IT201800004969A1

IT201800004969A1 - COFFEE MACHINE WITH BALANCER FOR MOVING A PISTON FOR EXPULSION OF THE COFFEE CHARGE FROM A BREWING CHAMBER

Info

Publication number: IT201800004969A1
Application number: IT102018000004969A
Authority: IT
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-27

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale Description of a patent application for an industrial invention

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una macchina da caffè con bilanciere di movimentazione di un pistone di espulsione della carica di caffè da una camera di infusione. The present invention relates to a coffee machine with a rocker arm for moving a piston for expelling the coffee charge from an infusion chamber.

In una tipologia nota di macchina da caffè, descritta ad esempio nella domanda di brevetto n. PCT/EP2012/075542, viene previsto un gruppo di infusione comprendente un cilindro di infusione presentante una camera di infusione dove è posizionabile una carica di caffè, un pistone di chiusura della camera di infusione, un pistone di espulsione della carica di caffè traslabile nella camera di infusione lungo l’asse del cilindro di infusione, un supporto di fissaggio del cilindro di infusione traslabile nella direzione dell’asse del pistone di chiusura per l’apertura e la chiusura della camera di infusione, un bilanciere di movimentazione del pistone di espulsione fulcrato al supporto di fissaggio del cilindro, ed una camma di movimentazione del bilanciere. In a known type of coffee machine, described for example in patent application no. PCT / EP2012 / 075542, an infusion group is provided comprising an infusion cylinder having an infusion chamber where a coffee charge can be positioned, a piston for closing the infusion chamber, a piston for expelling the coffee charge that can be moved into the chamber of infusion along the axis of the infusion cylinder, a support for fixing the infusion cylinder that can be moved in the direction of the axis of the closing piston for opening and closing the infusion chamber, a rocker arm for moving the pivoted ejection piston to the cylinder fixing support, and a rocker arm movement cam.

Il bilanciere è formato da un corpo avente una prima estremità a cui è vincolato lo stelo del pistone di espulsione e una seconda estremità su cui è fulcrato un perno atto a strisciare lungo la camma durante la corsa del cilindro di infusione necessaria alla apertura della camera di infusione. The rocker arm is formed by a body having a first end to which the stem of the ejection piston is constrained and a second end on which a pin is pivoted which is able to slide along the cam during the stroke of the infusion cylinder necessary to open the chamber. infusion.

Tale cinematismo di azionamento del pistone di espulsione, pur se funzionale, lamenta un fattore di moltiplicazione sfavorevole tra la forza motrice presa dal perno e la forza di movimentazione trasmessa al pistone di espulsione. This kinematic mechanism for actuating the ejection piston, although functional, has an unfavorable multiplication factor between the driving force taken by the pin and the movement force transmitted to the ejection piston.

Durante lo strisciamento del perno lungo la camma infatti il cinematismo di azionamento del pistone di espulsione richiede, per ottenere il valore desiderato della forza di movimentazione trasmessa al pistone di espulsione, un valore di forza motrice superiore anche di più di quattro volte. In fact, during the sliding of the pin along the cam, the kinematic mechanism for activating the ejection piston requires, in order to obtain the desired value of the movement force transmitted to the ejection piston, an even more than four times higher driving force.

L’intensa reazione vincolare della camma sul cinematismo di azionamento del pistone di espulsione naturalmente genera delle sollecitazioni meccaniche dannose sul gruppo di infusione e sul telaio della macchina da caffè. The intense constraint reaction of the cam on the drive mechanism of the ejection piston naturally generates damaging mechanical stresses on the brewing unit and on the frame of the coffee machine.

Inoltre l’intensa reazione vincolare della camma sul cinematismo di azionamento del pistone di espulsione può affaticare il motore di azionamento del cilindro di infusione aumentando il rischio di un suo inceppamento. In addition, the intense constraint reaction of the cam on the kinematics for driving the ejection piston can tire the driving motor of the infusion cylinder, increasing the risk of its jamming.

Un secondo inconveniente lamentato da un tale cinematismo di azionamento del pistone di espulsione consiste nella rilevante entità della corsa del cilindro di infusione necessaria a completare un ciclo di sollevamento del pistone di espulsione nella camera di infusione. A second drawback complained of by such a kinematic mechanism for actuating the ejection piston consists in the considerable extent of the stroke of the infusion cylinder necessary to complete a lifting cycle of the ejection piston in the infusion chamber.

Ciò comporta inevitabilmente una maggiore richiesta di spazi e conseguentemente un maggiore ingombro complessivo per la macchina da caffè. This inevitably entails a greater request for space and consequently a greater overall size for the coffee machine.

Il compito tecnico che si propone la presente invenzione è, pertanto, quello di fornire una macchina da caffè che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina da caffè del suddetto tipo presentante un cinematismo di azionamento del pistone di espulsione estremamente compatto. The technical task proposed by the present invention is, therefore, that of providing a coffee machine which allows to eliminate the technical drawbacks complained of of the known art. Within this technical task, an object of the invention is to provide a coffee machine of the aforementioned type having an extremely compact drive mechanism for the ejection piston.

