina objeto de la invención.
La figura 7 corresponde a una vista en planta en se isección del dispositivo exprimidor encuadrado en la máquina objeto de la invención.
La figura 8 corresponde a una vista frontal en se isección del dispositivo exprimidor encuadrado en la máquina objeto de la invención.
La figura 9 corresponde a una vista frontal del interior de la carcasa que cubre los dispositivos de la
máquina objeto de la invención, habiendo situado a ésto en su ubicación permanente.
Tal y como se expone en la figura 1, la máquin consta de una serie de bloques que ensamblados consigue que a través de la introdución de dinero para su servicio, habiéndose situado unidades de cítrico en sus almacene interiores correpon ientes, se consiga obtener de ella u vaso de zumo de cítrico.
En dicha figura 1, el bloque identificado com (1) será el mecanismo de introducción de dinero, el cua (1) tiene la posibilidad de utilizar la máquina de l invención bien introduciendo monedas a través de dispositivo da) o bien introduciendo la tarjeta d crédito del usuario a través del dispositivo (1b). L admisión de monedas o tarjeta de crédito será supervisad por el controlador electrónico (3), al igual que el rest de los dispositivos a controlar, que consistirá en u ordenador tipo PC el cual describiremos más adelante. Dicho controlador electrónico (3) también controlará e equipo eléctrico de potencia el cual alimentará a lo diversos dispositivos contenidos en el sistema. Lo bloques descritos hasta ahora, determinan la part controladora del sistema, pasando a continuación describir los bloques de actuación física que intervine directamente en el resultado de la máquina.
ASÍ, existe un primer bloque (4) contenedor d cítricos, el cual consiste en un armazón (41) de acer inoxidable con tratamiento superficial acabado y acabad plastificado que soporta un entramado alternado de 4 tubos (42) fabricados en PVC de un diámetro preferente d 90 milímetros con una longitud aproximada preferente d 640 milímetros , según se puede observar en la figura 4.
Los tubos están fijados entre sí con pegamento de contacto (43) que evitará cualquier desplazamiento relativo entre ellos.
A continuación se ha dispuesto en la máquina el bloque (5) o dispensador de cítricos, del cual existe un desarrollo de su composición más detallada en las figuras 5 y 6, el cual se trata de dos bandas de PVC reforzada cuyas medidas preferentes son de 800 milímetros por 500 milímetros separadas entre sí 90 milímetros, las cuales están adheridas a una correa dentada que es movida por un grupo motorreductor o un motor de continua o de paso a paso en un movimiento de traslación entre los dos laterales longitudinales de la unidad de almacenamiento (4). Entre las dos bandas se aloja un rotor dotado de seis cavidades donde se irán alojando los cítricos uno a uno a medida que se vayan encarando dichas cavidades con los tubos almacenadores de cítricos (42). De esta manera, se irán distribuyendo los cítricos contenidos en los tubos (42) del almacén (4), uno a uno hasta el bloque (6) o exprimidor.
El dispositivo exprimidor (6) consta de un tubo de recorrido del cítrico desde el dosificador (5) hasta la parte superior del citado exprimidor (6) consistente en un tubo de menor diámetro que el primero, desplazándose en su interior dos émbolos y las cuchillas de corte del cítrico.
De forma paralela al dispositivo exprimidor (6), se ha dotado al sistema de un dispositivo limpiador (8) del exprimidor (6), el cual a través de un orificio practicado en el sistema de exprimidura, inyecta agua a presión para la limpieza periódica de la cámara de compresión, siendo el ciclo de limpieza autónomo y
dependiente del uso del exprimidor (6). cuando se inicia el ciclo de limpieza, se bombeará agua, limpiando la cámara, tuberías y bomba por donde circule el zumo, yendo a parar a una válvula de tres vías próxima a la salida de zumo de la máquina, que desviará el flujo a un deposito de descarga.
una vez los cítricos van siendo exprimidos, el jugo pasa a una tolva. Una vez concluido, es bombeado a un vaso situado en la máquina y accesible desde el exterior. Así el zumo pasa a la tolva de recepción de la unidad de bombeo de zumo (7) la cual entregará el zumo a través del contenedor de zumo (10b) de una cámara frigorífica (10) a un vaso situado exterio ente a la máquina, utilizando para dicha acción unos tubos de aspiración e impulsión del producto, una bomba peristáltica y una electroválvula de tres vías, estando asistido exteriormente por un compresor de aire (9) para la aspiración e impulsión del líquido.
La cámara frigorífica (10) además, contendrá dos contenedores más dispuestos para asimilar por un lado desechos del cítrico (10a) y por otro lado, agυa (10c).
Paralelamente, el sistema hace entrega de vasos y azúcar en bolsitas almacenados respectivamente en (11) y (13) los cuales son expulsados a través de los bloques dispensadores (12) y (14) respectivamente. Los medios de expulsión en ambos dispensadores se basarán en un mecanismo empujador que consta de un conjunto motorreductor de pifión-cremallera o bien mediante un microcilindro neumático.
