IT201800000554A1 - "IMPROVED DISPENSING GROUP FOR ESPRESSO MACHINE" - Google Patents
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Description
“MIGLIORATO GRUPPO EROGATORE PER MACCHINA ESPRESSO” "IMPROVED DISPENSING GROUP FOR ESPRESSO MACHINE"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda una macchina o un gruppo erogatore in grado di erogare bevande per infusione, ad esempio caffè, caffè espresso, orzo o tè. La macchina o gruppo erogatore è del tipo a pistone (anche detta con azionamento a leva). The present invention relates to a machine or a dispensing unit capable of delivering beverages by infusion, for example coffee, espresso, barley or tea. The machine or dispensing unit is of the piston type (also known as lever-operated).
Sono note molte macchine per la preparazione di caffè espresso da polvere di caffè, cialde, capsule o simili, qui prese come esempio, che mettono in pressione acqua necessaria all’infusione sfruttando l'energia immagazzinata in una molla precedentemente caricata con un'azione manuale. Tipicamente la macchina comprende una camera cilindrica per l’acqua ed un pistone scorrevole nella camera per comprimere l’acqua verso una coppa di erogazione che contiene il caffè in polvere. Many machines are known for preparing espresso coffee from coffee powder, pods, capsules or the like, taken here as an example, which pressurize the water necessary for infusion by exploiting the energy stored in a spring previously loaded with a manual action. . Typically the machine comprises a cylindrical chamber for the water and a piston sliding in the chamber to compress the water towards a dispensing cup that contains the ground coffee.
Azionando manualmente una leva si solleva il pistone dentro la camera. Contemporaneamente viene compressa una molla dentro il cilindro e si apre un foro presente nella parete del cilindro per l’ingresso di acqua calda. Quando la leva di azionamento è rilasciata, essa ritorna in posizione iniziale sotto l`azione della molla e il pistone si abbassa. Il pistone allora spinge l'acqua calda appena entrata fuori dal cilindro e verso la coppa porta-filtro. Manually operating a lever raises the piston inside the chamber. At the same time, a spring is compressed inside the cylinder and a hole is opened in the cylinder wall for the entry of hot water. When the operating lever is released, it returns to its initial position under the action of the spring and the piston is lowered. The piston then pushes the hot water just entered out of the cylinder and towards the filter cup.
Queste macchine a pistone del presentano alcuni inconvenienti.-ln primo luogo, il pericolo che, se la leva sfugge di mano, essa viene violentemente spinta verso l'alto per effetto della molla compressa e colpisce spesso l’operatore. Inoltre, l'unica forza che genera la pressione dell'acqua è quella dovuta alla molla. Durante la fase di erogazione, la molla genera una forza decrescente da un valore massimo (quando il pistone è sollevato) ad un valore minimo (quando il pistone si è abbassato). Dunque, non è possibile ottenere un'erogazione con un andamento di pressione desiderato, cosa che la miglior scuola di preparazione invece consiglia. Addirittura, è noto che miscele diverse di caffè richiederebbero diversi profili di pressione per il miglior risultato. Infine, per abbassare la leva e vincere la molla serve uno sforzo muscolare elevato. These piston machines have some drawbacks. -Firstly, the danger that, if the lever gets out of hand, it is violently pushed upwards due to the compressed spring and often hits the operator. Furthermore, the only force that generates the water pressure is that due to the spring. During the dispensing phase, the spring generates a decreasing force from a maximum value (when the piston is raised) to a minimum value (when the piston is lowered). Therefore, it is not possible to obtain a delivery with a desired pressure trend, which the best preparation school recommends instead. Indeed, it is known that different coffee blends would require different pressure profiles for the best result. Finally, a high muscular effort is required to lower the lever and overcome the spring.
Migliorare questo stato dell’arte è lo scopo principale dell'invenzione. Improving this state of the art is the main purpose of the invention.
Altro scopo è ottenere un gruppo erogatore che non sia di pericolo per l’operatore, consenta un'erogazione con un andamento di pressione desiderato, e richieda uno sforzo muscolare contenuto. Another purpose is to obtain a dispensing unit that is not dangerous for the operator, allows delivery with a desired pressure trend, and requires a limited muscular effort.