Altro scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina da caffè del suddetto tipo presentante un cinematismo di azionamento del pistone di espulsione che fornisca un fattore di moltiplicazione favorevole tra la forza di movimentazione presa dalla camma e la forza di movimentazione trasmessa al pistone di espulsione. Another object of the invention is to provide a coffee machine of the aforesaid type having a kinematic mechanism for actuating the ejection piston which provides a favorable multiplication factor between the movement force taken by the cam and the movement force transmitted to the ejection piston. .

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una macchina da caffè comprendente un gruppo di infusione comprendente un cilindro di infusione presentante una camera di infusione dove è posizionabile una carica di caffè, un pistone di chiusura della camera di infusione, un pistone di espulsione della carica di caffè traslabile in detta camera di infusione, un supporto di fissaggio di detto cilindro di infusione traslabile per la chiusura ed apertura della camera di infusione, un bilanciere di movimentazione di detto pistone di espulsione, ed una camma di movimentazione di detto bilanciere, detto bilanciere presentando un corpo vincolato mediante perno di rotazione a detto supporto e un tastatore collegato a detto corpo ed atto ad interagire con detta camma per la presa di una forza motrice, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di variazione della distanza di detto tastatore da detto perno di rotazione durante l’interazione di detto tastatore con detta camma. The technical task, as well as these and other purposes, according to the present invention are achieved by realizing a coffee machine comprising an infusion unit comprising an infusion cylinder having an infusion chamber where a coffee charge, a chamber closing piston can be positioned. of infusion, an ejection piston of the coffee charge movable in said infusion chamber, a support for fixing said movable infusion cylinder for closing and opening the infusion chamber, a rocker arm for moving said ejection piston, and a cam for moving said rocker, said rocker having a body constrained by a rotation pin to said support and a feeler connected to said body and able to interact with said cam for gripping a driving force, characterized in that it comprises means of variation of the distance of said feeler from said pivot pin during in interaction of said feeler with said cam.

Preferibilmente detti mezzi di variazione comprendono un primo vincolo di collegamento di detto tastatore a detto corpo in modo mobile lungo una prima traiettoria lineare ed un secondo vincolo di collegamento di detto tastatore a detto supporto in modo mobile lungo una seconda traiettoria lineare. Preferably, said variation means comprise a first constraint for connecting said feeler to said body in a movable way along a first linear trajectory and a second constraint for connecting said feeler to said support in a movable way along a second linear trajectory.

Preferibilmente detto primo vincolo comprende una prima asola longitudinale di impegno per detto tastatore prevista su detto corpo. Preferably, said first constraint comprises a first longitudinal engagement slot for said feeler provided on said body.

Preferibilmente detto secondo vincolo comprende una seconda asola longitudinale di impegno per detto tastatore prevista su detto supporto. Preferably, said second constraint comprises a second longitudinal slot for engagement for said feeler provided on said support.

Preferibilmente detta prima e seconda asola sono rettilinee e trasversali l’una all’altra. Preferably said first and second slot are straight and transverse to each other.

Preferibilmente detta prima asola si prolunga radialmente da detto perno di rotazione. Preferably said first slot extends radially from said rotation pin.

Preferibilmente detta seconda asola si prolunga trasversalmente all’asse di detto cilindro di infusione. Preferably, said second slot extends transversely to the axis of said infusion cylinder.

Preferibilmente detto tastatore comprende un rullo atto a rotolare lungo detta camma. Preferably, said feeler comprises a roller able to roll along said cam.

Preferibilmente detto tastatore comprende inoltre un perno di collegamento che si prolunga assialmente da detto rullo e si impegna scorrevolmente in detta prima e seconda asola. Preferably, said feeler also comprises a connecting pin which extends axially from said roller and is slidably engaged in said first and second slot.

Preferibilmente detta camma è formata da un piano inclinato rispetto all’asse di detto pistone di chiusura. Preferably, said cam is formed by an inclined plane with respect to the axis of said closing piston.

Preferibilmente detto corpo presenta un perno di trascinamento impegnato scorrevolmente in una asola di uno stelo di detto pistone di espulsione. Preferably, said body has a driving pin slidably engaged in a slot of a rod of said ejection piston.

Preferibilmente detto corpo presenta una configurazione sostanzialmente triangolare con detto perno di rotazione posizionato in corrispondenza di un primo vertice, detta prima asola di impegno di detto tastatore posizionata in corrispondenza di un secondo vertice e prolungantesi in direzione di detto primo vertice, e detto perno di trascinamento posizionato in corrispondenza di un terzo vertice. Preferably, said body has a substantially triangular configuration with said rotation pin positioned at a first vertex, said first slot for engaging said feeler positioned at a second vertex and extending in the direction of said first vertex, and said driving pin positioned at a third vertex.