El funcionamiento de la máquina se ha condensado en un diagrama de flujo como el descrito en la figura 2 referente al funcionamiento básico de los circuitos
electrónicos integrados en el sistema. Para la realización de dichos controles el sistema está dotado de una serie de protecciones magnetotér icas, de fugas a masa o diferenciales y contra sobretensiones, alimentándose desde la red alterna los distintos equipos de potencia también en alterna o bien en continua para motores, bombas, etc., así como los circuitos electrónicos a través de una fuente conmutada. Los accionamientos de potencia de los equipos se realizará mediante relés y contactores, controlados desde la parte electrónica.
Los accionamientos del sistema que serán controlados desde la parte electrónica serán, el compresor de aire, el armario frigorífico, la iluminación del armario, las electroválvulas de los pistones de trituración, los motres de recogida de cítricos en el dosificador, la bomba de limpieza del exprimidor y sus conductos, la electroválvula que distinguirá el ciclo de limpieza del ciclo de funcionamiento normal, el dispensador de azúcar, el dispensador de vasos, el lector de tarjetas m gnéticas, el receptor de monedas, un display de sefíalización de selecciones o errores, un modem o terminal de datos adjunto al lector de tarjeta magnética, un detector de salida de líquido de la máquina y un sensor de posicionamiento de vaso. La parte de control electrónico se basará en un ordenador tipo PC industrial, que constará de un microprocesador industrial de 31 Megahertzios de velocidad dotado de una memoria volátil de 512 kilobytes de capacidad, con un disco virtual con programa doble ROM y RAM con batería, un reloj en timpo real con batería, dos canales serie RS-232, dos canales paralelo, dos tarjetas de ocho entradas digitales optoaisladas y ocho salidas digitales y un circuito watch-dog de reinicialización del sistema en caso de fallo grave.
El software con el que se ha dotado en el control electrónico tiene previsto distinguir dos procesos paralelos siendo éstos de actuación exterior o física como el ciclo normal de extracción de zumo y el ciclo de limpieza interna de la máquina.
El ciclo normal está definido según el diagrama de flujo de la figura 2. El ciclo comenzará con la introducción tanto de monedas (101) como de tarjeta magnética (102), siguiéndole una validación (103) por parte del sistema electrónico. Ante esta validación (103), se accionará el mecanismo dispensador de vaso (104) el cual accionará el sensor de posición de vaso (105) lo que permitirá accionarse al mecanismo dispensador de bolsita de azúcar y cuchara (106). De forma paralela a dichos accionamientos (104), (105) y (106), se accionará el motor que moverá el e e del tambor de seis orificios del dispensador de cítricos (107), detectándose el paso (108) del cítrico, e introduciéndose el cítrico en el exprimidor (109). En el caso de que en el paso (108) el sensor no interprete paso de cítrico, se volverá a accionar el cilindro, permitiendo girar 120 grados, si la respuesta sigue siendo negativa, se repetirá de nuevo la acción. Si aún así no hubiera señal afirmativa de paso de cítricos se accionaría (110) un nuevo motor que permitirá un nuevo avance del conjunto cazoleta o tambor a una posición donde el almacén de cítricos tuviera existencias que cargaran el citado tambor o cazoleta del dispensador.
Una vez alcanzado el paso (109) de introdυción del cítrico en el dispositivo exprimidor, se dará lo señal de accionamiento del empu ador (111), para posteriormente dar la señal de corte y expπ idura del cítrico (112). Se bombearé (113) el líquido obtenido, saliendo finalmente
por la salida exterior y cayendo en el vaso (114).
Paralelamente al paso (112) se producirá en los mecanismos del exprimidor los pasos inversos para preparar dicho dispositivo para la siguiente exprimidura, retrocediendo el émbolo retenedor (115), cayendo los restos del cítrico en su contenedor (116) y situándose los émbolos en su posición inicial (117). Dado que está previsto que la exprimidura de tres cítricos sean las equivalentes a la capacidad de un vaso, el paso (118) hará repetir la secuencia desde el paso (107), terminándose (118) el ciclo ante la tercera repetición. (119) .
Al cabo de cierto tiempo transcurrido sin exprimir o después de un determinado número de ciclos de exprimidura, el sistema accionará automáticamente un ciclo de limpieza que se recoge en la figura 3. En este ciclo, la inicialización se produce ante una señal (201) proveniente del control electrónico, a partir de la cual se conmutará la válvula de tres vías y se trasvasará agua desde el contenedor de agua (202) insuflándole a la bomba de agua (203), la cual lo pasará a los inyectores situados en el exprimidor (204), realizándose simultáneamente la apertura de los pistones y produciéndose el paso del agua a través de la bomba y las tubεrias o conductos de zumo (205), yendo finalmentε a parar a un contenedor de aguas y restos de cítrico (206), parándose la bomba (207) y volviéndose a conmutar a estado inicial la válvula de tres vías.
Para concretar más el equipamiento físico εspεcificado hasta el momento se han dispuesto las fiuras 5 y 6 que definen el dispositivo dispensador, y las figuras 7 y 8 que definεn el dispositivo exprimidor, así como una vista interior general en la figura 9 para
observar un aspecto de rεalización práctica.
