IT201700020604A1 - Macchina per la preparazione di bevande che utilizza cariche preconfezionate adatte a tale preparazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Macchina per la preparazione di bevande che utilizza cariche preconfezionate adatte a tale preparazione”,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda le macchine elettrodomestiche, ed in particolare riguarda una macchina per la preparazione di bevande; più in particolare, riguarda le macchine per la preparazione di bevande che utilizzano cariche preconfezionate adatte a tale preparazione.

Esistono diverse soluzioni di utilizzazione delle cariche preconfezionate nelle macchine preposte alla preparazione di bevande. In tutte le macchine, il gruppo erogatore della bevanda comprende due parti complementari che si accoppiano temporaneamente alloggiando al loro interno la carica preconfezionata, e che consentono l’ erogazione della bevanda. Le due parti comprendono i cosiddetti mezzi porta filtro, ossia i mezzi atti accogliere la carica preconfezionata, i mezzi di alimentazione dell’acqua in pressione, ed i mezzi di erogazione della bevanda.

Il posizionamento e la rimozione della carica preconfezionata all’ interno dei detti mezzi porta filtro può essere sia di tipo completamente manuale, come ad esempio nel brevetto EP 1635680B 1 di cui il presente richiedente è inventore, o nei documenti WOOl 15582A1 , EP1130989B 1, sia di tipo automatico o semi automatico, così come risulta nel brevetto EP 1937117B 1 di cui il presente richiedente è inventore, o nei documenti EP1219217A1 , EP1495702A1.

Nel primo caso, l’utente posiziona la carica preconfezionata all’interno di un vano porta filtro da cui la capsula, al termine del processo di preparazione della bevanda, dovrà essere rimossa. Nel secondo caso, la carica preconfezionata viene rimossa automaticamente al termine della preparazione della bevanda, ossia al momento del disaccoppiamento delle due parti che compongono il gruppo erogatore. Inoltre, negli ultimi due documenti citati, anche il posizionamento della carica nel porta filtro avviene in modo automatico .

Le diverse soluzioni proposte allo stato della tecnica sono rivolte ad offrire una migliore praticità d’uso, come nel caso delle soluzioni che prevedono automatismi e semiautomatismi, oppure una maggiore sicurezza d’uso e semplicità costruttiva, come accade nel caso dei sistemi a ricarica manuale, in cui è possibile mantenere pulita la camera di infusione, migliorando sia la qualità della bevanda che le capacità funzionali della macchina. La possibilità di espellere automaticamente la capsula presuppone in ogni caso la presenza di contenitore di raccolta delle capsule esauste, che deve essere comunque oggetto di una corretta manutenzione.

Inoltre, va considerato che, se il migliore orientamento dell’ asse del gruppo di erogazione, per favorire l’espulsione automatica della carica preconfezionata, è quello orizzontale, il migliore orientamento per favorire al meglio la preparazione e l’erogazione della bevanda resta quello verticale. Tutti gli accorgimenti presi sull’una o sull’ altra soluzione presuppongono delle notevoli complicazioni costruttive, a fronte di risultati non completamente soddisfacenti.

Scopo della presente invenzione è quindi fornire una macchina per la preparazione di bevande che sia in grado di offrire i vantaggi delle soluzioni previste allo stato della tecnica, minimizzandone al contempo gli svantaggi, per ottenere un uso della macchina al contempo più confortevole e comunque molto pratico, utilizzando soluzioni strutturali semplici e robuste.

Oggetto della presente invenzione è pertanto una macchina per la preparazione di bevande che utilizza cariche preconfezionate adatte a tale preparazione, comprendente un gruppo erogatore, a sua volta comprendente mezzi porta filtro, mezzi di alimentazione dell’acqua in pressione, e mezzi di espulsione della carica preconfezionata esausta da detti mezzi porta filtro, detto gruppo erogatore essendo accoppiato funzionalmente all’atto dell’erogazione della bevanda, disposto con il proprio piano di accoppiamento inclinato rispetto al piano orizzontale di un angolo compreso tra 15° e 50°, mediante opportuni mezzi di guida e di azionamento, che ne consentono lo spostamento da una posizione di introduzione della carica preconfezionata, ad una posizione di erogazione della bevanda.

I mezzi porta filtro sono vantaggiosamente montati, opportunamente inclinati, su di un supporto amovibile; il posizionamento della carica preconfezionata può avvenire manualmente in detti mezzi portafiltro, estratti dal loro alloggiamento nella macchina.