La presente invenzione rivela altresì un metodo per azionare, con un bilanciere munito di un corpo oscillante attorno ad un perno di rotazione ed un tastatore di camma collegato a detto corpo oscillante, un pistone di espulsione alloggiato in una camera di infusione di un cilindro di infusione di un gruppo di infusione di una macchina da caffè, caratterizzato dal fatto di modulare il fattore di moltiplicazione tra la forza motrice presa da detto tastatore e la forza di movimentazione trasmessa a detto pistone di espulsione variando la distanza di detto tastatore da detto perno di rotazione durante l’interazione di detto tastatore con detta camma. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva del gruppo di infusione secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui: The present invention also discloses a method for operating, with a rocker arm provided with an oscillating body around a rotation pin and a cam feeler connected to said oscillating body, an ejection piston housed in an infusion chamber of an infusion cylinder. of a brewing unit of a coffee machine, characterized in that it modulates the multiplication factor between the driving force taken by said feeler and the movement force transmitted to said ejection piston by varying the distance of said feeler from said rotation pin during the interaction of said feeler with said cam. Further features and advantages of the invention will become more evident from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the infusion unit according to the invention, illustrated by way of non-limiting indication in the attached drawings, in which:

figure da 1 a 10 mostrano la sequenza delle posizione assunte dal gruppo di infusione durante un ciclo completo di infusione, in cui figura 1 mostra il cilindro di infusione in posizione di carico di una carica di caffè, figure 2, 3 e 4 mostrano le fasi sequenziali dell’oscillazione che porta il cilindro di infusione ad allinearsi al pistone di chiusura, le figure 5 e 6 mostrano le fasi sequenziali della salita che porta il cilindro di infusione ad accoppiarsi con il pistone di chiusura, le figure da 7 a 10 mostrano le fasi sequenziali della discesa del cilindro di infusione che causa in successione l’apertura della camera di infusione e la movimentazione del pistone di espulsione; e Figures 1 to 10 show the sequence of positions assumed by the brewing unit during a complete brewing cycle, in which Figure 1 shows the brewing cylinder in the position for loading a coffee charge, Figures 2, 3 and 4 show the phases sequential phases of the oscillation that brings the infusion cylinder to align with the closing piston, figures 5 and 6 show the sequential phases of the ascent that brings the infusion cylinder to couple with the closing piston, figures 7 to 10 show the sequential phases of the descent of the infusion cylinder which causes in succession the opening of the infusion chamber and the movement of the ejection piston; And

figura 11 mostra un esploso del bilanciere e del supporto del cilindro di infusione. figure 11 shows an exploded view of the rocker arm and the infusion cylinder support.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrata una macchina da caffè munita di un gruppo infusore indicato complessivamente con il numero di riferimento 1. With reference to the aforementioned figures, a coffee machine is shown equipped with an infuser unit indicated as a whole with the reference number 1.

Il gruppo infusore 1 comprende un cilindro di infusione 2 presentante una camera di infusione 3 dove è posizionabile una carica di caffè 4, un pistone di chiusura 5 della camera di infusione 3, un pistone 6 di espulsione della carica di caffè 4 dalla camera di infusione 3, traslabile nella camera di infusione 3 lungo l’asse L del cilindro di infusione 2, ed un supporto 7 di fissaggio del cilindro di infusione 2, traslabile nella direzione dell’asse L’ del pistone di chiusura 5 per portare reversibilmente il cilindro di infusione 2 allineato all’asse L’ del pistone di chiusura 5 da una posizione di apertura ad una posizione di chiusura della camera di infusione 3. Il pistone di chiusura 5 è fissato al telaio della macchina da caffè al di sopra del cilindro di infusione 2 e presenta il suo asse L’ orientato in un piano verticale e obliquamente rispetto al piano di appoggio della macchina da caffè. The brew group 1 comprises an infusion cylinder 2 having an infusion chamber 3 where a coffee charge 4 can be positioned, a closing piston 5 of the infusion chamber 3, a piston 6 for expelling the coffee charge 4 from the infusion chamber 3, movable in the infusion chamber 3 along the axis L of the infusion cylinder 2, and a support 7 for fixing the infusion cylinder 2, movable in the direction of the axis L 'of the closing piston 5 to reversibly bring the brewing 2 aligned with the axis L 'of the closing piston 5 from an open position to a closed position of the brewing chamber 3. The closing piston 5 is fixed to the frame of the coffee machine above the brewing cylinder 2 and has its axis L 'oriented in a vertical plane and obliquely with respect to the support surface of the coffee machine.

Il supporto 7 è assoggettabile, oltre alla corsa di traslazione, anche ad una corsa di oscillazione angolare per il carico e lo scarico della carica di caffè 4. In addition to the translation stroke, the support 7 can also be subjected to an angular oscillation stroke for loading and unloading the coffee charge 4.

