IT202000014434A1

IT202000014434A1 - Unità d'infusione

Info

Publication number: IT202000014434A1
Application number: IT102020000014434A
Authority: IT
Inventors: Gabriele Molinaro; Gabriele Luciano Picone; Denis Rotta
Original assignee: Lavazza Luigi Spa
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2021-12-17
Also published as: US20230165400A1; BR112022022217A2; KR20230026990A; JP2023530818A; CA3176377A1; AU2021294004A1; WO2021255669A1; EP4167808A1; CN115551395A

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Unit? d'infusione"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un'unit? d'infusione per una macchina per la preparazione di bevande tramite l'utilizzo di un prodotto in polvere contenente uno o pi? ingredienti, in particolare caff?.

Nella descrizione che segue si far? riferimento per semplicit? all'impiego di una pastiglia compattata, ma ? chiaro che l'invenzione non ? limitata a un'unit? d'infusione atta a funzionare con pastiglie, ma ? applicabile pi? in generale anche a unit? d'infusione facenti uso di capsule o, in alternativa, di cialde, o anche di prodotto in polvere sfuso.

Scopo della presente invenzione ? fornire un'unit? d'infusione perfezionata.

Questo e altri scopi sono raggiunti secondo la presente invenzione grazie a un'unit? d'infusione come definita nell'annessa rivendicazione indipendente 1. Forma inoltre oggetto dell'invenzione un procedimento per la preparazione di una bevanda come definito nell'annessa rivendicazione indipendente 11.

Forme di realizzazione vantaggiose dell'unit? d'infusione secondo l'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto ? da intendersi come parte integrante della descrizione che segue.

In sintesi, l'invenzione riguarda un?unit? d'infusione per la preparazione di bevande a partire da un prodotto in polvere contenente almeno un ingrediente, comprendente

una struttura di supporto presentante una cavit? interna, e

un gruppo di erogazione che include

- una prima parte di gruppo configurata come un cassetto inseribile in o estraibile da una parte inferiore di detta cavit? e presentante un ricettacolo atto a ricevere detto prodotto in polvere, e

- una seconda parte di gruppo, montata verticalmente scorrevole entro una parte superiore di detta cavit?, tra una posizione sollevata, in cui la seconda parte di gruppo permette l?inserimento o l?estrazione della prima parte di gruppo, e una posizione abbassata, in cui la seconda parte di gruppo e la prima parte di gruppo sono accoppiate l'una all'altra per definire congiuntamente una camera d'infusione,

in cui entro detta prima parte di gruppo ? montato verticalmente traslabile un elemento filtrante attraverso il quale ? ricavato un condotto di erogazione, detto elemento filtrante definendo una superficie di fondo del ricettacolo e della camera d?infusione, e

in cui una testa d?infusione, atta a iniettare acqua nella camera d?infusione, ? portata da un?estremit? inferiore della seconda parte di gruppo, detta testa d?infusione definendo una superficie sommitale della camera d?infusione ed essendo provvista di mezzi di tenuta radiale configurati per andare a contatto con una superficie radialmente interna del ricettacolo nella posizione abbassata della seconda parte di gruppo.

Nell?unit? suddetta, la testa d?infusione e l?elemento filtrante fungono da elementi di protezione, impedendo che eventuali residui che si possono accumulare nella camera d?infusione, in particolare quando si usano pastiglie compattate o prodotto in polvere sfuso, possano pervenire nei condotti idraulici rispettivamente della prima parte di gruppo e della seconda parte di gruppo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

le figure da 1 a 4 sono viste prospettiche di un?unit? di infusione secondo l?invenzione, in differenti fasi operative;

le figure da 5 a 9 sono viste prospettiche sezionate dell?unit? di infusione delle figure 1-4, in differenti fasi operative;

le figure da 10 a 15 sono viste in sezione dell?unit? di infusione delle figure 1-4, in differenti fasi operative;

le figure da 16 a 18 sono viste prospettiche di un?altra forma di realizzazione dell?unit? di infusione, in differenti fasi operative;

le figure da 19 a 21 sono viste in sezione dell?unit? di infusione delle figure 16-18, in differenti fasi operative;

la figura 22 ? una vista prospettica sezionata dell?unit? di infusione delle figure 16-18; e

la figura 23 ? una vista frontale dell?unit? di infusione delle figure 16-18.

Con riferimento alla figura 1, un'unit? d'infusione per una macchina per la preparazione di bevande, in particolare caff?, a partire da una pastiglia compattata contenente uno o pi? ingredienti, in particolare caff? in polvere, ? complessivamente indicata con 10.