Un primo aspetto dell’invenzione riguarda un metodo per operare un gruppo erogatore per bevanda espresso ottenuta da prodotto in polvere per infusione, il gruppo erogatore comprendendo: una camera comprendente un ingresso per acqua calda e un’uscita per acqua calda verso una quantità di prodotto, A first aspect of the invention relates to a method for operating a dispensing group for an espresso beverage obtained from powdered product by infusion, the dispensing group comprising: a chamber comprising an inlet for hot water and an outlet for hot water towards a quantity of product ,
uno stantuffo spostabile (ad es. traslabile) dentro la camera per spingere l’acqua calda verso detta uscita, a movable plunger (e.g. movable) inside the chamber to push the hot water towards said outlet,
una opzionale leva collegata allo stantuffo per farlo spostare (ad es. traslare); an optional lever connected to the plunger to make it move (e.g. translate);
con la fase di spostare lo stantuffo dentro la camera tramite un attuatore elettrico accoppiato allo stantuffo. with the step of moving the plunger inside the chamber by means of an electric actuator coupled to the plunger.
Un secondo aspetto dell’invenzione riguarda un gruppo erogatore (brewing group) per bevanda espresso ottenuta da prodotto in polvere per infusione, il gruppo erogatore comprendendo: A second aspect of the invention relates to a brewing group for an espresso beverage obtained from powdered product for infusion, the brewing group comprising:
una camera comprendente un ingresso per acqua calda e un’uscita per acqua calda verso una quantità di prodotto, a chamber including an inlet for hot water and an outlet for hot water to a quantity of product,
uno stantuffo spostabile (ad es. traslabile) dentro la camera per spingere l’acqua calda verso detta uscita, a movable plunger (e.g. movable) inside the chamber to push the hot water towards said outlet,
una opzionale leva collegata allo stantuffo per farlo spostare (ad es. traslare); an optional lever connected to the plunger to make it move (e.g. translate);
un attuatore elettrico accoppiato allo stantuffo per spostarlo dentro la camera. an electric actuator coupled to the plunger to move it inside the chamber.
Un terzo aspetto dell’invenzione riguarda una macchina per bevanda espresso ottenuta da prodotto in polvere per infusione, comprendente il gruppo erogatore, in una o ciascuna delle sue varianti. A third aspect of the invention relates to an espresso drink machine obtained from powdered product by infusion, comprising the dispensing group, in one or each of its variants.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente In all aspects of the aforementioned invention, preferably
l’attuatore elettrico è un motore rotativo; e/o the electric actuator is a rotary motor; and / or
l’attuatore elettrico è un compressore di fluido, ad es. aria o liquido; e/o the electric actuator is a fluid compressor, eg. air or liquid; and / or
l’attuatore elettrico è un attuatore lineare elettrico, e/o the electric actuator is an electric linear actuator, and / or
l’attuatore elettrico è accoppiato allo stantuffo per spostarlo linearmente dentro la camera. the electric actuator is coupled to the plunger to move it linearly inside the chamber.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente lo stantuffo è traslabile linearmente dentro la camera in modo sia da aprire detto ingresso e sia da spingere l’acqua calda verso detta uscita. Oppure lo stantuffo può essere genericamente spostabile dentro la camera, ad es. tramite rotazione, per comprimere l’acqua calda verso l’uscita. In all the aforementioned aspects of the invention, preferably the plunger can be moved linearly inside the chamber in order both to open said inlet and to push hot water towards said outlet. Or the plunger can be generically movable inside the chamber, eg. by rotation, to compress the hot water towards the outlet.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente la leva collegata allo stantuffo è opzionale. Quando la leva è assente non solo si riducono le dimensioni del gruppo erogatore ma anche si semplifica la struttura del gruppo, senza influire sulla qualità della bevanda erogata. La presenza della leva è ad es. vantaggiosa per semplificare l’attuatore, consentendo all’operatore solo di sollevare il pistone mentre l’attuatore aziona il pistone nella fase di ritorno, cioè durante la fase di compressione dell’acqua. In all aspects of the aforementioned invention, preferably the lever connected to the plunger is optional. When the lever is absent, not only the size of the dispensing group is reduced but also the structure of the group is simplified, without affecting the quality of the beverage dispensed. The presence of the lever is eg. advantageous for simplifying the actuator, allowing the operator only to lift the piston while the actuator operates the piston in the return phase, that is, during the water compression phase.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente l’ingresso per acqua calda è posizionato sulle pareti laterali della camera e l’uscita per acqua calda è posizionata sul fondo della camera. In all aspects of the aforementioned invention, preferably the inlet for hot water is positioned on the side walls of the chamber and the outlet for hot water is positioned on the bottom of the chamber.
