ITBG20090058A1 - Unita' per la produzione di bevande infuse, in particolare caffe' - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione avente per titolo: “UNITA" PER LA PRODUZIONE DI BEVANDE INFUSE, IN PARTICOLARE CAFFÈ â€

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un’unità per la produzione di bevande ottenute per infusione, in particolare caffà ̈ e più in particolare una unità atta a fare parte di un'apparecchiatura automatica dispensatrice di tali bevande.

Sono note apparecchiature per la produzione e l’erogazione di bevande, in particolare caffà ̈ espresso, in cui l’infusione avviene in una unità dotata di una camera mobile, di solito in forma di un cilindro, che viene, per ogni erogazione, caricato con una quantità opportuna di caffà ̈ macinato, proveniente da una unità di macinazione o da una riserva, ruotato e spinto verso un pistone fisso di struttura opportuna, che entra nella cavità del cilindro, pressando il caffà ̈, e dotato di canali di immissione di acqua calda. Il cilindro à ̈ dotato di canali di deflusso, attraverso i quali il caffà ̈ infuso lascia l’unità.

Successivamente il cilindro viene allontanato dal pistone per poi venire riportato in posizione di carico.

Per l’espulsione della polvere usata dal cilindro à ̈ previsto un meccanismo opportuno, in genere nella forma di un fondello mobile scorrevole nel cilindro e solidale ad un’asta che fuoriesce dal fondo del cilindro opposto all’apertura in cui viene inserito il pistone. L’asta può essere spinta nel cilindro per provocare l’espulsione in un momento opportuno, per esempio movimentata da un elemento che può essere mosso dallo stesso motore che movimenta il cilindro. Può essere previsto un meccanismo di ritorno, sempre comandato dal motore o una molla di ritorno per riportare fondello ed asta in posizione di carico ed infusione. È anche possibile prevedere una molla che porti asta e fondello in posizione di espulsione ed un meccanismo che li riporti e trattenga in posizione di carico ed infusione nelle altre fasi.

La movimentazione del cilindro comprende quindi una rotazione ed una traslazione ed i due movimenti compiuti in senso inverso, per ogni ciclo di erogazione. Essa avviene mediante un motore, in genere elettrico, il quale preferibilmente ruota sempre nello stesso senso. Per questo motivo sono stati studiati diversi meccanismi che possono comprendere manovellismi, bielle guide scorrevoli fisse, per esempio ricavate nei fianchi o spalle dell’unità, o mobili, come glifi, fissati al cilindro o a leveraggi intermedi.

In particolare i meccanismi devono trasformare la spinta del motore nel corretto movimento di rotazione o di traslazione a seconda della fase senza che venga iniziato il movimento sbagliato il che potrebbe portare il meccanismo ad un impuntamento di tali attività. Questo comporta una notevole precisione nella realizzazione delle varie parti. Inoltre à ̈ necessaria una serie di leveraggi che, intervenendo in maniera opportuna, agiscano sul meccanismo di espulsione della polvere usata. I meccanismi studiati sono piuttosto complessi nella realizzazione. Sarebbe pertanto desiderabile realizzare la movimentazione in maniera semplice, riducendo anche gli attriti che possono essere generati da un gran numero di parti in movimento, con conseguente usura, rumore ed aumentato carico sul motore, evitando in ogni caso possibilità di impuntamento.

L’obiettivo sopra delineato à ̈ stato ora ottenuto mediante una unità per la preparazione di bevande infuse, in particolare caffà ̈, comprendente almeno una spalla laterale ed camera di infusione atta ad essere movimentata da un motore attraverso un meccanismo opportuno, detta spalla e detta camera presentando almeno una guida ed almeno un elemento scorrevole atto a scorrere lungo detta guida, in modo tale che detta camera possa svolgere una rotazione da una prima posizione in cui à ̈ atta a ricevere caffà ̈ macinato da un opportuno dispositivo di carico, ad una seconda posizione di allineamento con un pistone fisso, una traslazione da detta seconda posizione ad una terza posizione, in cui il pistone fisso à ̈ inserito in detta camera attraverso un’estremità aperta di quest’ultima, ed i movimenti di traslazione e rotazione opposti, caratterizzata dal fatto di comprendere un componente elastico tale da impegnare detto elemento scorrevole durante detta rotazione dalla prima alla seconda posizione in modo da opporsi allo scorrimento di detto elemento rispetto a detta guida.