Come gi? spiegato in precedenza, anche se l'invenzione ? descritta con riferimento all'impiego di una pastiglia compattata contenente l'ingrediente, o gli ingredienti, per la preparazione della bevanda, essa non deve intendersi come limitata a un'unit? d'infusione atta a funzionare con una pastiglia, ma come includente anche il caso in cui al posto di una pastiglia sia prevista una dose di polvere contenuta in una capsula, cialda o altra analoga confezione adatta alla preparazione di bevande mediante infusione. L?invenzione include anche il caso in cui sia utilizzato un prodotto in polvere sfuso. Ai fini della presente invenzione, il termine ?prodotto in polvere? contempla pertanto sia il prodotto in polvere sfuso sia il prodotto in polvere confezionato in capsula o cialda o compattato in forma di pastiglia.

Con riferimento alle figure da 5 a 15, l'unit? d'infusione 10 comprende fondamentalmente un gruppo di erogazione includente una prima parte di gruppo 12 realizzata come un cassetto e una seconda parte di gruppo mobile 14 e una struttura di supporto 20 che supporta la prima parte di gruppo 12 e la seconda parte di gruppo 14 e definisce una cavit? interna 16. Un?apertura d?ingresso 16a, ricavata su una parete frontale della struttura di supporto 20, permette l?accesso alla cavit? 16.

La prima parte di gruppo 12 ? inseribile in o estraibile da una parte inferiore della cavit? 16 e presenta un ricettacolo 13 atto a ricevere un prodotto in polvere P, che nell?esempio illustrato ? rappresentato da una pastiglia compattata. Le figure 2, 6 e 11 mostrano una condizione nella quale la prima parte di gruppo 12 ? completamente estratta dalla cavit? 16. In tale condizione la prima parte di gruppo 12 ? svincolata dalla struttura di supporto 20 e pu? essere maneggiata per l?inserimento del prodotto in polvere P nel ricettacolo 13, o per operazioni di pulizia. Le figure 8-9 e 14-15 mostrano una condizione nella quale la prima parte di gruppo 12 ? in una posizione terminale di inserimento. Le figure 3, 7 e 12-13 rappresentano posizioni intermedie della prima parte di gruppo 12.

La seconda parte di gruppo 14 ? montata verticalmente scorrevole entro una parte superiore della cavit? 16, tra una posizione terminale sollevata rappresentata nelle figure 5-8 e 10-14 e una posizione terminale abbassata rappresentata nelle figure 9 e 15. Nella sua posizione terminale sollevata la seconda parte di gruppo 14 permette l?inserimento o l?estrazione della prima parte di gruppo 12 in o dalla cavit? interna 16. Nella posizione terminale abbassata la seconda parte di gruppo 14 e la prima parte di gruppo 12 sono accoppiate l'una all'altra per definire congiuntamente una camera d'infusione.

Oltre a essere atto a ricevere il prodotto in polvere P, il ricettacolo 13 ? atto a formare, insieme con la seconda parte di gruppo 14, la camera d'infusione.

Come sopra anticipato, la prima parte di gruppo 12 ? realizzata come un cassetto e comprende una porzione principale 121 realizzata come un manicotto e un manico 122 collegato alla porzione principale 121, il quale permette la manipolazione della prima parte di gruppo 12. Nell?estremit? superiore della porzione principale 121 ? ricavato il ricettacolo 13. Fianchi laterali della porzione principale 121 della prima parte di gruppo 12 sono atti a essere accoppiati a rispettive guide principali 201 ricavate su pareti laterali opposte della struttura di supporto 20, per consentire lo scorrimento della prima parte di gruppo 12 rispetto alla struttura di supporto 20 e quindi l?inserimento/estrazione della prima parte di gruppo 12.

Entro la prima parte di gruppo 12, pi? precisamente entro la porzione principale 121 di essa, ? montato verticalmente traslabile un elemento filtrante 123 attraverso il quale ? ricavato un condotto centrale di erogazione 124 per l?erogazione della bevanda. In particolare, l?elemento filtrante 123 ? scorrevole fra una posizione terminale sollevata, rappresentata nelle figure 6-7 e 11-12, e una posizione terminale abbassata, rappresentata nelle figure 9 e 15, nella quale l?elemento filtrante ? in battuta contro uno spallamento 121a ricavato sulla porzione principale 121 della prima parte di gruppo 12.

L?elemento filtrante comprende un corpo principale 123a e una griglia filtrante 123b fissata al corpo principale 123a. La griglia filtrante 123b pu? essere bloccata a caldo, ad esempio vincolata a perni fusi 123c estendentisi dal corpo principale 123a. Vantaggiosamente, tale accorgimento consente di avere superfici planari che riducono il possibile accumulo di polvere. L?elemento filtrante 123, pi? precisamente la griglia filtrante 123b, definisce una superficie di fondo del ricettacolo 13, e pertanto definisce anche una superficie di fondo della camera d?infusione quando la prima parte di gruppo 12 e la seconda parte di gruppo 14 sono accoppiate l?una all?altra. L?elemento filtrante 123 costituisce pertanto un piano di appoggio per il prodotto in polvere P posizionato nel ricettacolo 13.

