IT202100024815A1 - Apparecchiatura per la preparazione di una bevanda tramite infusione di una sostanza alimentare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: APPARECCHIATURA PER LA PREPARAZIONE DI UNA BEVANDA TRAMITE INFUSIONE DI UNA SOSTANZA ALIMENTARE

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in generale il settore della preparazione di bevande e in particolare ha per oggetto una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda tramite infusione di una sostanza alimentare, ad esempio caff? torrefatto e macinato oppure una sostanza solubile.

In generale, le apparecchiature a cui ? rivolta la presente invenzione comprendono un gruppo di infusione che definisce una camera di infusione che, in uso, riceve la sostanza alimentare. In particolare, la sostanza alimentare ? contenuta in una capsula. Il gruppo di infusione, a propria volta, comprende un primo membro e un secondo membro, con il primo membro che ? mobile rispetto al secondo membro tra una posizione di riposo, nella quale il primo membro e il secondo membro sono distanziati tra di loro e la camera di infusione ? aperta, e una posizione di lavoro, nella quale il primo membro e il secondo membro sono accoppiati tra loro e la camera di infusione ? chiusa e pronta per procedere con l?infusione della sostanza alimentare contenuta nella camera di infusione stessa.

A questo scopo, l'apparecchiatura comprende organi di preparazione della bevanda che iniettano una sostanza liquida - in particolare acqua calda e in pressione - nella camera di infusione chiusa, determinando cos? la formazione della bevanda.

La movimentazione del primo membro rispetto al secondo membro, cio? l'apertura e la chiusura della camera di infusione, in alcune apparecchiature note ? attuata manualmente da un utilizzatore attraverso una leva o maniglia che ? azionabile dall'utilizzatore, mentre in altre apparecchiature note ? motorizzata.

Durante la chiusura della camera di infusione, quando il primo membro si trova in prossimit? della posizione di lavoro (cio? in prossimit? del secondo membro), la forza esercitata deve essere sufficientemente elevata per comprimere una guarnizione di tenuta che ? montata sul primo membro o sul secondo membro e che assicura la tenuta della camera di infusione durante l'infusione, cos? da evitare perdite di sostanza liquida iniettata nella camera di infusione o perdite di bevanda. Durante la chiusura della camera di infusione, quindi, la forza da esercitare ? variabile durante il percorso di movimentazione del primo membro e presenta un picco in prossimit? della posizione di lavoro.

La reazione vincolare di tale forza ? scaricata sulla struttura di supporto. Inoltre, durante la preparazione della bevanda la camera di infusione viene pressurizzata dalla sostanza liquida e pertanto il primo membro ? soggetto a una forza in direzione di apertura che ? anch'essa scaricata sulla struttura di supporto.

Gli inventori della presente invenzione hanno osservato che la struttura di supporto, a causa di queste forze ripetute nel corso del tempo che la sollecitano, pu? andare incontro a deformazioni permanenti che compromettono il funzionamento della apparecchiatura. In particolare, il movimento reciproco e le distanze tra i vari componenti interni dell?apparecchiatura vengono alterati e la forza esercitata sulla guarnizione di tenuta pu? non essere pi? sufficiente per ottenere una tenuta adeguata. Questo inconveniente ? particolarmente sentito per apparecchiature in cui il meccanismo di movimentazione del primo membro del gruppo di infusione ? un meccanismo articolato del tipo a ginocchiera, in cui una manovella ? imperniata alla struttura di supporto e una biella ? incernierata alla manovella e al primo membro. Questo meccanismo di movimentazione, infatti, esercita una forza massima in corrispondenza di una sua estensione massima e di conseguenza un piccolo allontanamento dell'intero meccanismo dal secondo membro del gruppo di infusione pu? compromettere sensibilmente la capacit? di esercitare la forza richiesta sulla guarnizione di tenuta.

L'inconveniente ? ulteriormente aggravato se la struttura di supporto ? realizzata in un materiale a basso costo e con scarse prestazioni meccaniche come ad esempio materiali plastici che sono solitamente utilizzati per le apparecchiature note.

In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione ? realizzare una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda che consenta di superare l'inconveniente sopra menzionato o che almeno offra una soluzione alternativa a quelle note.

Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda in accordo con quanto definito nella rivendicazione indipendente 1. Forme particolari di realizzazione della presente invenzione sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la struttura di supporto della apparecchiatura comprende una intelaiatura avente due fianchi opposti sui quali due elementi di rinforzo sono rispettivamente montati. Il secondo membro del gruppo di infusione ? fissato ai due elementi di rinforzo e un albero di imperniamento della manovella del meccanismo articolato ? vincolato ai due elementi di rinforzo. In questo modo, i due elementi di rinforzo oppongono resistenza a una forza che tende ad allontanare l'albero dal secondo membro quando il primo membro e il secondo membro sono accoppiati l?uno all?altro, cio? durante la compressione della guarnizione di tenuta e anche quando la camera di infusione ? pressurizzata.

In sostanza, le forze sopra discusse vengono scaricate sugli elementi di rinforzo invece che sull'intera struttura di supporto e di conseguenza l'utilizzo di materiale pi? costoso e pi? resistente pu? essere limitato ai soli elementi di rinforzo, mentre il resto della struttura di supporto - che non deve resistere a tali forze - pu? essere in materiale plastico con minori prestazioni meccaniche.

Nello specifico, gli elementi di supporto sono elementi di irrigidimento che hanno una rigidezza maggiore rispetto alla rigidezza del resto della struttura di supporto (cio? rispetto alla rigidezza della intelaiatura). Ad esempio, gli elementi di supporto possono essere piastre di materiale metallico. In altre parole, gli elementi di rinforzo permettono di rendere pi? rigida la struttura di supporto e assorbono le forze che il meccanismo articolato scarica sui fianchi della struttura di supporto.

