IT201600080373A1 - Apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari - Google Patents

Apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari

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IT201600080373A1
IT201600080373A1 IT102016000080373A IT201600080373A IT201600080373A1 IT 201600080373 A1 IT201600080373 A1 IT 201600080373A1 IT 102016000080373 A IT102016000080373 A IT 102016000080373A IT 201600080373 A IT201600080373 A IT 201600080373A IT 201600080373 A1 IT201600080373 A1 IT 201600080373A1
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product
tank
gearmotor
containment tank
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Enrico Grampassi
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S P M Drink Systems Spa
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Description

Descrizione
APPARECCHIATURA PER LA PREPARAZIONE E L’EROGAZIONE DI
PRODOTTI ALIMENTARI
Campo tecnico
La presente invenzione ha per oggetto un'apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari, quali ad esempio bevande calde o prodotti refrigerati del tipo di gelati cremosi, sorbetti e simili.
Arte nota
Sono note attualmente apparecchiature da banco che consentono di preparare ed erogare all'istante prodotti refrigerati del tipo delle tradizionali granite a base d'acqua o alternativamente prodotti cremosi quali gelati, sorbetti, creme al caffè e simili.
Tali apparecchiature note sono generalmente costituite da una vasca atta a contenere il prodotto da preparare ed erogare, nella quale sono disposti un dispositivo di raffreddamento per raffreddare il prodotto alla temperatura opportuna e un dispositivo di miscelazione che determina la circolazione continua del prodotto all'interno della vasca. Il dispositivo di miscelazione, costituito ad esempio da un organo a coclea portato in rotazione secondo un asse longitudinale alla vasca, è atto a convogliare il prodotto raffreddato verso una zona frontale, dove è posto un dispositivo erogatore del prodotto. Il dispositivo erogatore è dotato di un elemento otturatore azionabile mediante un organo a leva esterno.
Il dispositivo di raffreddamento è costituito sovente da un evaporatore a serpentina disposto all'interno di un corpo tubolare, sostanzialmente cilindrico, disposto secondo l'asse orizzontale della vasca. L’evaporatore è collegato a un impianto frigorifero alloggiato all’interno di un corpo di base sul quale è montata la vasca di contenimento del prodotto. L'organo a coclea del dispositivo di miscelazione si avvolge sul corpo tubolare dell'evaporatore.
Un'apparecchiatura per erogare prodotti refrigerati di questo tipo è illustrata ad esempio nella domanda internazionale WO 03/082022.
Sono note altresì apparecchiature da banco che consentono di produrre ed erogare all'istante bevande calde, ad esempio ottenute miscelando acqua con prodotti solubili in dosi precedentemente impostate. In particolare sono note apparecchiature simili a quelle precedentemente descritte ma dotate di un dispositivo di riscaldamento disposto all'interno della vasca di contenimento del prodotto.
Nel settore considerato, con specifico riguardo alle apparecchiature per la preparazione e l’erogazione di prodotti refrigerati, si presenta l’esigenza di controllare la consistenza del prodotto per far sì che si mantenga entro i limiti prestabiliti. La diminuzione della temperatura del prodotto all'interno della vasca determina infatti un aumento della sua consistenza, per cui si rende opportuno interrompere periodicamente il funzionamento del dispositivo di raffreddamento. Tale esigenza non trova attualmente una soluzione adeguata, in grado in particolare di variare la consistenza dei prodotti erogati a seconda delle esigenze.
Un problema analogo si presenta per le apparecchiature per la preparazione e l’erogazione di bevande calde aventi caratteristiche costruttive e funzionali simili.
Presentazione dell’invenzione
Il compito della presente invenzione è quello di risolvere il problema citato, escogitando un'apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari, quali bevande calde o prodotti refrigerati, che consenta di operare in maniera ottimale il controllo della consistenza dei prodotti stessi.
Nell’ambito di tale compito, è ulteriore scopo del presente trovato quello di fornire un'apparecchiatura che consenta di variare la consistenza dei prodotti erogati a seconda delle esigenze.
Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un'apparecchiatura di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotata di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.
Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dall'apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari secondo la rivendicazione 1.