Attorno all?elemento filtrante 123 ? disposta una guarnizione periferica 125 configurata per esercitare una tenuta contro una superficie radialmente interna del ricettacolo 13. Vantaggiosamente, nel caso in cui il prodotto in polvere P sia costituito da polvere sfusa o da una pastiglia compattata, la guarnizione periferica 125 permette di pulire per raschiamento la superficie radialmente interna del ricettacolo 13 da eventuali residui di polvere, quando l?elemento filtrante 123 scorre entro il ricettacolo 13 da una posizione abbassata a una posizione terminale sollevata.

Come si pu? osservare in particolare nelle figure 12-15, l?elemento filtrante 123 ? associato a un elemento di trascinamento 126, il quale ? montato verticalmente traslabile entro la prima parte di gruppo 12, pi? precisamente entro la porzione principale 121 della prima parte di gruppo 12. In particolare, l?elemento filtrante 123 ? collegato all?elemento di trascinamento 126 attraverso mezzi elastici 127, in particolare una molla elicoidale. Fra l?elemento filtrante 123 e l?elemento di trascinamento 126 vi ? un accoppiamento che permette un scorrimento relativo fra l?elemento filtrante 123 e l?elemento di trascinamento 126, limitato entro una corsa ridotta consentita dalla deformazione dei mezzi elastici 127.

Attraverso l?elemento di trascinamento 126 ? ricavato un condotto centrale di erogazione 128, il quale ? fluidicamente collegato con il condotto centrale di erogazione 124 dell?elemento filtrante 123 attraverso una valvola di preinfusione 129, interposta fra l?elemento filtrante 123 e l?elemento di trascinamento 126. La valvola di preinfusione 129 comprende un otturatore che coopera con una sede ricavata sul condotto di erogazione 124 dell?elemento filtrante 123, e al quale sono associati mezzi elastici, in particolare una molla. Lo scopo di tale valvola verr? descritto nel seguito.

Su lati opposti di un?estremit? inferiore dell?elemento di trascinamento 126 sono disposti rispettivi perni solidali con l?elemento di trascinamento 126, uno dei quali ? visibile in figura 2 e indicato con 131. I perni 131 sono atti a impegnare rispettive guide secondarie 203 ricavate su pareti laterali opposte della struttura di supporto.

Come si pu? osservare nelle figure 10-15, le guide secondarie 203 sono inclinate verso il basso, diversamente dalle guide principali 201 che guidano lo scorrimento della prima parte di gruppo 12 nella cavit? 16 della struttura di supporto 20, le quali sono orientate orizzontalmente. Tale disposizione fa s? che durante lo scorrimento della prima parte di gruppo 12 entro la cavit? 16, l?elemento di trascinamento 126 sia indotto a traslare verticalmente rispetto alla prima parte di gruppo 12 dall?accoppiamento fra i perni 131 e le guide secondarie 203, trascinando con s? l?elemento filtrante 123 e il prodotto in polvere P eventualmente posizionato nel ricettacolo 13.

Alla seconda parte di gruppo 14 ? associato un cilindro idraulico 141, nel quale ? montato un pistone 143 scorrevole verticalmente. Il pistone 143 fa parte della seconda parte di gruppo 14. Nelle figure 1-4 ? mostrato un ingresso 141a, tramite il quale il cilindro idraulico 141 ? alimentabile con un liquido, in particolare acqua, tramite condotti non illustrati, per comandare l?avanzamento del pistone 143 dalla sua posizione retratta rappresentata nelle figure 5-8 e 10-14, corrispondente alla posizione terminale sollevata della seconda parte di gruppo 14. L?avanzamento del pistone 143 ? contrastato da mezzi elastici 144 che comprendono in particolare una pluralit? di molle elicoidali e sono interposti fra il pistone 143 e il cilindro idraulico 141. Tali mezzi elastici 144, pertanto, sono disposti in modo da sollecitare il pistone 143 verso la sua posizione retratta.

Attraverso il pistone 143 ? ricavato un condotto centrale 143a il quale ? collegato a un condotto di alimentazione acqua 146 ricavato attraverso il cilindro idraulico 141. Su un?estremit? inferiore del pistone 143 ? ricavata una flangia 143b.

Sull?estremit? inferiore del pistone 143 ? disposta una testa di infusione 145 solidale con il pistone 143, e che fa parte della seconda parte di gruppo 14. Attraverso la testa di infusione 125 sono ricavati condotti per l?iniezione di acqua nella camera d?infusione, i quali sono fluidicamente collegati con il condotto centrale 143a del pistone 143.

Come si pu? osservare ad esempio nelle figure 9 e 15, la testa d?infusione 145 comprende un corpo principale 145a e un elemento d?interfaccia 145b fissato al corpo principale 145a. L?elemento d?interfaccia 145b pu? essere bloccato a caldo, ad esempio vincolato a perni fusi estendentisi dal corpo principale 145a. Vantaggiosamente, tale accorgimento consente di avere superfici planari che riducono il possibile accumulo di polvere. La testa d?infusione 145, o pi? precisamente l?elemento d?interfaccia 145b, definisce una superficie sommitale della camera d?infusione.

