CH624564A5

CH624564A5 - Apparatus for preparing a hot drink consisting of a solution of a powdered substance in a liquid

Info

Publication number: CH624564A5
Application number: CH960477A
Authority: CH
Inventors: Silvestro Di Girolamo
Original assignee: Silvestro Di Girolamo
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1977-08-04
Publication date: 1981-08-14

Abstract

The apparatus comprises a blender (9) which spins inside a chamber (8) whose walls are heated by heating means (14), first and second dispensing means (3, 6) which supply said chamber (8) with a measure of liquid and a measure of powdered substance respectively, a motor (10) and control (11) means which drive said blender (9), said heating means (14) and said dispensing means (3, 6) through the correct operating sequence, the drink emerging under gravity from a hole (15) in the bottom of said chamber. The vigorous mixing of the solid and the liquid in the narrow chamber containing one serving necessarily moves the developing solution at high speed. This high speed of the liquid has been found to provide so great a heat exchange with the parts of the chamber that the drink is heated up within virtually the same time period as is required for complete dissolution. <IMAGE>

Description

L'invenzione riguarda un apparecchio per la preparazione di bevande mediante miscelazione di prodotti solubili in liquido, soprattutto acqua e concerne tali apparecchi con funzionamento automatico, ovvero che sequenzialmente compiono la dosatura del liquido e del prodotto solubile, la miscelazione di questi e lo scarico della soluzione che costituisce la bevanda. The invention relates to an apparatus for the preparation of drinks by mixing liquid soluble products, especially water, and concerns these apparatuses with automatic operation, that is, which sequentially perform the dosage of the liquid and soluble product, the mixing of these and the discharge of the solution that constitutes the drink.

Sorgono alcuni problemi di non agevole soluzione quando si tratta di preparare bevande calde. Infatti in tale caso negli apparecchi noti si deve provvedere innanzitutto ima caldaia ove sia contenuta una quantità di liquido caldo corrispondente a diverse erogazioni. A parte le difficoltà di realizzazione ed il costo di esercizio e manutenzione di una tale caldaia, ovviamente da termostatare, è inoltre necessario provvedere a mantenere a temperatura costante le parti dell'apparecchio che vengono a contatto con il liquido durante la preparazione della bevanda, e che hanno apprezzabile inerzia termica. Se non si provvedesse infatti a mantenere queste parti a temperatura prossima a quella delle bevande da preparare, avverrebbe uno scambio termico fra questa ed il dispositivo di preparazione, che ovviamente sarebbe una funzione della frequenza di pre- ' parazione delle dosi di bevande. In definitiva senza tale controllo di temperatura del dispositivo le bevande calde preparate nel dispositivo da tempo in stasi, quindi a temperatura ambiente, sarebbero erogate dopo elevata cessione di calore, e quindi assai raffreddate. Some problems arise that are not easy to solve when it comes to preparing hot drinks. In fact, in this case, in the known appliances, a boiler must first be provided where there is a quantity of hot liquid corresponding to different deliveries. Apart from the difficulties of realization and the operating and maintenance cost of such a boiler, obviously to be thermostated, it is also necessary to ensure that the parts of the appliance that come into contact with the liquid during the preparation of the drink are kept at a constant temperature, and which have appreciable thermal inertia. In fact, if these parts were not kept at a temperature close to that of the drinks to be prepared, a heat exchange would take place between this and the preparation device, which obviously would be a function of the frequency of preparation of the doses of drinks. Ultimately without this device temperature control, the hot drinks prepared in the device for some time in stasis, therefore at room temperature, would be delivered after high heat transfer, and therefore very cool.

L'invenzione si propone di ovviare a questa complessità di struttura che è presente nelle macchine distributrici note, così da permettere una sostanziale semplificazione costruttiva. The invention aims to overcome this complexity of structure which is present in known vending machines, so as to allow a substantial construction simplification.