Il supporto 7 presenta un asse di oscillazione angolare orizzontale. In definitiva dunque il cilindro di infusione 2 è assoggettabile ad una corsa rototraslatoria reversibile tra una posizione di carico della carica di caffè 4, in cui è disimpegnato dal pistone di chiusura 5 e presenta l’asse L inclinato rispetto all’asse L’ del pistone di chiusura 5, ed una posizione di infusione in cui è impegnato con il pistone di chiusura 5 e presenta il suo asse L nella direzione dell’asse L’ del pistone di chiusura 5. The support 7 has a horizontal angular oscillation axis. Ultimately, therefore, the infusion cylinder 2 can be subjected to a reversible roto-translational stroke between a position for loading the coffee charge 4, in which it is disengaged from the closing piston 5 and has the axis L inclined with respect to the axis L 'of the piston. 5, and an infusion position in which it is engaged with the closing piston 5 and has its axis L in the direction of the axis L 'of the closing piston 5.

In particolare il supporto 7 è fulcrato ad un cursore 8 vincolato ad una guida 9 di scorrimento orientata in direzione parallela all’asse L’ del pistone di chiusura 5. In particular, the support 7 is pivoted to a slider 8 constrained to a sliding guide 9 oriented in a direction parallel to the axis L 'of the closing piston 5.

Il cursore 8 presenta internamente una madrevite (non mostrata) impegnata con una vite senza fine 10 orientata anch’essa nella direzione dell’asse L’ del pistone di chiusura 5. The slider 8 internally has a nut screw (not shown) engaged with a worm screw 10 also oriented in the direction of the L axis of the closing piston 5.

La vite senza fine 10 è azionabile in rotazione su sé stessa tramite un apposito motoriduttore (non mostrato) fissato al telaio della macchina da caffè. The worm screw 10 can be operated in rotation on itself by means of a suitable gearmotor (not shown) fixed to the frame of the coffee machine.

Per l’esecuzione dell’oscillazione angolare il supporto 7 presenta una propaggine 11 che si impegna in una guida curvilinea 12 supportata dal telaio della macchina da caffè. For the execution of the angular oscillation the support 7 has an offshoot 11 which engages in a curvilinear guide 12 supported by the frame of the coffee machine.

Il gruppo di infusione comprende inoltre un bilanciere 13 di movimentazione del pistone di espulsione 6, ed una camma 14 di movimentazione del bilanciere 13. The infusion unit also comprises a rocker 13 for moving the ejection piston 6, and a cam 14 for moving the rocker 13.

La camma 14 è fissata al telaio della macchina a caffè. The cam 14 is fixed to the frame of the coffee machine.

La camma 14 è formata da un piano inclinato rispetto all’asse L’ del pistone di chiusura 5. The cam 14 is formed by an inclined plane with respect to the L axis of the closing piston 5.

Il piano definito dalla camma 14 ha una inclinazione ottimale di circa 50° rispetto all’asse L’ del pistone di chiusura 5. The plane defined by the cam 14 has an optimal inclination of about 50 ° with respect to the L axis of the closing piston 5.

Il bilanciere 13 presenta un corpo 15 vincolato mediante perno di rotazione 16 al supporto 7 e un tastatore 17 atto ad interagire con la camma 14 per la presa di una forza di movimentazione in rotazione del corpo 15 del bilanciere 13. The rocker arm 13 has a body 15 constrained by a rotation pin 16 to the support 7 and a feeler 17 adapted to interact with the cam 14 for gripping a force for moving the body 15 of the rocker arm 13 in rotation.

L’asse di rotazione del corpo 15 del bilanciere è orizzontale e più precisamente è parallelo all’asse di oscillazione del supporto 7. Il tastatore 17 comprende un rullo 18 atto a rotolare lungo la camma 14. The rotation axis of the rocker body 15 is horizontal and more precisely it is parallel to the axis of oscillation of the support 7. The feeler 17 includes a roller 18 designed to roll along the cam 14.

Vantaggiosamente sono previsti appositi mezzi di variazione della distanza del tastatore 17 dal perno di rotazione 16 durante l’interazione del tastatore 17 con la camma 14. Advantageously, special means are provided for varying the distance of the feeler 17 from the rotation pin 16 during the interaction of the feeler 17 with the cam 14.

I mezzi di variazione comprendono un primo vincolo che collega il tastatore 17 al corpo 15 del bilanciere 13 in modo mobile lungo una prima traiettoria lineare ed un secondo vincolo che collega il tastatore 17 al supporto 7 in modo mobile lungo una seconda traiettoria lineare. The variation means comprise a first constraint which connects the feeler 17 to the body 15 of the rocker arm 13 in a movable way along a first linear trajectory and a second constraint which connects the feeler 17 to the support 7 in a movable way along a second linear trajectory.

Vantaggiosamente, grazie al primo e secondo vincolo, il tastatore 17 descrive una conveniente oscillazione lineare lungo il corpo 15 del bilanciere 13 mentre questo esegue una oscillazione angolare attorno al perno di rotazione 16. Advantageously, thanks to the first and second constraints, the feeler 17 describes a convenient linear oscillation along the body 15 of the rocker 13 while the latter performs an angular oscillation around the rotation pin 16.

Il primo vincolo comprende una prima asola 19 di impegno per il tastatore 17 prevista sul corpo 15 del bilanciere 13. The first constraint comprises a first engagement slot 19 for the feeler 17 provided on the body 15 of the rocker arm 13.