L?elemento d?interfaccia 145b ? destinato ad andare a contatto con il prodotto in polvere P. Nell?esempio illustrato l?elemento d?interfaccia 145b ? realizzato come una griglia filtrante, e nel seguito verr? designato come filtro d?ingresso. Nel caso in cui l?unit? di infusione fosse prevista per un funzionamento con capsule, l?elemento d?interfaccia potrebbe essere realizzata come un elemento provvisto di punte per la perforazione dell?involucro della capsula.

Attorno alla testa d?infusione 145 ? disposta una guarnizione periferica 147 configurata per andare a contatto con una superficie radialmente interna del ricettacolo 13 nella posizione abbassata della seconda parte di gruppo 14. Vantaggiosamente, nel caso in cui il prodotto in polvere P sia costituito da polvere sfusa o da una pastiglia compattata, la guarnizione periferica 147 permette di pulire per raschiamento la superficie radialmente interna del ricettacolo 13 da eventuali residui di polvere, quando la testa d?infusione 145 scorre entro il ricettacolo 13.

Con riferimento alle figure 1, 5 e 10, la testa d?infusione 145 ? solidale con un organo intermedio 150 montato in modo amovibile sull?estremit? inferiore del pistone 143. Le figure 1, 5 e 10 mostrano per l?appunto l?organo intermedio 150 in una condizione in cui l?organo intermedio 150 ? staccato dall?estremit? inferiore del pistone 143. In tale condizione ? possibile provvedere alla pulizia della testa d?infusione 145. Nelle altre figure, invece, l?organo intermedio 150 ? in una condizione di montaggio sull?estremit? inferiore del pistone 143.

L?organo intermedio 150 ? realizzato come un cassetto e comprende una porzione principale a telaio 151 che porta la testa d?infusione 145 e un manico 152 collegato alla porzione principale a telaio 151, il quale permette la manipolazione dell?organo intermedio 150.

Fianchi laterali della porzione principale 151 dell?organo intermedio 150 sono atti a essere accoppiati a rispettive guide ausiliarie 205 ricavate su pareti laterali opposte della struttura di supporto 20, per consentire lo scorrimento dell?organo intermedio 150 rispetto alla struttura di supporto 20 e quindi l?inserimento/estrazione dell?organo intermedio 150. L?organo intermedio 150 ? pertanto selettivamente rimuovibile da o montabile sull?estremit? inferiore del pistone 143 secondo una direzione di scorrimento parallela alla direzione di scorrimento della prima parte di gruppo 14.

Nella porzione principale 151 dell?organo intermedio 150 ? ricavata una fenditura 153 che circonda un?estremit? superiore della testa d?infusione 145. Tale fenditura 153 ? atta a ricevere la flangia 143b ricavata sull?estremit? inferiore del pistone 143 quando l?organo intermedio 150 ? montato sull?estremit? inferiore del pistone 143. Per garantire la tenuta fra la testa d?infusione 145 e il pistone 143, una porzione superiore 145c del corpo principale 145b della testa d?infusione 145, destinata ad andare a contatto con l?estremit? inferiore del pistone 143, ? realizzata in materiale elastomerico, preferibilmente costampato. Vantaggiosamente, la parte 145c di materiale elastomerico raccorda materialmente la testa d?infusione 145 alla porzione principale 151 dell?organo intermedio 150. Un dente 154 ricavato sull?organo intermedio 150 e disposto all?interno della fenditura 153, fra la testa d?infusione 145 e il manico 152 dell?organo intermedio 150. Il dente 154 ? configurato per impegnare elasticamente una corrispondente sede 143c ricavata sull?estremit? inferiore del pistone 143. Tale disposizione permette il bloccaggio a scatto dell?organo intermedio 150 sull?estremit? inferiore del pistone 143.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, non illustrata, la testa d?infusione 145 potrebbe essere un componente montato in modo non amovibile sul pistone 123.

