ITBO980645A1 - Macchina ad ingombro contenuto per la produzione continua di gelato. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dellinvenzione industriale dal titolo:

“Macchina ad ingombro contenuto per la produzione continua di gelato"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato concere una macchina di piccole dimensioni, destinata al settore artigianale o semi-industriale, per produrre gelato alimentare con ciclo continuo, partendo dagli ingredienti base o, in caso di necessità, partendo da miscela preparata.

Attualmente sono note macchine di piccole dimensioni per la produzione di gelato, che comprendono montato all’interno di un unico contenitore carrellato e di volume contenuto, di circa un metro cubo, un pastorizzatore con un miscelatore ed un mantecatore. Nella prima unità viene preparata una carica di miscela per gelato, che viene cotta, miscelata ed omogeneizzata ed a cottura ultimata, la stessa miscela viene progressivamente trasferita nel mantecatore che la raffredda, la congela e la lavora per la produzione della crema di gelato. Queste macchine hanno un funzionamento discontinuo e sono quindi adatte per produzioni limitate.

Il trovato conceme una macchina anch’essa di ingombro contenuto, che a differenza delle macchine dianzi dette è in grado di operare con un ciclo continuo ed è basata sulla seguente idea di soluzione. Gli ingredienti base per la produzione del gelato vengono miscelati in una prima vasca che ha la funzione di omogeneizzare odi miscelare adeguatamente e di cuocere la miscela. A cottura avvenuta, la miscela del gelato viene trasferita in una vasca di parcheggio, in modo che la.

prima vasca rimanga disponibile per un nuovo ciclo di lavoro. Mentre nella prima vasca viene cotta ed omogeneizzata o miscelata una successiva quantità di miscela, la miscela contenuta nella vasca di parcheggio viene portata ad attraversare una unità continua di preraffreddamento ed una successiva unità continua di congelamento e di mantecazione, dalla quale uscirà ad esempio in continuo la crema di gelato che potrà essere addizionata d’aria in quantità desiderata, ad esempio attraverso un’apposita pompa posta tra le dette due unità a funzionamento continuo. I tempi di lavoro del primo e del secondo stadio della macchina sono sostanzialmente uguali per cui, dopo che è stata svuotata la vasca di parcheggio, una nuova carica di miscela cotta sarà disponibile nella prima vasca per il travaso nella detta vasca di parcheggio, così che il secondo stadio della macchina potrà riprendere immediatamente a lavorare, con un ciclo di produzione continuo.

Maggiori caratteristiche del trovato ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure delle due tavole allegate di disegni, in cui:

la fig. 1 illustra la macchina schematicamente e con parti in sezione;

la fig. 2 illustra schematicamente ed in sezione il circuito con le valvole a tre vie in una condizione di lavoro diversa da quella di figura 1;

la fig. 3 illustra schematicamente ed in sezione il secondo stadio della macchina, formato dalle due unità di raffreddamento a funzionamento continuo e dalla pompa interposta.

Nella figura 1, con 1 è indicata una vasca per la miscelazione, per una adeguata omogeneizzazione e per la cottura cottura della miscela di ingredienti necessari per la produzione del gelato, chiusa superiormente da un coperchio amovibile 2, fasciata esternamente da una idonea coibentazione termica 101 e dotata sul fondo di un pozzetto 201 nel quale operano le pale 5 di una unità nota di miscelazione e di bassa omogeneizzazione, azionata dall’apposito motore 6 e che è completamente smontabile nelle parti a contatto col prodotto, per poter essere periodicamente pulita. Il pozzetto 201 è circoscritto da una resistenza elettrica 3 controllata dal quadro 4 di comando ed è opportunamente coibentato come indicato con 301. Sul fondo del pozzetto 201 è prevista con disposizione tangenziale un’apertura di scarico 7 che attraverso una valvola a tre vie 8, come nell’ipotesi di figura 1 , può essere collegata ad un condotto di ricircolo 9 che scarica sul fondo della vasca 1 e ad un sensore di temperatura 10 collegato al quadro 4 per il governo della resistenza elettrica 3.

