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Title:
METHOD, MACHINE AND PACK FOR PRODUCING AND SHIPPING HOT AND COLD DRINKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/004522
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method, a machine and a pack used to produce and ship hot and cold drinks. The inventive method consists in: storing at least one capsule containing a quantity of the food product which is used to produce the hot drink; transporting the capsule, using a transport means, to a pressurised water injection station; producing the drink by injecting pressurised water through the capsule; and removing the capsule from the water injection station. The aforementioned capsules, which can contain liquids, are stored in packs, said capsules being disposed in an ordered manner one after the other in at least one row or column. The first capsule is extracted from at least one pack using dispensing means. The invention also relates to the machine used to produce and ship hot drinks in order to carry out the inventive method using capsules contained in packs, said machine comprising multiple support containers which are designed to store differently-configured and -sized packs of capsules.

Inventors:
NAVARRO ALCANTARA FRANCISCO (ES)
Application Number:
PCT/ES2003/000104
Publication Date:
January 15, 2004
Filing Date:
March 10, 2003
Export Citation:
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Assignee:
INVENTOS PARA SIST S VENDING S (ES)
NAVARRO ALCANTARA FRANCISCO (ES)
International Classes:
A47J31/36; A47J31/40; G07F11/26; G07F13/06; G07F13/10; (IPC1-7): A47J31/40; G07F13/06; G07F11/24; B65D81/00
Foreign References:
US4724752A1988-02-16
US3812273A1974-05-21
EP1247481A12002-10-09
US4733797A1988-03-29
US5791512A1998-08-11
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN
Attorney, Agent or Firm:
Gallego Jiménez, José Fernando (29 3°C, Barcelona, ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES<BR>
1. Procedimiento para la elaboración y expedición de bebidas calientes, en una máquina de elaboración y expedición, comprendiendo el procedimiento los pasos de : almacenar en unos medios de almacenamiento al menos una cápsula (5,19, 19a, 19b, 19c, 21, 21a, 22a, 22b, 22c, 23,23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 79; 217a, 217b, 217c) conteniendo una dosis de producto sólido a partir del cual se elabora la bebida caliente; transportar la cápsula, con unos medios de transporte a una estación de inyec ción de agua a presión (6,7, 68,80 ; 218) ; elaborar la bebida mediante la inyección de agua a presión a través de la cápsu la ; y expulsar la cápsula de la estación de inyección de agua, caracterizado porque comprende además las etapas de : almacenar las cápsulas, en dichos medios de almacenamiento, en al menos un pack (10, 10a, 10b, 10c, 20,30, 30a, 30b, 30c, 40,40a, 40b, 40c; 209,209a) de cápsu las monodosis en la que éstas están dispuestas ordenada y consecutivamente una de trás de otra en al menos una fila o columna ; y extraer, antes de la etapa de transportar, de al menos un pack, la primera cápsu la, con unos medios dispensadores (1, 1a, 1b, 1c, 2,3, 3a, 3b, 3c, 4).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la máquina se almacenan simultáneamente al menos dos packs de cápsulas monodosis del mismo producto alimenticio.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la máquina se almacenan simultáneamente al menos dos packs de cápsulas monodosis de distinto tamaño y dimensiones y para productos diferentes.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ca racterizado porque las cápsulas monodosis de al menos uno de los packs contiene pro ductos sólidos.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ca racterizado porque las cápsulas monodosis de al menos uno de los packs contiene un producto líquido.
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ca racterizado porque comprende los pasos de : seleccionar, en unos medios de interfaz con el usuario, la bebida a elaborar y expedir; determinar, mediante unos medios de control, el pack o packs (10, 10a, 10b, 10c, 20,30, 30a, 30b, 30c, 40,40a, 40b, 40c; 209,209a) almacenados en los medios de almacenamiento de la máquina, que contienen las cápsulas (5,19, 19a, 19b, 19c, 21, 21a, 22a, 22b, 22c, 23,23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 79; 217a, 217b, 217c) que in tervienen para la elaboración de la bebida seleccionada ; y discernir, mediante dichos medios de control, si tales packs determinados con tienen al menos una cápsula ;.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que, si se ha discernido nega tivamente, los medios de control dan una señal a los medios de interfaz de dar a visua lizar la información de que la bebida seleccionada no puede ser elaborada.
8. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque, si se ha dis cernido positivamente, los medios de control dan una señal que habilitan las etapas y los pasos para elaborar y expedir la bebida seleccionada por el usuario.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ca racterizada porque comprende, antes del paso de transportar la cápsula, la etapa de romper un precinto (62,64) de hermeticidad de que eventualmente esté dotada la cáp sula (21, 21a, 23) a transportar.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ca racterizado porque el paso de almacenar comprende disponer una primera pluralidad de packs (209,209a) de columnas de cápsulas monodosis (217,217a, 217b) en un tambor giratorio secundario (200), en el que los packs están disposición vertical parale lamente alrededor del eje de giro (206) de dicho tambor secundario, y distribuidos regu larmente alrededor de dicho eje; y proveer una segunda pluralidad de tambores secun darios (200) en un tambor giratorio principal (201) con los ejes de giro (206) de los tam bores secundarios dispuestos paralelos y regularmente distribuidos respecto de eje de giro (204) de dicho tambor principal ; y porque el paso de transportar y la etapa de ex traer comprenden las fases de hacer girar, por unos medios de control principal (210), el tambor principal (201), hasta colocar un tambor secundario (200a) que contiene una pack seleccionado (209a) frente al cuerpo principal (216) de un dispositivo de selección (214) contiguo al meca nismo de inyección (218); hacer girar, por unos medios de accionamiento y control secundario (211), el tambor secundario (200a) seleccionado hasta posicionar el pack seleccionado (209a) frente a dicho cuerpo principal (216) de dicho dispositivo de selección (214); hacer girar el cuerpo principal del dispositivo de selección (216) para dejar caer la cápsula seleccionada (217a) dentro de un alojamiento (221) para las cápsulas; y hacer girar el cuerpo principal de dispositivo de selección para trasladar la cáp sula (217b) hacia la posición de erogación en la estación de inyección de agua a pre sión (218), en la que se inyecta agua y se elabora la bebida caliente.
11. Pack (10, 10a, 10b, 10c, 20,30, 30a, 30b, 30c, 40,40a, 40b, 40c; 209, 209a) de cápsulas monodosis de productos alimenticios para la elaboración y expedi ción de bebidas calientes, según el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 10, de tipo de cápsulas dotadas de una forma aproximadamente prismática o cilíndrica, de caras laterales (67) cerradas y provistas de medios (66,61) adaptados para permitir el paso a través de la cápsula de líquidos e impedir el paso de sólidos, caracterizado por que contiene una pluralidad de cápsulas (5,19, 19a, 19b, 19c, 21, 21a, 22a, 22b, 22c, 23,23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 79; 217a, 217b, 217c) dispuestas contigua y consecu tivamente en al menos una fila o columna, y comprende unos medios de precinto her mético (62,64) y de garantía de no violación del conjunto de pack, adaptados para ser fácilmente rotos a voluntad.
12. Pack según la reivindicación 11, caracterizado porque las cápsulas están dispuestas en una columna de cápsulas alineadas coaxialmente.
13. Pack según la reivindicación 11, caracterizado porque las cápsulas están dispuestas en una fila de cápsulas alineadas colateralmente.
14. Pack según la reivindicación 13, caracterizado porque las cápsulas están soportadas sobre una cinta continua (40), susceptible de ser arrollada en la forma de una bobina.
15. Pack según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque cada una de las cápsulas comprende unos medios de precinto (62,64) individuales, para el cierre hermético de las mismas, estando el precinto adaptado para su rotura por efecto de la presión del agua inyectada.
16. Pack según la reivindicación 15, caracterizado porque las cápsulas 32 con tienen un producto líquido.
17. Pack según la reivindicación 16, caracterizado porque dicho producto líqui do es leche UHT.
18. Pack según una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque con tiene encerrado un gas inerte, menos denso que el aire.
19. Máquina para la elaboración y expedición de bebidas calientes, para la puesta en práctica de procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, particularmente a partir de cápsulas (5,19, 19a, 19b, 19c, 21, 21a, 22a, 22b, 22c, 23,23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 79; 217a, 217b, 217c) contenidas en packs (10, 10a, 10b, 10c, 20,30, 30a, 30b, 30c, 40,40a, 40b, 40c; 209,209a) según las reivindicacio nes 11 a 18, que comprende unos medios de almacenamiento de cápsulas contenedo ras de una dosis del producto sólido a partir de cual se elabora la bebida caliente ; unos medios de transporte (12,13, 14,15, 16,17 ; 210,211, 212,213, 215) para mover las cápsulas a una estación de inyección (6,7, 68, 80 ; 218) de agua a presión; unos me dios de inyección de agua caliente a presión a través de la cápsula ; y unos medios de expulsión de la cápsula usada de la estación de inyección de agua, caracterizada por que dichos medios de almacenamiento comprenden al menos un depósito de soporte (25,125 ; 200 a 208) adaptado para almacenar packs de cápsulas de diferentes configu raciones y tamaños; y unos medios dispensadores (26,126 ; 214,215) de la primera cápsula (217a).