L?unit? d?infusione 10 pu? comprendere inoltre un sensore ottico 40, rappresentato schematicamente solo nella figura 12. Tale sensore ottico 40 ? disposto in corrispondenza di una finestra 207 ricavata su una parete superiore della struttura di supporto 20. Il sensore ottico 40 ? posizionato in modo tale che il ricettacolo 13 si affacci verso di esso quando la prima parte di gruppo 12 supera l?apertura d?ingresso 16a, entrando nella cavit? 16. Nella posizione di rilevazione, l?interno del ricettacolo 13, e quindi la pastiglia P in esso contenuta, cade nel campo di vista del sensore ottico 40. Tale sensore ottico 40 ? collegato a un circuito 41, controllato da un?unit? elettronica di controllo ECU, e coopera con esso per rendere disponibile un?immagine digitale della pastiglia P. L?unit? elettronica di controllo ECU ? pertanto programmata per effettuare un riconoscimento del prodotto contenuto nel ricettacolo 13, ad esempio mediante lettura di un codice di identificazione o di un disegno apposto sul prodotto, o di altre caratteristiche superficiali del prodotto. La lettura pu? essere effettuata in modo dinamico, e quindi con la prima parte di gruppo 12 che viene rilevata senza fermarsi nella posizione di rilevazione. In una forma di realizzazione alternativa, la lettura pu? essere effettuata in modo statico, arrestando temporaneamente la prima parte di gruppo 12 nella posizione di rilevazione.

Nel caso di avvenuto riconoscimento della pastiglia, l?unit? elettronica di controllo ECU ? programmata per far proseguire oltre la prima parte di gruppo 12 e regolare i parametri di infusione sulla base della pastiglia riconosciuta. Tali parametri possono essere ad esempio le quantit? di acqua da iniettare nella camera d?infusione.

Al fine di proteggere il sensore ottico 40 da un eventuale sporcamento provocato dal prodotto in polvere P, in corrispondenza della finestra 207 ? disposto un elemento di chiusura mobile 45. Tale elemento di chiusura 45 ? normalmente in una posizione di chiusura, nella quale occlude la finestra 207. A tale elemento di chiusura 45 ? associato un meccanismo di apertura, costituito da una leva 45a (visibile ad esempio nelle figure 5 e 6) ruotabile attorno a un asse verticale. La leva 45a ? solidale in rotazione con l?elemento di chiusura 45, tramite un albero 45c. Al suo ingresso nella cavit? 16, la prima parte di gruppo 12 impegna la leva 45a provocandone la rotazione e l?apertura della finestra 207. Durante un tratto dello scorrimento della prima parte di gruppo 12 entro la cavit? 16 permane l?impegno fra la prima parte di gruppo 12 e la leva 45a, mantenendo pertanto aperta la finestra 207. Una volta raggiunta una data posizione all?interno della cavit? 16, la prima parte di gruppo 12 disimpegna la leva 45a. L?elemento di chiusura 45 pu? cos? tornare nella sua posizione di chiusura, sollecitato da una molla di richiamo 45d. La leva 45a ? configurata in modo da non essere impegnata dalla prima parte di gruppo 12 in fase di estrazione dalla cavit? 16, evitando cos? l?apertura della finestra 207 e quindi l?accesso di vapori nella zona di lettura.

Verr? ora descritto in dettaglio un esempio di funzionamento dell'unit? d'infusione 10 sopra descritta.

Secondo tale esempio, si possono identificare le fasi di lavoro della macchina:

1. Inserimento nella cavit? 16 della prima parte di gruppo 12 con la pastiglia P all?interno del ricettacolo 13;

2. Posizione di lettura e riconoscimento della pastiglia P;

3. Raggiungimento della posizione terminale di inserimento della prima parte di gruppo 12;

4. Abbassamento della seconda parte di gruppo 14 e chiusura del gruppo;

5. Fasi di preinfusione, attesa e infusione della pastiglia P;

6. Sollevamento della seconda parte di gruppo 14 e riapertura del gruppo;

7. Estrazione della prima parte di gruppo 12;

8. Smontaggio dell?organo intermedio per pulizia.

Durante l?introduzione nella cavit? 16 la prima parte di gruppo 12 raggiunge la posizione di lettura e riconoscimento della pastiglia P (fase 2). Questa fase permette al sistema di riconoscere la presenza della pastiglia P all?interno del ricettacolo 13 prima di completare la chiusura del gruppo erogante e riconoscere la tipologia di pastiglia che ? stata inserita e adattare le tempistiche di compattazione ed erogazione.

Durante l?inserimento della prima parte di gruppo 12, l?elemento filtrante 123 si abbassa evitando che la pastiglia P collida con l?organo intermedio 150.

Al raggiungimento della posizione terminale di inserimento della prima parte di gruppo 12, che pu? essere rilevato da un sensore (non illustrato), l?unit? elettronica di controllo ECU comanda l?azionamento del pistone 143 fino all?accoppiamento della seconda parte di gruppo 14 con la prima parte di gruppo 12. In questa posizione la testa d?infusione 145 si inserisce nel ricettacolo 13 fino ad andare a contatto con la pastiglia P. Il movimento del pistone 143 continua fino a portare l?elemento filtrante 123 in battuta contro lo spallamento 121a ricavato sulla porzione principale 121 della prima parte di gruppo 12 (compattazione della pastiglia P), in corrispondenza del quale la guarnizione periferica 125 dell?elemento filtrante 123 esercita anche una funzione di tenuta frontale. Dal momento che l?elemento di trascinamento 126 ? vincolato verticalmente dalle guide secondarie 203, l?elemento filtrante 123 si sposta rispetto all?elemento di trascinamento 126 contro l?azione della molla 127 interposta fra l?elemento filtrante 123 e l?elemento di trascinamento 126.