Secondo un aspetto di alcune forme di realizzazione della presente invenzione, il secondo membro del gruppo di infusione ? fissato a ognuno dei due elementi di rinforzo in corrispondenza di almeno due punti di fissaggio distanziati tra loro.

In una forma di realizzazione, il secondo membro ? fissato tramite almeno una barra che si estende tra i due elementi di rinforzo attraversando il secondo membro. Ci? ? utile in quanto la barra permette di fissare tra loro i due elementi di rinforzo creando cos? sostanzialmente un ulteriore telaio rigido. In un?altra forma di realizzazione, il secondo membro ? fissato tramite una coppia di viti per ognuno degli elementi di rinforzo. Ci? ? utile in quanto l?apparecchiatura risulta essere facilmente smontabile, ad esempio per la sostituzione di un componente interno.

Secondo un ulteriore aspetto di alcune forme di realizzazione della presente invenzione, l?apparecchiatura comprende un meccanismo articolato che ha una biella conformata in modo tale da avere una estremit? libera in appoggio alla struttura di supporto quando il primo membro ? nella posizione di lavoro, determinando un fine corsa del movimento del meccanismo articolato. Ci? risulta essere vantaggioso in quanto definisce in modo preciso la posizione del meccanismo articolato a cui corrisponde la posizione di lavoro e inoltre pu? rendere l?apparecchiatura pi? stabile durante la preparazione e l?erogazione della bevanda.

In particolare, quando il primo membro ? nella posizione di lavoro il meccanismo articolato si trova oltre il suo punto morto. Ci? ? utile in quanto un movimento indesiderato del primo membro, dovuto all?aumento della pressione nella camera di infusione chiusa, ? impedito dall?estremit? libera in appoggio alla struttura di supporto.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda, illustrate negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra una vista assonometrica in esploso di una prima forma di realizzazione di una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda secondo la presente invenzione, in una posizione chiusa;

- la figura 2 mostra una vista laterale dell?apparecchiatura di figura 1;

- la figura 3 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1, sezionata secondo la linea di sezione III-III in figura 2;

- la figura 4 mostra una vista in sezione orizzontale dell?apparecchiatura di figura 1, sezionata secondo la linea di sezione IV-IV in figura 2;

- la figura 5 mostra una vista in sezione orizzontale dell?apparecchiatura di figura 1, sezionata secondo la linea di sezione V-V in figura 2;

- la figura 6 mostra una vista dall?alto dell?apparecchiatura di figura 1 in una posizione aperta, con alcuni elementi rimossi per meglio evidenziarne altri; - la figura 7 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione aperta, sezionata secondo la linea di sezione VII-VII in figura 6;

- la figura 8 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione aperta, sezionata secondo la linea di sezione VIII-VIII in figura 6;

- la figura 9 mostra una vista dall?alto dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione chiusa, con alcuni elementi rimossi per meglio evidenziarne altri; - la figura 10 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione chiusa, sezionata secondo la linea di sezione X-X in figura 9;

- la figura 11 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione chiusa, sezionata secondo la linea di sezione XI-XI in figura 9;

- la figura 12 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 in una prima posizione intermedia, sezionata secondo la linea di sezione XI-XI in figura 9;

- la figura 13 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 1 in una seconda posizione intermedia, sezionata secondo la linea di sezione XI-XI in figura 9;

- la figura 14 mostra una vista laterale schematica dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione aperta;

- la figura 15 mostra una vista laterale schematica dell?apparecchiatura di figura 1 nella posizione chiusa;

- la figura 16 mostra una vista assonometrica in esploso di una seconda forma di realizzazione di una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda secondo la presente invenzione, in una posizione chiusa;

- la figura 17 mostra una vista laterale dell?apparecchiatura di figura 16; - la figura 18 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 16, sezionata secondo la linea di sezione XVIII-XVIII in figura 17; - la figura 19 mostra una vista in sezione orizzontale dell?apparecchiatura di figura 16, sezionata secondo la linea di sezione XIX-XIX in figura 17;

- la figura 20 mostra una vista in sezione orizzontale dell?apparecchiatura di figura 16, sezionata secondo la linea di sezione XX-XX in figura 17;

- la figura 21 mostra una vista laterale dell?apparecchiatura di figura 16, con alcuni elementi rimossi per meglio evidenziarne altri;

- la figura 22 mostra una vista assonometrica di una porzione dell?apparecchiatura di figura 16, con alcuni elementi rimossi;

- la figura 23 mostra una vista in sezione verticale dell?apparecchiatura di figura 16 sezionata secondo la linea di sezione XXIII-XXIII in figura 21, con alcuni elementi rimossi.

Nelle figure allegate, una apparecchiatura per la preparazione di una bevanda in accordo con la presente invenzione ? stata globalmente indicata con il numero di riferimento 1.

Si fa presente che quanto mostrato nelle figure non corrisponde a una apparecchiatura 1 completa, ma solo a quanto necessario per illustrare la presente invenzione. Infatti le figure non mostrano un involucro esterno dell?apparecchiatura (che ? invece presente nelle apparecchiature da commercializzare) e alcuni altri componenti sono stati rimossi per mettere maggiormente in evidenza quanto di interesse per la presente invenzione. Si sottolinea inoltre che le figure e la seguente descrizione fanno riferimento ad apparecchiature comunemente indicate come ?a gruppo orizzontale?, in cui cio? il movimento di un primo membro di un gruppo di infusione avviene lungo un asse sostanzialmente orizzontale (o eventualmente poco obliquo rispetto alla direzione orizzontale). Tuttavia, la presente invenzione pu? trovare applicazione anche in apparecchiature diverse, come ad esempio in apparecchiature comunemente indicate come ?a gruppo verticale?, in cui cio? il movimento del primo membro avviene lungo un asse sostanzialmente verticale (o eventualmente poco obliquo rispetto alla direzione verticale). L?apparecchiatura 1 permette di ottenere la bevanda tramite infusione di una sostanza alimentare, che pu? essere ad esempio polvere di caff? torrefatto e macinato o una sostanza solubile. Nelle forme di realizzazione illustrate l?apparecchiatura 1 utilizza una capsula 9, in particolare una capsula 9 monouso, che contiene al suo interno la sostanza alimentare. Si fa presente che con il termine ?capsula? si intende anche una cialda, una cartuccia o un simile oggetto in cui la sostanza alimentare ? racchiusa in un involucro. In forme di realizzazione alternative la sostanza alimentare non ? racchiusa da alcun involucro e pu? essere inserita direttamente in una camera di infusione dell?apparecchiatura 1.