Si è infatti notato che la agitazione energica di miscelazione solido-liquido che avviene in una camera ristretta che contiene una dose, induce necessariamente lo spostamento ad alta velocità della soluzione in formazione entro una camera ristretta: questa alta velocità del liquido è risultata permettere uno scambio termico così elevato con le parti della camera che il riscaldamento delle bevande avviene nel tempo praticamente necessario per realizzare una adeguata soluzione. It has in fact been noted that the energetic agitation of solid-liquid mixing which takes place in a restricted chamber containing a dose necessarily induces the high-speed displacement of the solution being formed within a restricted chamber: this high velocity of the liquid was found to allow an exchange so high with the parts of the chamber that the heating of the drinks occurs in the time practically necessary to achieve an adequate solution.

Secondo l'invenzione quindi si propone di realizzare un apparecchio per la preparazione di una bevanda calda frullata costituita da una soluzione di una sostanza in polvere in un liquido, caratterizzato dal fatto di comprendere un frullatore e un mezzo motore per farlo ruotare entro una camera di trattamento a pareti riscaldabili mediante mezzi riscaldanti, primi e secondi mezzi dosatori atti ad alimentare in detta camera rispettivamente una dose di liquido ed una dose di sostanze in polvere, essendo inoltre previsti mezzi motori e di controllo atti a comandare nella corretta sequenza operativa detto frullatore, detti mezzi riscaldanti e detti mezzi dosatori, la bevanda fuoriuscendo per gravità da un foro sul fondo di detta camera. According to the invention, therefore, it is proposed to provide an apparatus for the preparation of a blended hot drink consisting of a solution of a powdered substance in a liquid, characterized in that it comprises a blender and a motor means for rotating it within a chamber. treatment with walls which can be heated by means of heating means, first and second metering means suitable to feed into said chamber respectively a dose of liquid and a dose of powdery substances, furthermore being provided with motor and control means suitable for controlling said blender in the correct operating sequence, said heating means and said metering means, the beverage coming out by gravity from a hole in the bottom of said chamber.

Le caratteristiche strutturali e funzionali del trovato ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica conosciuta appariranno ancora più evidenti da un esame della descrizione esemplificativa seguente riferita ai disegni allegati, nei quali: The structural and functional characteristics of the invention and its advantages with respect to the known technique will appear even more evident from an examination of the following example description with reference to the attached drawings, in which:

la flg. 1 è una vista prospettica schematica illustrante i componenti principali dell'apparecchio secondo il trovato; the flg. 1 is a schematic perspective view illustrating the main components of the apparatus according to the invention;

la fig. 2 è una vista in alzata parzialmente sezionata dell'apparecchio; e la fig. 3 è un dettaglio ingrandito della camera di trattamento della bevanda. fig. 2 is a partially sectioned elevation view of the apparatus; and fig. 3 is an enlarged detail of the beverage treatment chamber.

L'apparecchio in oggetto è strutturalmente formato da un motoriduttore 10 dal quale esce, verso il basso, un alberino veloce 16 che fa girare la ventola palettata 9 del frullatore, mentre, verso l'alto, esce un alberino lento 17 che mette in movimento camme di controllo degli automatismi dell'apparecchio. The apparatus in question is structurally formed by a gearmotor 10 from which a fast shaft 16 exits downwards which makes the bladed fan 9 of the blender turn, while a slow shaft 17 exits upwards which sets in motion control cams for the automatic devices.

Una camera di trattamento cilindrica 8, con resistenza elettrica 14 incorporata, costituisce la sede della ventola frullatrice 9. Detta camera alla sommità, presenta due spine 18 e 19 per la presa della corrente elettrica, spine che si innestano in predisposte prese atte anche a trattenere la camera che, per questo fatto, è amovibile, cioè può essere rimossa dalla sua sede. A cylindrical treatment chamber 8, with built-in electric heater 14, constitutes the seat of the blender fan 9. Said chamber at the top has two plugs 18 and 19 for the electrical outlet, plugs that are inserted in suitable sockets also suitable for holding the chamber which, for this fact, is removable, that is, it can be removed from its seat.