Nel complesso 1, 201, la miscela viene cotta alla temperatura prestabilita, mediamente sull’ordine degli 80-85° C e viene miscelata e sufficientemente omogeneizzata attraverso il gruppo 5-9. Dopo il tempo necessario per questa prima fase di lavoro, mediamente dopo circa un’ora, il quadro 4 della macchina provvede con mezzi di segnalazione, non illustrati, a segnalare la fine di tale fase e/o ad attivare la successiva fase di lavoro che prevede la commutazione della valvola 8 nella condizione di figura 2, per collegare l’orifizio di scarico 7 con una ulteriore valvola a tre vie 11, che nella condizione di figura 2 consente il travaso di tutta la carica di miscela cotta ed omogeneizzata, dalla vasca 1 ad una attigua vasca 12, di adatta capacità, chiusa superiormente da un coperchio amovibile 13 ed esternamente coibentata, come indicato con 14, per mantenere la miscela alla temperatura di cottura. Come illustrato nella figura 1 con segno a trattini, la vasca 12 può essere dotata sul fondo di un’apposita pala di agitazione 15 azionata da un piccolo motoriduttore 16, per evitare precipitazioni nella miscela pastorizzata ed omogeneizzata. Le valvole 8 ed 11 possono essere ad azionamento manuale o possono essere azionate automaticamente per mezzo di servocomandi collegati al quadro 4. A travaso avvenuto della miscela dalla vasca 1 a quella 12, le valvole 8 ed 11 vengono commutate nella condizione di figura 1, per isolare la vasca 1 e consentirne il reimpiego per la preparazione di una successiva quantità di miscela, mentre la valvola 11 collega la vasca di parcheggio 12 ad una unità continua di preraffreddamento 17, posta di preferenza al di sotto della stessa vasca 12, in modo che la miscela fluisca per effetto della gravità a questa unità che ha la funzione di abbassare rapidamente la temperatura della miscela a valori opportuni, per completarne il ciclo di pastorizzazione.

La miscela pastorizzata che esce dall’unità 17, attraverso il condotto 18 giunge ad una unità di pompaggio 19 posta ad esempio anch’essa al di sotto della vasca 12 in modo da autoaddescarsi per effetto della gravità e da questa unità, attraverso il condotto 20, la stessa miscela viene forzata con giusti valori di portata e di pressione, attraverso una seconda unità continua di raffreddamento 21, predisposta anche con funzione di mantecatore, per congelare e per lavorare meccanicamente la miscela in modo da produrre la crema di gelato con la necessaria consistenza ed alla temperatura media di circa -6°C.

Un unico gruppo frigorifero 22, con due sezioni del proprio evaporatore 36, 36’ (vedi oltre) collegate tra loro in derivazione ed intercettate da rispettivi mezzi a valvola 136, 136’, provvede al raffreddamento dell’unità di congelamento 21 e dell’unità di preraffreddamento 17. Resta comunque inteso che nell’ambito del trovato rientra anche l’uso di due gruppi frigoriferi distinti.

La pompa 19 è ad esempio di tipo volumetrico, ad esempio alternativa, ed è azionata per mezzo di un glifo 23 od altro adatto meccanismo, da un manovellismo 24 condotto da un motore non illustrato e predisposto per azionare la detta pompa con portata variabile, così che dalla stessa pompa possano fuoriuscire quantità variabili di miscela. Resta inteso che pompe volumetriche di altro adatto tipo possono essere impiegate. Sulle bocche d’aspirazione e di mandata 219 e 119 della pompa 19 sono previste le valvole unidirezionali di rito 25, 125 e la stessa pompa è dotata di una bocca d’aspirazione supplementare 319, intercettata da una valvola unidirezionale 26 e da uno strozzatore variabile 27, collegato con l’atmosfera, in modo che la miscela ciclicamente aspirata dalla medesima pompa possa arricchirsi di una quantità variabile d’aria, utile alla produzione di una crema di gelato sufficientemente soffice e facilmente lavorabile.