In una variante del metodo si controlla la traslazione o lo spostamento dello stantuffo dentro la camera programmandone la dinamica di movimento tramite l’attuatore, onde programmare andamenti di pressione per l’acqua calda inviata verso il prodotto su cui ottenere l’infusione. In particolare il metodo prevede di controllare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo dentro la camera tramite un regolatore elettronico, in particolare programmabile, configurato per pilotare l’attuatore. In questo modo programmando nel regolatore la dinamica di movimento imposta dall’attuatore sul pistone, è possibile programmare andamenti di pressione per l’acqua calda inviata verso il prodotto su cui ottenere l’infusione. In a variant of the method, the translation or movement of the plunger inside the chamber is controlled by programming its movement dynamics through the actuator, in order to program pressure trends for the hot water sent to the product on which to obtain the infusion. In particular, the method involves controlling the translation or movement of the plunger inside the chamber through an electronic regulator, in particular programmable, configured to drive the actuator. In this way, by programming the movement dynamics imposed by the actuator on the piston in the regulator, it is possible to program pressure trends for the hot water sent to the product on which to obtain the infusion.
Una variante del metodo prevede di regolare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo dentro la camera tramite un sensore di posizione, ad es. elettronico, ad es. posto sulla leva e/o sullo stantuffo. Il sensore di posizione è implementabile anche meccanicamente, ad es. con meccanismi a camma o pantografi. Rilevando la posizione dello stantuffo dentro la camera e/o la posizione della leva, il regolatore è configurato per determinare ad es. l’istante di attivazione e disattivazione per l’attuatore, in modo che per l’operatore il gruppo funzioni senza comandi addizionali e come se la leva fosse, analogamente all’arte nota descritta nell’introduzione, l’organo di comando per l’erogazione. Se la leva è assente, una variante del metodo prevede di determinare l’istante di attivazione e disattivazione per l’attuatore tramite un’interfaccia utente dedicata, ad es. un pulsante o interruttore elettrico. A variant of the method provides for regulating the translation or displacement of the piston inside the chamber by means of a position sensor, eg. electronic, e.g. placed on the lever and / or on the plunger. The position sensor can also be implemented mechanically, e.g. with cam mechanisms or pantographs. By sensing the position of the plunger inside the chamber and / or the position of the lever, the regulator is configured to determine e.g. the instant of activation and deactivation for the actuator, so that for the operator the unit functions without additional commands and as if the lever were, similarly to the prior art described in the introduction, the control element for the disbursement. If the lever is absent, a variant of the method involves determining the activation and deactivation instant for the actuator through a dedicated user interface, eg. an electric button or switch.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente la detta camera è cilindrica. In all aspects of the aforementioned invention, preferably the said chamber is cylindrical.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente lo stantuffo è montato scorrevole nella camera per comprimere l’acqua verso una coppa di erogazione che contiene prodotto in polvere. In all the aforementioned aspects of the invention, preferably the plunger is mounted sliding in the chamber to compress the water towards a dispensing cup that contains powdered product.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, preferibilmente è presente una molla che è montata per contrastare l’abbassamento della leva di azionamento (quando presente) e per riportare in posizione iniziale la leva. In all aspects of the aforementioned invention, there is preferably a spring that is mounted to counteract the lowering of the operating lever (when present) and to return the lever to its initial position.
Una variante del metodo prevede di accoppiare lo stantuffo all’attuatore tramite un ingranaggio o tramite un fluido in pressione. A variant of the method involves coupling the plunger to the actuator through a gear or through a pressurized fluid.
Una variante del gruppo erogatore comprende un regolatore elettronico, in particolare programmabile, per controllare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo dentro la camera. A variant of the dispensing unit comprises an electronic regulator, in particular programmable, to control the translation or movement of the plunger inside the chamber.