Innanzitutto, l?apparecchiatura 1 comprende una struttura di supporto 2, configurata per supportare i componenti interni dell?apparecchiatura 1. Tale struttura di supporto 2 comprende una intelaiatura 20 che ha un primo fianco 21 e un secondo fianco 22, che sono opposti l?uno all?altro. In sostanza, il primo fianco 21 e il secondo fianco 22 si trovano da parti opposte rispetto a un piano longitudinale 200 della apparecchiatura 1. In particolare il primo fianco 21 e il secondo fianco 22 si sviluppano parallelamente tra loro. Uno dei due fianchi (che ? il primo fianco 21) ? ben visibile sia in figura 1 per una prima forma di realizzazione dell?apparecchiatura 1, sia in figura 16 per una seconda forma di realizzazione dell?apparecchiatura 1. Si fa presente che l'intelaiatura 20 pu? essere un corpo sostanzialmente scatolare, formato da pareti che delimitano un volume interno.

Secondo la presente invenzione, la struttura di supporto 2 comprende inoltre un primo elemento di rinforzo 23 e un secondo elemento di rinforzo 24 che sono montati rispettivamente al primo fianco 21 e al secondo fianco 22 dell?intelaiatura 20. Questi elementi verranno maggiormente descritti nel seguito.

L'apparecchiatura 1 comprende un involucro esterno (non mostrato) che racchiude e protegge i componenti interni dell?apparecchiatura 1. L?involucro esterno pu? essere fissato in modo rimovibile alla struttura di supporto 2, per facilitare ad esempio la sostituzione di componenti interni, oppure l?involucro esterno pu? formare una parte della struttura di supporto 2.

Analogamente alle apparecchiature note l?apparecchiatura 1 comprende un gruppo di infusione 3, che ? alloggiato tra il primo fianco 21 e il secondo fianco 22 dell?intelaiatura 20 e che definisce una camera di infusione 30 destinata a ricevere la sostanza alimentare. In particolare, la camera di infusione 30 ? configurata per ricevere la capsula 9.

A sua volta, il gruppo di infusione 3 comprende un primo membro 31 e un secondo membro 32. Il secondo membro 32 ? fisso e stazionario rispetto alla struttura di supporto 2 ed ? fissato al primo elemento di rinforzo 23 e al secondo elemento di rinforzo 24. Il primo membro 31 ? mobile rispetto al secondo membro 32 tra una posizione di riposo e una posizione di lavoro. Quando il primo membro 31 ? nella posizione di riposo - figure da 6 a 8 - il primo membro 31 e il secondo membro 32 sono distanziati tra loro e la camera di infusione 30 ? aperta e consente, in uso, l?inserimento della sostanza alimentare (in particolare, della capsula 9) nella camera di infusione 30 o la rimozione della sostanza alimentare (in particolare, della capsula 9) dalla camera di infusione 30. Quando il primo membro 31 ? nella posizione di lavoro, come mostrato nelle figure da 9 a 11, il primo membro 31 e il secondo membro 32 sono accoppiati l?uno all?altro e la camera di infusione 30 ? chiusa. Nelle figure sono illustrate inoltre due posizioni intermedie -figure 12 e 13 - tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro.

In sostanza: quando il primo membro 31 ? nella posizione di riposo, la camera di infusione 30 ? aperta e la preparazione della bevanda deve ancora iniziare (in questo caso la capsula 9 deve essere inserita / ? appena stata inserita nella camera di infusione 30 aperta) oppure ? terminata (in questo caso la capsula 9 gi? usata deve essere rimossa dalla camera di infusione 30 aperta); quando il primo membro 31 ? nella posizione di lavoro e la capsula 9 ? all?interno della camera di infusione 30, la camera di infusione 30 ? chiusa e l?apparecchiatura 1 pu? preparare la bevanda.

La tenuta idraulica della camera di infusione 30 ? ottenuta tramite una guarnizione di tenuta 44 che ? compressa quando il primo membro 31 ? nella posizione di lavoro. La guarnizione di tenuta 44 ? montata su almeno uno tra il primo membro 31 e il secondo membro 32. Nelle forme di realizzazione illustrate la guarnizione di tenuta 44 ? montata sul primo membro 31, che pertanto ? un corpo porta-guarnizione. Nelle forme di realizzazione illustrate, inoltre, il secondo membro 32 presenta un alloggiamento 320 per alloggiare la capsula 9 inserita nella camera di infusione 30.

L'apparecchiatura 1 comprende inoltre organi di preparazione della bevanda, che sono configurati per alimentare la sostanza liquida (ad esempio, acqua calda e in pressione) attraverso la sostanza alimentare (in particolare contenuta nella capsula 9), e un erogatore 12 per erogare la bevanda preparata. Nello specifico, gli organi di preparazione della bevanda comprendono ad esempio: un serbatoio per contenere la sostanza liquida; una pompa per movimentare la sostanza liquida; una caldaia per riscaldare la sostanza liquida; tubazioni di alimentazione per alimentare la sostanza liquida alla camera di infusione 30 (e alla capsula 9).

