ITRM20010098U1 - Macchina erogatrice di caffe'. - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di Brevetto per Modello di Utilit? dal titolo : ?MACCHINA EROGATRICE DI CAFF? ?

Campo dell?invenzione

Il presente ritrovato ? relativo a una macchina per erogare caff?, in particolare di tipo espresso e per impieghi aeronautici. Pi? in generale la macchina secondo il ritrovato pu? essere impiegata anche per erogare bevande calde di altro tipo quali t? e/o acqua calda e fredda, oltre che vapore per la preparazione di certi tipi di bevande.

Stato della tecnica

Le macchine accessorie impiegate negli aeromobili, quali ad esempio le macchine per il caff?, devono soddisfare requisiti specifici corrispondenti a severe normative aeronautiche.

Gli accessori installati sugli aerei civili devono anche avere delle dimensioni tali da poter essere alloggiate e mantenute fisse in sicurezza negli appositi vani predisposti sugli aerei; e devono altres? essere il pi? possibile leggere, visto che aerei come i Boeing 747 ne debbono alloggiare anche 10 per soddisfare la richiesta collegata al numero elevato di passeggeri che sono in grado di trasportare tali tipi di aeromobili. La riduzione di circa un chilo di peso a bordo di un aereo pu? comportare, nel corso della vita utile dell?aeromobile, notevoli risparmi energetici e di gestione.

Esistono macchine per caff? per uso aeronautico, e in particolare si tratta di macchine che erogano caff? espresso, t? o altre bevande calde che risultano inadeguate alle esigenze attuali di economia di peso associata a funzionalit? e sicurezza migliorate. Sono state realizzate macchine che producono caff? di tipo espresso e che sono un adattamento ad usi aeronautici di macchine concepite per erogare caff? per uso domestico o ad uso bar. Il meccanismo sul quale si basano le macchine espresso per bar, impiegato anche in quelle per uso domestico, non ? particolarmente bene adatto ad essere impiegato su aeromobili disponendo di parti che contengono anche fluidi in pressione. Pertanto un loro impiego aeronautico comporterebbe un aumento di peso conseguente al rinforzo necessario per un loro uso in ambiente a pressione inferiore a quella atmosferica.

Sono state dunque sviluppate macchine particolarmente adatte ad un impiego aeronautico. Macchine di tale tipo sono descritte nella domanda di brevetto PCT n. WOOO/45685 che descrive una macchina per l'erogazione di caff? di tipo americano. Sullo stesso principio tecnico si basano anche macchine per produrre caff? di tipo espresso italiano. Si tratta di macchine che dispongono di un erogatore che serve un bicchiere dove si pone il caff? macinato sciolto, la cialda, la capsula o la bustina preconfezionati contenente il caff? macinato o una delle componenti necessarie a produrre la bevanda e nelle quali viene fatta passare acqua a temperatura elevata In un tempo pi? o meno breve. I bicchieri portacialda o portacaff? dispongono di due alette ricavate ai lati del bicchiere in posizioni diametralmente opposte che si innestano in guide di forma elicoidale disposte intorno al becco di uscita dell'acqua calda. I bicchieri sono provvisti di un manico per l'afferraggio e per esercitare la coppia necessaria ad avvitare ii bicchiere portacialda facendolo girare di un breve arco di cerchio sulla guida a spirale.

Tali macchine sono state elaborate da modelli esistenti per usi domestici muniti di uno o due erogatori e mediante un adattamento ha permesso di ridurre le dimensioni di massimo ingombro, cos? da permetterne l'impiego in velivoli, dove lo spazio occupato ? un elemento essenziale di progetto della macchina. Tuttavia tali tipi di macchine hanno il problema della bassa produttivit? oltre a quello di essere in grado di fornire solo caff? espresso mentre quelle che sono in grado di erogare anche bevande quali il cappuccino sono di dimensioni superiori e pertanto poco usate sugli aeroplani. Gli inconvenienti che presentano tali macchine per erogare il caff? note sono il peso e il tempo di manutenzione elevati, la scarsa facilit? di azionamento da parte del personale di bordo oltre alla non adeguatezza delle caratteristiche di sicurezza. Un ulteriore svantaggio ? che non possono disporre di pi? di un becco erogatore di caff? per potere erogare un maggior numero di caff? ed eventualmente bevande di altro tipo, quali per esempio il cappuccino, se non a costo di arrivare a dimensioni di ingombro che sono poco compatibili con gli spazi limitati disponibili nelle cabine degli aeromobili.

