ITBO20110218A1 - Macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite; sorbetti e simili. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

MACCHINA PER LA PRODUZIONE E L'EROGAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI GHIACCIATI QUALI GRANITE; SORBETTI E SIMILI.

La presente invenzione concerne una macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili.

Macchine di questo tipo, comunemente note con il nome di granitori o sorbettiere, comprendono generalmente una vasca trasparente, nella quale viene mescolato e raffreddato un fluido che è destinato ad essere erogato, in forma di granita o di sorbetto, mediante un rubinetto posto sul fronte della macchina in prossimità del fondo della vasca.

La vasca è chiusa superiormente da un coperchio amovibile e contiene, nella sua parte inferiore, un elemento agitatore del tipo a coclea ed un evaporatore di un circuito frigorifero.

L'evaporatore presenta una forma cilindrica ed è circondato coassialmente dall'agitatore, il quale è posto in rotazione attorno al proprio asse da un motore elettrico ad induzione attraverso un riduttore per mescolare il prodotto all'interno della vasca e per raschiare il ghiaccio che altrimenti tenderebbe a generarsi sulla superficie esterna dell'evaporatore.

Generalmente la vasca presenta una forma parallelepipeda, ad eccezione della sua parte inferiore, la quale è arrotondata in modo da avvolgere parzialmente la periferia sostanzialmente cilindrica del gruppo agitatore-evaporatore ed evitare, in tal modo, che possano formarsi zone di ristagno del prodotto.

Generalmente, nelle macchine di questo tipo, l'evaporatore è disposto con il suo asse longitudinale in posizione orizzontale ed il motoriduttore è disposto affacciato alla estremità longitudinale posteriore dell'evaporatore, ossia dalla parte opposta del rubinetto.

In particolare, il motore è disposto in prossimità del fondo del telaio della macchina ed il riduttore, del tipo ad ingranaggi paralleli, è contenuto in una spalla posteriore, sostanzialmente verticale, della macchina. L'albero di movimentazione dell'agitatore passa attraverso la cavità interna dell'evaporatore e fuoriesce a tenuta dalla parte frontale dell'evaporatore.

Una macchina di questo tipo è descritta, ad esempio, nel brevetto EP 1262724 Bl, a nome della società spagnola Sencotel S.L., facente parte dello stesso gruppo della richiedente.

Nel funzionamento di queste macchine è necessario mantenere il prodotto in lavorazione omogeneo e con una densità ottimale. Infatti, il valore di densità non deve andare al di sotto di un limite inferiore di accettabilità della qualità del prodotto, ma nello stesso tempo non deve oltrepassare un limite superiore per il quale l'agitatore porterebbe il motore in sovraccarico.

A tale scopo, il circuito frigorifero di queste macchine non può essere semplicemente controllato sulla base della temperatura del prodotto in lavorazione. Quest'ultimo, infatti, è costituito da una miscela di acqua, zucchero e additivi vari, mantenuti in uno stato di equilibrio fra la fase liquida e la fase solida, e la densità è funzione della percentuale relativa delle due fasi. Dal momento che il passaggio di stato dalla fase liquida alla fase solida avviene a temperatura costante, è evidente che risulta impossibile controllare lo stato di equilibrio attraverso una rilevazione della temperatura.

Nello stato della tecnica sono presenti diversi sistemi per rilevare parametri indicativi della reale densità del prodotto in lavorazione. Fra questi, il più diffuso prevede di rilevare la coppia resistente agente sull'agitatore.

Un sistema di rilevamento di questo tipo è illustrato, ad esempio, nel brevetto EP 799575 B1. In tale brevetto il motoriduttore è libero di ruotare, nel suo insieme, attorno all'asse del proprio albero contro l'azione antagonista di una molla. Un sensore, ad esempio un microinterruttore, è disposto in prossimità del motoriduttore per rilevare l'entità della rotazione di quest'ultimo e disabilitare il circuito frigorifero quando la rotazione dell'intero motoriduttore supera un valore prefissato. La molla è tarata in modo che il microinterruttore venga azionato quando l'agitatore incontra una resistenza superiore ad un valore limite prefissato, corrispondente alla densità di riferimento del prodotto. In tal modo, quando la densità del prodotto supera il valore di riferimento prefissato, la coppia prodotta dal motore determina la rotazione dell'intero motoriduttore contro l'azione antagonista della molla ed il circuito frigorifero viene disabilitato dal microinterruttore finché la densità del prodotto non torna ad un valore accettabile.