Il secondo vincolo comprende una seconda asola 20 di impegno per il tastatore 17 prevista sul supporto 7. The second constraint comprises a second engagement slot 20 for the feeler 17 provided on the support 7.

Il tastatore 17 comprende in particolare, oltre al rullo 18, un perno di collegamento 21 che si prolunga assialmente dal rullo 18 e si impegna scorrevolmente nella prima asola 19 e nella seconda asola 20. The feeler 17 comprises in particular, in addition to the roller 18, a connecting pin 21 which extends axially from the roller 18 and is slidably engaged in the first slot 19 and in the second slot 20.

Più precisamente il perno 21 è inanellato da una prima bussola 22 che si impegna scorrevolmente nella prima asola 19 e da una secondo bussola 23 che si impegna scorrevolmente nella seconda asola 20. More precisely, the pin 21 is ringed by a first bush 22 which engages slidingly in the first slot 19 and by a second bush 23 which is slidingly engaged in the second slot 20.

La prima asola 19 è rettilinea e si prolunga longitudinalmente radialmente al perno 16 di rotazione del corpo 15 del bilanciere 13. La seconda asola 20 è anch’essa rettilinea e si prolunga longitudinalmente trasversalmente all’asse L del cilindro di infusione 2. The first slot 19 is straight and extends longitudinally radially to the rotation pin 16 of the body 15 of the rocker 13. The second slot 20 is also straight and extends longitudinally transversely to the L axis of the infusion cylinder 2.

La seconda asola 20 in particolare si prolunga ortogonalmente all’asse L del cilindro di infusione 2. The second slot 20 in particular extends orthogonally to the L axis of the infusion cylinder 2.

Il corpo 15 del bilanciere 13 presenta infine un perno di trascinamento 24 impegnato scorrevolmente in una asola 25 di uno stelo 26 del pistone di espulsione 6. Finally, the body 15 of the rocker arm 13 has a driving pin 24 slidingly engaged in a slot 25 of a rod 26 of the ejection piston 6.

L’asola 25 si prolunga longitudinalmente ortogonalmente all’asse L del cilindro di infusione 2. The slot 25 extends longitudinally orthogonally to the L axis of the infusion cylinder 2.

Il perno di trascinamento 24 è scorrevole in una asola di guida arcuata 27 formata sul supporto 7 e centrata sul perno di rotazione 16. The driving pin 24 slides in an arcuate guide slot 27 formed on the support 7 and centered on the rotation pin 16.

Il corpo 15 del bilanciere 13 presenta in definitiva una configurazione sostanzialmente a triangolo in cui il perno di rotazione 16 posizionato in corrispondenza di un primo vertice del triangolo, la prima asola 19 di impegno del tastatore 17 è posizionata in corrispondenza di un secondo vertice del triangolo e si prolunga in direzione del primo vertice del triangolo, ed il perno di trascinamento 24 è posizionato in corrispondenza di un terzo vertice del triangolo. The body 15 of the rocker arm 13 ultimately has a substantially triangular configuration in which the rotation pin 16 positioned at a first vertex of the triangle, the first slot 19 for engaging the feeler 17 is positioned at a second vertex of the triangle and extends in the direction of the first vertex of the triangle, and the driving pin 24 is positioned in correspondence with a third vertex of the triangle.

Il funzionamento del gruppo di infusione 1 è il seguente. The operation of brewing group 1 is as follows.

Il cilindro di infusione 2 si trova in posizione di carico della carica di caffè con asse in direzione sostanzialmente verticale. Il pistone di espulsione 6 è in posizione ritratta. Al termine del caricamento della polvere di caffè nel cilindro di infusione 2, il motoriduttore aziona in rotazione la vite senza fine 10 lungo cui trasla il cursore 8 per effetto dell’accoppiamento con la vite senza fine 10 tramite la madrevite. The infusion cylinder 2 is in the position for loading the coffee charge with its axis in a substantially vertical direction. The ejection piston 6 is in the retracted position. At the end of the loading of the coffee powder in the infusion cylinder 2, the gearmotor rotates the worm 10 along which the slider 8 moves due to the coupling with the worm 10 through the nut screw.

Il supporto 7 fulcrato al cursore 8 comincia a trascinare in salita il cilindro di infusione 2. The support 7 pivoted to the cursor 8 begins to drag the infusion cylinder 2 upwards.

Durante la parte iniziale del trascinamento in salita la propaggine 11 del supporto 7 percorre un tratto della guida 12 curvo che causa l’oscillazione (antioraria nelle figure) del supporto 7 e conseguentemente del cilindro di infusione 2 fino a che l’asse L di questo ultimo si allinea all’asse L’ del pistone di chiusura 5. During the initial part of the upward dragging, the offshoot 11 of the support 7 runs along a curved section of the guide 12 which causes the oscillation (anticlockwise in the figures) of the support 7 and consequently of the infusion cylinder 2 until the axis L of this the latter aligns itself with the L 'axis of the closing piston 5.