In una forma esecutiva, sono previsti in detto gruppo erogatore i mezzi di posizionamento della carica preconfezionata in detti mezzi porta filtro, ed una apertura per l’introduzione di detta carica che si affaccia su detti mezzi di posizionamento; i mezzi di alimentazione dell’ acqua in pressione, i mezzi di posizionamento della carica preconfezionata e i mezzi di espulsione della carica esausta possono essere solidali tra loro ed accoppiati funzionalmente a dei mezzi di guida e di azionamento. Sono previsti mezzi di bloccaggio del gruppo di erogazione in posizione di accoppiamento delle sue componenti, operati dai medesimi mezzi di azionamento.

I mezzi di azionamento comprendono una leva oscillante imperniata ad una estremità al telaio della macchina, accoppiata ai mezzi di alimentazione dell’ acqua in pressione, e provvista di mezzi di guida a camma lungo un percorso ad arco di cerchio. I mezzi di bloccaggio comprendono due perni sporgenti radialmente ai lati di detti mezzi porta filtro, che si accoppiano con due ganci a scatto azionati in associazione alla medesima leva.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della macchina secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma esecutiva della medesima, eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle tavole di disegni allegate, in cui:

la figura 1 è una vista in prospettiva di una prima forma esecutiva della macchina secondo la presente invenzione, in una prima configurazione;

la figura 2 illustra la macchina della figura 1 in elevazione frontale, in una seconda configurazione;

la figura 3 è una vista parziale in sezione longitudinale della macchina della figura 2, lungo la linea III -III , in una sua prima fase funzionale;

la figura 4 è una vista analoga a quella della figura 3, in una seconda fase funzionale della macchina;

la figura 5 è una vista analoga a quella della figura 3, in una terza fase funzionale della macchina;

la figura 6 è una vista parziale in sezione longitudinale della macchina della figura 1 lungo la linea VI-VI di figura 1 , in una sua prima fase funzionale;

la figura 7 è una vista analoga a quella della figura 6, in una seconda fase funzionale della macchina;

la figura 8 è una vista analoga a quella della figura 6, in una terza fase funzionale della macchina;

la figura 9 illustra una variante esecutiva relativa ad un particolare della macchina secondo la presente invenzione; e

le figure da 10 a 13 illustrano una seconda forma esecutiva della presente invenzione, durante le sue diverse fasi funzionali.

In figura 1 è illustrata una macchina per la preparazione di bevande secondo la presente invenzione, con il numerale 1 è designato il corpo scatolare della macchina, accoppiato ad un serbatoio 201 destinato a contenere l’ acqua, e provvisto di una testata 101 in cui è posizionato il gruppo erogatore, di cui in figura è visibile il mezzo portafiltro 3, costituito da un cassetto estraibile tramite l’impugnatura 103, e provvisto sulla sua parete inferiore di un ugello di erogazione 203. Sulla testata è posizionata una maniglia 2 che opera, nel modo di seguito meglio descritto ed illustrato, sul gruppo erogatore; tale maniglia è imperniata alle sue estremità (vedere di seguito la fig. 2) ad un albero 202 che attraversa la detta testata, così come attraversa le piastre 302 rotanti rispetto al corpo scatolare 1. Alla maniglia 2 è inoltre solidale uno sportello 102 formato a sella, adatto per scorrere sulle pareti della testata 101. Immediatamente al di sotto della testata 101 , e quindi del mezzo portafiltro 3, sporge la piattaforma di base 301 , sulla quale va a collocarsi il recipiente per la raccolta della bevanda preparata dalla macchina; detta macchina è illustrata nella figura in configurazione di erogazione.

In figura 2 è illustrata la macchina della figura 1 in una configurazione alternativa, ed in particolare nella configurazione pronta all’uso; alle parti uguali corrispondono uguali numerali. Nella figura, la maniglia 2 e lo sportello 102 sono in una posizione sollevata rispetto a quella illustrata nella figura 1 , così da rendere accessibile l’ apertura 111 sulla testata, che è sagomata per consentire l’introduzione di determinato tipo di carica preconfezionata per la preparazione di bevande, che nell’esempio qui descritto ed illustrato nei disegni allegati è una carica preconfezionata di polvere di caffè.