Nelle forme di realizzazione illustrate, l?erogatore 12 ? sostanzialmente un corpo tubolare che presenta una camera interna con una apertura di erogazione in una regione di fondo della camera interna.

Il gruppo di infusione 3 comprende altri componenti che sono gi? noti di per s? e non sono ulteriormente descritti, come: elementi di trattenimento 14 per ricevere una flangia 93 della capsula 9 inserita nella camera di infusione 30 aperta e per trattenere la capsula durante la chiusura della camera di infusione; espulsori 15 per spingere la capsula fuori dell?alloggiamento 320 durante l'apertura della camera di infusione 30; un primo perforatore 131, associato al primo membro 31 del gruppo di infusione 3, che ? configurato per perforare una parete di sommit? 91 della capsula 9, creando cos? una prima apertura per l?iniezione della sostanza liquida nella capsula 9 da parte degli organi di preparazione della bevanda; un secondo perforatore 132, associato al secondo membro 32, che ? configurato per perforare una parete di fondo 92 della capsula 9, creando una seconda apertura per consentire la fuoriuscita della bevanda da erogare, la quale viene trasferita all'erogatore 12 tramite tubazioni di scarico. Sia il primo perforatore 131 che il secondo perforatore 132 sono visibili in figura 5, nella quale il primo membro 31 si trova nella posizione di lavoro (si fa presente tuttavia che la figura 5 non mostra la capsula 9 all?interno della camera di infusione 30).

L?apparecchiatura 1 comprende inoltre un meccanismo articolato 4 per movimentare il primo membro 31 tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro. Il meccanismo articolato 4 comprende una manovella 43 che ? imperniata alla struttura di supporto 2 tramite un albero 211 che definisce un primo asse di rotazione 210, attorno al quale ruota la manovella 43. Il meccanismo articolato 4 comprende inoltre una biella 41 che ? incernierata al primo membro 31 del gruppo di infusione 3 su un primo asse di cerniera 410 ed ? incernierata alla manovella 43 su un secondo asse di cerniera 420. Ad esempio, la lunghezza della manovella 43 tra il primo asse di rotazione 210 e il secondo asse di cerniera 420 ? di 38 mm; la lunghezza della biella 41 tra il primo asse di cerniera 410 e il secondo asse di cerniera 420 ? di 47,5 mm.

In sostanza, la manovella 43 e la biella 41 formano un meccanismo a ginocchiera, il quale converte il movimento rotazionale della manovella 43 in un movimento traslazionale del primo membro 31: ad ogni posizione angolare della manovella 43 attorno al primo asse di rotazione 210 corrisponde una rispettiva posizione del primo membro 31 nel suo percorso tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro. Analoghi meccanismi a ginocchiera sono gi? noti di per s?.

Secondo la presente invenzione, il secondo membro 32 ? fissato al primo elemento di rinforzo 23 e al secondo elemento di rinforzo 24 - come gi? indicato sopra - e inoltre l'albero 211 della manovella 43 ? vincolato al primo elemento di rinforzo 23 e al secondo elemento di rinforzo 24.

Il secondo membro 32 e l'albero 211 sono vincolati tra loro dagli elementi di rinforzo 23, 24, sui quali si scaricano le sollecitazioni che si producono durante la chiusura della camera di infusione 30, in particolare quando la guarnizione di tenuta 44 viene compressa. In sostanza, il primo elemento di rinforzo 23 e il secondo elemento di rinforzo 24 oppongono resistenza a una forza che tende ad allontanare l?albero 211 dal secondo membro 32, quando il primo membro 31 e il secondo membro 32 sono accoppiati l'uno all'altro. Tale forza ? la reazione della guarnizione di tenuta 44 compressa e inoltre pu? essere la spinta in direzione di apertura che il primo membro 31 riceve quando la camera di infusione 30 ? in pressione. Grazie agli elementi di rinforzo 23, 24, la struttura di supporto 2 ? meno deformabile e permette di mantenere nel tempo la distanza di progetto tra il secondo membro 32 e l'albero 211.

In particolare, il primo elemento di rinforzo 23 e il secondo elemento di rinforzo 24 sono elementi di irrigidimento che hanno una rigidezza maggiore di una rigidezza dell?intelaiatura 20 della struttura di supporto 2. Ad esempio, il primo elemento di rinforzo 23 e il secondo elemento di rinforzo 24 sono in materiale metallico (in particolare in acciaio, in alluminio o in lega di alluminio), mentre l?intelaiatura 20 ? almeno in parte in materiale plastico (ad esempio in ABS).

Ci? ? utile perch? consente di limitare l'uso di materiale pi? performante e pi? costoso, impiegandolo solo nelle regioni della struttura di supporto che sono maggiormente sollecitate, mentre il resto della struttura di supporto ? realizzabile in materiale meno costoso e pi? leggero.

Nelle forme di realizzazione illustrate, gli elementi di rinforzo 23, 24 sono piastre o sono elementi sagomati ricavati da piastre.

Nella prima forma di realizzazione mostrata nelle figure da 1 a 15, ciascun elemento di rinforzo 23, 24 ? una piastra con forma sostanzialmente poligonale, ad esempio a quadrilatero. La piastra inoltre ha una apertura 28 che riceve alcuni elementi sporgenti dal rispettivo fianco dell'intelaiatura (si tratta di un aspetto del tutto opzionale).

Nelle forme di realizzazione illustrate, il secondo membro 32 ? fissato al primo elemento di rinforzo 23 in almeno due punti di fissaggio tra loro distanziati ed ? fissato al secondo elemento di rinforzo 24 in almeno altri due punti di fissaggio tra loro distanziati. Il fissaggio in due punti distanziati ? utile per impedire che il secondo membro 32 possa oscillare o ruotare rispetto al rispettivo elemento di rinforzo 23, 24.