Secondo la presente invenzione, l’apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari comprende mezzi di controllo della consistenza del prodotto in preparazione all'interno di una vasca di contenimento del detto prodotto comprendenti un primo microinterruttore e un secondo microinterruttore atti ad essere azionati selettivamente dalla rotazione angolare di mezzi associati a un dispositivo di miscelazione atto a determinare la circolazione continua del prodotto all'interno della detta vasca di contenimento, rispettivamente al superamento di un primo valore di soglia e di un secondo valore di soglia della resistenza offerta da mezzi elastici agenti a contrasto della coppia resistente che si oppone alla rotazione di detto dispositivo di miscelazione.
Vantaggiosamente detti mezzi atti ad azionare selettivamente detto primo microinterruttore e detto secondo microinterruttore comprendono un organo motoriduttore atto ad azionare in rotazione detto dispositivo di miscelazione secondo un asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca di contenimento. Vantaggiosamente detto primo microinterruttore è disposto in posizione tale da essere intercettato dalla detta rotazione angolare dell’organo motoriduttore prima del detto secondo microinterruttore.
Preferibilmente detto secondo microinterruttore è atto a essere azionato da una leva associata a detto primo microinterruttore.
Detto organo motoriduttore presenta un involucro che è montato basculante su una parte fissa dell’apparecchiatura secondo detto asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca di contenimento.
Preferibilmente detto dispositivo di miscelazione comprende un organo a coclea che è portato in rotazione da un albero disposto secondo detto asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca di contenimento e associato a detto organo motoriduttore.
In una forma di attuazione, l’apparecchiatura comprende un dispositivo di raffreddamento disposto all'interno di detta vasca per raffreddare il detto prodotto.
Detti mezzi di controllo della consistenza del prodotto in preparazione all’interno di una vasca di contenimento sono atti a comandare selettivamente l’arresto di detto dispositivo di raffreddamento rispettivamente al superamento di detto primo valore di soglia e di detto secondo valore di soglia.
Preferibilmente detto dispositivo di raffreddamento comprende un evaporatore a serpentina disposto all'interno di un corpo tubolare, sostanzialmente cilindrico, montato con asse orizzontale all’interno di detta vasca.
Preferibilmente detto organo a coclea del dispositivo di miscelazione si sviluppa sulla superficie esterna del detto corpo tubolare cilindrico del dispositivo di raffreddamento.
Vantaggiosamente l’apparecchiatura comprende mezzi di controllo della temperatura del prodotto disposti all’interno di detta vasca di contenimento in corrispondenza della zona di erogazione.
Preferibilmente detti mezzi di controllo della temperatura comprendono un sensore di temperatura associato a detto dispositivo di raffreddamento in prossimità della zona frontale della detta vasca di contenimento.
Preferibilmente detti mezzi elastici comprendono una molla elicoidale agente in compressione su un involucro del detto organo motoriduttore e avente compressione regolabile tramite una vite di regolazione.
Preferibilmente detti primo microinterruttore e secondo microinterruttore sono atti ad essere azionati selettivamente mediante un organo deviatore.
Breve descrizione dei disegni
I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita di un'apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti refrigerati, illustrata a titolo indicativo nelle unite tavole di disegni, in cui:
la figura 1 mostra una vista in prospettiva posteriore dell’apparecchiatura in oggetto, in sezione secondo un piano longitudinale;
la figura 2 mostra una vista in prospettiva anteriore della medesima apparecchiatura con parti rimosse per mostrare organi interni;
la figura 3 mostra una vista di una porzione posteriore dell'apparecchiatura in oggetto;
la figura 4 mostra una vista di dettaglio di detta porzione posteriore dell'apparecchiatura con parti rimosse per mostrare organi interni
la figura 5 mostra la medesima vista di dettaglio con ulteriori parti rimosse.
Forme di realizzazione dell'invenzione
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato nell’insieme con 1 l'apparecchiatura per la preparazione e l'erogazione di prodotti refrigerati, quali ad esempio granite, gelati cremosi, sorbetti e simili.