20. Máquina según la reivindicación 19, caracterizada porque comprende por lo menos dos depósitos de soporte para packs de cápsulas monodosis del mismo produc to alimenticio.
21. 21Máquina según la reivindicación 19, caracterizada porque comprende por lo menos dos depósitos de soporte (25,125) para packs de cápsulas monodosis de distin to tamaño y dimensiones y para diferentes productos.
22. Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, caracteriza da porque las cápsulas monodosis de al menos uno de los packs contiene productos sólidos.
23. 23Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizada porque las cápsulas monodosis de al menos uno de los packs contiene un producto líquido.
24. Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracteriza da porque comprende unos medios de rotura (75a, 82) de precinto (62,64) de hermeti cidad de que eventualmente esté dotada la cápsula a transportar.
25. Máquina según la reivindicación 23 y 24, caracterizada porque los medios de rotura (75a, 82) están adaptados para perforar el precinto de hermeticidad de la cáp sula, por la parte inferior (64) y por la parte superior (63) de la misma, para facilitar la entrada de aire para la extracción de liquido.
26. Máquina según la reivindicación 19, caracterizada porque dichos depósitos de soporte (25,125), son herméticos.
27. Máquina según la reivindicación 19, caracterizada porque comprende, en los medios de almacenamiento, unos conjuntos dispensadores (1a, 1b, 1c), dotados de un cuerpo de dispensador (25) de forma cilíndrica abierto por sus dos bases, de las cuales la inferior se cierra con una tapa (26) que presenta una prolongación (27), pu diendo dicha tapa bascular sobre un eje (28).
28. Máquina según la reivindicación 27, caracterizada porque comprende unos medios de empuje (29), que actúan sobre la prolongación (27) para forzar la apertura de dicha tapa (26) contra la fuerza de un muelle antagonista (31), manteniendo la fuer za de muelle (31), cuando los medios de empuje están no operativos, a la tapa contra base inferior del cuerpo del dispensador, con objeto de producir un cierre hermético entre dicha tapa y una junta (32) que circunda la abertura situada en la base de dis pensador.
29. Máquina según la reivindicación 27 ó 28, caracterizada porque la abertura superior de dicho cuerpo del dispensador (25) presenta un perfil adecuado para alojar herméticamente adaptadores (33) de forma tubular con sus dos bases abiertas, tenien do dicha abertura superior de cada uno de dichos adaptadores un perfil y unas dimen siones adecuadas para alojar herméticamente packs de cápsulas.
30. Máquina según las reivindicaciones 27 a 29, caracterizada porque los me dios de empuje comprenden un electroimán (29).
31. Máquina según las reivindicaciones una de las reivindicaciones 19 a 30, ca racterizada porque comprende un inyector (80) de agua caliente provisto de unas mor dazas cambiables, adaptadas para sujetar firmemente cápsulas de diferentes configu raciones y tamaños, presentando dicho inyector un cuerpo superior fijo (68) y un cuerpo inferior fijo (69) con una salida para líquidos (70), estando montadas en dichos cuerpos superior e inferior, respectivamente, una mordaza superior cambiable (71 a, 71 b) y una mordaza inferior cambiable (72a, 72b), comprendiendo la mordaza superior cambiable un cuerpo de mordaza superior (78), unida desmontablemente af cuerpo superior del inyector, que de forma estanca conduce la inyección de agua a presión que inyecta dicho cuerpo superior hasta la salida inferior (75) a de dicha mordaza superior cambia ble, y estando la salida inferior dispuesta en un pistón (73a) que desliza axial y herméti camente en el interior de dicha mordaza (71a) y que presenta una valona inferior (74) con una superficie inferior plana configurada para formar una junta estanca con una superficie relacionada de una cápsula monodosis.
32. Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 31, caracteriza da porque comprende unos medios de interfaz con el usuario, adaptados para seleccio nar la bebida a elaborar y expedir; unos medios de control, adaptados para determinar el pack o packs almacenados en los depósitos de soporte, que contienen la cápsula o cápsulas que intervienen para la elaboración de la bebida seleccionada, para discernir si tales packs determinados contienen al menos una cápsula, y para dar una señal a los medios de interfaz de dar a visualizar la información de que la bebida seleccionada no puede ser elaborada o para dar una señal que habilita las etapas y los pasos para ela borar y expedir la bebida seleccionada por el usuario.
33. Máquina según la reivindicación 32, caracterizada porque comprende unos medios para leer códigos grabados sobre los packs que contienen las cápsulas que indican, por ejemplo, fecha de caducidad, presión de inyección de agua, volumen de agua a inyectar, características geométricas de la cápsula y número de cápsulas que contiene el pack.
34. Máquina según la reivindicación 33, caracterizada porque los medios de control están adaptados para controlar la correcta inserción de la cápsula en el inyector que le corresponde según los códigos grabados, y para dosificar la cantidad de agua a inyectar en función de las características de la cápsula.
35. Máquina según la reivindicación 32 ó 33, caracterizada porque los medios de control están adaptados para rehusar las cápsulas caducadas.
36. Máquina según la reivindicación 32 ó 33, caracterizada porque los medios de control comprenden unos medios para evitar que se inserte erróneamente una cáp sula en un inyector inadecuado en función de las características geométricas y de los requisitos de presión y volumen de inyección de agua.
37. Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 36, caracteriza da porque los diferentes elementos de la máquina están cubiertos por tapas transparen tes, que permiten al usuario ver el tipo de producto almacenado en la máquina antes de solicitar el servicio y apreciar las condiciones de limpieza e higiene de la máquina.
38. Máquina según una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 37, caracteriza da porque los medios de almacenamiento comprenden medios para almacenar una pluralidad de envases monodosis (86) de bebida líquida ; medios para seleccionar y calentar un envase monodosis, y para trasladar dicho envase desde una posición (86a) de los medios de almacenamiento, hasta una posición (86e) adyacente a los medios de inyección y expulsión.
39. Máquina según la reivindicación 38, caracterizada porque comprende unos medios de calentamiento de los envases monodosis (86).
40. Máquina según la reivindicación 39, caracterizada porque dichos medios de calentamiento comprenden un microondas (87), dotado de puertas de entrada (88a) y salida (88b), adaptadas para abrirse para permitir la entrada y salida de envase (86, 86c), y permanecen cerradas durante el calentamiento de la misma.
41. Máquina según la reivindicación 19, caracterizada porque comprende un armazón estático (219), sobre el que se apoya con posibilidad de giro un tambor princi pal (201) que contiene a su vez una pluralidad de tambores secundarios (200) giratorios respecto al tambor principal, distribuidos de forma regular y concéntrica respecto al eje (204) de tambor principal y configurados para contener una pluralidad de packs tubula res (209), que contienen cápsulas (217) apiladas en columns verticales, estando los packs distribuidos de forma regular y concéntrica respecto al eje (206) de su respectivo tambor secundario, comprendiendo además la máquina : un mecanismo de accionamiento y control principal (210), que es solidario de la parte inferior de dicho armazón estático (219) y que controla el giro del tambor principal (201) para el posicionado selectivo de tambor secundario seleccionado en una posición de selección, contigua al mecanismo de inyección (218); un mecanismo de accionamiento y control secundario (211), dispuesto sobre el armazón estático, que controla selectivamente el giro de tambor secundario posiciona do en la posición de selección, para posicionar uno de los packs (209a) de dicho tambor seleccionado en dicha posición de selección ; y un dispositivo de selección (214), dotado de un cuerpo principal (216) configura do en forma de disco giratorio, para recibir selectivamente el pack seleccionado (209a) en un alojamiento (221) de dicho dispositivo de selección, y el posicionado de pack seleccionado (218b) en adyacencia a la bomba de inyección (218), para la elaboración de la bebida caliente, todo ello adaptado de manera que. durante el proceso de selección del tambor secundario (200) y de pack (209a), el disco de dispositivo de selección (214) permane ce en una posición no operativa, de forma que dicho alojamiento (221) permanece en una posición situada fuera de la trayectoria de los tambores (200,201) y packs (209, 209a).
Description:
DESCRIPCION PROCEDIMIENTO, MÁQUINA Y PACK PARA LA ELABORACIÓN Y EXPEDICIÓN DE BEBIDAS CALIENTES Y FRIAS Sector de la Técnica La presente invención se refiere a un procedimiento para elaborar y expedir de forma automática bebidas calientes y frías, tales como por ejemplo café expreso, café liofilizado, café descafeinado expreso, chocolate, té, té limón, manzanilla, poleo, otras infusiones, caldos,...., a partir de cápsulas monodosis de producto en estado sólido. En un segundo y tercer aspectos, la invención se refiere a una máquina y a un pack de dosis para la puesta en práctica del procedimiento.