Lo spostamento del pistone 143 pu? essere stabilito dall?unit? elettronica di controllo ECU in funzione dell?altezza della pastiglia P, che pu? essere determinata grazie al sensore ottico 40. Pi? in generale, ? possibile utilizzare dosi di prodotto in polvere in forme differenti (pastiglie compattate, capsule o semplice prodotto sfuso) e di dimensioni diverse per preparazioni diverse (espresso, lungo, doppio, filtro). Il sistema di riconoscimento fornito da sensore 40 e unit? di controllo ECU pu? essere configurato per impostare parametri di estrazione diversi a seconda delle dimensioni della dose e saltare eventualmente una o pi? delle fasi nell?estrazione, come verr? chiarito nel seguito.

Al raggiungimento della posizione di battuta dell?elemento filtrante 123 contro lo spallamento 121a, viene mantenuta la pressione nel cilindro idraulico 141.

L?erogazione della bevanda comprende due sottofasi distinte: preinfusione e attesa, e infusione della pastiglia.

Nella fase di preinfusione e attesa viene inviata nella camera d?infusione una prima, piccola quantit? di acqua calda attraverso il condotto centrale 143a del pistone 143, quantit? che non ? in grado di aprire la valvola di preinfusione 129. L?iniezione di questa piccola quantit? di acqua e l?attesa successiva servono a bagnare e preparare la pastiglia P per la fase di infusione.

Nella fase di infusione viene inviata una seconda quantit? di acqua calda alla pastiglia P, in grado di aprire la valvola di preinfusione 129. In questa fase il volume di acqua calda ? di molto maggiore rispetto alla fase precedente e serve per erogare il corretto quantitativo di bevanda in funzione della pastiglia che ? stata inserita nel ricettacolo 13. La pressione esercitata dal pistone 143 del cilindro idraulico 141 viene mantenuta per tutta la durata delle fasi di preinfusione e infusione.

Pu? essere inoltre prevista una fase di strizzatura nella quale viene chiuso l?ingresso di acqua calda al condotto centrale di erogazione e viene inviata acqua fredda nel cilindro idraulico 141 in modo da strizzare e far defluire l?acqua calda rimasta nella pastiglia usata.

Completata l?erogazione della bevanda, la pastiglia P usata deve essere rimossa per permettere l?inserimento nel ricettacolo 13 di una nuova pastiglia per la successiva erogazione.

A tal fine viene tolta pressione al cilindro idraulico 121, il che provoca il sollevamento del pistone 143 sollecitato dalle molle 144. Con tale sollevamento, l?elemento filtrante 123 sollecitato dalla molla 127 torna nella sua posizione sollevate.

La prima parte di gruppo 12 pu? essere quindi estratta, afferrandola dal manico 122, per consentire la rimozione della pastiglia P usata e la pulizia/lavaggio del ricettacolo 13 e dell?elemento filtrante 123, eventualmente rimuovendo dall?alto l?elemento filtrante 123 con l?elemento di trascinamento 126.

Vantaggiosamente, grazie all?interazione fra i perni 131 dell?elemento di trascinamento 126 e le guide secondarie 203, la traslazione della prima parte di gruppo 12 porta il prodotto P precedentemente compattato verso l?alto e lo svincola dagli attriti radiali della camera di infusione permettendone l?espulsione per mezzo del solo ribaltamento della prima parte di gruppo 12 (per gravit?).

Anche l?organo intermedio 150 pu? essere estratto, afferrandolo dal manico 152, per consentire la pulizia/lavaggio della testa filtrante 145.

A seconda della tipologia di prodotto in polvere utilizzata, una o pi? delle fasi sopra descritte possono essere assenti. In particolare, nel caso di preparazione filtro o con caff? solubile le fasi di compattazione e pre-infusione vengono saltate. In altri casi potrebbe non essere richiesta la post-compattazione. A tal proposito, l?unit? di controllo ECU pu? essere configurata per selettivamente abilitare o disabilitare una o pi? delle fasi sopra descritte sulla base del riconoscimento della tipologia di prodotto, effettuato a seguito di elaborazione dell?immagine digitale catturata dal sensore 40.

In relazione alla fase di compattazione, si osserva che l?otturatore della valvola di preinfusione 129 ? configurato per andare elasticamente in battuta contro la rispettiva sede sull?elemento filtrante 123 solo quando la testa d?infusione 145 preme sull?elemento filtrante 123 contenente il prodotto in polvere, contro lo spallamento 121a. In assenza di tale azione di compressione, non vi ? impegno fra la valvola di preinfusione 129 e la rispettiva sede sull?elemento filtrante 123. Questo consente di effettuare erogazioni senza azionamento della valvola di preinfusione 129 (ad esempio nel caso di utilizzo di preparazione filtro) andando a non eseguire le fasi di preinfusione e compattazione.