Il sistema di rilevamento sopra descritto è meccanicamente complesso e prevede una accurata taratura della molla antagonista, oltre ad una sua periodica registrazione. Inoltre, l'intera motorizzazione, già di per se ingombrante e pesante, richiede, sul retro della macchina, oltre alla sopracitata spalla, un apposito spazio libero per la movimentazione del motoriduttore sotto l'azione della coppia resistente.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili, nella quale l'unità motrice dell'agitatore sia compatta, leggera, economica e meccanicamente semplice. Scopo ulteriore della presente invenzione è quello di realizzare una macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili, nella quale la densità e la qualità del prodotto in lavorazione siano semplici da controllare.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili, la quale comprende le caratteristiche presenti in una qualsiasi delle rispettive rivendicazioni di seguito riportate.

L'invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- le figure 1 e 2 sono due viste prospettiche, rispettivamente anteriore e posteriore, e con parti asportate per chiarezza, di una forma di realizzazione della macchina secondo la presente invenzione;

- la figura 3 mostra una variante della macchina delle figure 1 e 2;

la figura 4 mostra un particolare di figura 3; la figura 5 è una ulteriore vista prospettica posteriore della macchina di figura 1;

- la figura 6 mostra, ingrandito e con parti in sezione per chiarezza, un particolare di figura 5; e

la figura 7 mostra il particolare di figura 6 in una differente posizione di funzionamento.

Con riferimento alla figure 1 e 2, con il numero 1 di riferimento è indicata nel suo complesso una macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili.

La macchina 1 comprende una base 2 contenente al suo interno un circuito frigorifero di tipo noto e non illustrato.

Sulla base 2 è montata una vasca 3 trasparente di contenimento, nella quale viene lavorato, precisamente mescolato e raffreddato, un fluido che è destinato ad essere erogato, in forma di granita, sorbetto o simile, mediante un rubinetto 4 disposto sul fronte della macchina 1 in prossimità del fondo della vasca 3 stessa. La parte inferiore della vasca 3 contiene un organo agitatore 5 del tipo a coclea ed un evaporatore 6, quest'ultimo facente parte del sopracitato circuito frigorifero.

L'evaporatore 6 presenta una forma sostanzialmente cilindrica ed è internamente cavo. Più precisamente, l'evaporatore 6 presenta una parete 7 tubolare sostanzialmente cilindrica, la quale è chiusa frontalmente da una parete 8 circolare.

La parete 7 si sviluppa attorno ad un asse 7a centrale longitudinale disposto in posizione orizzontale.

Attorno all'asse 7a, e all'interno della parete 7, si sviluppa, avvolta ad elica, una serpentina 9 di raffreddamento del circuito frigorifero.

Le pareti 7 e 8 definiscono una cavità 10 interna, sostanzialmente cilindrica, dell'evaporatore 6.

La parete 7 è circondata coassialmente dall'organo agitatore 5, il quale è posto in rotazione attorno al proprio asse, ossia attorno all'asse 7a, da una unità motrice 11.

L'unità motrice il comprende un motore elettrico 12, solitamente in corrente continua, il quale nel caso descritto è di tipo brushless, ma potrebbe essere di qualsiasi tipo, e mezzi di trasmissione del moto 18 interposti fra il motore elettrico 12 e l'organo agitatore 5.

In quanto segue, per motore elettrico 12 si intende tutto ciò che è contenuto nella carcassa del motore stesso, in particolare l'insieme del rotore, dello statore e degli avvolgimenti, allo scopo di generalizzare il tipo di motore elettrico utilizzato, che come sopra indicato, può essere di qualsiasi tipo. I mezzi di trasmissione del moto 18 comprendono un riduttore 13 di velocità di tipo epicicloidale collegato all'uscita del motore 12.

II motore 12 è pilotato elettronicamente da una centralina 17 di tipo noto. La centralina 17 può aumentare o diminuire la velocità del motore e/o invertire il suo verso di rotazione secondo programmi prefissati e/o in retroazione sulla base di segnali provenienti da sensori (non illustrati). Ad esempio, uno di questi sensori può essere un sensore di rilevamento della coppia resistente. Si osservi che sia l'inversione del verso di rotazione del motore 12, sia la variazione della sua velocità, possono essere effettuate anche manualmente da un operatore.