Nella forma di realizzazione delle figure da 1 a 15, almeno un foro passante 26 ? ricavato nel secondo membro 32, tra il primo fianco 21 e il secondo fianco 22. Una barra 263 ? alloggiata nel foro passante 26 e si estende dal primo elemento di rinforzo 23 al secondo elemento di rinforzo 24 attraversando il secondo membro 32. In questo modo il secondo membro 32 ? fissato al primo elemento di rinforzo 23 e al secondo elemento di rinforzo 24 dalla barra 263. Uno sfilamento della barra 263 dal foro passante 26 ? impedito ad esempio da anelli Seeger montati alle estremit? della barra 263. Nello specifico, due fori passanti 26 tra loro distanziati sono ricavati nel secondo membro 32 e il fissaggio ? ottenuto tramite due barre 263, ciascuna in un rispettivo foro passante 26.

Per vincolare l'albero 211, il primo elemento di rinforzo 23 e il secondo elemento di rinforzo 24 hanno ciascuno una sede 27 che alloggia una rispettiva porzione di estremit? dell?albero 211. Pi? nel dettaglio, la sede 27 ? una apertura passante. La sede 27 pu? avere una forma oblunga e pu? avere dimensioni maggiori della sezione trasversale dell'albero 211; in questi casi l'albero 211 ? vincolato nella sede 27 in modo tale che, almeno durante la chiusura della camera di infusione 30, l'albero 211 sia a contatto con il bordo della sede 27 che ? pi? lontano dal secondo membro 32. Infatti, il primo elemento di rinforzo 23 e il secondo elemento di rinforzo 24 devono opporre resistenza a una forza che tende ad allontanare l'albero 211 dal secondo membro 32, ma non ? richiesto che oppongano resistenza anche a una forza in direzione contraria.

Nelle forme di realizzazione illustrate, la movimentazione del primo membro 31 tra la posizione di riposo (figura 14) e la posizione di lavoro (figura 15), e viceversa, ? attuata manualmente da un utilizzatore tramite una leva 11 (in sostanza, una maniglia). Si fa presente che in altre forme di realizzazione la movimentazione del primo membro 31 pu? essere motorizzata ed eventualmente automatizzata.

La leva 11 ? impernata alla struttura di supporto 2, ad esempio tramite un albero di collegamento 222 che definisce un secondo asse di rotazione 220. In una posizione di apertura la leva 11 ? disposta lungo una direzione sostanzialmente verticale, mentre in una posizione di chiusura la leva 11 ? disposta lungo una direzione sostanzialmente orizzontale. Nelle posizioni intermedie comprese tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura, come quelle mostrate nelle figure 12 e 13, la leva 11 assume posizioni angolari che sono comprese tra quella verticale e quella orizzontale. Il movimento della leva 11 copre quindi un angolo sostanzialmente pari a 90?. La leva 11 ? posizionata nella parte superiore dell?apparecchiatura 1 ed ? configurata per essere sporgente e visibile rispetto all?involucro esterno. La leva 11 ha una zona di presa 111 configurata per essere impugnata dall?utilizzatore; la zona di presa 111 si trova dalla parte opposta rispetto alla parte imperniata alla struttura di supporto 2 e pu? essere sporgente - come mostrato nella forma di realizzazione di figura 1 - o rialzata - come mostrato nella forma di realizzazione di figura 16 - rispetto al resto dell?apparecchiatura 1 in modo tale da agevolarne l?impugnatura.

La leva 11 ? collegata al meccanismo articolato 4 da una biella di collegamento 42 che ? incernierata sia alla leva 11, su un terzo asse di cerniera 430, sia al meccanismo articolato 4 sul secondo asse di cerniera 420. In particolare, il primo asse di cerniera 410, il secondo asse di cerniera 420 e il terzo asse di cerniera 430 sono paralleli tra loro e sono distanziati l?uno dall?altro. Tramite la biella di collegamento 42, la leva 11 trasmette la forza al meccanismo a ginocchiera in corrispondenza dello snodo tra la manovella 43 e la biella 41.

Il meccanismo articolato 4 trasmette il movimento della leva 11 al primo membro 31, cosicch? a una determinata posizione angolare della leva 11 corrisponda una determinata posizione del primo membro 31 rispetto al secondo membro 32. Nelle figure 12 e 13 sono mostrate rispettivamente una prima posizione intermedia e una seconda posizione intermedia della leva 11 (che ? rappresentata solamente in parte), alle quali corrispondono due posizioni diverse del primo membro 31 rispetto al secondo membro 32: un movimento della leva 11 verso la posizione di chiusura determina un avvicinamento del primo membro 31 al secondo membro 32, quindi verso la posizione di lavoro; un movimento della leva 11 dalla posizione di chiusura determina un allontanamento del primo membro 31 dal secondo membro 32, quindi verso la posizione di riposo.

Per mostrare al meglio la conformazione del meccanismo articolato 4, nelle figure schematiche 14 e 15 sono illustrate con linee tratteggiate le porzioni del meccanismo articolato 4 che non sarebbero visibili perch? nascoste. In particolare, la manovella 43 e la biella 41 formano il meccanismo a ginocchiera, il quale converte il movimento rotazionale della leva 11 in un movimento traslazionale del primo membro 31: ad ogni posizione angolare intermedia (quindi ad ogni posizione della leva 11 compresa tra la posizione di apertura e la posizione di chiusura), corrisponde una diversa posizione angolare sia della manovella 43 che della biella 41.