Una variante del gruppo erogatore comprende un sensore di posizione, ad es. elettronico, ad es. posto sulla leva e/o sullo stantuffo e collegato al regolatore, per regolare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo dentro la camera. In particolare il regolatore è configurato ad es. per determinare l’istante di attivazione e disattivazione per l’attuatore in funzione del segnale ricevuto dal sensore. Il sensore può essere ad es. una cella di carico, un encoder ottico, un potenziometro o un semplice interruttore elettrico aperto/chiuso (come ad es. un microswitch). A variant of the dispensing unit comprises a position sensor, e.g. electronic, e.g. placed on the lever and / or on the plunger and connected to the regulator, to adjust the translation or movement of the plunger inside the chamber. In particular, the controller is configured eg. to determine the activation and deactivation instant for the actuator according to the signal received from the sensor. The sensor can be e.g. a load cell, an optical encoder, a potentiometer or a simple electrical open / close switch (such as a microswitch).
Se la leva è assente, una variante del gruppo erogatore comprende un’interfaccia utente dedicata, ad es. un pulsante o interruttore elettrico, per determinare l’istante di attivazione e disattivazione per l’attuatore. If the lever is absent, a variant of the brewing unit includes a dedicated user interface, eg. an electric button or switch, to determine the activation and deactivation instant for the actuator.
In una variante, il regolatore elettronico è configurato per attivare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo solo in un verso, quello corrispondente alla compressione dell’acqua verso il prodotto da infusione. In questo caso l’accoppiamento fra lo stantuffo e l’attuatore è tale da restare folle o inibito durante la traslazione o lo spostamento in verso opposto dello stantuffo, cioè quando lo stantuffo trasla o si sposta per richiamare l’acqua dentro la camera. Questa circostanza ad es. avviene quando l’operatore tira la leva. Così l’attuatore interviene solo durante la fase di compressione dell’acqua verso l’uscita della camera da parte dello stantuffo. Oppure un’altra variante prevede che il regolatore elettronico sia configurato per attivare la traslazione o lo spostamento dello stantuffo nei due versi (ad es. di traslazione), sia quello corrispondente alla compressione dell’acqua verso il prodotto da infusione, sia quello in cui lo stantuffo trasla o si sposta per richiamare l’acqua dentro la camera. Così l’attuatore interviene durante i due spostamenti con verso opposto dello stantuffo e assiste costantemente la manovra dell’operatore se la leva è presente. In a variant, the electronic regulator is configured to activate the translation or movement of the plunger only in one direction, the one corresponding to the compression of the water towards the infusion product. In this case, the coupling between the plunger and the actuator is such as to remain neutral or inhibited during the translation or displacement of the plunger in the opposite direction, that is, when the plunger translates or moves to draw the water back into the chamber. This circumstance eg. occurs when the operator pulls the lever. Thus the actuator intervenes only during the water compression phase towards the outlet of the chamber by the plunger. Or another variant provides that the electronic regulator is configured to activate the translation or the displacement of the plunger in the two directions (e.g. translation), both the one corresponding to the compression of the water towards the infusion product, and the one in which the plunger translates or moves to draw the water back into the chamber. Thus the actuator intervenes during the two movements with the opposite direction of the piston and constantly assists the operator's maneuver if the lever is present.
In una variante del gruppo erogatore lo stantuffo è accoppiato all’attuatore tramite un ingranaggio. In particolare, lo stantuffo comprende una cremagliera impegnata con una ruota dentata collegata all’attuatore per essere messa in rotazione. Un altro tipo di accoppiamento prevede ad es. una vite collegata all’attuatore per essere messa in rotazione e una corrispondente madrevite accoppiata con la vite per essere traslata linearmente, o viceversa. L’accoppiamento vite/madrevite consente ad es. di posizionare un motore elettrico rotativo coassialmente o parallelamente all’asse di traslazione o spostamento dello stantuffo, con ottima riduzione degli ingombri complessivi (lo stesso dicasi per un attuatore lineare). Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa quando non c’è la leva. In a variant of the dispensing unit, the plunger is coupled to the actuator by means of a gear. In particular, the plunger comprises a rack engaged with a toothed wheel connected to the actuator to be rotated. Another type of coupling provides eg. a screw connected to the actuator to be rotated and a corresponding nut screw coupled with the screw to be translated linearly, or vice versa. The screw / nut screw coupling allows, for example. to position a rotary electric motor coaxially or parallel to the translation or displacement axis of the plunger, with an excellent reduction in overall dimensions (the same applies to a linear actuator). This solution is particularly advantageous when there is no leverage.