Nelle figure da 16 a 23 ? rappresentata un?altra forma di realizzazione dell?invenzione. Tale forma di realizzazione ? simile a quella sopra descritta, sia per struttura sia per funzionamento. A elementi corrispondenti a quelli della forma di realizzazione precedente sono stati assegnati gli stessi riferimenti numerici. Tali elementi non verranno ulteriormente descritti.

Le figure 16 e 19 mostrano una condizione nella quale la prima parte di gruppo 12 ? completamente estratta dalla cavit? 16. Le figure 18 e 21 mostrano una condizione nella quale la prima parte di gruppo 12 ? in una posizione terminale di inserimento. Le figure 17, 20, 22 e 23 mostrano la prima parte di gruppo 12 in una posizione intermedia, pi? precisamente nella posizione di rilevamento. Per comodit?, il sensore ottico ? rappresentato in maniera schematica solo in figura 20, mentre il relativo elemento di chiusura mobile non ? rappresentato nelle figure 16-23. Tale elemento di chiusura mobile ? comunque posizionato in corrispondenza della finestra 207, in maniera analoga all?elemento di chiusura 45 della forma di realizzazione precedente. Nelle figure 16-23 ? inoltre mostrata una parte del meccanismo di azionamento dell?elemento di chiusura mobile, rappresentata da cursori indicati ancora con il riferimento 45a.

Nella forma di realizzazione delle figure 16-23, la prima parte di gruppo 12 comprende una paratia 12a ricavata fra la porzione principale 121 e il manico 122 della prima parte di gruppo 12, ed estendentesi verso l?alto dalla prima parte di gruppo 12. In corrispondenza dell?apertura d?ingresso 16a della struttura di supporto 20 ? disposto uno schermo 16b, il quale ? ricavato in modo da circondare parzialmente l?apertura d?ingresso 16a, in particolare una porzione superiore dell?apertura d?ingresso 16a. A seconda della conformazione della struttura di supporto 20, lo schermo 16b potrebbe non essere necessario.

Come si pu? osservare nelle figure 17, 20, 22 e 23, quando la prima parte di gruppo 12 si trova nella posizione di rilevamento la paratia 12a occlude l?apertura d?ingresso 16a, nell?esempio illustrato con la cooperazione dello schermo 16b, in modo da impedire l?ingresso di luce attraverso tale apertura.

Tale chiusura interrompe l?ingresso di luce variabile con le condizioni ambientali durante l?acquisizione, in modo da avere condizioni di illuminazione controllate e ripetibili, che possono essere fornite da un sistema di illuminazione (non illustrato) associato al sensore ottico 40 e comandabile per illuminare l?interno alla cavit? 16.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto ? stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Unit? d'infusione (10) per la preparazione di bevande a partire da un prodotto in polvere (P) contenente almeno un ingrediente, comprendente una struttura di supporto (20) presentante una cavit? interna (16), e

un gruppo di erogazione che include

- una prima parte di gruppo (12) configurata come un cassetto inseribile in o estraibile da una parte inferiore di detta cavit? e presentante un ricettacolo (13) atto a ricevere detto prodotto in polvere, e - una seconda parte di gruppo (14), montata verticalmente scorrevole entro una parte superiore di detta cavit?, tra una posizione sollevata, in cui la seconda parte di gruppo (14) permette l?inserimento o l?estrazione della prima parte di gruppo (12), e una posizione abbassata, in cui la seconda parte di gruppo (14) e la prima parte di gruppo (12) sono accoppiate l'una all'altra per definire congiuntamente una camera d'infusione,

in cui entro detta prima parte di gruppo ? montato verticalmente traslabile un elemento filtrante (123) attraverso il quale ? ricavato un condotto di erogazione (124), detto elemento filtrante definendo una superficie di fondo del ricettacolo (13) e della camera d?infusione, e

in cui una testa d?infusione (145), atta a iniettare acqua nella camera d?infusione, ? portata da un?estremit? inferiore della seconda parte di gruppo (14), detta testa d?infusione definendo una superficie sommitale della camera d?infusione ed essendo provvista di mezzi di tenuta radiale (147) configurati per andare a contatto con una superficie radialmente interna del ricettacolo (13) nella posizione abbassata della seconda parte di gruppo (14).

2. Unit? secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento filtrante ? elasticamente sollecitato verso una sua posizione terminale sollevata rispetto alla prima parte di gruppo (12).

3. Unit? secondo la rivendicazione 2, in cui detto elemento filtrante ? elasticamente collegato a un elemento di trascinamento (126) verticalmente traslabile entro detta prima parte di gruppo, e in cui detto elemento di trascinamento ? guidato da detta struttura di supporto in modo tale da traslare verticalmente rispetto alla prima parte di gruppo (12) durante un movimento di scorrimento della prima parte di gruppo (12) nella cavit? (16).