Secondo un aspetto preferito detto elemento à ̈ un primo perno solidale a detta camera, scorrevole e ruotabile su sé stesso in detta guida provvista su detta spalla e dette rotazioni possono avvenire intorno ad un asse di detto perno.

Preferibilmente la camera ed il pistone sono cilindrici e le traslazioni possono avvenire lungo un asse longitudinale di detti camera e pistone.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, la camera à ̈ atta a svolgere i movimenti suddetti in sequenza sotto l’azione di un motore atto a ruotare in un solo verso, mediante una manovella solidale ad un albero di detto motore ed una biella collegante detta manovella a detta camera. Preferibilmente la camera à ̈ dotata di un fondello scorrevole in essa solidale ad un'asta uscente da un’estremità chiusa di detta camera opposta a detta estremità aperta, una molla atta a spingere detto fondello verso detta estremità chiusa ed à ̈ presente un gomito di forma opportuna atto ad agire su detta asta vincendo la forza della molla durante la traslazione dalla terza alla seconda posizione, detto gomito essendo atto ad essere spostato, in corrispondenza della rotazione dalla prima alla seconda posizione e di almeno parte della traslazione dalla seconda alla terza posizione in una posizione in cui non possa interferire con l’asta.

Secondo un ulteriore aspetto à ̈ presente un secondo perno solidale a detta camera e dette traslazioni possono avvenire lungo una linea congiungente detti perni.

È particolare oggetto dell’invenzione il contenuto delle rivendicazioni allegate.

Verrà ora descritto un esempio realizzativo fornito con lo scopo di meglio illustrare l'invenzione e non di limitare l’ambito di protezione delle rivendicazioni, con particolare riferimento alle figure allegate di cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente una unità secondo la presente invenzione in vista prospettica;

le figure da 2 a 5 rappresentano schematicamente una vista laterale di una unità secondo la presente invenzione mostrata in quattro fasi di funzionamento diverse e rappresentata priva della spalla 1 di figura 1 , per necessità di rappresentazione.

I figura 1 à ̈ rappresentata un’unità secondo una possibile forma realizzativa della presente invenzione. Essa comprende due spalle 26 e 2 laterali, unite in modo opportuno, per esempio mediante le traverse distanziatrici 3, di tipo noto; le spalle possono essere sostanzialmente parallele tra loro e racchiudono e sostengono i vari organi dell’unità; à ̈ ancora visibile l’estremità dell’albero 4 che à ̈ trascinato da un motore che può essere esterno all’unità ed aziona i vari organi tramite detto albero. Il motore, di tipo comunemente impiegato nelle apparecchiature di questo genere, può essere di vario tipo ed à ̈ in genere un motore elettrico. La spalla 26 presenta una guida 1 che può essere, secondo un aspetto preferito, una asola di forma opportuna atta ad accogliere perni 22 e 9 solidali ad una camera di infusione facente parte dell’unità. Con un artificio opportuno, un ramo 8 dell’asola 1 à ̈ accessibile solo ad uno dei perni, il 9, mentre l’altro à ̈ prevenuto dall’entrare, per esempio mediante un ponticello 7 che permetta solo al perno 9, opportunamente più corto dell’altro, di passare. Tuttavia à ̈ anche possibile ottenere risultati analoghi, per esempio provvedendo singole asole per ciascuno dei perni, che possono essere disposti anche in modo diverso. Anche la spalla 2 può essere dotata di asola analoga, con perni disposti sulla camera in maniera simmetrica, oppure può essere ideato un diverso sistema di sostegno.

Nelle figure successive, dove l’unità à ̈ rappresentata con la spalla 26 invisibile, la posizione dell’asola 1 à ̈ rappresentata con un tratteggio.

In figura 2 la camera 11 à ̈ rappresentata nella prima posizione, in cui può ricevere caffà ̈ macinato da una tramoggia 10, alimentata per esempio da un macinacaffà ̈ esterno all’unità azionato in sincronia con il motore che trascina l’albero 4 in un momento opportuno. Il motore provoca la rotazione dell'albero 4 in un verso solo, per chi guarda il disegno in senso orario e trascina la manovella 20, incernierata alla biella 21 , a sua volta incernierata in modo opportuno alla camera 11 , preferibilmente eccentricamente. L’azione della biella mossa dal motore nel modo visto e dei perni scorrevoli nell’asola 1 provoca i movimenti che saranno descritti confrontando le figure seguenti.