Al centro della camera 8, sfocia verticalmente un condotto proveniente da un collettore d'immissione 7 nel quale mezzi dosatori versano la dose di polvere solubile e la dose di acqua. In the center of the chamber 8, a conduit flows vertically from an intake manifold 7 into which metering means pour the dose of soluble powder and the dose of water.

L'acqua proviene da un serbatoio 1 costituito ad esempio da una bottiglia capovolta avente l'estremità del collo immersa in una vaschetta a livello costante 2; detto livello, come è risaputo, è garantito dal fatto che il livello della vaschetta 2 trova immediatamente compenso non appena il pelo d'acqua sfiora il labbro della bottiglia e lascia entrare aria in quest'ultima. The water comes from a tank 1 consisting, for example, of an upside down bottle having the end of the neck immersed in a tray at a constant level 2; said level, as is well known, is guaranteed by the fact that the level of the tray 2 is immediately compensated as soon as the surface of the water touches the lip of the bottle and lets air enter the latter.

Una valvola 3 della vaschetta, azionata dalla relativa leva 24 collegata alla camma 1 la di un complesso di camme 11, invia dosatamente acqua, al momento opportuno, al collettore 7. A valve 3 of the tank, operated by the relative lever 24 connected to the cam 1 la of a complex of cams 11, doses water, at the appropriate time, to the manifold 7 at the right time.

5 5

io I

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

624 564 624 564

Nel collo della bottiglia 1, si nota una sferetta tenuta sollevata da uno spuntone verticale: quando si rimuove la bottiglia, per il riempimento d'acqua, la sferetta scende ed ottura momentaneamente la bocca della bottiglia stessa. In the neck of the bottle 1, there is a small ball held raised by a vertical spike: when the bottle is removed, to fill the water, the small ball drops and momentarily blocks the mouth of the bottle itself.

La polvere solubile è contenuta in un recipiente 4 che può essere ad esempio lo stesso vasetto contenente il prodotto così come trovasi sul mercato. Il vasetto si avvita ad una ghiera 5 che è estraibile dall'apparecchio. The soluble powder is contained in a container 4 which can be, for example, the same jar containing the product as it is found on the market. The jar is screwed to a ring nut 5 which is removable from the appliance.

Dal contenitore 4, qualunque esso sia, la polvere solubile scende ad un tradizionale dosatore a cassetto oscillante 6, il quale, orientato in un modo, si riempie, e, orientato in un modo diverso, scarica nel collettore 7. From the container 4, whatever it is, the soluble powder descends to a traditional oscillating drawer doser 6, which, oriented in one way, fills up, and, oriented in a different way, discharges into the collector 7.

L'orientamento del dosatore è determinato dalla leva 25 collegata alla camma 1 lb del complesso 11. The orientation of the dispenser is determined by the lever 25 connected to the cam 1 lb of the assembly 11.

Il comando dell'apparecchio è effettuato mediante camme 12 e 13 solidali con la camma 11. The control of the appliance is carried out by means of cams 12 and 13 integral with the cam 11.

La camma 13 agisce su un interruttore 113 azionabile in modo manuale col comando 30 per chiuderlo: la camma 13 mantiene l'interruttore 113 chiuso per la maggior parte di una intera rivoluzione. The cam 13 acts on a switch 113 which can be operated manually with the command 30 to close it: the cam 13 keeps the switch 113 closed for most of a whole revolution.

La camma 12 agisce su un interruttore 112 nel senso di chiuderlo per un angolo frazione di un intero giro. L'interruttore 113 chiudendosi alimenta il motore 10, e, attraverso l'interruttore termostatico 31, la resistenza 14. The cam 12 acts on a switch 112 in the sense of closing it for an angle fraction of an entire turn. When the switch 113 closes, it feeds the motor 10, and, through the thermostatic switch 31, the resistance 14.

L'interruttore 112 alimenta la resistenza 14 passando l'interruttore 31. Switch 112 supplies resistance 14 by passing switch 31.