4. Unit? secondo la rivendicazione 3, in cui attraverso l?elemento di trascinamento (126) ? ricavato un condotto di erogazione (128), il quale ? fluidicamente collegato con il condotto di erogazione (124) dell?elemento filtrante (123) attraverso una valvola di preinfusione (129), interposta fra l?elemento filtrante (123) e l?elemento di trascinamento (126), e in cui la valvola di preinfusione (129) ? configurata per andare elasticamente in battuta contro l?elemento filtrante (123) quando la testa d?infusione (145) preme sull?elemento filtrante (123) contenente il prodotto in polvere contro uno spallamento (121a) ricavato sulla prima parte di gruppo (12).

5. Unit? secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la seconda parte di gruppo (14) comprende inoltre un pistone (143) azionato idraulicamente e scorrevole entro la parte superiore di detta cavit?, detto pistone portando la testa di infusione (125).

6. Unit? secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre mezzi elastici (144) interposti fra il pistone (143) e un cilindro idraulico (141) solidale con la struttura di supporto (20), e atti a sollecitare il pistone (143) verso una posizione retratta corrispondente alla posizione sollevata della seconda parte di gruppo (14).

7. Unit? secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta testa d?infusione ? solidale con un organo intermedio (150) montato in modo amovibile sull?estremit? inferiore della seconda parte di gruppo (14).

8. Unit? secondo la rivendicazione 7, in cui detto organo intermedio ? selettivamente rimuovibile o montabile sull?estremit? inferiore della seconda parte di gruppo (14) secondo una direzione di scorrimento parallela a una direzione di scorrimento della prima parte di gruppo (12) nella cavit? (16).

9. Unit? secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi di lettura (40, 41) atti a rendere disponibile un?immagine digitale di detto prodotto in polvere, detti mezzi di lettura comprendendo un sensore ottico (40) verso il quale il ricettacolo (13) si affaccia in una posizione di rilevazione nella quale la prima parte di gruppo (12) supera un?apertura d?ingresso (16a) della cavit? (16).

10. Unit? secondo la rivendicazione 9, in cui detto sensore ottico ? in grado di rilevare in modo statico o dinamico detto prodotto in polvere.

11. Unit? secondo la rivendicazione 9 o 10, comprendente inoltre un?unit? elettronica di controllo (ECU) configurata per regolare parametri di infusione sulla base di detta immagine digitale del prodotto in polvere.

12. Unit? secondo la rivendicazione 11, in cui detta unit? elettronica di controllo (ECU) ? configurata per determinare dimensioni di dose del prodotto in polvere a partire da detta immagine digitale e regolare detti parametri di infusione in funzione di dette dimensioni di dose.

13. Unit? secondo una delle rivendicazioni da 9 a 12, in cui la prima parte di gruppo (12) comprende una paratia (12a) estendentesi trasversalmente rispetto alla direzione di scorrimento della prima parte di gruppo (12) nella cavit? (16), in cui nella posizione di rilevazione detta paratia occlude l?apertura d?ingresso (16a) per interrompere l?ingresso di luce attraverso l?apertura d?ingresso (16a), e in cui i mezzi di lettura comprendono un sistema di illuminazione comandabile per illuminare l?interno della cavit? (16).

14. Metodo per preparare una bevanda con un?unit? di infusione secondo una delle rivendicazioni precedenti, a partire da un prodotto in polvere (P) contenente almeno un ingrediente, detto metodo comprendendo le fasi seguenti:

a) con la prima parte di gruppo (12) in una posizione terminale di inserimento, alimentare acqua fredda al cilindro idraulico (141) per far avanzare il pistone (143) della seconda parte di gruppo (14) e portare la seconda parte di gruppo (14) all?accoppiamento con la prima parte di gruppo (12),

b1) attraverso il pistone (143) e la testa di infusione (145), alimentare opzionalmente una prima quantit? di acqua riscaldata nella camera d?infusione per bagnare il prodotto in polvere (P), b2) attendere opzionalmente un intervallo di tempo prestabilito,

c) attraverso il pistone (143) e la testa di infusione (145), alimentare una seconda quantit? di acqua riscaldata, maggiore di detta prima quantit?, nella camera d?infusione per preparare la bevanda, d) alimentare opzionalmente ulteriore acqua fredda al cilindro idraulico (141) per far avanzare ulteriormente il pistone (143) e strizzare il prodotto in polvere (P) usato contro la seconda parte di gruppo (14).

15. Metodo secondo la rivendicazione 14, per preparare una bevanda con un?unit? di infusione secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta unit? elettronica di controllo (ECU) ? configurata per selettivamente abilitare o disabilitare almeno una di dette fasi b1, b2 e d sulla base di detta immagine digitale del prodotto in polvere.