Sul condotto 18 che collega lo scarico dell’unità 17 alla bocca d’aspirazione della pompa 19, è di preferenza prevista una derivazione normalmente chiusa da un tappo amovibile 28, per gli scopi più avanti detti. Il quadro 4 di comando della macchina riceve i valori della temperatura d’esercizio dell’unità 17 attraverso una apposita sonda non illustrata, posta all’intemo di tale unità, e riceve i valori della temperatura d’esercizio dell’unità 21 attraverso mezzi che rilevano l’assorbimento di corrente del motore che aziona tale unità (vedi oltre). Sul condotto 20 che collega la pompa 19 all’unità 21, è prevista in derivazione una valvola di massima pressione 29, registrabile, che interviene quando la pressione nello stesso condotto 20 supera un valore di sicurezza prefissato, ad esempio il valore di circa 12 bar. Sullo stesso condotto 20, a ridosso dell’unità di congelamento 21, è previsto in derivazione un manometro 30 con eventuale pressostato.

Sul condotto di scarico 31 dell’unità 21 è montato un rubinetto equipaggiato con un gruppo 32 di massima pressione e registrabile, che strozza convenientemente l’uscita di tale unità, affinchè questa possa trasformare compiutamente la miscela in crema di gelato che verrà raccolta ad esempio in appositi contenitori 33.

Le unità di raffreddamento 17 e 21 sono azionate da un comune motore 34 oppure possono essere azionate da rispettivi motori.

Il tempo necessario per la trasformazione in gelato della carica di miscela posta nella vasca di parcheggio 12 è circa uguale a quello necessario per la cottura della successiva carica di miscela nella vasca 1, così che quando la vasca 12 è vuota, una nuova carica di miscela è disponibile per il travaso dalla vasca 1 a quella 12, per assicurare continuità di produzione alla macchina di cui trattasi.

Con riferimento alla figura 3 viene ora descritta una possibile forma di realizzazione delle unità 17 e 21. L’unità 17 comprende un corpo cilindrico 35 circoscritto dalla serpentina 36 che costituisce una sezione dell’evaporatore del gruppo frigorifero 22 e fasciata da un’idonea coibentazione termica 37, essendo tale cilindro fissato in 138 e 39 al telaio della macchina (vedi oltre). AH’intemo del cilindro 35 è girevole assialmente l’albero cavo 140 di un agitatore 40, dotato di mezzi di agitazione costituiti ad esempio da una pluralità di pale angolarmente equidistanziate e folli 240 e che con una propria estremità cieca sporge dal cilindro 35 e porta calettata la puleggia della trasmissione 41 che lo collega al motore d’azionamento 34, mentre con l’altra estremità aperta, lo stesso albero 140, per mezzo di un giunto rotante 42 è collegato al condotto 43 proveniente dalla valvola a tre vie 11, per l’ingresso della miscela da raffreddare che esce dalla estremità opposta dell’albero 140 attraverso aperture 44 e che lambisce per tutta la lunghezza il gruppo 17 di cui trattasi in quanto l’uscita 45 collegata al condotto 18 di scarico della miscela raffreddata, è posta sulla stessa estremità dell’apparato che porta il condotto d’ingresso.

L’unità 21 è dotata di un contenitore cilindrico 46 fisso in 138 e 39 alla struttura di basamento della macchina, circoscritto dalla serpentina 36’ che costituisce una seconda sezione dell’evaporatore del frigorifero 22, collegata in parallelo a quella precedente 36 e posta a monte di questa in modo da essere interessata per prima dal fluido di raffreddamento, essendo il detto contenitore 46 fasciato dalla coibentazione termica 37’. Il condotto 20 d’adduzione della miscela preraffreddata dall’unità 17, è attestato ad un’apertura periferica 45’ del cilindro 46 di cui trattasi, nel quale ruota un cilindro 35’ analogo a quello dell’unità di preraffreddamento 17, collegato per mezzo della trasmissione 41 al motore 34 e dotato internamente dell’agitatore 40’, 140’, 240’ che è qui fisso. Il cilindro 35’ porta delle aperture laterali 47 in giusto numero ed opportunamente distribuite, in corrispondenza delle quali sono montate esternamente delle lame oscillanti 48 che operano per rasamento sul mantello interno del cilindro fisso 46, per raschiare da questo la crema congelata che progressivamente si forma e che uscirà attraverso le aperture di estremità 44’ dell’albero cavo 140’ dell’unità fissa di rimescolamento 40’, ed attraverso l’estremità di tale albero attestata al condotto di scarico 31. Resta inteso che altre unità di raffreddamento e di congelamento continue possono essere adottate in sostituzione di quella di figura 3, che sono state qui descritte nei dettagli a puro titolo d’esempio e per dimostrare una possibile realizzazione pratica e l’industrialità del presente ritrovato.