Sommario dell'invenzione

Pertanto la presente invenzione si propone di ovviare agli inconvenienti sopra discussi che presentano le macchine per erogare caff? o altre bevande calde o fredde note dello stato della tecnica.

Uno scopo primario del presente trovato ? quello di realizzare una macchina per erogare bevande calde o fredde, in particolare per erogare caff? espresso, che abbia una capacit? di erogazione superiore ad altre macchine di dimensioni e peso paragonabili.

E? anche un oggetto della presente invenzione quello di realizzare una macchina per erogare bevande calde o fredde che sia particolarmente adatta ad un uso in ambienti di dimensioni ristrette, quali i cucinini degli aeroplani, dei treni, delle barche o delle navi.

Questi scopi sono raggiunti da una macchina in grado di erogare bevande calde quali caff?, t? e/o acqua calda e fredda che presenta le caratteristiche conformi alla rivendicazione 1.

La configurazione e conformazione appresso descritte realizzano un dispositivo pi? durevole, di uso pi? facile e pi? sicuro e di peso inferiore rispetto alle macchine ad oggi note. Ulteriori vantaggi del ritrovato risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dell?invenzione.

Nella presente descrizione si utilizzeranno indifferentemente le parole ?scambiatore? e ?riscaldatore? intendendosi con esse un gruppo termico comprendente elementi riscaldanti ed elementi atti al passaggio del fluido da riscaldare.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una macchina per erogare bevande, illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo con l?ausilio delle unite tavole di disegno in cui

La Fig. 1 ? una vista in prospettiva frontale delia macchina conforme all? invenzione;

Fig. 2 ? una vista in prospettiva delia macchina delia Fig. 1 senza una parte del rivestimento.

Descrizione detagliata dell?invenzione

La macchina secondo il ritrovato ? concepita per preparare bevande calde quali caff? espresso italiano, caff? all?americana o t? in quantit? prestabilita, nonch? per fornire vapore, acqua calda o acqua fredda a bordo di un velivolo. Per la preparazione delle bevande calde, per ragioni di convenienza, ? previsto generalmente l'uso di cialde o cartucce monodose o pluridose preconfezionate, ad es. quelle di tipo noto per dispositivi automatici, in cui ogni cialda ? una dose singola, eventualmente precompressa, di polvere di caff?, di t? o di altro componente opportuno per preparane una bevanda. L?involucro ? realizzato in carta da filtro o altro incarto di plastica o metallo, attraverso cui pu? passare acqua calda e/o vapore a temperatura prefissata per la preparazione della bevanda. Qui di seguito nel testo sar? descritto un bicchiere portacialda, ma rimane inteso che nel bicchiere possono essere inserite anche cartucce o altri tipi di contenitori, come pure il componente la bevanda in forma sfusa. I comandi della macchina sono posti su un pannello di controllo frontale, e sono vantaggiosamente del tipo ?touch sensor? con spie luminose e con indicatori serigrafati.

Una caratteristica di questa macchina ? rappresentata dalla mancanza di un boiler sotto pressione per il riscaldamento dell'acqua, al posto del quale si utilizzano invece uno o pi? riscaldatori, all?interno del quale l?acqua passa solamente al momento dell?erogazione, quando il sistema ? aperto verso l?atmosfera. In questo modo si evita il pencolo costituito dall?acqua sotto pressione, chiusa all?interno di un recipiente, particolarmente importante nell?uso aeronautico. Questa caratteristica delia macchina fa oggetto della domanda di brevetto sopra citata a nome del medesimo titolare della presente domanda di brevetto.

Una caratteristica ulteriore della macchina ? quella di avere il riscaldatore corrispondentemente accoppiato al bicchiere portacialda, riscaldatore e bicchiere portacialda essendo operativamente combinati fra loro in verticale. Tale operativit? ? ottenuta con un sistema meccanico a leva per la chiusura del vano portacialda al momento dell?erogazione dell?acqua calda o del vapore.

Il bicchiere portacialda ? provvisto, al di sopra della cialda stessa, di una piastra forata. Fra detta piastra e la superficie inferiore del riscaldatore viene creata una camera che permette una distribuzione uniforme dell?acqua sulla cialda. Il riscaldatore ? in alluminio e riscalda l?acqua senza incrementarne la pressione, non essendo presenti sacche d?aria riscaldata lungo tutto il percorso della medesima. Il riscaldatore pu? essere sia del tipo a due facce a disposizione piana in cui un elemento riscaldante ? frapposto fra due zone, rispettivamente sovrastante e sottostante ad esso, in cui passa l?acqua da riscaldare, sia di tipo cilindrico composto di due o pi? elementi. Con tale allestimento si massimizza il rendimento termico e si minimizzano le dispersioni di calore. In questa camera di distribuzione dell?acqua pu? essere disposta una punta che ha lo scopo di perforare l?involucro delle cartucce qualora si trattasse di contenitori di caff? realizzati in materiale impermeabile all'acqua o al vapore come nel caso delle cartucce con un involucro in alluminio.

