IT201900018857A1 - "Erogatore di vapore per la preparazione di bevande calde e/o schiumate" - Google Patents

Description

"Erogatore di vapore per la preparazione di bevande calde e/o schiumate"

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un erogatore di vapore per la preparazione di bevande calde e/o schiumate; per esempio (ma non necessariamente) un erogatore montato su macchine per caffè espresso o da bar, per la produzione di latte caldo schiumato da impiegare ad esempio per la preparazione di cappuccini.

Le macchine per caffè espresso di solito possono anche erogare separatamente vapore attraverso erogatori dedicati, onde produrre ad es. cappuccini o latte caldo. Questi erogatori devono consentire erogazioni di vapore particolarmente veloci, sia durante la preparazione della bevanda sia durante la pulizia dei condotti di erogazione, dove possono sostare residui di latte o altro. Siccome il barista prima e dopo la preparazione della bevanda fa uscire un po’ di vapore a vuoto, per pulire il condotto di erogazione, è evidente che più l’azione è veloce, più produttiva è la macchina e/o il suo operatore.

Per raggiungere rapidamente consistenti portate di vapore sono stati sviluppati vari dispositivi, v. ad es. EP1656862. Nonostante il miglioramento, l’erogatore resta però ancora complesso e costoso da produrre, oltre che poco preciso nell’erogazione.

Migliorare questo stato dell’arte è lo scopo principale dell'invenzione.

Un primo aspetto dell’invenzione riguarda un erogatore di vapore comprendente:

un corpo comprendente

un ingresso per vapore, alimentabile da una sorgente esterna di vapore,

un'uscita per vapore,

un condotto interno per vapore che si estende dentro al corpo tra l’ingresso e l'uscita; e un cursore configurato per aprire o chiudere, tramite una propria traslazione, il condotto rispettivamente permettendo o impedendo il passaggio del vapore attraverso il condotto; un (primo) elemento di controllo che è

montato in modo linearmente scorrevole per potersi spostare rispetto al corpo con moto traslatorio e

collegato al cursore per trasmettergli il proprio moto traslatorio quando imposto manualmente dall’esterno dell’erogatore, in modo che un utente traslando l’elemento di controllo possa controllare il flusso di vapore.

L’elemento di controllo è configurato per ricevere una forza imposta manualmente da un utente dall’esterno dell’erogatore; in particolare l’elemento di controllo comprende una superficie toccabile direttamente e manualmente da un utente per spostare l’elemento di controllo.

Il cursore è preferibilmente montato traslabilmente dentro il corpo (ma non necessariamente, potrebbe essere anche esterno ad esso). Così può interagire direttamente col condotto del vapore senza altri componenti e con costruzione compatta.

Il controllo del vapore eseguito attraverso un elemento traslante linearmente rende agevole e immediato il controllo del vapore. Non serve ad es. ruotare una manopola con le mani, e può bastare anche un gomito o un polso. L’uso dell’erogatore diventa quindi più veloce e comodo, soprattutto quando, con una pressione energica, l’utente sposta il cursore per far uscire istantaneamente un getto di vapore. Per avere lo stesso risultato con un erogatore noto servirebbe girare scomodamente molte volte una manopola.

Preferibilmente l’erogatore comprende un elemento elastico montato nel corpo per spingere il cursore in un verso di traslazione, preferibilmente nel verso che corrisponde al condotto chiuso. Così il vapore può uscire solo con l’intervento manuale e il flusso viene chiuso automaticamente al cessare dell’azione dell’utente.

Anche se il solo cursore potrebbe agire da ostruzione per il flusso di vapore, preferibilmente l’erogatore comprende

una valvola interna al corpo disposta lungo il condotto e configurata per bloccare o consentire un flusso di vapore proveniente dalla sorgente;

il cursore essendo montato nel corpo in modo da aprire e chiudere la valvola andando in battuta contro quest'ultima, ad es. andando in battuta con una sua estremità libera.