En las figuras 5 y 6, aparece el dispositivo dispensador (5) que seleccionará cada uno de los tubos (42) del armazón o almacén de cítricos. En dichas figuras se observa la banda (50) de PVC rotativa a modo de persiana tensada a través de unos cilindros (55) que la facilitan la movilidad. Esta banda rotativa (50) es la encargada de seleccionar la caida de los cítricos uno a uno a través de unos huecos (51) alternativos quε tiene previstos en su planicie, seleccionando de esta manera uno de los tres tubos (42) que εxistεn en cada linea del almacén de cítricos (4). Para ir seleccionando las filas de cítricos, se ha dispuesto un cilindro rotativo (52), dotado de unos huecos (56), el cual se moverá a través de unas guías (53) previstas a lo largo de los apoyos (54) situados a ambos lados, consiguiendo la caida del cítrico del almacén al bloque exprimidor por coincidencia de los agujeros (56) y (51). De esta manera, se reconoce la disposición del dispositivo dispensador frente a la selεcción dε tubos (42) dε cítricos, siendo ésta de forma atricial, es decir, se selecciona una fila dotada de cítricos para después selεccionar una columna. Esta característica permitε conocer en todo momento el número de cítricos que se han consumido, sabiendo los movimientos que realizan tanto los motores dε la banda rotativa (50) dε una posición a otra, y sabiεndo los movimientos que realiza el motor encargado de mover el cilindro (52), al ser ambos (50) y (52) los medios de dispensación de cítricos.
En las figuras 7 y 8, se han reprεsεntado dos vistas del dispositivo exprimidor (6). En ambas figuras se observa la boca de admisión (60) de cítricos, la cual tiene una sección circular. El cítrico al caer por el
dispensador (4) entrará por la boca de admisión (60) cayendo a la cámara (61).
En una zona media de la cámara (61) se han dispuesto unas cuchillas (62) de cortε. Para situar la pieza de cítrico, próxima a la zona donde se ubican las cuchillas de corte (62), se ha dispuesto un émbolo (64) cuyo aspecto frontal es tal que, según se vaya extendiendo por la cámara (61) frente a las cuchillas (62), éstas se vayan introduciendo por unas muescas (65), para que así supere el obstáculo que suponen las cuchillas (62) y por el empuje del émbolo pueda cortar la naranja.
En la figura 8, se observan dos cilindros (66) cuyos vastagos (67) son solidarios al émbolo (64), a través de los puntos de unión (68a y 68b). Ante un repliegue del vastago (67) del cilindro (66) se obtendrá un acercamiento del émbolo (64) a través del recorrido de la cámara, y por tanto, un empuje del émbolo al cítrico, hacia las cuchillas (62), donde una vez superado esε obstáculo, ya con el cítrico cortado, se dεsplegará el cilindro (69) situado en una posición opuesta longitudinalmente al émbolo (64), siendo el vastago (70) de dicho cilindro (69) εl encargado de empujar a través de su pieza solidaria (71), el extremo opuesto de la pieza de cítrico, con lo que ante la presión de la pieza de cítrico por parte de ambos émbolos (64) y (71) se produce la extracción del zumo de cítrico, el cual caerá a través dε unos orificios (72) dispuεstos εn la base de la cámara (61), los cuales a través de un conducto exterior a dicho dispositivo exprimidor (6), conducirán el zumo hasta la boca de salida.
Una vez se haya exprimido la pieza de cítrico, el émbolo (71) se replegará, abriendo tras su rastro un
orificio (73) en loa base a través del cual se eliminarán los desechos por empuje del émbolo (64), cayendo estos desεchos a una tolva posterior de desechos, deinida anteriormente.
Para aportar un aspecto exterior de integración de todos los dispositivos, así como un diseño para presentar la máquina al público, se ha dispuesto la figura 9. En dicha figura se observa la apariencia exterior prismática de la máquina de la invención, en la cual la zona superior se encuentra ocupada por la cámara frigorífica (10) dotada de un compresor frigorífico dθd). Adjunto a ellos se encuentra el compresor de aire (9) destinado a la aspiración e impulsión de líquido principalmente.
En una cota inferior se encυεntra la linεa dε trata iεnto de cítricos, los cuales entrarán por una tolva de recepción (4a) cayendo a los distinos tubos (42) dispuestos en el almacén (4). Rodeando dicho almacén (4) se encuentra el dispensador (5) dotado de su banda rotativa (50) apoyada en los cilindros (55) y del cilindro de recepción (52), que al seleccionar un cítrico lo hará caer por una tolva dε descarga (5a) cayendo al dispositivo exprimidor (6), donde el líquido pasará a la bomba (7a) que lo impulsará hasta el exterior y donde los desechos caerán a la tolva (9), encontrándose a su lado igualmentε la tolva dθc) de líquidos.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza del presente invento, así como una forma de llevarlo a la práctica, solo nos quεda por añadir que en su conjunto y partes que lo componen es posible introducir cambios de materiales, siemprε y cuando no varíεn sustancialmente las características quε se rεivindican a continuación.