La macchina ? dotata di una sezione idraulica per l?adduzione dell?acqua e di un sistema di pompe per mantenere costante il flusso d?acqua all?interno della stessa indipendentemente dalia pressione di esercizio presente sull'aereo. In caso di sovrapressione si posiziona a valle delle pompe di alimentazione dell?acqua una valvola di sfiato, opportunamente tarata.

Un distributore idraulico per acqua fredda e uno per acqua calda creano la via di comunicazione fira le elettrovalvole per distribuire il fluido in entrata e in uscita. Le elettrovalvole che gestiscono il tratto di acqua calda debbono resistere a temperature almeno fino a 150?C e montano guarnizioni in materiale appropriato. I raccordi sulle parti di acqua calda sono realizzati in materiale appropriato per avere un buon comportamento sia termico che alimentare.

La macchina e tutti gli elementi che da essa possono essere estratti, quali il cassetto, il bicchiere o i bicchieri portacialda, il bricco o le tazzine, sono protetti dallo sgancio fortuito, in quanto posizionati in siti provvisti di dispositivi autobloccanti che, una volta inseriti, necessitano di un?azione di sbloccaggio. Cio? il bloccaggio avviene automaticamente all?atto dell'inserimento nei rispettivi alloggiamenti e ci? pu? essere realizzato mediante molle che afferrano i bicchieri portacialda.

La gestione delie funzioni principali delia macchina ? demandata ad una sezione elettronica gestita da microprocessore con un software. Inoltre mediante connessione a un semplice computer, si pu? leggere lo storico della macchina: ad es. il numero di cicli di funzionamento e/o le ore di funzionamento e/o altre indicazioni utili per la manutenzione ordinaria della macchina. Attraverso tale porta seriale si possono anche fornire informazioni alla macchina e impostarne i parametri quali: quantit? dell?acqua in funzione del tipo e della quantit? di bevanda da erogare, del peso del bricco, della temperatura di erogazione dell'acqua. Il software permette di variare a seconda delle esigenze i parametri di preparazione della bevanda.

Descrizione di una realizzazione preferita dell?invenzione

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2, la macchina secondo il ritrovato indicata globalmente con il riferimento 1, ? realizzata principalmente in alluminio o in altro materiale con caratteristiche similari ed ha una forma sostanzialmente paraltelepipeda ed ? disposta verticalmente in posizione di uso normale. La forma di realizzazione illustrata prevede due bicchieri 5, 6 portacialda, ma ? possibile realizzare un macchina nella quale sono presenti pi? di due bicchieri portacialda come pure ? possibile realizzare una macchina con un solo bicchiere portacialda, senza per questo uscire dall'ambito del trovato. La macchina dispone di un rivestimento 1a adeguato all?ambiente in cui deve essere impiegata.

La struttura esterna della macchina comprende un pannello frontale 2 di comando del tipo touch sensor con i comandi delle varie funzioni serigrafati su di esso. Al di sotto del pannello frontale sono presenti due coppie 3a, 3b, 4a, 4b di guide lungo le quali possono scorrere i rispettivi bicchieri 5,6 portacialda estraibili entro i quali si dispone una cialda o un altro tipo di contenitore per il caff? o t? in polvere o per altro componente fa bevanda desiderata, non mostrata nelle figure. La forma dei bicchieri pu? essere adattata alla forma dei vari tipi di cialda prodotte dai produttori di caff? o t?. Essendo i due bicchieri portacialda 5, 6 perfettamente uguali nella forma ed essendo essi intercambiabili di posizione sulla macchina, qui di seguito ne viene descritto solo uno. Il bicchiere portacialda si inserisce nella macchina e si estrae da essa mediante un movimento a scorrimento lungo la coppia di guide 4a, 4b e presenta, per garanzia di sicurezza, una posizione di blocco garantita da molle di forma opportuna che lo mantengono in posizione inserita per cui, una volta inserito completamente nella macchina, pu? successivamente, nel normale esercizio essere estratto da una trazione dell?utente sul manico 7, esercitando una forza di lieve entit?.

