CH693604A5 - Dispositivo miscelatore per distributore automatico di bevande calde. - Google Patents

Description

  



  La presente invenzione riguarda un dispositivo miscelatore di materia prima in polvere di acqua calda del tipo usato nei distributori automatici di bevande calde. 



  Nel contesto del presente brevetto l'espressione materia prima in polvere va intesa nel significato più largo e quindi comprende non soltanto l'ingrediente principale di una bevanda, come il cacao in polvere per la preparazione della cioccolata ma anche un ingrediente per cosi dire ausiliario, come il latte condensato in polvere per la preparazione del cappuccino. 



  Un dispositivo del genere comprende una camera di omogeneizzazione aperta superiormente per ricevere gli ingredienti e inferiormente per lasciare defluire la bevanda verso il punto di erogazione. All'interno della detta camera è alloggiata almeno una girante, azionata da un motore elettrico ad alta velocità mediante un albero che attraversa una parete della stessa camera al fine di produrre una completa ed intima omogeneizzazione della materia prima in polvere e dell'acqua calda. 



  Immediatamente a monte della camera di omogeneizzazione il dispositivo miscelatore comprende un vano miscelatore, avente una forma a imbuto, nel quale la materia prima in polvere viene alimentata per caduta libera, ossia in una direzione verticale, da un sovrastante contenitore con mezzi di dosaggio mentre l'acqua calda, prodotta in una adiacente caldaia, viene alimentata al detto vano miscelatore in una direzione tangenziale alto stesso ossia in una direzione sostanzialmente perpendicolare a quella della caduta libera della materia prima in polvere. 



  Durante la caduta della materia prima in polvere dal contenitore la sua frazione volatile ed impalpabile si solleva insieme al vapore acqueo emesso dall'acqua calda e finisce per depositarsi in qualche punto freddo al'interno del distributore automatico. 



  Per garantire una completa omogeneizzazione degli ingredienti constituiti dalla materia prima in polvere e dall'acqua calda, e quindi una elevata qualità della bevanda, e per funzionare a lungo senza guasti, il dispositivo miscelatore dovrebbe essere costruito in modo da non essere soggetto a perdite di liquido. Il dispositivo dovrebbe inoltre essere costruito in modo che siano limitati al massimo gli insudiciamenti da parte della già menzionata frazione più volatile della materia prima anche se, evidentemente, il vapore emesso dall'acqua calda deve essere evacuato liberamente dal vano miscelatore. 



  I dispositivi miscelatori attualmente in uso non sono del tutto soddisfacenti dal punto di vista della affidabilità in esercizio e sono inoltre costruiti in un modo non ottimale, sia dal punto di vista strettamente tecnico che dal punto di vista dei costi. 



  Scopo principale della invenzione è presentare un dispositivo miscelatore perfezionato per distributori automatici che, oltre a garantire una buona qualità delle bevande calde possa essere sottoposto facilmente alla ordinaria manutenzione anche da parte di personale privo di una specifica competenza tecnica. 



  Questo e altri scopi sono raggiunti da un dispositivo miscelatore avente le caratteristiche delle successive rivendicazioni. 



  Per consentire una migliore comprensione delle caratteristiche e dei vantaggi della presente invenzione, ne viene qui sotto descritta una preferita forma di esecuzione, facendo riferimento agli allegati disegni nei quali: 
 
   la fig. 1 è una vista di assieme semplificata di un dispositivo miscelatore sezionato secondo un piano verticale; 
   la fig. 2 è una vista ingrandita dei particolari racchiusi nel riquadro in feriore della fig. 1 
   la fig. 3 è una sezione longitudinale ulteriormente ingrandita della sola boccola di tenuta, prima di essere montata sull'albero della girante. 
 



  La fig. 1 mostra, con la sola omissione di alcuni particolari privi di attinenza con la presente invenzione, un dispositivo miscelatore secondo l'invenzione, designato globalmente col riferimento numerico 1, e il sovrastante contenitore 2 di una materia prima in polvere (ad esempio cacao), che comprende una vite dosatrice (non mostrata) e una bocchetta 3. La bocchetta 3, tranne che dalla parte della sua uscita, è circondata da secondi mezzi con una calotta protettiva 4, che è a sua volta unita al contenitore. 



  2. La funzione della calotta protettiva 4 è quella di ricircolare la frazione volatile ed impalpabile della materia prima in polvere all'interno del dispositivo miscelatore 1, come è meglio spiegato più sotto. 



  Il dispositivo miscelatore 1 comprende mezzi di alimentazione con un alimentatore 5 in forma di unimbuto aperto inferiormente in 6 e superiormente in 7. Il bordo dell'apertura superiore 7 si estende lateralmente per formare primi mezzi con una piastra 8 che costituisce il coperchio scorrevole di un cassetto 9, che presenta alcuni setti 17 e una apertura di aspirazione 18, collegata alla aspirazione di un ventilatore di espulsione (non mostrato). 