La valvola consente una tenuta per la pressione del vapore.

Il suddetto elemento di controllo può vantaggiosamente consentire un’erogazione istantanea del vapore.

Per consentire un controllo fine del getto di vapore uscente dall’erogatore, preferibilmente l’erogatore comprende un secondo elemento di controllo (ad es. una manopola) configurato per regolare il flusso di vapore agendo sul cursore.

Il secondo elemento di controllo è montato ruotabile rispetto al corpo ed è accoppiato al cursore in modo da convertire una propria rotazione in un avanzamento lineare del cursore.

Il secondo elemento di controllo consente di spostare finemente il primo elemento di controllo, per avere un dosaggio preciso del vapore.

Preferibilmente il cursore e un o ciascun elemento di controllo sono montati traslabili lungo uno stesso asse di traslazione. Tale coassialità semplifica la costruzione dell’erogatore, consentendo ad es. che un/ogni elemento di controllo sia montato a contatto, o solidalmente con il, o vicino al cursore per trasferirgli moto traslatorio direttamente o con minima interfaccia meccanica.

Preferibilmente un o ciascun elemento di controllo è montato su una boccola presente nel corpo, per facilità di montaggio, o direttamente sul corpo.

Preferibilmente il secondo elemento di controllo e il cursore sono reciprocamente collegati con un accoppiamento vite-madrevite.

In una prima variante, il primo e secondo elemento di controllo sono montati uno nell’altro in modo che uno possa scorrere linearmente rispetto all’altro, e il secondo elemento di controllo è

collegato girevolmente al corpo e

collegato al cursore in modo che una rotazione del secondo elemento di controllo sia convertita in un avanzamento lineare del cursore.

In una seconda variante, il primo e secondo elemento di controllo sono solidali, e il secondo elemento di controllo è

collegato scorrevolmente e girevolmente al corpo e

collegato al cursore in modo che una rotazione del secondo elemento di controllo sia convertita in un avanzamento lineare del cursore.

Nella prima variante preferibilmente il secondo elemento di controllo

è dotato di un filetto,

è montato su un filetto corrispondente presente su una boccola del corpo in modo che il secondo elemento di controllo sia ruotabile attorno all’asse di traslazione del primo elemento di controllo per avanzare sul filetto del corpo e spingere gradualmente il primo elemento di controllo contro il cursore nella direzione che fa aprire il condotto.

Nella seconda variante preferibilmente il secondo elemento di controllo

è montato girevolmente su una flangia del corpo, la flangia costituendo anche una guida lineare per il secondo elemento lungo la direzione di traslazione del cursore,

comprende un filetto impegnato con un corrispondente filetto del cursore, in modo che

il secondo elemento di controllo e il cursore siano tra loro solidali quando il secondo elemento trasla, e

il cursore avanzi sul filetto quando il secondo elemento ruota.

Il dosaggio preciso del vapore è favorito anche da una preferita struttura della valvola. Infatti, se gli organi mobili della valvola sono troppo sensibili allo spostamento del primo elemento di controllo, può essere difficile regolare finemente il flusso di vapore tramite il secondo elemento di controllo.

Preferibilmente allora la valvola comprende:

un otturatore montato traslabile linearmente nel condotto per essere spostabile dal cursore onde liberare il condotto,

un percussore spinto elasticamente contro l’otturatore per forzare l’otturatore a occludere il condotto, ove l’otturatore e/o il percussore comprendono una porzione elasticamente deformabile in corrispondenza della quale possono stare in contatto reciproco per bloccare il flusso di vapore.

Quando il cursore spinge l’otturatore per aprire il condotto e liberare il vapore, l’otturatore spinge a sua volta il percussore tramite la porzione elasticamente deformabile. Allora, inizialmente, al percussore non viene trasferito completamente lo spostamento del cursore perché un po’ viene assorbito dalla deformazione della porzione elasticamente deformabile. La piccola corsa supplementare necessaria al cursore per spostare efficacemente il percussore fa sì che la regolazione non sia ON/OFF ma dolce e graduale.