Il bicchiere portacialda 6 ? provvisto sui fianchi di due alette esterne 8a, 8b, disposte in posizione diametralmente opposta. La forma di tali alette ? tale da potere essere inserita nella rispettiva coppia di guide per permettere il suo inserimento nella macchina. La posizione del bicchiere in corrispondenza del rispettivo erogatore di acqua calda ? raggiunta spingendo il bicchiere fino a fine corsa lungo la coppia di guide 8a, 8b e facendolo agganciare dalla rispettiva molla o pinza di sicurezza.

Il bicchiere ? vantaggiosamente munito di un manico isolante 7 che permette l?afferraggio da parte dell?utilizzatore del bicchiere anche quando questo ha una temperatura elevata. Nella macchina conforme all'invenzione il bicchiere viene inserito nel suo alloggiamento solo per mezzo di un movimento che si svolge interamente nella direzione di una retta sostanzialmente ortogonale alla facciata della macchina erogatrice di bevande. Non ? necessario fare compiere al bicchiere un giro per un arco di circonferenza lungo una guida conformata a spirale, come avviene nel caso di macchine analoghe dello stato della tecnica. In queste ultime la rotazione del manico del bicchiere portacialda, necessaria per il suo fissaggio al becco erogatore di acqua rende necessario lasciare uno spazio sufficiente nella zona antistante la macchina. Nel caso di macchine in cui si rendano necessari due erogatori, o perfino un numero maggiore, tra gli erogatori debbono essere previsti spazi sufficienti a garantire la manovrabilit? dei manici dei bicchieri. Al contrario la macchina conforme all?invenzione, grazie alle caratteristiche innovative, mantiene (a posizione del manico 7 del bicchiere 6 ortogonalmente al piano della facciata della macchina senza occupare uno spazio ampio poich? non si deve compiere un movimento rotatorio per un arco di cerchio per posizionare il bicchiere sotto il corripondente becco erogatore 16 e il manico 7 di un bicchiere non interferisce con il corrispondente manico del o dei bicchieri adiacenti.

La tenuta tra il bicchiere portacialda 6 e la camera disposta sotto il o i becchi erogatori 15, 16, ? realizzata al momento dell?erogazione per mezzo di una leva 9 che, manovrata verso il basso, fa scorrere verticalmente verso il basso il o i riscaldatori 10, 11, fissati solidalmente a detto/i becchi erogatori 15, 16, che va a premere sul bordo superiore del rispettivo bicchiere portacialda 6.

Il bicchiere 6 ha dimensioni tali da alloggiare la cialda e reca sul fondo uno o pi? fori attraverso cui passa la bevanda calda che si raccoglie poi nel bricco, nelle tazze o in altro contenitore appropriato. Se si rendesse necessario, ? ovvio che if bicchiere 6 pu? anche essere riempito delia giusta dose di caff? sfuso senza l'uso di cialde, come nel caso delle macchine usate nei bar.

Le due coppie di guide 3a, 3b, 4a, 4b sono ricavate in un elemento strutturale 12 orizzontale che, in vista dall?alto ? conformato sostanzialmente come una coppia di U affiancate. Tale elemento 12 ? posto nella macchina in posizione intermedia tra le due estremit? alta e bassa.

Frontalmente, nella parte inferiore della macchina 1 ? ricavato un vano aperto in cui vengono alloggiati il o i recipienti per le bevande, non illustrato nella figura. Tale vano aperto ? delimitato sostanzialmente dalla parete inferiore del cassetto, dal pannello strutturale e dal piano o piastra 13 di sostegno dei recipiente. E' vantaggiosamente previsto un sensore, per esempio del tipo a molla che rileva la presenza del recipiente, quando questo ? inserito e premuto contro detto sensore, e i due beccucci 15, 16 erogatori dell?acqua calda o fredda nel recipiente.

Relativamente alla piastra di appoggio dei recipiente, questa ? conformata in modo da alloggiare comodamente il fondo di questo per tener conto di eventuali movimenti inaspettati del velivolo, veicolo o natante. Tale dettaglio non ? illustrato nella figura. La piastra di appoggio pu? anche essere disposta leggermente inclinata verso il retro della macchina e presenta un foro di drenaggio collegato allo scarico, in modo che eventuali fuoriuscite accidentali di bevanda siano convogliate allo scarico stesso. Inoltre ? previsto un dispositivo di fissaggio di sicurezza del recipiente o delle tazze consistente sostanzialmente in un'asta sagomata azionata da una molla (non mostrata).