In figura 3 è illustrata una vista in sezione di una porzione della macchina della figura 2, presa lungo la linea III-III; alle parti uguali corrispondono uguali numerali. Nella figura è visibile il gruppo erogatore della macchina, comprendente i mezzi portafiltro 3, ed i mezzi di alimentazione dell’ acqua in pressione 4 destinati ad accoppiarsi tra loro per consentire l’erogazione della bevanda. I mezzi di alimentazione comprendono le lame 204 atte a perforare una parete della carica preconfezionata 30, la molla di compensazione 104, i mezzi di posizionamento 404 della carica 30, consistenti in una scanalatura atta cooperare con la carica stessa, ed i mezzi di espulsione 304 della carica preconfezionata, consistenti in dei rilievi a dente. I mezzi di alimentazione 4 sono imperniati oscillanti all’albero 202, collegato operativamente alla maniglia 202 ed al braccio 212, che è a sua volta imperniato oscillante alla staffa 121 collegata al corpo scatolare della macchina.

I mezzi portafiltro 3 sono dotati di una camera di infusione 303 che nel caso illustrato è provvista di un perforatore 313 e di un condotto di scarico 323 che riversa la bevanda prodotta, in questo caso caffè, nel condotto 213 dell’ugello di erogazione 203. Questo sistema di perforazione della carica preconfezionata è noto dal brevetto europeo 1723047, di cui il richiedente è inventore. La camera di infusione è inclinata rispetto al piano orizzontale di un angolo di circa 40°, che favorisce da un lato il posizionamento e l’espulsione automatica della carica preconfezionata, e dall’ altro permette di preparare la bevanda, ovvero di eseguire l’estrazione della polvere di caffè contenuta nella carica preconfezionata, in modo ottimale. La scelta dell’angolo di inclinazione è un compromesso tra le migliori condizioni di erogazione e le migliori condizioni di posizionamento ed espulsione, favorendo anche l’estrazione e la pulizia dei mezzi portafiltro .

La carica preconfezionata illustrata nella figura 3 è appena stata introdotta nella macchina, attraverso l’apertura 111 sagomata, ed è trattenuta dalla scanalatura 404 solidale ai mezzi di alimentazione 4.

Nella figura 4, la maniglia 2 è stata ruotata verso il basso e le piastre rotanti 302 (vedere fig. 1) hanno condotto l’ albero 202 lungo la guida 131 formata nel corpo scatolare della macchina, ed i mezzi di alimentazione 4 si sono accoppiati alla camera di infusione 303 dei mezzi portafiltro 3 ; più oltre saranno forniti ulteriori dettagli relativamente al bloccaggio dell’ accoppiamento . L’infusione può a questo punto avere luogo, e l’acqua calda in pressione fluisce attraverso la carica preconfezionata 30, permettendo l’erogazione della bevanda.

In figura 5 è illustrata la fase finale dell’espulsione della carica preconfezionata 30’ esausta dalla camera di infusione 303. Dopo l’estrazione della bevanda, la maniglia è stata ruotata verso l’ alto, dapprima per disimpegnare, nel modo in seguito meglio descritto, l’accoppiamento tra il portafiltro 3 ed i mezzi di alimentazione 4, e quindi per estrarre la carica dai suddetti mezzi portafiltro . I mezzi di espulsione 304, che sono posizionati, come risulta dalla figura, a monte dei mezzi di posizionamento 404, a questo punto contattano per primi la flangia radiale sporgente dalla carica 30’ , che quindi può essere espulsa dalla camera di infusione 303, e quindi cadere nel contenitore 311 , associato alla piattaforma di base 301 della macchina. La molla 104, che viene compressa coll’ abbassarsi della maniglia 2, consente il ritorno dei mezzi di alimentazione nella posizione illustrata in figura 3, garantendo l’allineamento tra l’ apertura 111 ed i mezzi di posizionamento 404.

In figura 6 è illustrata la medesima porzione di macchina delle figure da 3 a 5 in sezione, tranne che per il fatto che la sezione illustrata è quella che risulta dalla linea VI-VI di figura 2. Viene qui principalmente illustrato il sistema bloccaggio del gruppo erogatore in posizione di erogazione, che utilizza il catenaccio 402, ovvero un catenaccio 402 per ciascun lato del mezzo portafiltro 3 (vedere figura 2). Il catenaccio 402 comprende un rullo 412 ad una sua estremità ed un dente 422 all’estremità opposta; il rullo coopera con il profilo 141 sagomato nel corpo 1, mentre il dente 422 è destinato a cooperare con i perni 411 sporgenti radialmente dai lembi 401 solidali al corpo scatolare 1 della macchina. Il catenaccio 402 è accoppiato all’ albero 202, e quindi anche solidale alla maniglia 2, alla leva 212 ed alla piastra rotante 302, nonché ai mezzi di alimentazione dell’ acqua calda in pressione 4.