In un’altra variante la valvola comprende

un otturatore montato per traslare linearmente nel condotto contro una battuta cooperando con la quale può occludere il condotto,

un elemento elastico per forzare l’otturatore contro la battuta,

un percussore montato traslabile linearmente nel condotto per essere spostabile dal cursore onde spostare l’otturatore,

ove l’otturatore e/o la battuta comprendono una porzione elasticamente deformabile in corrispondenza della quale sono in contatto reciproco.

Il detto percussore è opzionale, potendo un’estremità libera del cursore spingere direttamente l’otturatore.

Quando il cursore spinge l’otturatore per aprire il condotto e liberare il vapore, l’otturatore spinge a sua volta il percussore per allontanarlo dalla battuta. Allora, inizialmente, anche se al percussore viene trasferito completamente lo spostamento del cursore la deformazione della porzione elasticamente deformabile non converte subito tale spostamento in una corrispondente apertura del condotto. La battuta e l’otturatore non si staccano subito e bruscamente ma restano a contatto finchè la deformazione della porzione elasticamente deformabile non si è annullata (cioè la porzione elasticamente deformabile ha assunto la forma che ha in assenza di sollecitazione). Al cursore serve allora una piccola corsa supplementare per spostare efficacemente il percussore, e durante tale corsa il vapore passa gradualmente tra la battuta e l’otturatore.

In una preferita variante, il primo elemento di controllo è un pulsante o in genere un organo mobile linearmente.

In una preferita variante, il secondo elemento di controllo è una manopola, o una ghiera o una maniglia, o un pomello, o una leva.

In una preferita variante, il cursore è un perno, un alberino o un’asticella.

Un altro aspetto dell’invenzione è una macchina per la preparazione di bevande calde e/o schiumate, comprendente almeno un erogatore di vapore come qui definito. Preferibilmente la macchina comprende almeno un generatore di vapore atto a fornire vapore all'almeno un erogatore di vapore.

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

- Fig.1 mostra una vista tridimensionale un primo erogatore,

- Fig.2 mostra una vista frontale del primo erogatore

- Fig.3 mostra una vista in sezione verticale del primo erogatore secondo il piano III di fig.2, - Fig.4 mostra vista in sezione verticale di un secondo erogatore secondo il piano IV di fig.2. Nelle figure numeri uguali indicano parti uguali o concettualmente simili, e termini come verticale, orizzontale, superiore, etc. sono riferiti alle normali condizioni d’uso.

Il gruppo erogatore MC1 (fig.1) comprende un corpo centrale 10, ad es. in metallo, cui è accoppiato un beccuccio 12 per l’ingresso di vapore V e un beccuccio 14 per l’uscita del vapore V. Il vapore V viene convogliato da un noto tubetto 16 fino ad un recipiente per bevanda calda (non mostrato).

Il corpo 10 ha una cavità interna in cui

è montato traslabile linearmente, lungo un asse X, un otturatore 20;

è montato traslabile linearmente, lungo l’asse X, un percussore 30; e

è montato traslabile linearmente, lungo l’asse X, un cursore 40, ad es. un perno o un alberino.

Il percussore 30 e l’otturatore 20 formano, insieme ad un anello di battuta 26, una valvola per il flusso di vapore V. Una molla 22 spinge l’otturatore 20 contro l’anello di battuta 26, per bloccare a riposo il flusso di vapore V. L’otturatore 20 comprende un (opzionale) anello 24 di materiale elasticamente deformabile (ad es. gomma) che va a contatto con l’anello di battuta 26. Il percussore 30 è montato dentro l’anello di battuta 26 in modo da traslare e spingere il percussore 30 lontano dall’anello di battuta 26 per far passare il vapore V tra l’anello di battuta 26 e l’anello 24 verso l’uscita 14.