In una variante del gruppo erogatore lo stantuffo è accoppiato all’attuatore tramite un fluido in pressione. In particolare l’attuatore, che ad es. è un attuatore lineare, è dotato di uno stantuffo per comprimere un fluido dentro un serbatoio di fluido. Il serbatoio di fluido comunica con uno o due condotti atti a trasportare il fluido in pressione verso lo stantuffo della detta camera per traslarlo o spostarlo avanti e/o indietro. È la spinta del fluido in pressione che fa muovere lo stantuffo della detta camera. Questa variante è vantaggiosa perché il serbatoio di fluido può essere staccato dal gruppo erogatore, e posto in un luogo dove non ingombra, mentre il gruppo erogatore diventa molto compatto, soprattutto perché non comprende più l’attuatore. In a variant of the dispensing unit, the plunger is coupled to the actuator by means of a pressurized fluid. In particular the actuator, which for example is a linear actuator, it is equipped with a plunger to compress a fluid inside a fluid reservoir. The fluid reservoir communicates with one or two ducts adapted to transport the pressurized fluid towards the piston of said chamber to translate it or move it forward and / or backward. It is the thrust of the pressurized fluid that causes the plunger of said chamber to move. This variant is advantageous because the fluid reservoir can be detached from the dispensing unit, and placed in a place where it is not cluttered, while the dispensing group becomes very compact, especially since it no longer includes the actuator.
In tutti gli aspetti dell’invenzione suddetti, la posizione del sensore di posizione non è essenziale e può variare da quanto descritto. Ad es. il sensore di posizione può essere piazzato sull’involucro del gruppo erogatore o nella detta camera. In all aspects of the aforementioned invention, the position of the position sensor is not essential and may vary from what is described. Eg. the position sensor can be placed on the casing of the dispensing unit or in said chamber.
I vantaggi dell’invenzione saranno più chiari dalla seguente descrizione di una preferita forma realizzativa di un gruppo erogatore, facendo riferimento all’allegato disegno in cui The advantages of the invention will be clearer from the following description of a preferred embodiment of a dispensing unit, referring to the attached drawing in which
- Fig.1 mostra una vista laterale un gruppo erogatore, - Fig. 1 shows a side view of a dispensing unit,
- Fig.2 mostra una vista frontale del gruppo erogatore; - Fig.2 shows a front view of the dispensing unit;
- Fig.3 mostra una vista in sezione verticale del gruppo erogatore secondo il piano III-III; - Fig.3 shows a vertical sectional view of the dispensing unit according to the III-III plane;
- Fig. 4 mostra una vista in sezione verticale del gruppo erogatore secondo il piano III-III in una seconda configurazione operativa; - Fig. 4 shows a vertical sectional view of the dispensing unit according to the III-III plane in a second operating configuration;
- Fig.5 mostra uno schema di un altro gruppo erogatore; - Fig.5 shows a diagram of another dispensing group;
- Fig.6 mostra un altro schema di gruppo erogatore. - Fig. 6 shows another scheme of the brew group.
Nelle figure numeri uguali indicano parti uguali o concettualmente simili. In generale termini come verticale, orizzontale, superiore, etc. sono riferiti alle normali condizioni d’uso. In the figures, like numbers indicate identical or conceptually similar parts. In general terms such as vertical, horizontal, top, etc. they refer to normal conditions of use.
Un erogatore MC comprende un corpo metallico 10 e una leva di azionamento 30 ad esso incernierata superiormente. La leva 30 è operabile manualmente per sollevare uno stelo 22 montato all’interno del corpo 10. A dispenser MC comprises a metal body 10 and an actuation lever 30 hinged above it. The lever 30 can be operated manually to lift a stem 22 mounted inside the body 10.
Lo stelo 22 è collegato ad uno stantuffo 20 traslabile avanti e indietro lungo un asse X, in uso verticale, all’interno di una camera 40 ricavata nel fondo e all’interno del corpo 10. The stem 22 is connected to a piston 20 that can be moved back and forth along an X axis, in vertical use, inside a chamber 40 obtained in the bottom and inside the body 10.