Nel successivo movimento in salita il cilindro di infusione 2 mantiene lo stesso orientamento angolare dato che la propaggine 11 percorre un tratto della guida 12 rettilineo e parallelo all’asse L’ del pistone di chiusura 5. In the subsequent upward movement the infusion cylinder 2 maintains the same angular orientation since the offshoot 11 runs along a straight section of the guide 12 and parallel to the L axis of the closing piston 5.

Durante la salita del cilindro di infusione 2 il rullo 18 si muove dietro la camma 14. During the ascent of the infusion cylinder 2 the roller 18 moves behind the cam 14.

La camma 14 è formata dalla superficie anteriore di un blocco avente una parte fissa 14a ed una parte 14b ritraibile in contrasto e per azione di una molla (non mostrata). The cam 14 is formed by the front surface of a block having a fixed part 14a and a retractable part 14b in contrast to and by the action of a spring (not shown).

La parte ritraibile 14b del blocco presenta posteriormente una rampa 14c in modo tale da poter essere scavalcata dal rullo 18 quando quest’ultimo la percorre in direzione postero anteriore ma non viceversa. The retractable part 14b of the block has a ramp 14c at the rear in such a way that it can be overridden by the roller 18 when the latter runs through it in the posterior anterior direction but not vice versa.

Dopo essere stata scavalcata dal rullo 18, la parte ritraibile 14b del blocco si estrae nuovamente per azione della molla. After being overtaken by the roller 18, the retractable part 14b of the block is extracted again by the action of the spring.

Il cilindro di infusione 2 va quindi ad impegnarsi con il pistone di chiusura 5. The infusion cylinder 2 then engages with the closing piston 5.

Il cilindro di infusione 2 si arresta in questa posizione con il pistone di espulsione 6 ancora in posizione ritratta. The brewing cylinder 2 stops in this position with the ejection piston 6 still in the retracted position.

Per l’infusione un condotto interno del pistone di chiusura 5 viene alimentato con un flusso di acqua appositamente riscaldata da una apposita caldaia (non mostrata). L’acqua calda di infusione è iniettata nella camera di infusione 3 e l’infuso risultante è estratto tramite l’apposito foro di uscita previsto nel cilindro di infusione 2. Al termine dell’infusione inizia il movimento di discesa del cilindro di infusione 2 reso possibile dall’inversione del movimento trasmesso dal motoriduttore. For the infusion, an internal duct of the closing piston 5 is fed with a flow of water specially heated by a special boiler (not shown). The hot infusion water is injected into the infusion chamber 3 and the resulting infusion is extracted through the appropriate outlet hole provided in the infusion cylinder 2. At the end of the infusion, the downward movement of the infusion cylinder 2 begins. possible by the inversion of the movement transmitted by the gearmotor.

Durante l’esecuzione della iniziale traslazione in discesa il cilindro di infusione 2 si disimpegna dal pistone di chiusura 5 ed il rullo 18 va ad impegnarsi con la camma 14. During the execution of the initial downward translation, the infusion cylinder 2 disengages from the closing piston 5 and the roller 18 engages with the cam 14.

Come detto la parte ritraibile 14b del blocco, essendo intercettata anteriormente dal rullo 18, in questo caso non ritrae. As said, the retractable part 14b of the block, being intercepted at the front by the roller 18, in this case does not retract.

Sul rullo 18 che rotola lungo la camma 14 mentre il cilindro di infusione 2 discende, la camma 14 esercita dunque una forza di reazione vincolare. On the roller 18 which rolls along the cam 14 while the infusion cylinder 2 descends, the cam 14 therefore exerts a constraining reaction force.

Deve però essere notato che solo una parte della forza di reazione vincolare si trasforma in una forza utile per la movimentazione in rotazione del corpo 15 del bilanciere 13. However, it should be noted that only a part of the constraining reaction force is transformed into a force useful for the rotational movement of the body 15 of the rocker arm 13.

Il rullo 18 infatti, tramite il perno di collegamento 21 e la prima bussola 22 che scorre lungo la prima asola 19 trasmette parte della forza di reazione vincolare al corpo 15 del bilanciere 13, e tramite il perno di collegamento 21 e la seconda bussola 23 che score lungo la seconda asola 20 trasmette parte della forza di reazione vincolare direttamente al supporto 7. The roller 18 in fact, through the connecting pin 21 and the first bush 22 which slides along the first slot 19, transmits part of the reaction force binding to the body 15 of the rocker arm 13, and through the connecting pin 21 and the second bush 23 which score along the second slot 20 transmits part of the reaction force binding directly to the support 7.

Della parte di forza di reazione vincolare trasmessa al corpo 15 del bilanciere 13, la sola componente ortogonale al raggio che congiunge il perno di collegamento 21 al perno di rotazione 16 rappresenta la forza utile di movimentazione in rotazione del corpo 15 del bilanciere 13, mentre la componente di forza radiale si scarica sul perno di rotazione 16 e quindi nuovamente sul supporto 7. Of the part of the constraining reaction force transmitted to the body 15 of the rocker arm 13, only the component orthogonal to the radius that connects the connecting pin 21 to the rotation pin 16 represents the useful force for moving the body 15 of the rocker arm 13 in rotation, while the component of radial force is discharged on the rotation pin 16 and then again on the support 7.