Il cursore 40 è montato nel corpo 10 in modo da poter traslare e con una sua estremità toccare e spingere il percussore 30 contro l’otturatore 20. Il cursore 40 è spinto lontano dal percussore 30 da una molla 42, con l’effetto che a riposo il passaggio del vapore V è interdetto e/o che si annullano i giochi meccanici tra il filetto associato alla manopola 52 e quello sul corpo 10.

L’altra estremità del cursore 40, quella opposta al percussore 30, è collegata con un pulsante 50 che funge da primo elemento di controllo per il flusso di vapore V. Basta che un utente, vincendo la resistenza della molla 42, spinga il pulsante 50 verso il corpo 10 per farlo traslare lungo X, e il suo moto traslatorio viene trasferito al cursore 40 che, traslando lungo X, fa allontanare bruscamente l’otturatore 20 dall’anello di battuta 26. Così il vapore V può passare istantaneamente tra l’anello 26 e il percussore 30 per finire nel tubetto 16.

Delle tenute 44 assicurano che il vapore V non oltrepassi la lunghezza del cursore 40 uscendo dal corpo 10 in corrispondenza del pulsante 50.

Opzionalmente l’erogatore MC1 comprende un secondo elemento di controllo, sotto forma di manopola 52. La manopola 52 alloggia scorrevolmente il pulsante 50 ed è a sua volta montata sul corpo 10 per ruotare attorno all’asse X. La manopola 52 comprende allo scopo una boccola filettata 54 (interna o esterna) che si impegna su una boccola filettata 56 del corpo 10 o direttamente su una parte terminale filettata 56 del corpo 10. Allora, ruotando la manopola 52 attorno all’asse X essa può avanzare su un filetto 58 del corpo 10 per avvicinarsi alla valvola suddetta. Ovvero, quando un utente ruota la manopola 52 attorno all’asse X, essa sposta corrispondentemente il cursore 40 lungo X contro il percussore 30. La traslazione del cursore 40 non avviene di scatto ma gradualmente, e gradualmente si distaccano l’anello di battuta 26 e l’anello 24. Allora il flusso di vapore V è controllabile con maggiore precisione.

La precisione di regolazione è migliorata dalla deformazione elastica dell’anello 24, che coadiuva lo spostamento lento del cursore 40 ottenuto con la manopola 52. La deformazione elastica dell’anello 24 contro l’anello 26 crea di fatto una ghigliottina di sbarramento al vapore V che si assottiglia e si apre gradualmente quando l’anello 24 ri-guadagna la forma non compressa.

Una seconda variante di erogatore MC2 è visibile in fig. 4. La variante illustra un diverso accoppiamento tra la manopola 52 e il cursore 40, tra la manopola 52 e il pulsante 50 e tra la manopola 52 e il corpo 10.

Stavolta l’accoppiamento tra la manopola 52 e il cursore 40 avviene fra un filetto 60 presente in una boccola 62 interna alla manopola 52 e un codolo filettato 48 del cursore 40.

Il pulsante 50 è solidale alla manopola 52.

Qui l’accoppiamento tra la manopola 52 e il corpo 10 avviene è sia roto-traslazionale: la manopola 52 può sia ruotare che traslare rispetto al corpo 10. Nell’esempio si usano due boccole contrapposte 90, 92, una sul corpo 10 e una sulla manopola 52, per realizzare l’accoppiamento voluto.

La cinematica risultante per il cursore 40 è la stessa del caso precedente.

Spingendo la manopola 52 e/o il pulsante 50, l’assieme manopola 52-pulsante 50 trasla lungo X, fa traslare il cursore 40 e apre la valvola del vapore come spiegato sopra.

Quando la manopola 52, per azione dell’utente, solo ruota attorno all’asse X, essa ruota sul posto e fa ruotare il filetto 60, il quale sposta corrispondentemente il cursore 40 lungo X contro il percussore 30 per aprire gradualmente la valvola del vapore V come spiegato sopra. Quando la manopola 52 ruota attorno all’asse X, essa stavolta rimane ferma assialmente rispetto al corpo 10, perché la molla 42 la spinge verso l’esterno del corpo 10.