El procedimiento objeto de la invención permite, también, la elaboración y expe- dición automática de bebidas calientes o frías a partir de monodosis liquidas envasadas en recipientes unitarios, por ejemplo leche UHT, cacao, etc.

El procedimiento objeto de la invención permite la elaboración y expedición au- tomática de bebidas calientes por un procedimiento combinado según el cual se elabora la bebida caliente a partir de una o más cápsulas monodosis de estado sólido, por ejemplo café con leche, a partir de una monodosis de café expreso y una monodosis de leche en polvo y también permite la elaboración y expedición automática de bebidas calientes por un procedimiento combinado según el cual se elabora la bebida caliente a partir de una monodosis de producto en estado sólido y una monodosis de producto en estado líquido, por ejemplo café expreso con leche líquida UHT El procedimiento objeto de la invención es aplicable, con diversos grados de au- tomatización y desarrollo, a máquinas para uso doméstico conocidas como"cafeteras domesticas", es aplicable a máquinas conocidas como"máquinas de café para oficinas" que se utilizan para dar servicio a colectivos con un reducido numero de personas, (ofi- <BR> <BR> cinas, talleres, academias, etc. )., es aplicable a máquinas para hostelería y restauración conocidas como"máquinas de café profesionales"y también es aplicable a máquinas autoservicio para grandes colectivos conocidas como"máquinas de vending".

Antecedentes de la invención En el mercado existe una gran diversidad de máquinas elaborado- ras/expendedoras de bebidas calientes, a todas ellas nos referiremos de ahora en ade- lante con la denominación genérica de máquinas de café

En general las máquinas de café elaboran café expreso y algunas de ellas ela- boran otras bebidas calientes como por ejemplo café liofilizado, infusiones, té, caldos, café expreso con leche etc.

Entre las diversas bebidas calientes que pueden elaborar dichas máquinas de café la elaboración de café expreso con leche presenta el mayor grado de dificultad.

No se conocen sistemas automáticos para elaborar obtener café expreso con le- che, de máxima calidad, que mantenga el aroma y sabor del café expreso desde el pri- mer al último servicio y que utilizando leche líquida cumpla los requisitos sanitarios mas exigentes A continuación describimos el procedimiento convencional para elaborar café expreso con leche.

Las máquinas de café con un mayor grado de automatización y con mayor nú- mero de funciones integradas ejecutan el proceso completo y las menos automáticas ejecutan solo una parte de dicho proceso, debiendo el usuario realizar de forma manual el resto de operaciones.

Las máquinas automáticas que elaboran café con leche expreso lo hacen a par- tir de leche en polvo siguiendo procesos no exentos de un cierto riesgo a nivel sanitario y no se conocen máquinas automáticas que elaboren café expreso con leche liquida.

El proceso convencional para la elaboración de café expreso con leche sigue las si- guientes fases : - moler café; - dosificar la cantidad de café necesaria para un servicio; - introducir la dosis de café molido en un receptáculo generalmente troncocónico cerrado lateralmente y parcialmente cerrado por sus bases superior e inferior con uno a más filtros que impiden la salida de partículas sólidas pero permiten el paso de líquidos; - colocar el receptáculo en la boca del inyector de agua caliente de la máquina de café; - cerrar a presión el receptáculo contenedor de café contra la boca del inyector de agua; - inyectar agua caliente a presión a través de receptáculo que contiene el café; - recoger el café expreso sobre un vaso o taza previamente situado debajo del in- yector; - dosificar la cantidad de leche en polvo adecuada para la elaboración de un café con leche ;

- añadir una dosis de leche en polvo con agua caliente a una cazoleta con batidor, que seguirá el recorrido a través de un tubo de silicona hasta el café expreso y añadir agua caliente (si el café expreso con leche se elabora"manualmente"una vez obtenido el café expreso se le añade leche líquida, que al no ser caliente en- fría ligeramente al café); - añadir azúcar, (opcional) ; - servir ; - retirar, con unos medios de expulsión, de la boca del inyector el receptáculo que contenía café molido y que después de la elaboración de café expreso contiene marro de café; - extraer y desechar el marro del receptáculo; -limpiar el receptáculo; y - controlar y reponer existencias (solo en máquinas automáticas).

La calidad del café con leche elaborado a partir de producto a granel siguiendo el procedimiento convencional que hemos descrito depende de múltiples variables de difí- cil control tanto si la elaboración final se realiza en máquinas de uso domestico como si se realiza en máquinas automáticas como por ejemplo máquinas de vending.

Los factores que afectan a la calidad del café expreso con leche, tanto en lo que se refiere a su sabor y aroma como a sus características sanitarias podemos agruparlas en tres grandes grupos.

Con respecto a los factores de almacenaje, para preservar el aroma y frescor es ne- cesario conservar el café hasta el momento de su elaboración, cerrado en un recipiente hermético preferentemente sin aire.

En las máquinas automáticas tipo vending este requisito no se cumple debido a que el café en grano se almacena en recipientes de hasta 5 kilos de capacidad que pueden estar durante semanas, hasta nueva reposición, prácticamente vacíos, es decir, con pocos gramos de café y varios litros de aire, con lo que se acelera la oxidación de café y se pierde aroma y frescor. En aplicaciones de uso domestico o de hostelería y restau- ración, la conservación depende de la experiencia y cuidado que dispense el usuario.

En cuanto a los factores de molido, dosificación y prensado, es de indicar que, para elaborar un café expreso de calidad deben respetarse los parámetros establecidos por el suministrador del producto en cuanto a molido dosificación y prensado.

En máquinas automáticas tipo vending, el molido, dosificación y prensado dependen de la puesta a punto de la máquina, variando con el tiempo en función del mantenimien- to y desgaste de los mecanismos. Tales factores también son sensibles a las variacio-

nes de temperatura y humedad ambientales. En aplicaciones de tipo doméstico o de hostelería y restauración, el molido, dosificación y prensado dependen de la experiencia y cuidado que dispense el usuario.

En lo tocante a los factores de higiene y limpieza, es de remarcar que los residuos de servicios anteriores pueden contaminar a un nuevo servicio.

En máquinas manuales la higiene y limpieza de la máquina depende la expe- riencia y cuidado que dispense el usuario.

En máquinas automáticas, en especial las de tipo vending, es difícil mantener la máquina en condiciones adecuadas de limpieza e higiene, ya que se acumulan resi- duos en lugares no accesibles de los mecanismos dosificadores en especial en los tor- nillos sinfín dosificadores de caldo, azúcar, y leche en polvo, y también en los tubos de silicona (normalmente de 20 a 30 centímetros de longitud) que conducen el producto elaborado hasta el vaso. Dichos residuos por proceder de alimentos perecederos, se deterioran con el tiempo y pueden llegar a causar molestias o problemas de tipo sanita- rio. La temperatura y humedad en el interior de las máquinas de vending es alta, debido a las características propias del servicio de dichas máquinas y es un factor de riesgo adicional que propicia que algún residuo se adhiera en alguna parte de su recorrido y se deteriore rápidamente, contaminando con mas severidad a los servicios posteriores.

Por la solicitud de patente EP 1 002 490 A1 se conoce una máquina para distri- buir bebidas a partir de porciones monodosis en polvo almacenadas en el interior de la máquina.

Por la solicitud de patente EP 1 089 240 A2 se conoce una máquina de vending automática de bebidas con una pluralidad de almacenes de cápsulas, cada una de las cuales contiene un extracto de bebida en polvo y medios para transferir dichas cápsulas desde los almacenes de cápsulas a una posición donde se elabora la bebida.

Dichas solicitudes de patente aportan mejoras en cuanto a factores de higiene y limpieza, pero no en cuanto a conservación de aroma y frescura del producto, ya que, por tratarse de almacenes de cápsulas abiertos, no preservan la aroma y frescor del extracto en polvo almacenado en las cápsulas, las cuales no pueden ser herméticas, toda vez que el sistema convencional de inyección de agua caliente no es compatible con cápsulas herméticas. La máquina descrita en la solicitud de patente EP 1 002 490 A1 solo admite un tipo de cápsulas y, si bien el sistema descrito en la solicitud de paten- te EP 1 089 240 A2 admite que el contenido de las cápsulas sea diferente, no admite cápsulas de dimensiones ni formas diferentes. En ambos casos la carga de las cápsu- las en los respectivos almacenes de hace una a una con el riesgo, en el caso del siste-

ma descrito en la solicitud de patente EP 1 089 240 A2, de que se mezclen en un mis- mo almacén cápsulas con contenidos distintos.

Actualmente existen en el mercado diversos tipos de monodosis convencionales de formas y volúmenes diferentes adecuados en cada caso al producto que contienen según el diseño propio de cada fabricante. También existen en el mercado máquinas específicas para cada cápsula, pero ninguna de dichas máquinas conocidas puede pro- cesar dos tipos de cápsulas diferentes ni ninguna cápsula puede ser procesada en dos tipos de máquina.