L'unità motrice 11 è alloggiata almeno in parte all'interno dell'evaporatore 6, ossia all'interno della cavità 10.

Più precisamente, il riduttore 13 è alloggiato interamente all'interno della cavità 10 con il suo albero 14 di uscita coassiale all'evaporatore 6, ossia disposto lungo l'asse 7a.

Secondo quanto meglio illustrato nelle figure 6 e 7, all'albero 14 è fissato un prolungamento 15 definito da uno stelo cilindrico ausiliario, facente anch'esso parete dei sopracitati mezzi di trasmissione del moto 18. Lo stelo 15 si sviluppa anch'esso longitudinalmente lungo l'asse 7a e fuoriesce a tenuta dalla parete 8 con una estremità 16 di movimentazione dell'organo agitatore 5.Attorno all'estremità 16 è prevista una guarnizione 22 anulare di tenuta (figura 7) la quale è interposta fra la parete 8 ed una sede 23 dell'organo agitatore 5, nella quale è inserita e bloccata l'estremità 16.

In tal modo è impedito al prodotto in lavorazione nella vasca 3 di penetrare all'interno della cavità 10.

Secondo una variante non illustrata, il prolungamento 15 è assente ed è l'albero 14 stesso, di opportuna lunghezza, a fuoriuscire a tenuta dalla parete 8 con una estremità di movimentazione dell'organo agitatore 5 II motore 12 è connesso coassialmente al riduttore 13 ed è almeno in parte alloggiato anch'esso all'interno dell'evaporatore 6, ossia all'interno della cavità 10. Il motore 12 è rivolto verso il retro della macchina 1 ed il riduttore 13 è rivolto verso il fronte della macchina 1. Il motore 12 può essere interamente contenuto nella cavità 10, oppure come mostrato nelle figure 1, 2, 6 e 7, può sporgere con una sua parte posteriore, ad esempio limitatamente alla parte provvista dei terminali di alimentazione. Preferibilmente il motore 12 ed il riduttore 13 sono di tipo commerciale, preassemblati in un corpo unico inserito almeno in parte all'interno dell'evaporatore, ossia all'interno della cavità 10. Più precisamente, il motore 12 ed il riduttore 13 sono preassemblati in un corpo unico presentante una carcassa 19 esterna di contenimento, la quale è inserita parzialmente o totalmente all'interno della cavità 10. La carcassa 19, in altre parole, qualora presente, contiene sia il motore 12, sia il riduttore 13 e può essere realizzata in un solo corpo o in due parti fra loro rese solidali. Sebbene la cavità 10 sia sostanzialmente stagna è possibile che piccole quantità del prodotto in lavorazione possano trafilare all'interno della cavità 10 attraverso la guarnizione 22.

Per la rimozione di tali depositi di liquido all'interno della cavità 10 è previsto un raccoglitore 24.

11 raccoglitore 24 è definito da una vasca allungata di raccolta, la quale è disposta sul fondo della cavità 10 ed è estraibile dalla zona posteriore della macchina 1, in particolare attraverso un foro 25 di una spalla 26 posteriore, sostanzialmente verticale, della macchina 1. Nella sua posizione interna all'evaporatore 6, la vasca è disposta leggermente inclinata, con la sua estremità posteriore più bassa dell'estremità anteriore, in modo che l'eventuale deposito di liquido fluisca verso l'estremità posteriore. In corrispondenza di quest 'ultima, in corrispondenza di una quota di massimo livello consentito, è prevista una apertura 27 per la tracimazione del liquido dalla vasca ad una camera 28 ausiliaria del raccoglitore 24, disposta all'esterno della spalla 26. In tal modo, l'operatore può facilmente accorgersi della necessità di estrarre la vasca per un suo svuotamento. La posizione di raccolta della vasca è mantenuta da un dente 29 di aggancio, che deve essere sollevato dall'operatore per consentire a quest'ultimo di sfilare la vasca dall'evaporatore 6.

L'uso del motore brushless presenta numerosi vantaggi.