Preferibilmente il cursore 40 e la cavità interna del corpo 10 in cui è alloggiato formano una coppia prismatica, così il cursore 40 può solo traslare senza ruotare.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Erogatore (MC1; MC2) i vapore comprendente: un corpo (10) comprendente un ingresso (12) per vapore, alimentabile da una sorgente esterna di vapore, un'uscita (14) per vapore, un condotto interno per vapore che si estende dentro al corpo tra l’ingresso e l'uscita, e un cursore (40) configurato per aprire o chiudere, tramite una propria traslazione, il condotto rispettivamente permettendo o impedendo il passaggio del vapore attraverso il condotto; un elemento di controllo (50) che è montato in modo linearmente scorrevole per potersi spostare rispetto al corpo (10) con moto traslatorio, collegato al cursore (40) per trasmettergli il proprio moto traslatorio, e configurato per ricevere una forza imposta manualmente dall’esterno dell’erogatore, in modo che venendo traslato da un utente l’elemento di controllo (50) possa controllare il flusso di vapore emesso dall’erogatore.
2. 2. Erogatore secondo la rivendicazione 1, comprendente un elemento elastico (42) montato nel corpo per spingere il cursore in un verso di traslazione che corrisponde al condotto chiuso.
3. 3. Erogatore secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente una valvola (20, 24, 26) interna al corpo disposta lungo il condotto e configurata per bloccare o consentire un flusso di vapore proveniente dalla sorgente; il cursore (40) essendo montato nel corpo in modo da aprire e chiudere la valvola andando in battuta contro quest'ultima.
4. 4. Erogatore secondo una qualsisia rivendicazione precedente, comprendente un secondo elemento di controllo (52), ad es. una manopola, configurato per regolare il flusso di vapore agendo sul cursore (40).
5. 5. Erogatore secondo la rivendicazione 4, in cui il secondo elemento di controllo (52) è montato ruotabile rispetto al corpo (10) ed è accoppiato al cursore (40) in modo da convertire una propria rotazione in un avanzamento lineare del cursore (40).
6. 6. Erogatore secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il primo e secondo elemento di controllo (50, 52) sono montati uno nell’altro in modo che uno possa scorrere linearmente rispetto all’altro, e il secondo elemento di controllo (52) è collegato girevolmente al corpo (10) e collegato al cursore (40) in modo che una rotazione del secondo elemento di controllo (52) sia convertita in un avanzamento lineare del cursore (40).
7. 7. Erogatore secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il primo e secondo elemento di controllo (50, 52) sono solidali, e il secondo elemento di controllo (52) è collegato scorrevolmente e girevolmente al corpo (10) e collegato al cursore (40) in modo che una rotazione del secondo elemento di controllo (52) sia convertita in un avanzamento lineare del cursore.
8. 8. Erogatore secondo la rivendicazione 7, in cui il secondo elemento di controllo (52) e il cursore (40) sono reciprocamente collegati con un accoppiamento vite-madrevite.
9. 9. Erogatore secondo una qualsisia rivendicazione precedente, in cui il cursore e un o ciascun elemento di controllo sono montati traslabili lungo uno stesso asse di traslazione (X).
10. 10. Erogatore secondo una qualsisia rivendicazione precedente, comprendente una valvola sensibile allo spostamento del primo elemento di controllo, la valvola comprendendo un otturatore (20) montato per traslare linearmente nel condotto contro una battuta (26) cooperando con la quale può occludere il condotto, un elemento elastico (22) per forzare l’otturatore contro la battuta (26), un percussore (30) montato traslabile linearmente nel condotto per essere spostabile dal cursore (40) onde spostare l’otturatore (20), ove l’otturatore e/o la battuta comprendono una porzione elasticamente deformabile (24) in corrispondenza della quale possono stare in contatto reciproco per bloccare il flusso di vapore.