Las monodosis convencionales existentes en el mercado se pueden clasificar en tres grandes grupos : - A) cápsulas monodosis de producto en estado sólido, no herméticas, - B) cápsulas monodosis de producto en estado sólido, herméticas, y - C) recipientes monodosis de producto en estado líquido.

Las bebidas a partir de cápsulas monodosis no herméticas de producto en esta- do sólido se elaboran en máquinas no automáticas adaptadas a las características de cada monodosis dotadas con inyectores de agua caliente convencionales para la elabo- ración de bebidas.

Las bebidas a partir de cápsulas monodosis herméticas de producto en estado sólido, se elaboran en máquinas no automáticas, adaptadas a las características de cada monodosis y dotadas de inyectores de agua caliente convencionales y elementos que rompen la hermeticidad de la cápsula antes de iniciar la inyección de agua caliente.

No se conocen máquinas automáticas para la elaboración de bebidas calientes a partir de monodosis de productos perecederos en estado líquido, por ejemplo, monodosis de leche UHT.

Explicación de la invención La finalidad de la presente invención proporcionar un nuevo procedimiento au- tomático para elaborar bebidas calientes; café expreso, café liofilizado, café descafei- nado expreso, chocolate, té, té limón, manzanilla, poleo, otras infusiones, caldos, etc., a partir de cápsulas monodosis de producto en estado sólido, que dé solución complet y simultánea a todos y cada uno de los problemas e inconvenientes citados de la técnica anterior.

En particular, un objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina única para procesar diversos tipos de cápsulas.

A tal finalidad, según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la elaboración y expedición de bebidas calientes con las caracte- rísticas de la reivindicación 1.

En las reivindicaciones 2 a 10 se definen otras características de procedimiento según la invención.

Según un segundo aspecto de la invención, se da a conocer un pack de mono- dosis de producto alimenticio según las características de la reivindicación 11.

En las reivindicaciones 12 a 18 se definen realizaciones del pack de la presente invención.

Según un tercer aspecto de la invención, se proporciona una máquina para la elaboración y expedición de bebidas calientes, con las características de la reivindica- ción 19, para la puesta en práctica de procedimiento y a partir de los nuevos packs según la invención.

En las reivindicaciones 20 a 41 se definen otras características y modos de rea- lización de la máquina según la presente invención.

Apreciará un experto en la técnica que la presente invención proporciona un procedimiento automático para elaborar y expedir bebidas calientes a partir de mono- dosis liquidas envasadas en recipientes unitarios, por ejemplo leche UHT, cacao, etc.

La presente invención proporciona asimismo un procedimiento automático que permite elaborar y expedir bebidas calientes por un método combinado según el cual se elabora la bebida caliente a partir de cápsulas monodosis de estado sólido, por ejemplo café expreso y se añade el contenido de una monodosis de producto en estado líquido, por ejemplo leche, para elaborar en este caso café expreso con leche.

Igualmente, la presente invención permite proporcionar sistemas para almacenar y dispensar cápsulas monodosis no herméticas en almacenes herméticos dispuestos en el interior de la máquina. Así, la presente invención permite la posibilidad de cargar y almacenar packs herméticos de cápsulas monodosis no herméticas de diversos produc- tos en estado sólido, sobre bases dosificadoras que admiten packs de medidas diferen- tes con relación a las medidas y características de las cápsulas que contienen con obje- to de evitar la manipulación y mezcla de productos.

La invención permite la utilización de packs herméticos en forma cilindrica con "n"cápsulas en su interior dispuestas en forma axial una encima de otra. El diámetro o medida interior del pack tiene relación con el diámetro o medida exterior de la cápsula para facilitar el deslizamiento y guía axial de las cápsulas impidiendo el vuelco de las mismas.

La invención permite elaborar selectivamente una a una las cápsulas de pack desde el interior de la base sobre la que se inserta el pack en la máquina y conducir e insertar selectivamente las cápsulas al inyector de agua.

Según ia presente invención, cuando el usuario de la máquina mediante siste- mas convencionales selecciona una bebida, por ejemplo café expreso, la máquina, de forma automática y selectiva, separa de uno de los packs almacenados que contienen la monodosis de producto seleccionado una unidad de monodosis de producto y elabo- ra y expende de forma automática la bebida, por ejemplo, café expreso.

La presente invención permite que el resto de monodosis de un pack no utiliza- das para la elaboración del último servicio requerido por el usuario (incluidas las que compartían el pack con la última monodosis utilizada) permanecen en sus packs origi- nales, manteniéndose las condiciones de hermeticidad de pack.

Una gran ventaja de que goza la presente invención es que permite, para con un único tipo de inyector, utilizar cápsulas de diferentes tamaños y formas, sin más que cambiar o ajustar las mordazas.

Además, en la máquina expendedora pueden situarse uno o más inyectores convencionales de agua caliente cada uno de ellos con bridas de sujeción con formas y características adecuados a cada una de las diversas medidas y características de los diferentes tipos de cápsulas almacenadas en la máquina.

Se apreciará pues, que la invención permite dispensar monodosis líquidas con o sin calentamiento previo en un vaso dispuesto al efecto que puede estar vacío o conte- ner un servicio elaborado por la propia máquina por ejemplo un café expreso para ela- borar en este caso un café expreso con leche. El orden de vertido de líquidos sobre el vaso destinado al consumo puede ser inverso, es decir, en el caso de ejemplo anterior verter primero la leche y luego el café expreso dentro del mismo vaso.

Breve descripción de los dibuios Otras características y ventajas de la presente invención se describen a conti- nuación, haciendo referencia a unas realizaciones preferidas de la misma, ilustradas a título de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los que : La Figura 1 es una vista esquemática en alzado de una máquina que incorpora el procedimiento y parte de los mecanismos de la invención.

La Figura 2 es una vista ampliada en alzado de un detalle de dicha máquina que corresponde a mecanismos dispensadores de salida axial inferior de cápsulas no her- méticas almacenas en packs tubulares.

La Figura 3 es una vista ampliada en alzado de un detalle de dicha máquina que corresponde a un mecanismo dispensador de salida axial superior de cápsulas herméti- cas almacenadas coaxialmente en un pack tubular.

La figura 4 es una vista en planta de un detalle, según VI-VI, de la Figura 3 La Figura 5 es una vista ampliada en alzado de un detalle de dicha máquina que corresponde a mecanismos dispensadores de salida inferior de cápsulas no herméticas almacenas linealmente en packs tubulares.

La Figura 6 es una vista ampliada en alzado de un detalle de dicha máquina que corresponde a un mecanismo dispensador de cápsulas herméticas almacenadas en un pack configurado en forma de cinta continua enrollada en forma de spiral.

La Figura 7 corresponde a vista en planta de un detalle de la Figura 6 La Figura 8 es una vista en alzado que corresponde a un pack de cápsulas her- méticas en forma de cinta continua.

La Figura 9 representa en alzado el esquema de funcionamiento de un meca- nismo dispensador de bebida caliente a partir de monodosis líquidas y también el es- quema de funcionamiento del mecanismo dispensador de azúcar y cucharillas.

La Figura 10 corresponde a una vista en alzado de un inyector de agua caliente a presión de mordazas intercambiables La Figura 11 representa una secuencia de elaboración de bebida inyectando agua caliente en un tipo de cápsula monodosis hermética realizada por un inyector de mordazas cambiables. En dicha Figura también se representa la elaboración y expedi- ción de una bebida a partir de una monodosis de producto en estado líquido.

La Figura 12 representa una secuencia de inyección de agua caliente en otro ti- po de cápsula monodosis hermética realizada por un inyector de mordazas cambiables.

La Figura 13 representa en alzado una variante de máquina de según la inven- ción con una tambor principal y una pluralidad de tambores secundarios.

La Figura 14 representa es una vista en planta de la variante de máquina de la Figura 13,.

Descripción detallada de la invención Haciendo referencia a la Figura 1, las referencia numérica 1a, 1b, 1c designan a sendos conjuntos de mecanismos dispensadores de cápsulas no herméticas de salida axial inferior, en cada uno de dichos dispensadores están insertados packs tubulares axiales 10a, 10b, 10c que almacenan cápsulas 19a, 19b, 19c.

La referencia numérica 2 designa mecanismo dispensador de cápsulas herméti- cas de salida axial superior, en dicho dispensador está insertado un pack tubular axial 20 que almacena cápsulas 21.

Las referencia 3a, 3b, 3c designan sendos mecanismos dispensadores de cáp- sulas no herméticas de salida inferior en cada uno de dichos dispensadores están insertados packs tubulares lineales 30a, 30b, 30c que almacenan cápsulas 22a, 22b, 22c; 4 designa un mecanismo dispensador de cápsulas herméticas almacenadas en un pack de cápsulas herméticas configurado en forma de cinta continua 40, enrollada en spiral, que almacena cápsulas 23; 5 es un conjunto dispensador de azúcar y cucharillas, almacenadas en un pack en forma de cinta continua 50, enrollada en spiral, que almacena servicios de azúcar y cucharillas 24; 6 designa un primer inyector de agua caliente a presión; 7 designa un segundo inyector de agua caliente a presión; 8 es un vaso que recoge indistintamente la bebida caliente dispensada por dichos inyectores. Las referencias 9 y 11 designan tubos que conducen la bebida desde la salida de los correspondientes inyectores al vaso 8; 12 es un plano inclinado que recibe y traslada las cápsulas dispensadas por los mecanismos 1a, 1b y 1c ; 13 es un plano inclinado que recibe y traslada las cápsulas dispensadas por el mecanismo 2.