Tutta la parte della forza di reazione vincolare trasmessa al supporto 7 ed il momento di rotazione generato dalla forza di reazione vincolare sul supporto 7 sono contrastati dal motoriduttore che movimenta il cilindro di infusione 2 e dalla guida 12. All the part of the constraining reaction force transmitted to the support 7 and the rotation moment generated by the constraining reaction force on the support 7 are opposed by the gearmotor which moves the infusion cylinder 2 and by the guide 12.

Durante la discesa del cilindro di infusione 2 vantaggiosamente la direzione della forza motrice trasmessa dalla camma 14 al tastatore 17 si mantiene con orientamento costante ortogonale al piano definito dalla camma 14 mentre il punto di trasmissione della forza motrice trasmessa dalla camma 14 al tastatore 17 si avvicina progressivamente all’asse L del cilindro di infusione 2. During the descent of the infusion cylinder 2, advantageously, the direction of the driving force transmitted by the cam 14 to the feeler 17 is maintained with a constant orientation orthogonal to the plane defined by the cam 14 while the point of transmission of the driving force transmitted by the cam 14 to the feeler 17 approaches progressively to the L axis of the infusion cylinder 2.

Vantaggiosamente inoltre la forza utile di movimentazione in rotazione del corpo 15 del bilanciere 13 presenta un braccio che varia durante il rotolamento del rullo 18 lungo la camma 14 per effetto dello scorrimento del perno di collegamento 21 lungo la prima asola 19 del corpo 15 del bilanciere 13. Advantageously, moreover, the useful force for moving the body 15 of the rocker arm 13 in rotation has an arm which varies during the rolling of the roller 18 along the cam 14 due to the sliding of the connecting pin 21 along the first slot 19 of the body 15 of the rocker arm 13 .

Lo speciale cinematismo di movimentazione adottato, analogo a un glifo oscillante, offre una vantaggiosa scomposizione delle forze che permette di avere un favorevole fattore di moltiplicazione delle forze. The special handling mechanism adopted, similar to an oscillating glyph, offers an advantageous decomposition of the forces which allows to have a favorable factor of multiplication of the forces.

In particolare il cinematismo di movimentazione conforme all’invenzione, per ottenere il valore desiderato della forza di movimentazione trasmessa al pistone di espulsione, richiede un valore di forza motrice meno di due volte superiore. In particular, the movement kinematics according to the invention, to obtain the desired value of the movement force transmitted to the ejection piston, requires a driving force value less than two times higher.

Per effetto dell’oscillazione del corpo 15 del bilanciere 13 dunque il perno di trascinamento 24 trascina lo stelo del pistone di espulsione 6 verso la posizione di estrazione. Due to the oscillation of the body 15 of the rocker arm 13, therefore, the driving pin 24 drags the stem of the ejection piston 6 towards the extraction position.

Il cilindro di infusione 2 conclude il suo spostamento con una oscillazione contraria a quella iniziale con cui si riporta nella posizione di carico di una nuova carica di caffè. The infusion cylinder 2 ends its movement with an oscillation opposite to the initial one with which it returns to the loading position of a new coffee charge.

Durante tale oscillazione del cilindro di infusione 2 il rullo 18 interagisce con una ulteriore camma 28 che determina la movimentazione del pistone di espulsione 6 verso la posizione di ritrazione. During this oscillation of the infusion cylinder 2, the roller 18 interacts with a further cam 28 which causes the expulsion piston 6 to move towards the retraction position.

Vantaggiosamente la presente invenzione rivela un cinematismo che disaccoppia un movimento lineare del tastatore 17 del bilanciere 13 dal movimento rotatorio del corpo 15 del bilanciere 13 così da modulare il fattore di moltiplicazione tra la forza di reazione vincolare esercitata dalla camma 14 sul tastatore 17 e la forza di movimentazione trasmessa al pistone di espulsione 6 variando la posizione del punto di trasmissione della forza al corpo 15 del bilanciere 13. Advantageously, the present invention reveals a kinematic mechanism which decouples a linear movement of the feeler 17 of the rocker arm 13 from the rotational movement of the body 15 of the rocker arm 13 so as to modulate the multiplication factor between the constraint reaction force exerted by the cam 14 on the feeler 17 and the force of movement transmitted to the ejection piston 6 by varying the position of the point of transmission of the force to the body 15 of the rocker arm 13.

Come detto infatti durante la rotazione del corpo 15 del bilanciere 13 la posizione della prima bussola 22 del tastatore 17 che trasmette la forza al corpo 15 del bilanciere 13 oscilla lungo la prima asola 19. As mentioned, in fact, during the rotation of the body 15 of the rocker arm 13, the position of the first bush 22 of the feeler 17 which transmits the force to the body 15 of the rocker arm 13 oscillates along the first slot 19.