Il ciclo inizia premendo brevemente il pulsante 30; interviene in immediata successione la camma 13 per mantenere chiuso l'interruttore 113 e quindi in rotazione il motore. Se l'interruttore 31 è chiuso (recipiente freddo), la resistenza elettrica 14 inizia subito a scaldare debitamente temporizzata dalla camma 13. The cycle starts by briefly pressing button 30; the cam 13 intervenes in immediate succession to keep the switch 113 closed and therefore the motor to rotate. If the switch 31 is closed (cold container), the electric resistance 14 immediately starts to heat properly timed by the cam 13.

Le camme determinano dosatura della polvere solubile e dell'acqua fredda che, scese nel collettore 7, vengono convogliate nella camera di trattamento 8. The cams determine the dosage of the soluble powder and the cold water which, having descended into the collector 7, are conveyed into the treatment chamber 8.

Nel bicchiere ruota veloce l'alberino 16 con la relativa ventola 9. The shaft 16 with its fan 9 rotates quickly in the glass.

La polvere solubile si scioglie nell'acqua che si riscalda rapidamente, e la bevanda calda frullata è pronta in pochi secondi. Il riscaldamento dell'acqua è molto rapido poiché l'acqua, centrifugata contro la parete della camera 8, offre un'ampia superficie di scambio termico se paragonata al suo piccolo volume. The soluble powder dissolves in the water which heats up quickly, and the blended hot drink is ready in seconds. The heating of the water is very rapid since the water, centrifuged against the wall of the chamber 8, offers a large heat exchange surface when compared to its small volume.

L'apparecchio si ferma automaticamente, la bevanda, non più trattenuta dal moto rotatorio del frullatore, esce dal beccuccio 15, anche favorita dalla conicità del fondo della camera cilindrica 8. The appliance stops automatically, the drink, no longer held by the rotary motion of the blender, comes out of the spout 15, also favored by the taper of the bottom of the cylindrical chamber 8.

A questo proposito è da notare che, per evitare indesiderati sgocciolamenti di bevande non perfettamente preparata, con il 5 beccuccio 15 coopera un canaletto elicoidale 20 (fig. 2) largo all'incirca quanto il foro di scarico del beccuccio 15 stesso; il canale 20 inizia da detto foro di scarico e termina in corrispondenza dello stesso ma ad un livello maggiore. Così, il liquido centrifugato sale gradatamente per la rampa 21 portandosi dal io punto più basso 22 a quello più alto 23. Dato il dislivello e la velocità del liquido, il foro 15 viene scavalcato e ciò in continuazione finché l'apparecchio è in funzione. In this regard, it should be noted that, in order to avoid unwanted dripping of drinks that are not perfectly prepared, a helical channel 20 (fig. 2) cooperates with the 5 spout 15 (fig. 2) about as wide as the discharge hole of the spout 15 itself; the channel 20 starts from said drain hole and ends at the same but at a higher level. Thus, the centrifuged liquid gradually rises up the ramp 21, going from the lowest point 22 to the highest one 23. Given the difference in height and the speed of the liquid, the hole 15 is bypassed and this continuously as long as the apparatus is in operation.

Nel momento in cui l'apparecchio si ferma, viene a mancare la forza centrifuga che sosteneva il liquido contro il bicchie-15 re 8 e viene pure a mancare la forza di spinta che, nell'ambito del percorso elicoidale, tendeva a portare in sù il liquido. Di conseguenza, tutto il liquido si porta in basso e si incanala nel foro di scarico che conduce all'ugello di erogazione 15 sotto il quale si pone la tazzina. When the appliance stops, the centrifugal force which supported the liquid against the cup 15 is missing and the thrust force which, in the context of the helical path, tended to bring upwards, is also missing. the liquid. Consequently, all the liquid is brought down and channeled into the discharge hole which leads to the dispensing nozzle 15 under which the cup is placed.

20 Se il ciclo inizia a recipiente caldo (interruttore 31 aperto), per'essere stata subito prima erogata un'altra bevanda, la resistenza 14 è alimentata solo nel breve tempo in cui interviene la camma 12 su 112. 20 If the cycle starts with the container hot (switch 31 open), due to the fact that another drink has been brewed immediately, the resistance 14 is only energized in the short time in which the cam 12 on 112 intervenes.