La referencia numérica 14 designa a una conducción para las cápsulas dispen- sadas por los mecanismos 3a, 3b, 3c, 15 es un plano inclinado que recibe y traslada las cápsulas dispensadas por el mecanismo 4; la referencia numérica 16 designa un aloja- miento donde se recogen las cápsulas que deslizan indistintamente por los planos incli- nados 12 y 15; la referencia numérica 17 es un alojamiento donde se recogen las cáp- sulas que deslizan por el plano inclinado13 y/o circulan a través de la conducción 14; y 18 es una base que sostiene el vaso 8.

En la Figura 2, cada uno de los conjuntos dispensadores 1a, 1b, 1c, comprende un cuerpo de dispensador 25 de forma cilíndrica abierto por sus dos bases, la inferior se cierra con una tapa 26 que presenta una prolongación 27, dicha tapa bascula sobre un eje 28. Un electroimán 29 actúa sobre la prolongación 27 para forzar la abertura de di- cha tapa 26 venciendo la fuerza de un muelle antagonista 31. Cuando el imán está desactivado la fuerza del muelle 31 mantiene la tapa cerrada contra base inferior del cuerpo del dispensador produciéndose un cierre hermético entre dicha tapa y una junta tórica 32 que circunda la abertura situada en la base del dispensador.

La abertura superior de dicho cuerpo de dispensador 25 presenta un perfil ade- cuado para alojar herméticamente adaptadores 33 de forma tubular con sus dos bases abiertas. En la figura se han representado dos tipos de adaptadores el adaptador 33a

situado en los dispensadores 1a y 1 b y el adaptador 33c situado en el dispensador 1 Oc.

La abertura superior de cada uno de dichos adaptadores tiene un perfil y unas dimen- siones adecuadas para alojar herméticamente packs de cápsulas. Sobre un mismo dis- pensador 1 de cápsulas es posible alimentar sucesivamente packs de dimensiones y formas diferentes, por ejemplo 10a, 10c, cambiando en cada caso el adaptador 33, por ejemplo 33a, 33c, por lo que en un mismo tipo de dispensador se pueden dispensar cápsulas de formas y dimensiones distintas, por ejemplo cápsulas 19a, 19c.

Los packs 10a, 10b, 10c comprenden respectivamente tubos 34,35, 36 en cuyo interior se sitúan respectivamente cápsulas 19a, 19b, 19c de formas dimensiones y con- tenidos que pueden ser distintos. Dichos packs antes de insertarse en el correspondien- te adaptador de respectivo dispensador están cerrados herméticamente y pueden con- tener un gas inerte, preferiblemente menos pesado que el aire, para preservar el aroma y sabor de las monodosis de producto en estado sólido. Los packs tienen la base la base inferior cerrada con por una tapa removible por ejemplo de papel, plástico, alumi- nio etc. y pueden tener la tapa superior también removible. Los packs 10b y 10c tienen solo la tapa superior removible y el pack 10a tiene también la tapa superior removible.

Las operaciones que debe realizar un operador para colocar un pack en el co- rrespondiente dispensador son las siguientes : - retirar el pack anterior; - retirar el adaptador 33 caso que el nuevo pack sea de dimensiones diferentes al anterior; - colocar un nuevo adaptador adecuado a las características geométricas del nue- vo pack; -eliminar la tapa inferior de pack, por ejemplo de papel, que cierra hermética- mente el nuevo pack; - colocar el nuevo pack en el correspondiente adaptador; y - en el caso de packs con tapa superior removíbfe, retirar también la tapa supe- rior, y colocar en interior de pack el conjunto pistón 37.

El conjunto pistón 37 comprende un cuerpo pistón 38 y unas juntas tóricas 39. El conjunto pistón encaja hermética y deslizantemente con el interior de) tubo 34. El peso del conjunto pistón 37 colabora con su peso a que las cápsulas deslicen hacia la salida del dispensador. El cuerpo pistón puede ser de material ferromagnético en cuyo caso un detector ferromagnético 41 situado en la base del cuerpo del dispensador 33a detec- ta cuando el pistón llega a la posición mas baja y emite una señal al procesador central

de la máquina, no representado, indicando que han sido dispensadas todas las cápsu- las del pack.

Cuando el electroimán 29 actúa sobre la prolongación 27 de la tapa 26 vencien- do la fuerza del muelle antagonista 31 se abre la tapa inferior 26 de dosificador y la cápsula situada en la posición inferior es dispensada sobre un plano inclinado 12 que la conduce hacia un alojamiento 16. Dicho plano inclinado 12 puede ventajosamente ser substituido por un medio mecánico de desplazamiento, por ejemplo una cinta transpor- tadora.

Cada uno de los adaptadores 33 dispone de un mecanismo retenedor de cápsu- las que comprende, por ejemplo un eje 42 y un muelle antagonista 43.

Durante la apertura de la tapa 26, la prolongación 27 actúa sobre el eje 42 ven- ciendo la fuerza de un muelle antagonista 43 haciendo que dicho eje avance hasta una posición adecuada para retener la cápsula situada inmediatamente encima de la cápsu- la situada en la posición más baja, que es la que se dispensa en cada caso.

En las Figura 3 y 4 se representa un mecanismo dispensador de salida axial superior 2 de cápsulas herméticas 21 almacenadas coaxialmente en un pack tubular 20. El mecanismo dispensador comprende una base 44 de forma tubular con la base inferior cerrada y la base superior abierta. La abertura de la base superior está configu- rada para alojar un adaptador 45, dicho adaptador es de configuración substancialmen- te cilíndrica y está abierto por ambas bases, estando la abertura superior de dicho adaptador 45 configurada de forma adecuada para alojar interiormente el perfil exterior de packs 20. Sobre un mismo dispensador de cápsulas 2 es posible alimentar sucesi- vamente packs de dimensiones y formas diferentes, cambiando en cada caso el adap- tador 45.

Las paredes tubulares de la base 44, del adaptador 45 y del pack 20 están abiertas a lo largo de toda su longitud a través de una regata longitudinal 47 paralela a sus respectivos ejes longitudinales. En el montaje de dicho adaptador 45 sobre dicha base 44 y de dicho pack 20 sobre dicho adaptador 45 unos posicionadores geométricos convencionales no representados fijan la posición radial de dichos elementos para lo- grar la alineación de dichas regatas.

Por el interior de dichos elementos 44,45 y 20 desliza coaxialmente un empuja- dor 46. El cuerpo 48 del empujador 46 atraviesa la regata 47 y a través de un mecanis- mo de deslizamiento, por ejemplo tuerca/tornillo 49,51, accionado por un sistema con- vencional no representado, empuja hacia arriba las cápsulas 21 del pack 20 que se apoyan sobre dicho empujador.

El funcionamiento de conjunto dispensador 2 es como sigue. El operador inserta sobre la base 44 un adaptador 45 de medidas adecuadas al pack 20 que inserta a con- tinuación, los posicionadores geométricos obligan a que el montaje se ejecute de forma que las regatas 27 queden alineadas. Previamente el sistema de control de la máquina ha posicionado el empujador 46 en la posición inferior de su recorrido con lo que las cápsulas 21 quedan apoyadas sobre el empujador. En el momento en que un usuario ordena un servicio de bebida calienta que se deba elaborar a partir de una cápsula de dicho pack el sistema de accionamiento del mecanismo tuerca/tornillo, no representa- do, se activa haciendo que el empujador ascienda hasta que la cápsula 21a que ocupa la posición superior en el pack acciona un microrruptor 52 situado encima de pack y desactiva el movimiento del mecanismo tuerca/tornillo, cuando la cápsula 21a axial- mente ha sido totalmente extrada del pack. A continuación un electroimán 53 empuja la cápsula 21a haciéndola deslizar por un plano inclinado 13 que ventajosamente puede ser también una cinta móvil que la conduce hasta el alojamiento 17 a partir del cual será insertada en el respectivo inyector.

En la Figura 5 se representa tres conjuntos dispensadores 3a, 3b, 3c de salida inferior de cápsulas en los que respectivamente están insertados tres packs tubulares 30a, 30b, 30c. El funcionamiento de dichos conjuntos dispensadores 3a, 3b, 3c es aná- logo al de los dispensadores 1a, 1b, 1c. Los elementos que en dichos conjuntos dis- pensadores 3a, 3b, 3c realizan funciones análogas a la de los elementos de los conjun- tos dispensadores 1a, 1b, 1c representados en la Figura 2 se han designado con la misma referencia numérica que en dicha Figura 2, sumándoles 100.