La posizione del punto di trasmissione della forza al corpo 15 del bilanciere 13 è vantaggiosamente determinata anche dalla orientazione della seconda asola 20. The position of the point of transmission of the force to the body 15 of the rocker arm 13 is advantageously determined also by the orientation of the second slot 20.

Si è trovato particolarmente vantaggioso un orientamento della seconda asola 20 che determini, almeno in una fase del rotolamento del rullo 18 lungo la camma 14, una progressiva riduzione della distanza tra il punto di applicazione della forza al corpo 15 del bilanciere 13 e il perno di rotazione 16 del corpo 15 del bilanciere 13, dato che ciò implica una corrispondente progressiva riduzione della velocità assoluta del punto di applicazione della forza al corpo 15 del bilanciere 13. Particularly advantageous has been found an orientation of the second slot 20 which determines, at least in one phase of the rolling of the roller 18 along the cam 14, a progressive reduction of the distance between the point of application of the force to the body 15 of the rocker arm 13 and the rotation 16 of the body 15 of the balance wheel 13, since this implies a corresponding progressive reduction of the absolute speed of the point of application of the force to the body 15 of the balance wheel 13.

L’invenzione si adatta particolarmente ma non necessariamente ad una macchina da caffè a sviluppo prevalente verticale in cui il cilindro di infusione è posto al di sotto del pistone di chiusura e presenta una componente di movimentazione traslatoria inclinata rispetto al piano di appoggio della macchina da caffè. The invention is particularly but not necessarily suitable for a coffee machine with a prevalently vertical development in which the infusion cylinder is placed under the closing piston and has a translational movement component inclined with respect to the support surface of the coffee machine. .

Il gruppo di infusione così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. The infusion group thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

CLAIMS 1. Coffee machine comprising an infusion unit (1) comprising an infusion cylinder (2) having an infusion chamber (3) where a coffee charge (4), a closing piston (5) of the chamber can be positioned infusion (3), an ejection piston (6) of the coffee charge (4) movable in said infusion chamber (3), a fixing support (7) of said infusion cylinder (2) movable for closing and opening of the infusion chamber (3), a rocker (13) for moving said ejection piston (6), and a cam (14) for moving said rocker (13), said rocker (13) having a body (15) constrained by means of a rotation pin (16) to said support (7) and a feeler (17) connected to said body (15) and able to interact with said cam (14) for gripping a driving force, characterized in that it comprises means for varying the distance of said feeler (17) from said rotation pin (16) during the int eration of said feeler (17) with said cam (14).

2. Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that said variation means comprise a first constraint for connecting said feeler (17) to said body (15) in a movable way along a first linear trajectory and a second connection constraint of said feeler (17) to said support (7) in a movable way along a second linear trajectory.

3. Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that said first constraint comprises a first longitudinal slot (19) for engaging said feeler (17) provided on said body (15).

4. Coffee machine according to any one of claims 2 and 3, characterized in that said second constraint comprises a second longitudinal slot (20) for engaging said feeler (17) provided on said support (7).

5. Coffee machine according to the previous claim, characterized by the fact that said first and second slot (19, 20) are straight and transverse to each other.

6. Coffee machine according to any one of claims 3 to 5, characterized in that said first slot (19) extends radially from said rotation pin (16).

7. Coffee machine according to any claim from 4 to 6, characterized in that said second slot (20) extends transversely to the axis (L) of said infusion cylinder (2).

8. Coffee machine according to any preceding claim, characterized in that said feeler (17) comprises a roller (18) able to roll along said cam (14).

Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that said feeler (17) further comprises a connecting pin (21) which extends axially from said roller (18) and is slidably engaged in said first and second slot (19 , 20).

10. Coffee machine according to any previous claim, characterized by the fact that said cam (14) is formed by an inclined plane with respect to the axis (L ') of said closing piston (5).

11. Coffee machine according to any preceding claim, characterized in that said body (15) has a driving pin (24) slidingly engaged in a slot of a stem of said ejection piston (6).

Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that said body (15) has a substantially triangular configuration with said rotation pin (16) positioned at a first vertex, said first slot (19) for engaging said feeler (17) positioned at a second vertex and extending in the direction of said first vertex, and said driving pin (24) positioned at a third vertex.

13. Coffee machine according to any one of claims 11 and 12, characterized in that said driving pin (24) slides in an arcuate guide slot (27) centered on said rotation pin (16).

14. Method of operating, with a rocker arm (13) provided with a body (15) oscillating around a rotation pin (16) and a cam feeler (17) connected to said oscillating body (15), a expulsion piston (6) housed in an infusion chamber (3) of an infusion cylinder (2) of an infusion group (1) of a coffee machine, characterized by the fact of modulating the multiplication factor between the driving force taken by said feeler (17) and the movement force transmitted to said ejection piston (6) by varying the distance of said feeler (17) from said rotation pin (16) during the interaction of said feeler (17) with said cam (14).