In larga massima, la resistenza e le camme sono dimensio-25 nate in modo che, ad ogni ciclo, l'alimentazione comandata dalle camme 12 corrisponde al calore asportato dal riscaldamento delle bevande (oltre alla prevista dissipazione), mentre l'alimentazione comandata dalla camma 13 corrisponde a tale calore più quello dovuto alla inerzia termica del sistema. 30 L'interruttore termostatico è tarato su un valore intermedio adeguato di temperatura, e non necessita di grande precisione di intervento. To a large extent, the resistance and the cams are sized so that, at each cycle, the feed controlled by the cams 12 corresponds to the heat removed by the heating of the drinks (in addition to the expected dissipation), while the feed controlled by the cam 13 corresponds to this heat plus that due to the thermal inertia of the system. 30 The thermostatic switch is set to an adequate intermediate temperature value, and does not require great intervention precision.

Come si è visto, sono amovibili per il riempimento la bottiglia dell'acqua 1 e il vasetto di polvere solubile 4 sovrastante 35 al dosatore estraibile. As has been seen, the water bottle 1 and the jar of soluble powder 4 above the removable dispenser are removable for filling.

La camera di trattamento 8 in cui trovasi il frullatore 9, è estraibile, per ragioni di pulizia e di manutenzione, pur lasciando sul posto il frullatore stesso. The treatment chamber 8 in which the blender 9 is located is removable for cleaning and maintenance reasons, while leaving the blender in place.

Le camme, che presiedono agli automatismi, possono esse-40 re regolate dall'utente stesso il quale, in questo modo ha la possibilità di variare il tempo di apertura della valvola dell'acqua, variando quindi la dose di acqua in rapporto alla dose polvere, mutando i dosaggi anche per via della qualità del solubile impiegato. Le camme 12 e 13 che variano la durata 45 d'accessione della resistenza 14 variano, di conseguenza, la temperatura della bevanda. The cams, which preside over the automatisms, can be regulated by the user himself who, in this way has the possibility to vary the opening time of the water valve, thus varying the dose of water in relation to the powder dose , changing the dosages also because of the quality of the soluble used. The cams 12 and 13 which vary the duration 45 for accessing the resistance 14 consequently vary the temperature of the drink.

2 fogli disegni 2 drawings sheets

Claims

624 564

1. Apparatus for the preparation of a blended hot drink consisting of a solution of a powdered substance in a liquid, characterized in that it comprises a blender (9) and a motor means (10) to rotate it within a treatment chamber ( 8) to walls heated by means of heating means (14), first and second metering means (3,6) adapted to feed in said chamber respectively a dose of liquid and a dose of substance in powder, also being provided with motor means (10) and control (11) adapted to control in the correct operating sequence said blender, said heating means and said metering means, the beverage coming out by gravity from a hole (15) on the bottom of said chamber.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said motor (10) and control (11) means comprise a gearmotor (10) provided with a fast output shaft (16) on which said blender and a slow outlet (17) on which a plurality of cams (11-13) are mounted which control the operation of said heating means, of said first and second metering means and of the gearmotor itself.

2

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that said control means comprise two cams (12, 13) suitable for timing the feeding of said heating means through an electric circuit comprising a thermostat (31) capable of sensing the temperature of the wall of the treatment chamber.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that said first and second metering means are connected to said treatment chamber through the intermediary of a collector (17).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid dosing means are formed by a tank which discharges into a constant level tray (2) on the bottom of which a control valve (3) is provided with timed opening by means of said control means.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metering means of the powder substance consist of a movable drawer (6) below the discharge of a container of the substance (4), the motion of said drawer being controlled by said control means.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that said blender comprises a bladed fan (9).

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that said chamber (8) is cylindrical and that said hole (15) is formed at the end of an annular channel (20) with a helical shape obtained on the bottom of said chamber.