La rotazione del motore provoca il passaggio alla situazione di figura 3 con rotazione della camera intorno al primo perno 22 trattenuto dallasola 1. Il secondo perno 9 percorre il ramo 8 dell’asola, per trovarsi nella parte diritta di essa, mentre la camera si porta nella seconda posizione dove à ̈ allineata con il pistone 23. Poiché, durante la fase di rotazione appena vista, la biella tende a spingere la camera in direzione parallela alla parte dritta dell'asola, per evitare possibili impuntamenti dovuti al movimento del primo perno 22 in tale direzione, à ̈ stato previsto un componente elastico 25 atto a trattenerlo nella posizione all'estremità dell’asola, permettendone la rotazione. Tale componente può essere la molla a forcella raffigurata e vantaggiosamente può essere fissato alla spalla 26. Può anche essere di altro tipo, come un anello di materiale plastico aperto, posto all'estremità dell’asola o altro. Nel caso anche la spalla opposta 2 sia dotata di asola, à ̈ possibile, se desiderato, provvedere il componente elastico anche su di essa. Il componente elastico à ̈ tale da esercitare una forza di trattenimento del perno nella posizione delle figure 2 e 3 per consentire la rotazione della camera. Quando essa à ̈ nella seconda posizione, la camera deve poter traslare verso il pistone 23, nella terza posizione raffigurata in figura 4. Il secondo perno 9 si arresta contro la parete dell’asola e la spinta della biella vince ora la forza del componente elastico permettendo al primo perno di liberarsi e traslare lungo l’asola. Il posizionamento del componente elastico rappresentato, fissato al lato esterno della spalla à ̈ assai vantaggioso perché permette una facile manutenzione o sostituzione senza dover aprire l’unità. L’uso di un componente elastico à ̈ assai vantaggioso perché permette di effettuare la rotazione senza problemi, e senza la necessità di prevedere parti mobili per il trattenimento del primo perno, o progettare forme particolari per l’asola, di difficile calcolo e realizzazione. Il componente, inoltre, può contribuire a diminuire gli attriti tra perno ed estremità dell’asola.

La camera può avere un fondello mobile atto a trattenere il caffà ̈ macinato e canali di deflusso collegati ad un tubo di uscita 40, collegato a tubazioni, eventualmente flessibile atte a convogliare la bevanda dove opportuno. Il pistone 23 à ̈ atto a premere la polvere contro il fondello ed à ̈ dotato di un ingresso 41 per acqua o liquido a temperatura opportuna, e di un sistema di distribuzione atto a far passare il liquido attraverso la polvere per produrre la bevanda. La struttura interna della camera e quella del pistone possono essere di tipo analogo a quanto già noto e non necessitano di descrizione approfondita. Possono essere presenti mezzi di non ritorno per evitare che la pressione del liquido usato nell’infusione vinca la forza del motore provocando la rotazione in senso inverso. La forcella 28, incernierata alle spalle nel punto 42 per esempio, può essere sollevata dalla manovella 20, o dall’asse 29 che la collega alla biella 21 per permetterne il passaggio. Quando la camera à ̈ nella posizione di figura 4, la forcella, di lunghezza opportuna, rilasciata dalla manovella o dall’asse può cadere per gravità o spinta da una molla, nella posizione raffigurata, in cui impedirebbe il ritorno della manovella, fornendole anche appoggio per resistere alla controspinta: à ̈ chiaro che la terza posizione deve essere tale da verificarsi prima del punto morto del manovellismo (allineamento tra biella e manovella, perché l’appoggio sia efficace.

La successiva rotazione del motore può poi riportare la camera nella seconda posizione, come visibile in figura 5, e quando il primo perno raggiunge il fondo del'asola, esso fa da fulcro per la successiva rotazione alla prima posizione, completando il ciclo.