Lo spostamento avanti e indietro dello stantuffo 20 scopre sulle pareti della camera 40 lo sbocco di un condotto 64 di acqua calda proveniente da una caldaia, non mostrata. L’acqua calda è compressa dallo stantuffo 20 e inviata all’esterno della camera 40 verso un pannello P di prodotto in polvere, ove l’acqua calda ne causerà l’infusione da cui la produzione della bevanda. Il sistema di immissione per l’acqua calda sincronizzato con il movimento della leva 30 può essere di qualsiasi tipo noto, e non è essenziale. The back and forth movement of the piston 20 reveals on the walls of the chamber 40 the outlet of a duct 64 of hot water coming from a boiler, not shown. The hot water is compressed by the plunger 20 and sent outside the chamber 40 to a panel P of powdered product, where the hot water will cause the infusion from which the beverage is produced. The hot water inlet system synchronized with the movement of the lever 30 can be of any known type, and is not essential.
La leva 30, in particolare, è collegata allo stelo 22 tramite un perno 32 inserito scorrevolmente dentro un’asola 24 presente all’estremità dello stelo 22. The lever 30, in particular, is connected to the stem 22 through a pin 32 slidably inserted into a slot 24 present at the end of the stem 22.
L’asola 24 comprende un dentino 28 in battuta su una leva 60 fulcrata sul corpo 10. Il dentino 28, quando lo stelo 22 trasla, può spostare la leva 60, la quale è collegata allo stelo 62 di una valvola che regola il flusso di acqua calda che transita attraverso il condotto 64. Senza togliere generalità all’invenzione, il flusso di acqua calda che deve invadere la camera 40 quando lo stantuffo 20 è stato sollevato si può controllare anche in modo diversi. The slot 24 comprises a tooth 28 abutting a lever 60 pivoted on the body 10. The tooth 28, when the stem 22 translates, can move the lever 60, which is connected to the stem 62 of a valve which regulates the flow of hot water which passes through the duct 64. Without detracting from the invention in general, the flow of hot water which must invade the chamber 40 when the plunger 20 has been raised can also be controlled in different ways.
Una molla 70, opzionale, spinge lo stantuffo 20 verso il basso, cioè verso il pannello P. An optional spring 70 pushes the plunger 20 downwards, i.e. towards the panel P.
Sullo stelo 22 è presente una dentatura o cremagliera longitudinale 26, che si estende lungo l’asse X, sulla quale ingrana una ruota dentata 52 collegata all’albero di uscita di un motore elettrico rotativo 50. La posizione lineare dello stelo 22 è rilevata da un sensore 90 collegato ad una centralina elettronica (non mostrata) che pilota il motore 50. La struttura e/o posizione del sensore 90 non è essenziale, e può essere di vari tipi, ad es. un sensore di prossimità, un encoder ottico, un sensore ad effetto Hall o un semplice interruttore elettrico ON/OFF, per rilevare uno o i due finecorsa opposti dello stelo 22. Il segnale prodotto dal sensore 90, la centralina elettronica che pilota il motore 50, e l’accoppiamento meccanico tra il motore 50 e lo stelo 22 formano un controllo posizionale a retroazione. On the rod 22 there is a toothing or longitudinal rack 26, which extends along the X axis, on which a toothed wheel 52 connected to the output shaft of a rotary electric motor 50 meshes. The linear position of the rod 22 is detected by a sensor 90 connected to an electronic control unit (not shown) which drives the engine 50. The structure and / or position of the sensor 90 is not essential, and can be of various types, e.g. a proximity sensor, an optical encoder, a Hall effect sensor or a simple electrical ON / OFF switch, to detect one or two opposite limit switches of the rod 22. The signal produced by the sensor 90, the electronic control unit that drives the motor 50, and the mechanical coupling between the motor 50 and the rod 22 form a feedback positional control.
FUNZIONAMENTO: L’erogatore MC funziona come segue. OPERATION: The MC dispenser works as follows.
La leva di azionamento 30 a riposo è sollevata, come in fig.3. The operating lever 30 at rest is raised, as in fig. 3.