En la Figura 6 y 7 se representa un mecanismo dispensador de cápsulas hermé- ticas almacenadas en un pack configurado en forma de cinta continua enrollada en for- ma de spiral.

En la máquina pueden almacenarse una pluralidad de packs configurados en forma de cinta espiral enrolladas sobre respectivos carretes 56. En la vista en planta representada en la Figura 7 se han representado packs 40a, 40b y 40c.

Cada pack se compone de una pluralidad de cápsulas herméticas 23 alojadas a intervalos regulares en una cinta continua 40, dichas cintas continuas presentan ristras de agujeros iguales situados a intervalos regulares en los bordes de dicha cinta. Cada cinta esta enrollada sobre un respectivo carrete 56.

En la máquina los packs 40a, 40b, 40c, están situados sobre un eje 57 sobre el que pueden girar libremente.

La máquina dispone de piñones dentados 54 para arrastrar independientemente cada una de las cintas a través de las ristras de agujeros 55. Un sistema de acciona- miento convencional, no representado, hace avanzar selectivamente la cinta seleccio- nada para elaborar el servicio requerido por el usuario. El avance de la cinta seleccio- nada, comandado por el accionamiento, es igual al"paso de pack"que se define como la distancia entre dos cápsulas consecutivas. Una vez la cinta seleccionada ha avanza- do un paso, un mecanismo de corte 65 secciona la cinta y separa una cápsula, La cáp- sula seleccionada pasa sucesivamente por las posiciones 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f.

En la posición 23c la cápsula se inserta en el inyector 6 y en la posición 23f la cápsula ya utilizada se evacua a un depósito 58 que recibe las cápsulas utilizadas. El despla- zamiento y traslado de la cápsula puede realizarse con la ayuda de planos inclinado o preferentemente conduciéndola sobre cintas transportadoras, la inserción y evacuación de la cápsula en el inyector puede realizarse por medios mecánicos electromagnéticos neumáticos, etc.

En la Figura 8 se ha representado un pack en cinta continua 4 de cápsulas her- méticas, con cápsulas herméticas 23 insertadas a intervalos regulares en una cinta con- tinua 40, susceptible de enrollarse a modo de una bobiba, que presenta a intervalos agujeros de arrastre 55. dichas cápsulas herméticas 23 se componen de recipientes 59, preferentemente cilíndricos o troncocónicos que tienen la base superior abierta con una valona discoidal que se proyecta hacia el exterior 65 una pared lateral 67 y un fondo 64.

El fondo 64 presenta zonas debilitadas para facilitar su rasgado y/o abertura. La pared lateral 67 presenta un resalte interior apto para alojar un filtro superior 60 de forma dis- coidal que encaja con la pared interior del recipiente.

El filtro superior 60 presenta una valona discoidal hacia el exterior 66 que se pro- yecta por encima de la parte superior del recipiente 59 y que presenta un diámetro exterior sensiblemente igual al de la valona 65, la cara superior de dicha valona discoi- dal 66 de dicho filtro superior 60 presenta una cara superior plana configurada de forma que crea una junta hermética cuando se aplica con presión contra la superficie plana antagonista de un inyector de agua caliente.

En el interior de dichos recipientes 59 y próximo al fondo 64 se encuentra un fil- tro inferior 61. La monodosis de producto sólido se aloja en el espacio definido en el interior del recipiente 59 comprendido entre los dos filtros 60,61 y la pared lateral 67.

Un precinto 62 con una zona central debilitada para facilitar su rasgado y/o aber- tura se aloja interiormente en la parte superior de filtro superior 60, creando un espacio entre dicho filtro y dicha tapa. La parte superior de dicha tapa no sobresale por encima

de la parte superior la cara superior de dicha valona discoidal 66 del filtro superior 60.

Entre la parte inferior de anillo discoidal 66 y la parte superior de la valona 65 se define un espacio de forma adecuada para encajar con una forma análoga de la cinta 40 con lo que las cápsulas encajan y quedan retenidas por dicha cinta para constituir el pack.

En dicha Figura 8 se ha representado también la cápsula 89 para monodosis lí- quidas de características iguales a la cápsula 23 en la que se ha omitido el filtro inferior 61 y en que el filtro superior 60 se ha modificado suprimiendo la superficie filtrante y dejando abierto y sin obstáculos el espacio que ocupaba dicha superficie filtrante.

En la Figura 9, la referencia numérica 86 designa un envase modosis de bebida líquida como por ejemplo una monodosis de leche UHT.

Cuando se selecciona la expedición y calentamiento del envase 86, dicha mo- nodosis es trasladada a través de sistemas convencionales siguiendo una trayectoria, por ejemplo, 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, desde una posición 86a en el interior de la má- quina en que las monodosis están almacenadas de forma convencional hasta una posi- ción 86e en que se pone a disposición de usuario que ha solicitado el servicio, estando dicha posición, por ejemplo, situada junto al vaso en que se sirve una bebida caliente elaborada a partir de una monodosis en estado sólido como puede ser un café expreso.

En la posición intermedia 86c un aparato calentador por microondas 87 calienta la monodosis líquida, Dicho aparato calentador por microondas dispone de unas puer- tas de entrada y salida 88a y 88b respectivamente, que se abren para permitir la entra- da y salida de la monodosis, y permanecen cerradas durante el calentamiento de dicha monodosis. Una vez terminado el calentamiento, se abre la puerta 88b del microondas y la monodosis sigue la trayectoria 86d, 86e. En el caso de que el usuario haya selec- cionado el servicio de bebida fría la trayectoria seguida es la misma pero no se realiza el calentamiento.

En la figura 9, también, se ha representado un dispensador de dosis de azúcar 5 en que las dosis de azúcar 24 están contenidas en un pack configurado en forma de cinta continua 50 siendo el suministro de dichas dosis análogo al descrito haciendo re- ferencia al dispensador de packs de cinta continua 4. El mecanismo dispensador 5 dis- pensa las dosis de azúcar depositándolas sobre la base 18. Sobre dicha base 18 se apoya el vaso 8 para recibir el suministro de bebida caliente y se dispensa la monodosis de bebida líquida, por ejemplo leche UHT, con o sin calentamiento, y se dispensa tam- bién las dosis de azúcar, ventajosamente en el mismo envoltorio que envuelve la dosis de azúcar para un servicio puede ir envuelta también una cucharilla.

En las Figura 10,11 y 12 se ha representado un inyector 80 de agua caliente de mordazas cambiables que presenta un cuerpo superior fijo 68 y un cuerpo inferior fijo 69 con una salida para líquidos 70. Respectivamente montados en dichos cuerpos su- perior e inferior 68,69 se encuentran montadas una mordaza superior cambiable 71a, 71 b y una mordaza inferior cambiable 72a, 72b. La mordaza superior cambiable 71 comprende un cuerpo de mordaza superior 78 unida desmontablemente al cuerpo su- perior del inyector 68 que de forma estanca conduce la inyección de agua a presión que de forma convencional inyecta dicho cuerpo superior hasta la salida inferior 75 a de dicha mordaza superior cambiable. La salida inferior 75 forma parte de un pistón 73a que desliza axial y herméticamente en el interior de dicha mordaza 71 a. Dicho pistón 73a presenta una valona inferior 74 con una superficie inferior plana configurada para formar una junta estanca con una superficie relacionada de una cápsula monodosis.

Cuando se ordena la inyección de agua caliente, el pistón 73a desliza axial y herméticamente hacia abajo impulsado por un sistema mecánico, mecánico elástico, neumático o hidráulico hasta que la superficie 74 establece contacto con la cápsula, el contacto con dicha cápsula impide que el pistón continúe descendiendo, el pistón se detiene aplicando una presión a través de su superficie 74 contra la parte correspon- diente de la cápsula creando una junta hermética.

La mordaza inferior 72a se compone de un cuerpo 81 con una superficie 76 so- bre la que se apoya la cápsula, y una aguja cilíndrica hueca 82 configurada para rasgar o perforar la parte inferior de la cápsula. Dicha aguja puede sobresalir por encima de dicha superficie 76 o ventajosamente estar unida elásticamente al cuerpo 81 de forma que cuando esté recibe la presión que le transmite la cápsula que a su vez recibe a través del movimiento del pistón 73a la aguja 82 sobresale por encima de dicha superfi- cie 76 y rasga o perfora la superficie inferior de dicha cápsula, retornando a su posición de reposo cuando el pistón 73a deja de transmitir presión.