Poiché à ̈ necessario espellere il caffà ̈ usato, à ̈ previsto un sistema apposito. L’asta 27 à ̈ collegata al fondello mobile interno alla camera e la molla 43 à ̈ atta ad esercitare la sua spinta in modo che il fondello sia trattenuto verso l'estremità cieca della camera opposta al pistone. Il gomito 24, di forma opportuna, incernierato nel punto 44 e bloccato da un arresto 45, si pone in modo da interferire con l’asta durante il ritorno della camera dalla terza alla seconda posizione, in modo che il motore, trascinando la camera vinca la forza della molla 43, che lo preme per reazione contro l’arresto, bloccandolo. Il fondello viene spinto verso l’esterno della camera e con esso la polvere usata, che, umida e pressata può essere spinta da un opportuno raschiatore 30 di struttura adeguata, durante la rotazione dalla seconda alla prima posizione. Il gomito ha dimensioni tali che, avvenuta l’espulsione del caffà ̈, durante la rotazione della camera verso la prima posizione, cessa di costituire un appoggio per l’asta, che, spinta dalla molla riporta il fondello nella posizione in cui altro caffà ̈ può essere caricato. Si vede, dalla figura 3 come il gomito abbia una parte di forma opportuna atta ad impegnare la manovella o l’asse 29, in modo da esserne sollevato durante la rotazione della camera dalla prima alla seconda posizione e per un’adeguata parte della successiva traslazione, in modo da non interferire con l’asta durante tali movimenti. Prima del ritorno della camera la manovella o l’asse possono invece cessare di sollevare il gomito, che può ricadere nella posizione operativa per gravità, o spinta da una molla o altro, per esempio la molla 46 atta anche ad impedire il ribaltamento del gomito al di fuori dell'unità.

Come si vede dalla figura 6, l’unità può essere realizzata in modo da avere struttura simmetrica, per esempio la manovella essendo composta da due leve, come pure la biella e la forcella. Il gomito può invece essere posizionato centralmente. Tale struttura, o altre possono essere ideate senza uscire dallo spirito dell'invenzione. L’unità à ̈ atta a fare parte di apparecchiature per l’erogazione i bevande, per esempio distributrici automatiche.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità per la preparazione di bevande infuse, in particolare caffà ̈, comprendente almeno una spalla (2, 26) laterale ed camera di infusione (11 ) atta ad essere movimentata da un motore attraverso un meccanismo opportuno (4, 20, 21 ), detta spalla e detta camera presentando almeno una guida (1 ) ed almeno un elemento scorrevole (22) atto a scorrere lungo detta guida, in modo tale che detta camera possa svolgere una rotazione da una prima posizione, in cui à ̈ atta a ricevere caffà ̈ macinato da un opportuno dispositivo di carico (10), ad una seconda posizione di allineamento con un pistone fisso (23), una traslazione da detta seconda posizione ad una terza posizione, in cui il pistone fisso à ̈ inserito in detta camera attraverso un’estremità aperta di quest’ultima, ed i movimenti di traslazione e rotazione opposti, caratterizzata dal fatto di comprendere un componente elastico (25) tale da impegnare detto elemento scorrevole durante detta rotazione dalla prima alla seconda posizione in modo da opporsi allo scorrimento di detto elemento rispetto a detta guida.
2. 2. Unità secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto elemento à ̈ un primo perno (22) solidale a detta camera, scorrevole e ruotabile su sé stesso in detta guida che à ̈ provvista su detta spalla e dette rotazioni possono avvenire intorno ad un asse di detto perno.
3. 3. Unità secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto la camera ed il pistone sono cilindrici e le traslazioni possono avvenire lungo un asse longitudinale di detti camera e pistone.
4. 4. Unità secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la camera à ̈ atta a svolgere i movimenti suddetti in sequenza sotto l’azione di un motore atto a ruotare in un solo verso, mediante una manovella (20) solidale ad un albero di detto motore ed una biella (21 ) collegante detta manovella a detta camera.
5. 5. Unità secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la camera à ̈ dotata di un fondello scorrevole in essa e solidale ad un’asta (27) uscente da un'estremità chiusa di detta camera opposta a detta estremità aperta, di una molla (43) atta a spingere detto fondello verso detta estremità chiusa ed à ̈ presente un gomito (24) di forma opportuna atto ad agire su detta asta vincendo la forza della molla durante la traslazione dalla terza alla seconda posizione, detto gomito essendo atto ad essere spostato, in corrispondenza della rotazione dalla prima alla seconda posizione, e di almeno parte della traslazione dalla seconda alla terza posizione, in una posizione in cui non possa interferire con l’asta.
6. 6. Unità secondo qualsiasi rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che à ̈ presente un secondo perno (9) solidale a detta camera e dette traslazioni possono avvenire lungo una linea congiungente detti perni.