Dopo l’introduzione della carica preconfezionata nella macchina attraverso l’apertura 111 , come viene illustrato nella figura 7, la maniglia 2 viene spostata verso il basso, lo sportello 102 chiude l’apertura 111 , il rullo 412, la cui posizione all’interno del profilo 141 aveva fino ad allora impedito l’oscillazione del catenaccio 402, è ora libero da contrasto; i mezzi di alimentazione 4 sono ora accoppiati ai mezzi portafiltro 3, ed il gancio 422 è in grado di interagire con il perno 411 sporgente dal lembo 401.

Come risulta dalla figura 8, nella configurazione di erogazione della bevanda, il rullo 412, è libero di accedere allo spazio sovrastante, attraverso l’ apertura 151 , ed il gancio 422 può attestarsi sul perno 411 , garantendo così il bloccaggio. Al termine dell’erogazione, spingendo la leva verso l’alto, il gancio 422 si disimpegnerà dal suo bloccaggio, e la carica preconfezionata potrà essere espulsa nel modo illustrato nelle figure da 3 a 5 e sopra descritto. In figura 9 è infine illustrata una variante esecutiva relativa all’ ugello di erogazione 503, che risulta rivolto verso la parete frontale dei mezzi portafiltro 3, immediatamente al di sotto dell’impugnatura 103. Questo permette di erogare la bevanda in contenitori di dimensioni tali da non poter essere alloggiati nel vano compreso tra la testata 101 della macchina e la piattaforma 301.

La macchina in questo modo concepita consente una agevole introduzione così come una agevole espulsione di cariche preconfezionate per la preparazione di bevande, che cerca di migliorare ciò che lo stato della tecnica propone attraverso accorgimenti semplici ma comunque rivolti ad ottenere una macchina funzionalmente efficace ed economica dal punto di vista realizzativo.

Nell’ulteriore forma esecutiva illustrata nelle figure da 10 a 13, e di seguito descritta, vengono introdotte alcune varianti che consentono di ampliare lo spettro di applicazione della macchina secondo la presente invenzione, mantenendone comunque i principi generali. In figura 10 è illustrata una seconda forma esecutiva della macchina secondo la presente invenzione, in sezione longitudinale lungo il proprio piano mediano. La macchina comprende un corpo scatolare 5, accoppiato ad un serbatoio 205 dell’acqua, e provvisto di una testata 105 in cui è collocato il gruppo erogatore della bevanda, che sarà raccolta disponendo un opportuno contenitore sulla piattaforma di base 305. Il gruppo erogatore comprende mezzi portafiltro estraibili 7, provvisti di una impugnatura 107, di un vano di alloggiamento 307 della carica preconfezionata 40, che in questo caso è del tipo che eroga direttamente la bevanda, e di una apertura 207 sulla sua parete di fondo, atta a consentire il posizionamento dei mezzi di erogazione della carica 40 stessa. I mezzi portafiltro sono introdotti nella testata 105 della macchina tramite delle guide 115 opportunamente inclinate di circa 15° rispetto al piano orizzontale.

I mezzi di alimentazione dell’ acqua in pressione 8 sono vincolati oscillanti all’ albero 106, controllato tramite la maniglia 6 e connesso al braccio 116, che all’estremità opposta è collegato alla piastra 405 solidale al corpo scatolare 5 della macchina. L’albero 106 è inoltre solidale alle piastre rotanti 206, che assolvono la medesima funzione delle piastre rotanti 302 precedentemente descritte in relazione alla forma esecutiva illustrata nelle figure da 1 a 9. I mezzi di alimentazione 8 sono inoltre collegate al braccio articolato 126, anch’esso collegato alla piastra 405 ad una estremità mentre all’estremità opposta risulta collegato al braccio 116. Sui mezzi di alimentazione 8 è disposto un dente 108 di espulsione della carica preconfezionata esausta al termine dell’erogazione della bevanda. Ulteriori mezzi di espulsione sono costituiti dalla leva 415 che ad una estremità è collegata oscillante alla piastra 405, mentre all’ altra estremità coopera con il bordo di uscita della carica preconfezionata 40 e con i mezzi di alimentazione 8, in modo di seguito meglio descritto. La macchina in questa figura è illustrata nella fase di introduzione della carica preconfezionata 40 all’interno del vano 307 dei mezzi portafiltro 7, che sono a loro volta inseriti nella testata 105 mediante le guide 115.