Il primo asse di rotazione 210 e il primo asse di cerniera 410 sono su un piano di giacitura 81, che nelle forme di realizzazione mostrate ? sostanzialmente orizzontale. Quando il primo membro 31 ? nella posizione di lavoro (e quindi la leva 11 ? nella posizione di chiusura), il secondo asse di cerniera 420 ? posizionato al di sotto del piano di giacitura 81. Con l?espressione ?al di sotto? si intende che, in una vista laterale dell?apparecchiatura 1 come quella mostrata in figura 10, il secondo asse di cerniera 420 ? interposto tra il piano di giacitura 81 e una parete di base 25 della struttura di supporto 2. La parete di base 25 ? configurata per essere appoggiata ad una superficie per il normale utilizzo dell?apparecchiatura 1.

Quando il primo membro 31 ? nella posizione di riposo (e quindi la leva 11 ? nella posizione di apertura), il secondo asse di cerniera 420 ? posizionato sopra il piano di giacitura 81. Durante il movimento dalla posizione di riposo alla posizione di lavoro, pertanto, il secondo asse di cerniera 420 passa da sopra il piano di giacitura 81 a sotto il piano di giacitura 81. In pratica, il meccanismo a ginocchiera del meccanismo articolato 4 supera un punto morto del suo movimento, in cui il punto morto corrisponde alla posizione in cui il primo asse di rotazione 210, il primo asse di cerniera 410 e il secondo asse di cerniera 420 giacciono sullo stesso piano di giacitura 81. Il punto morto corrisponde a una posizione in cui la distanza tra il primo asse di rotazione 210 e il primo asse di cerniera 410 ? massima, cio? a una posizione di massima estensione del meccanismo a ginocchiera.

La figura 10 mostra il primo piano di giacitura 81 come un primo segmento che unisce il primo asse di rotazione 210 e il primo asse di cerniera 410; un secondo segmento 82 unisce il secondo asse di cerniera 420 e il primo asse di rotazione 210; un terzo segmento 83 unisce il secondo asse di cerniera 420 e il primo asse di cerniera 410.

Nella posizione di lavoro, cio? quando la camera di infusione ? chiusa, il punto morto viene superato solo leggermente dal meccanismo articolato 4. Con il termine ?leggermente? si intende che il meccanismo articolato 4 si trova in una posizione assai prossima al punto morto: ad esempio, il secondo segmento 82 forma un angolo di circa 3? con il piano di giacitura 81, il terzo segmento 83 forma un angolo di circa 2? con il piano di giacitura 81. Il secondo segmento 82 e il terzo segmento 83 formano tra loro un angolo di circa 175? (si tenga presente che al punto morto tale angolo ? di 180?. Nell'esempio illustrato, tale angolo ? di circa 40? nella posizione di riposo). Nell'ambito della presente descrizione, con "leggermente" si pu? intendere che l'angolo tra il secondo segmento 82 e il terzo segmento 83 nella posizione di lavoro ? compreso tra 170? e 180?, cio? gli angoli che il secondo segmento 82 e il terzo segmento 83 formano con il piano di giacitura 81 sono piccoli e nell'ordine di pochi gradi (indicativamente, meno di 5?).

Nella forma di realizzazione illustrata, nella posizione di lavoro il secondo asse di cerniera 420 ha una distanza di 2 mm dal piano di giacitura 81.

Una posizione di lavoro molto vicina al punto morto ? vantaggiosa perch? la compressione della guarnizione di tenuta 44 nella posizione di lavoro ? molto prossima alla compressione massima che si ha al punto morto, dunque la guarnizione di tenuta 44 non deve essere sovradimensionata e la forza da esercitare durante la chiusura della camera di infusione non ? inutilmente elevata. Infatti, la forza massima viene esercitata in corrispondenza del punto morto - dove la guarnizione ? pi? compressa elasticamente - e dunque, a parit? di compressione della guarnizione nella posizione di lavoro, pi? la posizione di lavoro ? lontana dal punto morto, maggiore ? il valore della forza massima da esercitare per superare il punto morto verso la posizione di lavoro.

Nella apparecchiatura 1 secondo la presente invenzione, la possibilit? di avere una posizione di lavoro molto vicina al punto morto ? legata anche alla presenza degli elementi di rinforzo 23, 24 che irrigidiscono la struttura di supporto 2. Essi infatti permettono di mantenere inalterata la distanza tra il primo asse di rotazione 210 e il secondo membro 32; di conseguenza, la corretta compressione della guarnizione non ? compromessa dalla progressiva deformazione dei fianchi della apparecchiatura, come invece pu? accadere per una struttura di supporto poco rigida.

Come mostrato in particolare nelle figure 7 e 10, la biella 41 comprende un primo tratto 411 che si estende tra il primo asse di cerniera 410 e il secondo asse di cerniera 420 e inoltre comprende un secondo tratto 412 che si estende tra il secondo asse di cerniera 420 e una estremit? libera 414. Il secondo tratto 412 si estende lungo una direzione che forma un angolo con una direzione di estensione (corrispondente al terzo segmento 83) del primo tratto 411 tra il primo asse di cerniera 410 e il secondo asse di cerniera 420. L?estremit? libera 414 ? in appoggio alla struttura di supporto 2 (in particolare, a una faccia interna della parete di base 25) quando il primo membro 31 ? nella posizione di lavoro. Ci? determina un fine corsa del movimento del meccanismo articolato 4: il meccanismo articolato 4 ha superato il suo punto morto, la camera di infusione 30 ? chiusa, l?estremit? libera 414 ? in appoggio alla struttura di supporto 2 e dunque il meccanismo articolato 4 non pu? andare oltre questo punto. In pratica, il secondo tratto 412 ? una gamba della biella 41 e l'estremit? libera 414 ? un suo piede di appoggio.