Il computer gestisce le funzioni (anche dette cicli) ?caff??, ?t??, ?acqua calda?, ?acqua fredda? che la macchina pu? svolgere, oltre che permettere di adattare un tale macchina ai gusti di certe categorie di utilizzatori.

La macchina prevede una serie di controlli e sicurezze di dotazione che ne rendono l'utilizzo sicuro e le permettono di superare le norme regolamentari previste per tali tipi di macchine. Per esempio si pu? controllare automaticamente la fine dell'erogazione di bevanda in funzione di una quantit? prestabilita per mezzo di un flussimetro. E? possibile prevedere un sistema di sicurezza comandato dal sensore di forza posto sotto il piano o piastra su cui appoggia il recipiente e che interrompe l'erogazione attraverso il controllo del peso del bricco che si sta riempiendo come pure un interruttore di tempo pu? interrompere l'erogazione di bevanda o acqua dopo un periodo di tempo predeterminato se si presentano condizioni di malfunzionamento di qualche componente della macchina.

La funzione ?caff?? pu? anche essere interrotta premendo nuovamente l?interruttore caff? sul pannello di controllo frontale.

L?intero circuito idraulico ? opportunamente protetto contro sovrappressioni mediante la valvola di sfiato, che si apre per pressioni superiori alla pressione massima di lavoro.

La macchina pu? vantaggiosamente essere allestita con un terzo riscaldatore e con altri elementi, che risultano facilmente individuabili attraverso (a lettura del presente ritrovato, per produrre anche vapore che ? erogato per mezzo del beccuccio 14 apposito, necessario nel caso si debba produrre bevande quali il cappuccino.

La macchina, in condizioni normali, ? in grado di produrre 1,5 I di acqua calda ad una temperatura di circa 65?C in circa 2 min e 45 sec. ? 15 sec. Nulla osta a che la macchina secondo il presente ritrovato possa essere utilizzata in altri mezzi di trasporto quali treni, navi, ecc.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (1) erogatrice di bevanda quale caff? o t? avente una struttura portante definente un lato superiore ed un lato inferiore, un lato frontale e un lato posteriore e comprendente almeno un riscaldatore (10, 11) per riscaldare acqua o altro liquido, almeno un condotto per condurre ??acqua o l?altro liquido ad almeno una sezione di uscita, e almeno un bicchiere (5, 6) atto a contenere uno dei componenti la detta bevanda estraibile dalla macchina (1), munito di due alette laterali (8a, 8b) e operativamente accoppiabile a una rispettiva sezione di uscita dell?acqua o di detto altro liquido, un vano frontale aperto in prossimit? del lato inferiore, atto ad accogliere almeno un recipiente per l?acqua o detta bevanda, in posizione sottostante a detto almeno un bicchiere, caratterizzata dal fatto che su detta struttura portante ? ricavata almeno una coppia di guide (3a, 3b, 4a, 4b) diritte e parallele disposte su un piano sostanzialmente orizzontale e orientate in direzione sostanzialmente ortogonale a detto lato frontale di detta macchina (1), atte a guidare dette alette (8a, 8b) per posizionare detto almeno un bicchiere in posizione operativa sottostante a detta sezione di uscita (15, 16) dell?acqua.
2. 2. Macchina conforme alla rivendicazione 1 , in cui ? prevista una leva (9) che fa muovere verticalmente detto almeno un riscaldatore (10, 11) per abbassarsi su detto almeno un bicchiere (5, 6) , chiudendolo sostanzialmente a tenuta al momento dell?erogazione.
3. 3. Macchina conforme alla rivendicazione 2, in cui ? previsto un circuito idraulico e un circuito elettrico e un sistema di gestione mediante software.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3 in cui detta struttura ? ricoperta da una pannellatura in alluminio.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4 in cui il vano aperto ? delimitato sostanzialmente dalla parte inferiore di detto almeno un bicchiere (5, 6), da detta pannellatura e da una piastra di sostegno (13) di un recipiente di contenimento della bevanda.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5 in cui ? prevista una molla che trattiene detto almeno un bicchiere (5, 6) in posizione inserita.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 6 in cui ? previsto un dispositivo di fissaggio di sicurezza del recipiente di contenimento della bevanda.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 7, in cui ? previsto un riscaldatore separato in grado di erogare vapore.
9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 8, in cui sono previsti tre riscaldatori, di cui due (10, 11) per fornire acqua calda e bevande calde e uno per fornire vapore.