Uno di questi è costituito dalle dimensioni compatte, dalla leggerezza e da una temperatura di funzionamento più bassa, dalla quale consegue una resa frigorifera migliore della macchina.

Un altro vantaggio è costituito dal fatto che il motore brushless presenta una inerzia molto bassa ed è pilotabile elettronicamente con una elevata dinamica. In particolare, attraverso la centralina di comando è possibile aumentare o diminuire la velocità del motore e/o invertire il suo verso di rotazione secondo programmi prefissati e/o sulla base di segnali provenienti da sensori e/o manualmente dall'operatore, anche in tempi molto brevi. Ciò consente di regolare elettronicamente con facilità la densità del prodotto in lavorazione. Inoltre, il riduttore epicicloidale può sopportare elevati carichi sull'albero di uscita ed il suo uso consente di trasferire all'organo agitatore un coppia elevata, adatta alla preparazione di prodotti particolarmente densi. A ciò va aggiunto che il riduttore epicicloidale è molto compatto ed ha le medesime prestazioni in entrambi i sensi di rotazione. Relativamente a quest'ultimo aspetto, il riduttore epicicloidale asseconda nel migliore dei modi l'inversione del moto del motore elettrico quando richiesto. Secondo una variante non illustrata, il riduttore 13 epicicloidale è assente ed i sopracitati mezzi di trasmissione del moto 18 comprendono un semplice albero di collegamento fra il motore elettrico 12 e l'organo agitatore 5. Tale albero di collegamento è disposto lungo l'asse 7a, all'interno della cavità 10, e fuoriesce a tenuta dalla parete 8 con una sua estremità di movimentazione dell'organo agitatore 5. In questo caso, a seconda delle dimensioni longitudinali del motore 12, dell'evaporatore 6 e del sopracitato albero di collegamento, il motore 12 può essere interamente contenuto nella cavità 10 o solo in parte. Anche in questo caso, vantaggiosamente, l'unità motrice 11 è alloggiata almeno in parte all'interno dell'evaporatore 6, ossia all'interno della cavità 10, con evidenti vantaggi in termini di ingombri.

Secondo una ulteriore variante mostrata nelle figure 3 e 4, nella quale il motore elettrico 12 è ugualmente un motore in corrente continua di tipo brushless, i mezzi di trasmissione del moto 18 comprendono un riduttore di velocità 20 ad ingranaggi paralleli collegato all'uscita del motore 12 ed un albero 21 di collegamento fra il riduttore di velocità 20 e l'organo agitatore 5. L'albero 21 è disposto lungo l'asse 7a, all'interno della cavità 10, e fuoriesce a tenuta dalla parete 8 con una sua estremità di movimentazione dell'organo agitatore 5.

L'invenzione così concepita è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. Si osservi inoltre che tale tipo di soluzione può essere estesa anche a macchine comprendenti più vasche e, quindi, più erogatori, più motori ecc. .

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la produzione e l'erogazione di prodotti alimentari ghiacciati quali granite, sorbetti e simili; la macchina (1) comprendendo almeno una vasca (3) di contenimento e lavorazione del prodotto da erogare, un rubinetto (4) erogatore disposto sul fronte della macchina (1) in prossimità del fondo della vasca (3), un evaporatore (6) di un circuito frigorifero ed un organo agitatore (5) disposti entrambi all'interno della vasca (3), ed una unità motrice (11) di azionamento dell'organo agitatore (5); l'evaporatore (6) essendo di forma sostanzialmente cilindrica, internamente cavo; l'organo agitatore (5) sviluppandosi coassialmente attorno alla periferia esterna dell'evaporatore (6) ed essendo posto in rotazione attorno all'evaporatore (6) da detta unità motrice (11); la macchina (1) essendo caratterizzata dal fatto che detta unità motrice (11) comprende un motore elettrico (12) in corrente continua di tipo brushless e mezzi di trasmissione del moto (18), detti mezzi di trasmissione del moto (18) comprendendo un riduttore velocità (20) ad ingranaggi paralleli collegato all'uscita del motore (12) ed un albero (21) di collegamento fra il riduttore di velocità (20) e l'organo agitatore (5).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'albero (21) è disposto lungo l'asse (7a) all'interno della cavità (10) e fuoriesce a tenuta dalla parete (8) con una sua estremità di movimentazione dell'organo agitatore (5).