Definendo in modo preciso il fine corsa del movimento del meccanismo articolato 4, ci? consente di assicurare che il primo membro 31 sia nella corretta posizione di lavoro e che la camera di infusione 30 sia chiusa con il corretto grado di compressione della guarnizione di tenuta 44. Inoltre l'estremit? libera 414 in appoggio alla struttura di supporto 2 ? utile per evitare movimenti indesiderati del primo membro 31 sotto l'azione della pressione nella camera di infusione 30, pertanto ? utile per mantenere la camera di infusione 30 completamente chiusa durante la preparazione della bevanda. Nelle forme di realizzazione illustrate, l?angolo tra le direzioni lungo le quali si estendono rispettivamente il primo tratto 411 e il secondo tratto 412 della biella 41, ? un angolo acuto (ad esempio, ? un angolo di 70?) e la biella 41 del meccanismo articolato 4 ha una forma sostanzialmente a ?7?. In pratica, il secondo tratto 412 forma un angolo acuto con il primo tratto 411. Proiettando l'estremit? libera 414 sul terzo segmento 83, tale proiezione ? in una posizione interposta tra il primo asse di cerniera 410 e il secondo asse di cerniera 420. Ci? ? utile per conseguire un fine corsa ancora pi? stabile nella posizione chiusa.

L'estremit? libera 414 appoggia sulla struttura di supporto 2 con una faccia (cio? con una superficie), non con un bordo. A questo scopo, tale faccia non ? parallela al terzo segmento 83 ed ? invece inclinata rispetto al terzo segmento 83 con un angolo che ? correlato all'angolo che, nella posizione di lavoro, il secondo segmento 83 forma con il piano di giacitura 81. Ci? ? utile per distribuire meglio la forza che la biella 41 scarica sulla struttura di supporto 2.

Nello specifico, l?apparecchiatura 1 comprende due meccanismi articolati 4, ciascuno ad un rispettivo fianco dell'apparecchiatura 1 e operanti in parallelo.

I due meccanismi articolati 4 condividono il medesimo albero 211 (dunque hanno lo stesso primo asse di rotazione 210) e hanno gli stessi primo asse di cerniera 410 e secondo asse di cerniera 420. La biella di collegamento 42 ? imperniata sul secondo asse di cerniera 420 (in particolare, su un rispettivo albero che unisce i due meccanismi articolati 4) in posizione interposta tra i due meccanismi articolati 4.

Una soluzione di questo tipo permette di distribuire in modo simmetrico gli sforzi ai quali l'apparecchiatura 1 ? soggetta durante l'apertura e la chiusura della camera di infusione 30.

Nelle forme di realizzazione illustrate, ciascun meccanismo articolato 4 comprende due manovelle 43 incernierate a una stessa biella 41 che ? posizionata tra le due manovelle 43.

Le figure da 16 a 23 mostrano una seconda forma di realizzazione della apparecchiatura 1. Essa si differenzia dalla forma di realizzazione delle figure da 1 a 15 per quanto riguarda gli elementi di rinforzo 23, 24: nella seconda forma di realizzazione gli elementi di rinforzo 23, 24 hanno una forma a ?T?, con il corpo della ?T? che ? disposto sostanzialmente orizzontale e con la testa della ?T? disposta sostanzialmente verticale. Il corpo della "T" ? alloggiato tra due nervature 29 che sporgono dal rispettivo fianco 21, 22 della intelaiatura 20 della struttura di supporto 2. Inoltre, il secondo membro 32 del gruppo di infusione 3 ? fissato al primo elemento di rinforzo 23 e al secondo elemento di rinforzo 24 da rispettive coppie di viti 261, 262. A differenza della prima forma di realizzazione, pertanto, nella seconda forma di realizzazione i due elementi di rinforzo 23, 24 non sono direttamente fissati tra loro.

Si fa presente che queste due differenze sono indipendenti l'una dall'altra e pertanto, in altre forme di realizzazione, solo una di esse potrebbe essere presente.

Nel seguito viene descritta la procedura per la preparazione della bevanda con l'apparecchiatura 1 che utilizza una capsula 9, con riferimento in particolare ai reciproci movimenti degli elementi del meccanismo articolato 4.

Partendo dalla posizione di apertura della leva 11 in cui la camera di infusione 30 ? aperta, mostrata nelle figure dalla 6 alla 8, l?utilizzatore inserisce una capsula 9 nella camera di infusione 30. In particolare, la flangia 93 della capsula 9 viene alloggiata all?interno di scanalature ricavate negli elementi di trattenimento 14. Agendo sulla leva 11 e movimentandola verso la posizione di chiusura, l?utilizzatore fa spostare il primo membro 31 dalla posizione di riposo verso la posizione di lavoro: la leva 11 ? collegata alla biella di collegamento 42, la quale a propria volta ? incernierata al meccanismo a ginocchiera; la rototraslazione della biella di collegamento 42 determina la rotazione della manovella 43 attorno al primo asse di rotazione 210, la rototraslazione della biella 41 e la traslazione del primo membro 31. In particolare, la componente traslante ? determinata dal fatto che la biella 41 ? incernierata al primo membro 31, il quale ? vincolato ad una traslazione, ad esempio su una guida. In prossimit? della posizione di chiusura, ma prima del suo raggiungimento, la manovella 43 e la biella 41 sono allineate e il meccanismo a ginocchiera ha raggiunto il punto morto. Un piccolo movimento finale della leva 11 determina il superamento del punto morto e il raggiungimento della posizione chiusa, in cui l?estremit? libera 414 ? in appoggio sulla struttura di supporto 2 e definisce dunque il fine corsa del movimento.