In questa posizione lo stantuffo 20 occupa la camera 40 e occlude lo sbocco del condotto 64. Il dentino 28 mantiene la leva 60 in una posizione in cui lo stelo 62 inibisce flusso di acqua calda attraverso il condotto 64. In this position the piston 20 occupies the chamber 40 and closes the outlet of the duct 64. The tooth 28 keeps the lever 60 in a position in which the rod 62 inhibits the flow of hot water through the duct 64.
Per erogare la bevanda l’operatore tira leva di azionamento 30, come in fig.4. Allora il perno 32 scorre dentro l’asola 24 e solleva, con movimento a camma, l’estremità dello stelo 22 e lo stantuffo 20. In questa posizione lo stantuffo 20 è salito lungo l’asse X e ha liberato la camera 40, liberando anche lo sbocco del condotto 64. Anche il dentino 28 si è spostato e ha mosso la leva 60 in una nuova posizione in cui ora lo stelo 62 consente flusso di acqua calda attraverso il condotto 64 per riempire la camera 40. Anche la dentatura o cremagliera 26 si è sollevata con lo stelo 22, ma in questa fase la ruota dentata 52 è folle (motore elettrico 50 mantenuto spento dalla centralina). Opzionalmente in questa fase la centralina può invece rilevare col sensore 90 lo spostamento dello stelo 22 e comandare il motore elettrico 50 per ruotare la ruota dentata 52 onde asservire il movimento della leva 30. To dispense the drink, the operator pulls the operating lever 30, as in fig. 4. Then the pin 32 slides inside the slot 24 and lifts, with a cam movement, the end of the rod 22 and the piston 20. In this position the piston 20 has risen along the X axis and has freed the chamber 40, freeing also the outlet of the duct 64. The tooth 28 has also moved and has moved the lever 60 to a new position in which the stem 62 now allows the flow of hot water through the duct 64 to fill the chamber 40. The toothing or rack also 26 is raised with the rod 22, but in this phase the toothed wheel 52 is idle (electric motor 50 kept off by the control unit). Optionally, in this phase the control unit can instead detect with the sensor 90 the displacement of the rod 22 and command the electric motor 50 to rotate the toothed wheel 52 in order to enslave the movement of the lever 30.
Quando la leva di azionamento 30 è arrivata a fine corsa, l’operatore la rilascia. In questa posizione lo stantuffo 20 è salito al massimo lungo l’asse X e ha raggiunto un finecorsa, rilevato dal sensore 90. A questo punto la centralina rileva col sensore 90 il finecorsa dello stelo 22 e comanda il motore elettrico 50 per ruotare la ruota dentata 52 onde spostare lo stelo 22 in senso opposto. La rotazione della ruota dentata 52 fa abbassare lo stelo 22 e lo stantuffo 20 all’interno della camera 40, e l’acqua calda ivi presente viene compressa verso il pannello P. contemporaneamente la leva 30 ritorna nella posizione di partenza, come in fig.3. When the operating lever 30 has reached the end of its stroke, the operator releases it. In this position the piston 20 has risen to the maximum along the X axis and has reached a limit switch, detected by the sensor 90. At this point the control unit detects with the sensor 90 the limit switch of the rod 22 and controls the electric motor 50 to rotate the wheel toothed 52 in order to move the stem 22 in the opposite direction. The rotation of the toothed wheel 52 causes the rod 22 and the piston 20 to lower inside the chamber 40, and the hot water present therein is compressed towards the panel P. at the same time the lever 30 returns to the starting position, as in fig. 3.
Quando lo stantuffo 20 scendendo ha raggiunto il finecorsa inferiore, rilevato dal sensore 90, la centralina comanda l’arresto del motore elettrico 50 per fermare la ruota dentata 52. When the plunger 20 descending has reached the lower limit switch, detected by the sensor 90, the control unit commands the stop of the electric motor 50 to stop the toothed wheel 52.
Il ciclo può ricominciare per una nuova erogazione. The cycle can start again for a new dispensing.
Fig.5 mostra uno schema di una variante di gruppo erogatore. A differenza della precedente, il motore elettrico 50 è coassiale allo stelo 22, e la leva è assente. L’albero del motore 50 comprende una vite 80 cooperante con una madrevite 82 solidale allo stelo 22. La rotazione dell’albero del motore 50 comporta un allungamento o accorciamento della coppia cinematica costituita dalla vite 80 e madrevite 82, sicchè di conseguenza lo stelo 22 si muove avanti o indietro lungo l’asse X. Fig. 5 shows a diagram of a variant of the dispensing unit. Unlike the previous one, the electric motor 50 is coaxial to the stem 22, and the lever is absent. The shaft of the motor 50 comprises a screw 80 cooperating with a nut screw 82 integral with the rod 22. The rotation of the shaft of the motor 50 involves an elongation or shortening of the kinematic torque constituted by the screw 80 and the nut screw 82, so that consequently the rod 22 moves forward or backward along the X axis.