  Il cassetto 9 è fabbricato in un unico pezzo con una camicia toroidale 10 che, pur restando circonferenzialrnente distanziato dall'alimentatore 5, ne so-stiene il bordo dell'apertura superiore 7. La camicia 10 termina inferiormente con un bordo circonferenziale 11, rivolto radialmente verso l'asse y dell'alimentatore 5, che poggia inferiormente sul bordo circonferenziale di un vano 12 avente una parte superiore 13 con la stessa forma e sezione della camicia toroidale 10 e una parte inferiore 14 a forma di imbuto la cui apertura finale inferiore è contrassegnata dal riferimento numerico 15.

   L'alimentatore 5 viene quindi a trovarsi, immediatamente al disotto della bocchetta 3; mentre la materia prima in polvere cade liberamente dal contenitore 2 attraverso la bocchetta 3, e viene quindi alimentata al vano 12 in direzione verticale, passando attraverso le aperture 6 e 7 dell'alimentatore 5, l'acqua calda (che costituisce il secondo ingrediente della bevanda), prodotta in una adiacente caldaia (non mostrata), viene alimentata allo stesso vano 12 attraverso un tubo di iniezione 16 appartemente ai mezzi di alimentazione. La parte finale del tubo 16 è vantaggiosamente diretta in una direzione tangenziale rispetto alle pareti del vano 12 ossia sostanzialmente perpendicolare alla direzione verticale di caduta della materia prima - vedere fig. 1. 



  A parte il fatto, in sè noto, che l'acqua calda iniettata attraverso il tubo 16 trascina con sè la materia prima in polvere verso il basso del vano 12, una importante caratteristica della, presente invenzione consiste nel fatto che il vapore emesso dall'acqua calda intercetta la frazione volatile ed impalpabile della materia prima in polvere. Essa viene infatti sollevata   verso l'alto, grazie anche alla leggera aspirazione che ha luogo attraverso l'apertura 18 del coperchio 8, e, grazie al percorso a meandri imposto dai setti divisori 17, favorita a depositarsi all'interno del cassetto 9.

   A sua volta, la calotta protettiva 4, per la sua disposizione, ferma tutto quanto (frazione volatile della materia prima in polvere e/o vapore) che, comunque, si solleva dal dispositivo e, secondo un'altra importante caratteristica della presente invenzione, lo ricircola all'interno del vano miscelatore 12. 



   Come è meglio visibile infig. 2, al disotto del vano 12, e in comunicazione con esso a partire dalla sopra menzionata sua apertura finale 15, si estende una camera di omogeneizzazione 20, avente una forma a gomito, che termina verso il basso con una apertura di uscita 21 per il deflusso della bevanda calda verso il punto di erogazione. L'apertura finale 15 del vano 12 corrisponde a l'apertura di entrata 15 della camera di omogeneizzazione 20. Una parete 22 della camera di omogeneizzazione 20 è montata con la interposizione di una guarnizione di tenuta 23 in modo da essere separabile dalle altre pareti. La parete separabile 22 è inoltre fissata, mediante tradizionali mezzi di unione (non mostrati), a una struttura stazionaria 24. 



  Attraverso una idonea apertura (non mostrata) la detta parete separabile 22 della camera di omogeneizzazione 20 guida l'albero 26 di una girante 27, appartenente a mezzi motorizzati di omogeneizzazione, azionata da un motore asincrono monofase 28, che è sostenuto mediante viti di fissaggio 29 alla stessa struttura stazionaria 24 del distributore automatico. Come è ben noto, la funzione della girante 27 è quella di omogeneizzare i due ingredienti, dopo la miscelazione che già ha avuto luogo nel vano 12, al fine di produrre una bevanda calda qualitativamente buona. Il riferimento numerico 25 indica un disco, montato con gioco sullo stesso albero 26 all'esterno della camera di omogeneizzazione 20, che serve da fermo della girante 27. 



  Secondo una caratteristica della presente invenzione, la tenuta idraulica dell'albero 26, in corrispondenza del foro previsto nella parete separabile 22 della camera di omogeneizzazione 20, è assicurata da mezzi di tenuta con una boccola 30 che è fabbricata con un materiale sintetico a memoria elastica, per esempio PTFE HS. 



  Come è mostrato nelle fig. 2 e 3, la boccola 30 è costituita da un unico pezzo che comprende: uno spallamelo 31; una sede 32 per un O-ring 33; un sottilissimo labbro circonferenziale 34 che si estende dalla faccia esterna dello spallamento 31 ed ha, prima del montaggio, un diametro minore del diametro interno della boccola 30. 