L'apparecchiatura 1 prevede almeno una vasca 2 di contenimento del prodotto da erogare, realizzata preferibilmente di materiale plastico trasparente. Nel caso illustrato, l’apparecchiatura prevede due vasche 2 di contenimento del prodotto, disposte affiancate per preparare ed erogare prodotti diversi, ma è ovviamente possibile prevedere la presenza di un numero diverso di tali vasche 2, in particolare una sola vasca. Le vasche 2 sono aperte superiormente e dotate di un relativo coperchio 12.
Le due vasche 2 sono montate su un unico corpo di base 10. Il corpo di base 10 ha foggia sostanzialmente prismatica ed è atto a contenere al proprio interno gli organi di azionamento dell'apparecchiatura, di per sé noti. In particolare all’interno del corpo di base 10 è alloggiato un impianto frigorifero che prevede, in modo sostanzialmente noto, un compressore e un condensatore.
All'interno di ciascuna vasca di contenimento 2 è disposto un dispositivo di miscelazione 3 comprendente un organo a coclea 13 portato in rotazione secondo un asse longitudinale alla vasca 2 per determinare la circolazione continua del prodotto all'interno della vasca 2 stessa. Le pale dell'organo a coclea 13 sono atte a mantenere mescolato il prodotto e a sospingerlo verso la zona anteriore della vasca 2, dove è collocata la zona d'erogazione.
All'interno della vasca 2 è inoltre disposto un dispositivo di raffreddamento 4 per raffreddare il prodotto alla idonea temperatura. Il dispositivo di raffreddamento 4 è costituito preferibilmente da un evaporatore a serpentina 14 disposto all'interno di un corpo tubolare 5, sostanzialmente cilindrico. Il corpo cilindrico 5 è montato con asse sostanzialmente orizzontale, secondo il suddetto asse di rotazione dell'organo a coclea 13.
La vasca di contenimento 2 presenta frontalmente un dispositivo erogatore 6 in comunicazione con la porzione inferiore della stessa vasca 2. Il dispositivo erogatore 6 è dotato di un organo otturatore azionabile mediante un organo a leva 7 esterno. L'organo otturatore è scorrevole all'interno di una sede cilindrica realizzata, con asse sostanzialmente verticale, da un manicotto conformato dalla vasca 2. Più precisamente l'otturatore è mobile, in modo noto, a contrasto di mezzi elastici, fra una posizione di chiusura e una posizione di apertura della luce del manicotto.
All'interno della vasca di contenimento 2 è inoltre disposto un sensore di temperatura 9, atto a controllare la temperatura del prodotto in corrispondenza della zona di erogazione. Il sensore di temperatura 9 è preferibilmente sporgente frontalmente dal corpo cilindrico 5 del dispositivo di raffreddamento 4, in prossimità della parete anteriore della vasca 2.
L’organo a coclea 13 del dispositivo di miscelazione 3 si sviluppa sulla superficie esterna del corpo cilindrico 5 ed è portato in rotazione da un albero 15 che attraversa assialmente lo stesso corpo cilindrico 5. L’albero 15 è atto ad essere azionato da un organo motore 20, preferibilmente un motore elettrico, ad esempio un motore brushless, tramite un opportuno organo di riduzione; l’organo di riduzione è contenuto all’interno di un involucro scatolato 21 al quale è associato il motore elettrico. Nel seguito per semplicità ci si riferisce a tale organo motore con il termine motoriduttore.
L’involucro 21 del motoriduttore 20 è montato basculante su un piano verticale, secondo l’asse di rotazione dell’albero 15. Il motoriduttore 20 è alloggiato all'interno di una spalla 16 che si alza dalla parte posteriore del corpo di base 10 e porta a sbalzo il corpo cilindrico 5.
Il motoriduttore 20 è sollecitato da un organo elastico 22, ad esempio una molla elicoidale agente sull’involucro 21 , la cui compressione è regolabile tramite una vite di regolazione 23.
Come meglio specificato nel seguito, la rotazione angolare del motoriduttore 20 è atta ad azionare un dispositivo 30 di controllo della consistenza dei prodotti in preparazione all'interno della vasca 2. Tale dispositivo 30 di controllo della consistenza dei prodotti comprende un primo microinterruttore 31 e un secondo microinterruttore 32, alloggiati entrambi a fianco del motoriduttore 20, atti ad essere azionati selettivamente dalla rotazione angolare del motoriduttore 20. Il segnale generato dall’attivazione dei microinterruttori 31, 32 è inviato alla scheda di controllo elettronico dell’apparecchiatura, in particolare per la gestione dell’impianto frigorifero.