Il movimento opposto, dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura, si svolge corrispondentemente in modo inverso rispetto a quanto descritto. L?invenzione cos? concepita ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Apparecchiatura (1) per la preparazione di una bevanda tramite il passaggio di una sostanza liquida attraverso una sostanza alimentare, l?apparecchiatura (1) comprendendo:

- una struttura di supporto (2) comprendente una intelaiatura (20) avente un primo fianco (21) e un secondo fianco (22) opposti l?uno all?altro;

- un gruppo di infusione (3) che ? alloggiato tra il primo fianco (21) e il secondo fianco (22) dell'intelaiatura (20) e che definisce una camera di infusione (30) destinata a ricevere la sostanza alimentare, il gruppo di infusione (3) comprendendo un primo membro (31) e un secondo membro (32), il secondo membro (32) essendo fisso e stazionario rispetto alla struttura di supporto (2), il primo membro (31) essendo mobile rispetto al secondo membro (32) tra una posizione di riposo, in cui il primo membro (31) e il secondo membro (32) sono distanziati tra loro e la camera di infusione (30) ? aperta e consente, in uso, l?inserimento della sostanza alimentare nella camera di infusione (30) o la rimozione della sostanza alimentare dalla camera di infusione (30), e una posizione di lavoro, in cui il primo membro (31) e il secondo membro (32) sono accoppiati l?uno all?altro e la camera di infusione (30) ? chiusa;

- organi di preparazione della bevanda e un erogatore (12), che sono configurati per alimentare la sostanza liquida attraverso la sostanza alimentare e per erogare la bevanda preparata;

- un meccanismo articolato (4) per movimentare il primo membro (31) tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro, il meccanismo articolato (4) comprendendo una manovella (43), che ? imperniata alla struttura di supporto (2) tramite un albero (211), e una biella (41), che ? incernierata al primo membro (31) del gruppo di infusione (3) su un primo asse di cerniera (410) ed ? incernierata alla manovella (43) su un secondo asse di cerniera (420);

in cui la struttura di supporto (2) comprende un primo elemento di rinforzo (23) e un secondo elemento di rinforzo (24) che sono montati rispettivamente al primo fianco (21) e al secondo fianco (22) dell'intelaiatura (20),

il secondo membro (32) del gruppo di infusione (3) essendo fissato al primo elemento di rinforzo (23) e al secondo elemento di rinforzo (24), l'albero (211) essendo vincolato al primo elemento di rinforzo (23) e al secondo elemento di rinforzo (24),

cosicch? il primo elemento di rinforzo (23) e il secondo elemento di rinforzo (24) oppongono resistenza a una forza che tende ad allontanare l'albero (211) dal secondo membro (32) quando il primo membro (31) e il secondo membro (32) sono accoppiati l?uno all?altro.

2. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il primo elemento di rinforzo (23) e il secondo elemento di rinforzo (24) sono piastre o sono elementi sagomati ricavati da piastre.

3. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il primo elemento di rinforzo (23) e il secondo elemento di rinforzo (24) sono elementi di irrigidimento che hanno una rigidezza maggiore di una rigidezza della intelaiatura (20).

4. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il primo elemento di rinforzo (23) e il secondo elemento di rinforzo (24) sono in materiale metallico e in cui l'intelaiatura (20) ? almeno in parte in materiale plastico.

5. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il secondo membro (32) del gruppo di infusione (3) ? fissato al primo elemento di rinforzo (23) in almeno due punti di fissaggio tra loro distanziati ed ? fissato al secondo elemento di rinforzo (24) in almeno altri due punti di fissaggio tra loro distanziati.

6. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il secondo membro (32) del gruppo di infusione (3) ? fissato al primo elemento di rinforzo (23) e al secondo elemento di rinforzo (24) da rispettive coppie di viti (261, 262), oppure in cui almeno un foro passante ? ricavato nel secondo membro (32) e in cui una barra (263) ? alloggiata nel foro passante e si estende dal primo elemento di rinforzo (23) al secondo elemento di rinforzo (24) attraversando il secondo membro (32), cosicch? il secondo membro (32) ? fissato al primo elemento di rinforzo (23) e al secondo elemento di rinforzo (24) dalla barra (263).

7. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il primo elemento di rinforzo (23) e il secondo elemento di rinforzo (24) hanno ciascuno una sede che alloggia una rispettiva porzione di estremit? dell'albero (211), in particolare detta sede essendo una apertura passante.

8. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, comprendente una leva (11) che ? impernata alla struttura di supporto (2), ? collegata al meccanismo articolato (4) ed ? azionabile da un utilizzatore per movimentare il primo membro (31) tra la posizione di riposo e la posizione di lavoro.

9. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 8, in cui la leva (11) ? collegata al meccanismo articolato (4) da una biella di collegamento (42) che ? incernierata alla leva (11) e che ? incernierata al meccanismo articolato (4) sul secondo asse di cerniera (420).

10. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui la biella (41) del meccanismo articolato (4) comprende un primo tratto (411), che si estende tra il primo asse di cerniera (410) e il secondo asse di cerniera (420), e un secondo tratto (412) che si estende tra il secondo asse di cerniera (420) e una estremit? libera (414), il secondo tratto (412) estendendosi lungo una direzione che forma un angolo con una direzione di estensione del primo tratto (411) tra il primo asse di cerniera (410) e il secondo asse di cerniera (420),

in cui l'estremit? libera (414) ? in appoggio alla struttura di supporto (2) quando il primo membro (31) ? nella posizione di lavoro, determinando cos? un fine corsa del movimento del meccanismo articolato (4).

11. Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 10, in cui detto angolo ? un angolo acuto, la biella (41) del meccanismo articolato (4) avendo una forma sostanzialmente a "7".

12. Apparecchiatura (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la camera di infusione (30) ? configurata per ricevere una capsula (9) che contiene la sostanza alimentare, il gruppo di infusione (3) con il primo membro (31) nella posizione di riposo consentendo l'inserimento della capsula (9) nella camera di infusione (30) o la rimozione della capsula (9) dalla camera di infusione (30), il gruppo di infusione (3) con il primo membro (31) nella posizione di lavoro racchiudendo, in uso, la capsula (9) nella camera di infusione (30) e gli organi di preparazione della bevanda essendo configurati per alimentare la sostanza liquida attraverso la capsula (9).