  Data la memoria elastica che caratterizza il materiale con cui è fabbricata, quando la boccola 30 viene infilata sull'albero 26 spingendola nella direzione della freccia F di fig. 3, il labbro 34 si conforma perfettamente alla sezione trasversale dell'albero 26 e, conseguentemente, realizza, insieme all'O-ring 33, una perfetta tenuta idraulica, che perdura nel tempo. 



  I vantaggi della presente invenzione possono essere così riassunti: 



  - La frazione volatile ed impalpabile della materia prima in polvere e il vapore prodotto dall'acqua calda non vanno a depositarsi in vari punti del distributore automatico (ciò che obbligherebbe a costose operazioni di periodica manutenzione, come nei distributori attualmente in uso). In particolare la detta frazione volatile viene trattenuta nel cassetto 9 e/o ricircolata all'interno del vano 12 da parte della calotta protettiva 4, che si estende praticamente al disopra dello stesso alimentatore 5, oltre che intorno alla bocchetta 3. 



  - L'intero casette 9 è estraibile e, dopo che è stato sollevato il coperchio 8, può essere facilmente pulito e sanificato, anche da parte di personale non particolarmente qualificato. 



  - La affidabilità in esercizio del dispositivo miscelatore è decisamente buona, in particolare per quanto riguarda la tenuta idraulica intorno all'albero 26 della girante 27, grazie al materiale a memoria elastica con cui è fabbricata la boccola 30. 



  - L'intero dispositivo miscelatore è realizzato con un numero ridotto di componenti, ciò che ne migliora la fabbricazione, sia dal punto di vista tecnico che economico. 



   Anche se la descrizione fornita qui sopra si riferisce alla preferita forma di esecuzione dell'invenzione, che prevede l'impiego generalizzato di materiali plastici compatibili con gli alimenti per la fabbricazione di quasi tutte le parti costitutive del dispositivo miscelatore, resta fin d'ora inteso che l'invenzione potrà essere realizzata anche in forme diverse nell'ambito contenuto nelle rivendicazioni allegate.

Claims (5)

1. Dispositivo miscelatore (1) di una materia prima in polvere e di acqua calda, che costituiscono gli ingredienti di una bevanda calda preparata in un distributore automatico, comprendente: - una camera di omogeneizzazione (20) con una apertura di entrata (15) di una miscela degli ingredienti e una apertura di uscita (21) per il deflusso della bevanda verso il punto di erogazione - mezzi motorizzati (27) di omogeneizzazione della miscela degli ingredienti all'interno della detta camera (20) - un vano miscelatore (12) collegato alla camera di omogeneizzazione (20) attraverso la detta apertura di entrata (15) e provvisto di mezzi (5, 16) di alimentazione, rispettivamente della materia prima in polvere proveniente da un sovrastante contenitore (2) e dell'acqua calda proveniente da una adiacente caldaia, secondo due direzioni sostanzialmente perpendicolari,

caratterizzato dal fatto che i detti mezzi (5) di alimentazione della materia prima in polvere sono fabbricati in un unico pezzo con primi mezzi (8, 17) atti a trattenere la frazione volatile ed impalpabile della materia prima in polvere che viene intercettata dal vapore emesso dall'acqua calda iniettata all'interno del vano miscelatore (12).

2. Dispositivo miscelatore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti primi mezzi (8, 17) cooperano con un cassetto (9) che comprende una camicia toroidale (10), circonferenzialmente distanziata da un alimentatore (5) appartenente ai detti mezzi di alimentazione della materia prima in polvere, che ne sostiene il bordo dell'apertura superiore (7) e termina inferiormente con un bordo circonferenziale (11) in appoggio sul detto vano miscelatore (12).

3.

Dispositivo miscelatore (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto cassetto (9) è provvisto di una apertura di aspirazione (18).

4. Dispositivo miscelatore (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una bocchette (3) per il passaggio della materia prima in polvere dal detto contenitore (2) al vano miscelatore (12), intorno alla quale sono previsti secondi mezzi (4) atti a ricircolare all'interno del vano miscelatore (12) la frazione volatile ed impalpabile della materia prima in polvere.

5.

Dispositivo miscelatore (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi motorizzati di omogeneizzazione consistono in almeno una girante (27), disposta all'interno della camera di omogeneizzazione (20), azionata da un motore elettrico (28) mediante un albero (26) guidato da una parete (22) della stessa detta camera (20) con l'interposizione di mezzi di tenuta (30, 33), i quali comprendono una boccola (30) fabbricata con un materiale sintetico a memoria elastica e disposta nel punto in cui il detto albero (26) attraversa la detta parete (22).