Nella figura 11 è illustrata la macchina della figura 10 in fase di erogazione della bevanda; alle parti uguali corrispondono uguali numerali. Come si può notare, la maniglia 6 è stata abbassata in modo da bloccare Γ accoppiamento tra mezzi alimentazione mezzi portafiltro, utilizzando un sistema del tutto analogo a quello descritto con riferimento alle figure da 6 a 8. L’acqua può essere quindi erogata; i mezzi di espulsione 108 e 415 si trovano in contatto con il bordo di uscita della carica 40.

Al termine dell’erogazione, la maniglia viene risollevata, e la carica viene almeno parzialmente sollevata dal dente 108, mentre comincia ad operare la leva 415, cooperando il braccetto 208, solidale ai mezzi di alimentazione 8, che solleva la leva stessa, e con essa la carica preconfezionata. Continuando a spostare la maniglia 6 in rotazione tramite le piastre 206, la leva 415 consente l’espulsione completa della carica 40, che a questo punto sarà libera di cadere nel contenitore di raccolta 315 solidale alla piattaforma 305, ed estraibile rispetto al corpo scatolare 5. Il portafiltro 7 potrà quindi essere rimosso ed una nuova carica preconfezionata 40 potrà essere introdotta.

Questa forma esecutiva, destinata a cariche preconfezionate di maggiore formato rispetto a quelle illustrate nelle figure da 3 a 9 dei disegni allegati, adatta la soluzione secondo la presente invenzione alle esigenze specifiche di tali cariche. In particolare, l’angolo di inclinazione del piano di accoppiamento del gruppo di erogazione è inferiore rispetto a quello precedentemente descritto, e ciò è legato principalmente al fatto che le cariche preconfezionate qui utilizzate presentano mezzi di erogazione autonomi, e quindi ciò che si vuole evitare è il contatto della bevanda con elementi della macchina; per questo non è consigliabile inclinare il piano di accoppiamento di più di 20°, mentre un’inclinazione di meno di 15° risulta irrilevante per favorire l’espulsione della carica preconfezionata nella macchina dell’invenzione, che comunque nella forma esecutiva delle figure 10- 13 è dotata di due distinti mezzi di espulsione.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la preparazione di bevande che utilizza cariche preconfezionate adatte a tale preparazione, comprendente un corpo scatolare (1) dotato di una testata (101) in cui è collocato un gruppo erogatore, a sua volta comprendente mezzi porta filtro (3), mezzi di alimentazione dell’acqua in pressione (4), e mezzi di espulsione (304) della carica preconfezionata esausta da detti mezzi porta filtro (3), detto gruppo erogatore essendo accoppiato funzionalmente all’atto dell’erogazione della bevanda, disposto con il proprio piano di accoppiamento inclinato rispetto al piano orizzontale di un angolo compreso tra 15° e 50°, mediante opportuni mezzi di guida (131, 141) e di azionamento (2, 202, 212, 302), che ne consentono lo spostamento da una posizione di introduzione della carica preconfezionata (30), ad una posizione di erogazione della bevanda, e viceversa.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi porta filtro comprendono una camera di infusione (303; 603) opportunamente inclinata rispetto al piano orizzontale ed un supporto estraibile (3) rispetto al corpo scatolare (1) di detta macchina.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui sono previsti in detto gruppo erogatore i mezzi di posizionamento (404) della carica preconfezionata in detti mezzi porta filtro (3), ed una apertura (111) formata in detto corpo scatolare (1) per l’introduzione di detta carica, che si affaccia su detti mezzi di posizionamento (404).
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi di alimentazione dell’acqua in pressione (4), i mezzi di posizionamento della carica preconfezionata (404) e i mezzi di espulsione (304) della carica esausta sono solidali tra loro ed accoppiati funzionalmente a mezzi di guida (131. 141) e di azionamento (2, 212, 302).
5. 5. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, in cui sono previsti mezzi di bloccaggio (402, 412, 422, 413) del gruppo di erogazione in posizione di accoppiamento delle sue componenti (4, 3), operati dai medesimi mezzi di azionamento (2, 212, 302).
6. 6. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, in cui i mezzi di azionamento comprendono una leva oscillante (212) imperniata ad una estremità al corpo scatolare (1, 121) della macchina, accoppiata ai mezzi di alimentazione (4) dell’acqua in pressione, e provvista di mezzi di guida (302, 131) lungo un percorso ad arco di cerchio.
7. 7. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti 5 o 6, in cui i mezzi di bloccaggio comprendono due perni (411) disposti sporgenti radialmente ai lati (401) di detti mezzi porta filtro (3), e solidali al detto corpo scatolare (1), che si accoppiano con due ganci (402, 412, 422) a scatto opportunamente azionati, cooperanti con i detti mezzi di azionamento (2, 212, 302).