Il primo microinterruttore 31 è disposto al disopra del secondo microinterruttore 32 ed è destinato ad essere azionato prima del secondo microinterruttore 32 dalla rotazione angolare del motoriduttore 20. Più precisamente, il primo microinterruttore 31 è dotato di una leva 33 di lunghezza appropriata mediante la quale è atto ad essere attivato il secondo microinterruttore 32. Il motoriduttore 20 è inoltre utilmente dotato su un fianco di un piano 24 di materiale metallico destinato ad aumentare la superficie di contatto con la leva 33 del primo microinterruttore 31 , in modo da evitare problemi di blocco o false attivazioni. Il funzionamento dell’apparecchiatura risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.
Dopo aver introdotto il prodotto nella vasca 2, attraverso l'apertura superiore, si provvede ad attivare il ciclo di preparazione, in cui cioè il prodotto viene progressivamente congelato, passando dalla fase liquida a quella ghiacciata propria ad esempio della granita. In particolare viene attivato il dispositivo di raffreddamento 4 e viene azionato in rotazione a una velocità prestabilita l'organo a coclea 13 del dispositivo di miscelazione 3.
In questa fase si provvede a controllare la consistenza del prodotto in preparazione all'interno della vasca 2, fino al raggiungimento di livelli di consistenza predeterminati in funzione delle caratteristiche dei prodotti che si vogliono ottenere, ad esempio una granita più o meno densa. Tale livelli di consistenza sono definiti dalla regolazione dell’organo elastico 22.
Aumentando infatti la consistenza del prodotto, durante la fase di congelamento, aumenta la coppia resistente che si oppone alla rotazione dell’organo a coclea 13. Nel momento in cui tale coppia resistente vince la forza esercitata dall’organo elastico 22, si produce una rotazione angolare dell’involucro 21 del motoriduttore 20, portato basculante secondo l’asse di rotazione dell’organo a coclea 13. Tale rotazione determina l’azionamento del primo microinterruttore 31, che a sua volta invia un segnale alla scheda di controllo dell’impianto frigorifero. Viene pertanto comandato lo spegnimento dell’impianto frigorifero in corrispondenza di un primo livello di consistenza del prodotto, ad esempio una granita fine.
Qualora invece si desideri ottenere una maggiore di consistenza del prodotto, ad esempio una granita densa, si disattiva mediante un apposito deviatore il primo microinterruttore 31 , attivando contestualmente il secondo microinterruttore 32. Il ciclo di raffreddamento del prodotto contenuto nella vasca 2 prosegue pertanto fino a che la coppia resistente che si oppone alla rotazione dell’organo a coclea 13, vincendo la forza esercitata dall’organo elastico 22, produce una rotazione angolare del motoriduttore 20 tale da determinare l’azionamento del secondo microinterruttore 32, che a sua volta invia un segnale alla scheda di controllo dell’impianto frigorifero. In particolare il secondo microinterruttore 32 viene azionato tramite la rotazione angolare della leva 33 del primo microinterruttore 31 , come indicato con linea tratteggiata 33a in fig. 5
Viene pertanto comandato lo spegnimento dell’impianto frigorifero in corrispondenza di un secondo livello di consistenza del prodotto, ad esempio una granita densa.
Opportunamente in entrambi i casi, dopo lo spegnimento dell’impianto frigorifero al livello di consistenza voluto, è possibile innescare una serie di cicli di accensione e spegnimento più brevi, al fine di mantenere inalterata la consistenza del prodotto raggiunta, cioè di stabilizzare la consistenza del prodotto al livello di consistenza del prodotto predeterminato.
In entrambi i casi, al termine di questa fase di stabilizzazione della consistenza, si provvede a misurare la temperatura del prodotto all'interno della vasca 2, mediante il sensore di temperatura 9 sporgente frontalmente dal corpo cilindrico 5. Tale temperatura del prodotto, corrispondente al raggiungimento del livello di consistenza predeterminato, viene assunta come temperatura di riferimento per il successivo funzionamento dell’apparecchiatura. Da questo momento inizia infatti la fase di funzionamento a regime dell’apparecchiatura, in cui il prodotto, portato alla corretta consistenza, viene mantenuto in tale condizione controllandone la temperatura. In particolare la temperatura del prodotto viene monitorata in maniera continuativa così da mantenere detta temperatura di riferimento.