En la Figura 11 se ha representado una secuencia A1-A4 en que el inyector 80 inyecta agua caliente a presión a una cápsula 23. En A-1 se representa la posición ini- cial de la cápsula 23 situada en el inyector. En el inyector están montadas la mordaza superior 71a y la mordaza inferior 72a. En la posición A-2 el pistón 73a ha descendido, la superficie 74 ha entrado en contacto con la superficie 66 de la cápsula creando una junta hermética, la salida 75 a ha perforado/rasgado la superficie 63 de la cápsula y la aguja 82 que sobresale por encima de la superficie 76 ha perforado/rasgado la super- ficie 64 de la cápsula. Una vez alcanzada dicha posición se inyecta agua caliente a pre- sión para elaborar la bebida caliente a partir de la monodosis de producto en estado

sólido contenido en la cápsula, dicha agua entra en la cápsula a través de la salida 75a atravesando el filtro superior y sale por la superficie peforada/rasgada 64 de la cápsula después de haber atravesado el filtro inferior y haber elaborado la bebida caliente, la junta hermética creada entre las superficies 74 y 66 obliga a toda el agua inyectada a circular a través de la cápsula para la elaboración de la bebida caliente.

La posición A-3 es análoga a la posición A-1, cuando se llega a esta posición ya se ha elaborado la bebida caliente. En esta posición la cápsula presenta sus superficies 63 y 64 abiertas/rasgadas.

En la posición A-4 el inyector permanece en la misma posición y la cápsula 23 ha sido retirada de inyector y evacuada, a través de un sistema automático a un depó- sito de cápsulas utilizadas no representado.

En el caso que la cápsula fuera de características no herméticas, en la fase A-2, no hubiese sido necesario producir la abertura/rasgado de las superficies superior e inferior de la cápsula, el resto de procedimiento hubiese sido idéntico.

En el caso de que el contenido de la cápsula fuese una monodosis líquida el proceso sería el mismo que se ha descrito pero sin inyectar agua. En la posición A2 se efectúa el rasgado/abertura las superficies 63,64 pero no se inyecta agua caliente, En la posición A3 en que el pistón retorna a su posición más alta entra aire en la cápsula y se expide la bebida. (En dicha posición A3 se ha representado una cápsula para mono- dosis en estado líquido 89, por ejemplo leche UHT).

Si el usuario ha solicitado un servicio de liquido caliente, en este caso y antes de dispensar el servicio la monodosis pasará por una fase de calentamiento en un horno microondas como se ha descrito y representado haciendo referencia a la Figura 9.

En la Figura 12 se representa otra secuencia B1-B4 en que la elaboración de la bebida caliente se hace a partir de una cápsula 79. En dicha cápsula la entrada de agua en la cápsula se hace a través de múltiples perforaciones de su superficie superior y la salida de la bebida caliente a través de múltiples perforaciones realizadas en su super- ficie inferior.

En la figura 11, las referencias numéricas 71 b y 72b designan a las mordazas superior e inferior respectivamente, 73b es el pistón asociado a la mordaza 71 b. La re- ferencia 75b designa la entrada de agua en el pistón 73b y 83 son agujas perforadas axial y lateralmente situadas en la mordaza superior que perforan la superficie superior de la cápsula y permiten que el agua a presión inyectada a través de 75 b entre y circu- le a través de la cápsula y salga a través de agujas 84 perforadas axial y lateralmente que perforan la superficie inferior de la cápsula, elaborando de este modo la bebida

caliente. El cierre hermético entre las dos mordazas se hace a través de un anillo 85 de la cápsula que circunda toda su periferia. La bebida ya elaborada sale a través de la salida 70 para servirse en un vaso o recipiente no representado.

A continuación se describen los siguientes procedimientos para la máquina de las Figs. 1 a 12 : I. Procedimiento de reposición de material en la máquina objeto de la presente invención; y II. Procedimiento de expedición de bebidas con una máquina ob- jeto de la presente invención.

I. Procedimiento de reposición de material en la máquina objeto de la presente invención.

Sacar de los dispensadores 1 los packs 10 vacíos.

* Reponer packs nuevos en el lugar de los vacíos, eliminando previamente la tapa inferior del pack. o Si el pack tiene tapa superior y no contiene gas inerte, sacar la tapa su- perior y colocar pistón 38. o En el caso de que los nuevos packs tengan características geométricas diferentes cambiar también los adaptadores 33.

'scar de los dispensadores 2 los packs 20 vacíos.

Reponer packs nuevos en el lugar de los vacíos, eliminando previamente la tapa inferior y superior del pack.

'scar de los dispensadores 3 los packs 30 vacíos.

Reponer packs nuevos en el lugar de los vacíos, eliminando previamente la tapa inferior del pack. o Si el pack tiene tapa superior y no contiene gas inerte, sacar la tapa su- perior y colocar pistón 138. o En el caso de que los nuevos packs tengan características geométricas diferentes cambiar también los adaptadores 133.

'scar de los dispensadores 4 los carretes 56 vacíos. o Colocar packs 40 nuevos.

Reponer monodosis líquidas.

'scar de los dispensadores 5 los carretes vacíos. o Colocar packs 50 nuevos.

Controlar el stock de vasos y en su caso reponer existencias.

Llenar el depósito de agua.

Ventajosamente, al realizar la reposición de existencias el reponedor mediante

un lector de código de barras portátil o asociado a la máquina, realiza una lectu- ra del código de barras de los packs que extrae y de los packs que coloca, y el procesador central recibe informaciones a través de lectura, detección o teclado de en que dispensadores se han montado los packs. Con lo que el procesador central conoce el stock disponible y la ubicación de stock.

II. Procedimiento de expedición de bebidas con una máquina objeto de la presente invención.

El usuario elige la bebida- (Para efectuar la selección el usuario disfruta de la ventaja de poder ver que monodosis, tipo y marca, están disponibles en la má- quina).

En caso de que la bebida solicitada no esté disponible el procesador central convencional de la máquina da una señal de aviso de producto no disponible.

(La máquina está dotada de sistemas de contaje y control que permiten conocer si la máquina dispone de existencias para elaborar la bebida solicitada).

El usuario efectúa el prepago de forma convencional.

La máquina dispensa convencionalmente un vaso.

Si la bebida solicitada debe elaborarse a partir de una monodosis almacenada en un dispensador 1 el procesador central de la máquina activa el electroimán 29, que abre la puerta 26, y dispensa una cápsula sobre el plano inclinado 12 que la conduce hasta el alojamiento 16, dicho plano inclinado puede ventajosa- mente ser substituido por una cinta móvil u otro sistema de transporte.

Si la bebida solicitada debe elaborarse a partir de una monodosis almacenada en un dispensador 2 el procesador central de la máquina activa el mecanismo de actuación hasta que el microrruptor 21a da señal de que la cápsula ha llega- do a la posición más alta de salida del pack. A continuación el procesador cen- tral de la máquina acciona el empujador convencional que dispensa la cápsula sobre el plano inclinado 13 que la conduce hasta el alojamiento 17.

Si la bebida solicitada debe elaborarse a partir de una monodosis almacenada en un dispensador 3 el procesador central de la máquina activa el electroimán 129, se abre la puerta 126, y dispensa una cápsula que cae a través del tubo 14 sobre el alojamiento 17.

Si la bebida solicitada debe elaborarse a partir de una monodosis almacenada en un dispensador 4 el procesador central de la máquina activa el mecanismo de actuación haciendo que la cinta avance un paso y se detenga, a continuación

se activa el mecanismo cortador 56 y dispensa la cápsula sobre el plano inclina- do 16.

'Los alojamientos 16,17 disponen de sistemas convencionales para detectar la llegada de la cápsula y para leer el código de barras de cada una de ellas. En caso de que la cápsula no llegue a dichos alojamientos 16,17, el procesador central ordena la interrupción del servicio y la devolución del dinero prepagado.

Si los detectors leen que la cápsula llegada no es la que ha solicitado el usua- rio la cápsula es rehusada y se reinicia el proceso de expedición. Si los detecto- res leen que la cápsula llegada es la solicitada por el usuario se inicia el proceso de inyección.

Si la máquina dispone de un solo inyector convencional, por ejemplo 6 o 7, un mecanismo automático de inserción inserta la cápsula en el inyector, se inyecta agua de forma convencional y se expende la bebida. A continuación un meca- nismo convencional extrae la cápsula utilizada y la deposita en un depósito de cápsulas usadas.

Si la máquina dispone de más de un inyector convencional 6,7 un mecanismo automático de inserción inserta la cápsula selectivamente en el inyector corres- pondiente, se inyecta agua de forma convencional y se expende la bebida. A continuación un mecanismo convencional extrae la cápsula utilizada y la deposi- ta en un depósito de cápsulas. Si el cliente ha solicitado una bebida que para su elaboración requiere dos monodosis de producto, por ejemplo, café expreso con leche a partir de leche en polvo, primero se elabora una de ellas, por ejemplo, el café expreso y a continuación se inyecta agua a la monodosis de leche en polvo para elaborar el café expreso con leche.

Si la máquina dispone de un inyector 80 de mordazas cambiables previo a la in- serción de la cápsula en el inyector el procesador central en función de los datos que la aporten los lectores de código de barras situados en 16,17 sobre las ca- racterísticas de la cápsula efectuará el cambio de las mordazas que correspon- da siguiendo a continuación el proceso como en el caso anterior.