Fig.6 mostra un altro schema di variante per il gruppo erogatore. Lo stantuffo 20 è accoppiato ad un attuatore lineare esterno 84 tramite un fluido in pressione. L’attuatore 84 comprende uno stantuffo 86 per comprimere un fluido dentro un serbatoio 88 di fluido. Uno o due condotti 94 sono predisposti per trasportare fluido in pressione uscente dal serbatoio 88 verso lo stantuffo 20 della camera 40, ove la pressione del fluido è sfruttata per traslare lo stantuffo 20 avanti e/o indietro. Allo scopo lo stantuffo 20 ad es. può essere accoppiato ad un altro stantuffo 98 a sua volta mobile dentro un’altra camera stagna 99. Lo stantuffo 98 è spostato linearmente lungo l’asse X dentro la camera stagna 99 dal fluido in pressione in arrivo dal serbatoio 88 tramite i condotti 94. Fig. 6 shows another variant scheme for the dispensing group. The piston 20 is coupled to an external linear actuator 84 by means of a pressurized fluid. The actuator 84 comprises a plunger 86 to compress a fluid inside a fluid reservoir 88. One or two ducts 94 are arranged to transport pressurized fluid leaving the tank 88 towards the piston 20 of the chamber 40, where the pressure of the fluid is exploited to translate the piston 20 forward and / or backward. For this purpose the piston 20 e.g. it can be coupled to another piston 98 in turn movable inside another sealed chamber 99. The piston 98 is moved linearly along the X axis inside the sealed chamber 99 by the pressurized fluid arriving from the tank 88 through the ducts 94.
Con due condotti 94 portanti fluido verso lati opposti dello stantuffo 98 si può spostare lo stantuffo 98 in due versi opposti. Con un solo condotto 94 si può spostare lo stantuffo 98 in un solo verso, salvo inserire una valvola direzionale di flusso per inviare selettivamente il fluido in pressione su lati opposti dello stantuffo 98. With two ducts 94 carrying fluid towards opposite sides of the piston 98, the piston 98 can be moved in two opposite directions. With a single duct 94 it is possible to move the plunger 98 in one direction only, except for inserting a directional flow valve to selectively send the pressurized fluid on opposite sides of the plunger 98.
In una variante, i condotti 94 sono portati direttamente allo stantuffo 20, per spostarlo almeno in un verso lungo l’asse X. In a variant, the ducts 94 are brought directly to the piston 20, to move it at least in one direction along the X axis.
Le varianti di fig.5 e 6 rendono molto compatto il gruppo erogatore. In particolare l’attuatore 84 e/o i condotti 94 possono essere esterni e separati dal gruppo erogatore, e/o possono alimentare di fluido in pressione più di un gruppo erogatore. The variants of fig. 5 and 6 make the dispensing unit very compact. In particular, the actuator 84 and / or the ducts 94 can be external and separate from the dispensing group, and / or they can feed more than one dispensing group with pressurized fluid.
Nelle figure 1 e 2 la posizione del motore 50 non è vincolante, potendo esso essere montato ad es. in ogni posizione angolare attorno alla leva 30. In Figures 1 and 2 the position of the motor 50 is not binding, since it can be mounted e.g. in any angular position around the lever 30.
Anche nella variante di fig.5 e 6 la posizione del motore 50 o della camera 99 non è strettamente vincolante, potendo essi essere montati ad es. sfalsati rispetto all’asse X. Also in the variant of fig. 5 and 6 the position of the motor 50 or of the chamber 99 is not strictly binding, since they can be mounted e.g. offset with respect to the X axis.
I gruppi descritti possono essere integrati in una macchina erogatrice più grande e/o con ulteriori gruppi erogatori, qui non mostrata. The described groups can be integrated in a larger dispensing machine and / or with further dispensing groups, not shown here.
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