Quando richiesto, si opera l'erogazione del prodotto azionando in apertura il dispositivo erogatore 6 mediante l'organo a leva 7.
L'apparecchiatura in oggetto raggiunge pertanto lo scopo di operare in maniera ottimale il controllo della consistenza dei prodotti erogati. In particolare l’apparecchiatura consente di variare la consistenza dei prodotti erogati a seconda delle esigenze.
Un aspetto vantaggioso dell’invenzione è dato dal fatto che la regolazione della consistenza del prodotto è ottenuta mediante un unico organo elastico regolabile. L’utilizzo selettivo di due microinterruttori, come descritto in precedenza, consente di ampliare il range di regolazione offerto dall’unico organo elastico.
L'apparecchiatura descritta a titolo esemplificativo è suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze. Nella descrizione che precede si è fatto riferimento a un’apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti refrigerati; è tuttavia evidente che oggetto dell’invenzione può essere vantaggiosamente applicato anche in apparecchiature per la preparazione e l’erogazione di bevande calde e simili.
Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (8)

  1. Rivendicazioni 1) Apparecchiatura per la preparazione e l’erogazione di prodotti alimentari, comprendente almeno una vasca di contenimento (2) atta a contenere il prodotto da preparare e montata su un corpo di base (10); mezzi raffreddanti o riscaldanti (4) del prodotto contenuto nella detta vasca di contenimento (2); un dispositivo di miscelazione (3) disposto all'interno di detta vasca di contenimento (2) e atto a determinare la circolazione continua del prodotto all'interno della vasca di contenimento (2) stessa, per convogliare il prodotto verso una zona frontale di detta vasca di contenimento (2); un organo motoriduttore (20) atto ad azionare in rotazione detto dispositivo di miscelazione (3) secondo un asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca (2), detto organo motoriduttore (20) essendo montato oscillante secondo detto asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca di contenimento (2); un dispositivo erogatore (6) del prodotto, posto in corrispondenza della detta zona frontale della vasca di contenimento (2); mezzi elastici (22) agenti a contrasto della coppia resistente che si oppone alla rotazione di detto dispositivo di miscelazione (3); mezzi (30) di controllo della consistenza del prodotto in preparazione all’interno della detta vasca (2) comprendenti un primo microinterruttore (31) e un secondo microinterruttore (32) atti ad essere azionati selettivamente dalla rotazione angolare di detto organo motoriduttore (20), rispettivamente al superamento di un primo valore di soglia e di un secondo valore di soglia della resistenza offerta dai detti mezzi elastici (22), per comandare l’arresto dei detti mezzi raffreddanti o riscaldanti (4).
  2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che comprende mezzi (9) di controllo della temperatura del prodotto in corrispondenza della zona di erogazione.
  3. 3) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (9) di controllo della temperatura comprendono un sensore di temperatura associato a detti mezzi raffreddanti o riscaldanti (4) in prossimità della detta zona frontale della detta vasca di contenimento (2).
  4. 4) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto primo microinterruttore (31) è disposto al disopra del detto secondo microinterruttore (32) ed è atto a essere azionato prima dello stesso secondo microinterruttore (32) dalla detta rotazione angolare dell’organo motoriduttore (20).
  5. 5) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto primo microinterruttore (31) è dotato di una leva (33) mediante la quale è atto ad essere attivato detto secondo microinterruttore (32).
  6. 6) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici (22) comprendono una molla elicoidale agente in compressione su un involucro (21) del detto organo motoriduttore (20) e avente compressione regolabile tramite una vite di regolazione (23).
  7. 7) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primo microinterruttore (31) e secondo microinterruttore (32) sono atti ad essere azionati selettivamente mediante un organo deviatore.
  8. 8) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di miscelazione (3) comprende un organo a coclea (13) che è portato in rotazione da un albero (15) disposto secondo detto asse sostanzialmente longitudinale a detta vasca (2) e associato a detto organo motoriduttore (20).
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