Si la bebida solicitada debe servirse entregando un envase monodosis 86 de lí- quido caliente y sin abrir el mecanismo convencional de dispensación hace avanzar una monodosis hasta situarla en el interior del horno microondas 87, a continuación se cierran las puertas 88 del horno microondas 87 y se realiza el calentamiento, a continuación se abre el microondas y la cápsula sigue despla- zándose hasta que es depositada en la plataforma 18 a disposición del usuario.

Si la bebida solicitada debe servirse vertiendo el contenido de una monodosis lí- quida 89 en un vaso 8, la cápsula una vez dispensada desde el pack que la con- tiene, por ejemplo por el mecanismo dispensador 2, se inserta en el inyector 80, que informado de las características de la cápsula por la lectura de su código de barras, la abrirá/rasgara por sus superficies superior e inferior sin inyectar agua permitiendo la entrada de aire que facilita la salida de líquido y su vertido en el vaso 8.

Si al solicitar la bebida el usuario a solicitado también un servicio de azú- car/cucharilla el mecanismo dispensador de azúcar cucharilla 5 de forma análo- ga al mecanismo dispensador 4, dispensa una dosis de azúcar/cucharilla. En este caso la dosis de azúcar/cucharilla se dispensa directamente sobre la pla- taforma 18.

En las Figs. 13 y 14 se describe otra realización preferida de la máquina según la invención.

La máquina comprende una parte inferior de un armazón estático 219 de la má- quina, sobre el que se apoya giratoriamente un tambor principal 201 que contiene una pluralídad de tambores secundarios 200 giratorios respecto al tambor principal, cada uno de ellos configurado para contener una pluralidad de packs tubulares 209, que contienen cápsulas 217.

Los packs 217 están distribuidos de forma regular y concéntrica respecto al eje 206 de su respectivo tambor secundario 200.

Los tambores secundarios 200 están distribuidos de forma regular y concéntrica respecto al eje 204 de tambor principal 201.

Solidario de la parte inferior del armazón estático 219 de la máquina se sitúa un mecanismo de accionamiento y control principal 210, convencional, que controla el giro de tambor principal 201, para hacer girar el tambor principal para posicionar selectiva- mente el tambor secundario seleccionado en la posición de selección.

Sobre la parte superior de armazón estático 212 se sitúa un único mecanismo de accionamiento y control secundario 211 que controla selectivamente el giro del tam- bor secundario 200 posicionado en la posición de selección, para posicionar uno de los packs de dicho tambor seleccionado en la posición de selección.

Un dispositivo de selección 214, con un cuerpo principal 216 configurado en forma de disco giratorio, recibe selectivamente en un alojamiento 221 para cápsulas la cápsula seleccionada 217a y la posiciona en la bomba de inyección convencional 218 para la elaboración de la bebida caliente.

Durante el proceso de selección de tambor secundario y pack, el disco del dis- positivo de selección permanece en una posición no operativa de forma que el aloja- miento 221 para las cápsulas permanece en una posición situada fuera de la trayectoria de los tambores y packs.

El procedimiento para elaborar la bebida comprende las siguientes etapas : Primero, el mecanismo de control principal 210 hacer girar el tambor principal 201 para colocar el tambor secundario 200a que contiene el pack seleccionado en la posición de selección.

Segundo, una vez el tambor secundario 200a seleccionado se ha posicionado en la posición de selección, el mecanismo de accionamiento y control secundario 211 hace girar al tambor secundario seleccionado para posicionar el pack seleccionado 209a en la posición de selección.

Tercero, una vez el pack seleccionado se encuentra en la posición de selección se hace girar el cuerpo principal del dispositivo de selección 216 para dejar caer una cápsula seleccionada 217aa dentro de alojamiento para cápsulas 221.

Cuarto, una vez dicha cápsula seleccionada ha caído dentro del alojamiento pa- ra cápsulas de dispositivo de selección, se hace girar el cuerpo principal del dispositivo de selección que traslada la cápsula 217b hacia la posición de erogación, en la que se inyecta agua y se elabora la bebida caliente.

Cuando el cuerpo principal del dispositivo de selección gira y traslada la cápsula desde la posición de selección a la posición de erogación la parte superior de dicho disco impide que una nueva cápsula pueda salir de los packs, por lo que puede efec- tuarse un nueva selección de tambor principal y pack que no será operativa hasta que se posicione nuevamente el alojamiento 221 para cápsulas 217a del cuerpo principal del dispositivo de selección 216 en la posición de selección.

El cuerpo principal del dispositivo de selección 216 tiene cuatro posiciones; y un único alojamiento 221, claramente visibles en la Fíg. 14 : en la primera posición, la de la derecha, recibe el alojamiento 221 para la cápsula seleccionada 217a de pack selec- cionado 209a del tambor seleccionado 200a; en la segunda posición, la de arriba, rom- pe la estanqueidad de la parte superior e inferior de la cápsula; en la tercera posición, la de la derecha, la cápsula 217b queda posicionada en al posición de erogación; y en la cuarta posición, la de abajo, se efectúa la fase de expulsión de la cápsula usada.

Cada uno de los tambores secundarios 200 comprende un eje central secunda- rio 206, una base inferior 208, una base superior 207 y una rueda dentada 222. La base inferior esta rígidamente unida al eje secundario. La base superior puede deslizar axial-

axialmente sobre dicho eje para adaptarse a las diferentes longitudes de los packs que contenidos en el tambor, la rueda dentada es solidaria del extremo superior de eje del tambor secundario.

Cada uno de los respectivos tambores secundarios puede girar controladamente alrededor de su respectivo eje central secundario.

Un mecanismo de retención 213 retiene al tambor en la posición seleccionada de forma que impide el giro de tambor sobre su eje, de forma que cada uno de los tam- bores secundarios únicamente puede girar sobre su propio eje cuando está posicionado en la posición de selección y el mecanismo de accionamiento y control secundario 211 libera el mecanismo la retención convencional 213 asociado a cada tambor secundario que lo retiene y actúa a través de dicho mecanismo para hacer girar el tambor sobre su propio eje y posicionar el pack seleccionado en la posición de selección.

La base inferior comprende N perfiles interiores para encajar con el perfil exterior de pack, la base superior encaja con el perfil de la parte superior de pack y la distancia en sentido longitudinal entre las bases es regulable para adaptarse a las diferentes longitudes de los packs contenidos en cada tambor.

Los packs cuando se colocan en los respectivos tambores secundarios quedan abiertos por su parte inferior de forma que la cápsula situada en la parte inferior de cada pack se apoyan sucesivamente en el transcurso del proceso de selección sobre la su- perficie superior de la parte inferior 219 de la máquina, sobre la superficie superior de la base inferior del tambor principal 202, sobre la superficie superior 216 del cuerpo princi- pal del dispositivo de selección 214, antes de alojarse selectivamente en el alojamiento para cápsulas 221.

El tambor giratrorio principal 201 comprende una base inferior 202, una base superior 203, un eje principal 204y una polea dentada 205, solidaria de extremo inferior de dicho eje.

Las bases inferior y superior están constituidas por superficies anulares solida- rias del eje principal y forman un conjunto que puede girar controladamente alrededor de dicho eje principal.

Los tambores secundarios están distribuidos de forma regular en el interior de tambor principal, de forma que sus ejes son paralelos y equidistantes del eje del tambor principal.

Cada uno de los ejes secundarios, por su parte inferior, se apoya giratoriamente en un alojamiento adecuado situado en la base inferior del tambor principal. Por su ex- tremo superior dicho eje secundario se aloja en un orificio adecuado practicado en la

base superior de tambor principal. El extremo superior de eje secundario se proyecta por encima de la base superior del tambor principal de forma que la polea dentada soli- daria de dicho eje se sitúa por encima de dicha base superior.

El eje central de tambor principal se apoya giratoriamente sobre la parte inferior 219 de la máquina.

El extremo inferior de eje principal se proyecta por debajo de dicha parte inferior 219 de la máquina de forma que la polea dentada 205 solidaria de su extremo inferior se sitúa por debajo de dicha parte inferior.

Las superficies superiores de la parte inferior 219, de la base inferior del tambor principal 202 y de cuerpo principal del dispositivo de selección 216 presentan sensi- blemente el mismo nivel en altura y están ajustadas de forma que en sentido horizontal no presentas discontinuidades sensibles por lo que constituyen de facto una superficie única sobre la que se apoyan y deslizan las cápsulas antes de ser seleccionadas.

Una vez descrita suficientemente la presente invención, entenderán los expertos en la técnica que con los packs, la máquina y los procedimientos objeto de la presente invención se logran alcanzar todos los objetivos de la presente invención.

La invención no debe considerarse limitada a los detalles descritos y en su reali- zación podrán realizarse cuantas modificaciones y variaciones sean precisas, sin salir de alcance de la misma, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Todas las características técnicas mencionadas en las reivindicaciones están seguidas de signos de referencia que se incluyen con el exclusivo propósito de facilitar su comprensión y sin que tengan ningún efecto limitativo sobre el alcance de las mis- mas.