I componenti descritti della macchina, sono collocati in un’apposita struttura di contenimento 38, 138 che vantaggiosamente può essere dotata di ruote 49.

Occorrendo, sarà possibile usare la macchina secondo il trovato come produttore continuo di gelato, partendo da una carica di miscela già pastorizzata con altri mezzi. In questo caso la macchina avrà una resa superiore a quella del ciclo continuo precedentemente considerato, in quanto tutto il freddo prodotto dal gruppo 22 potrà essere concentrato sull’unità finale di congelamento 21, con chiusura dell’elettrovalvola 136 ed apertura dell’elettrovalvola 136’ di figura 1. In questo caso la bocca d’aspirazione 219 della pompa 19 verrà scollegata dal condotto 18 e tramite apposito condotto verrà collegata alla vasca contenente la miscela pastorizzata.

Alla fine di ogni ciclo di lavoro, nelle vasche 1 e 12 verrà immesso del liquido di pulizia e le parti 28 e 29 verranno rimosse ed il condotto 18 verrà collegato a quello 20 attraverso un’apposita derivazione indicata in figura 1 con 100 e con segno a trattini. Il frigorifero 22 rimarrà disattivato, mentre verranno attivati il motore 34, l’agitatore 5 e la pompa 19 ed il gruppo di contropressione 32 verrà opportunamente allentato, il tutto in modo da assicurare una abbondante circolazione del liquido di pulizia su tutte le parti della macchina che erano state in precedenza interessate dalla miscela e dal gelato.

Resta inteso che dalla descrizione sono stati omessi i dettagli costruttivi relativi al circuito elettrico, a quello frigorifero ed ai vari dispositivi di registrazione, di controllo e di sicurezza, in quanto intuibili e facilmente realizzabili dai tecnici del ramo. Resta infine inteso che la descrizione si è riferita ad una forma preferita di realizzazione del trovato, al quale possono essere apportate numerose varianti e modifiche, soprattutto costruttive, le quali possono ad esempio riferirsi all’uso, in sostituzione della pompa alternativa 19, di una pompa o d’altri mezzi in grado di assicurare una elevata omogeneizzazione della miscela. L’immissione d’aria nella miscela può essere realizzata con mezzi diversi da quelli descritti, operanti a monte od a valle della pompa 19. L’aria può ad esempio essere alimentata da una sorgente d’aria compressa. Al posto del rubinetto 32 d’erogazione continua, potrà essere impiegato un distributore a funzionamento intermittente e servocomandato, per consentire l’immissione del gelato in vaschette od altri contenitori posizionati in successione nella stazione di riempimento. Queste e tutte quelle varianti che sono per altro intuibili dai tecnici del ramo, non esulano dall’ambito del trovato, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi dell’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni

Claims (22)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina per la fabbricazione in continuo di gelato, comprendente una vasca (1) con mezzi (3) di riscaldamento a temperatura di pastorizzazione e con mezzi (201, 5, 6, 8, 9) di omogeneizzazione o di miscelazione di una carica di miscela per gelato, ed una camera cilindrica di mantecazione (46) in relazione di scambio di calore con l’evaporatore (36’) di un circuito frigorifero (22), provvista di mezzi di agitazione (240’) e raschiamento (48) del gelato, nonché di un condotto (31) di erogazione del gelato prodotto, caratterizzata dal comprendere una seconda vasca (12) di capacità almeno sostanzialmente uguale a quella della detta vasca (1), posta a valle di tale vasca (1) e collegata a questa tramite un condotto (7) provvisto di mezzi a valvola (8, 11), e dal comprendere dei mezzi di preraffreddamento in relazione di scambio di calore con l’evaporatore (36) di un circuito frigorifero, per pre-rafffeddare a giusti valori di temperatura la miscela per gelato travasata nella detta camera (12) e dal comprendere una adatta pompa (19) per alimentare la miscela per gelato pre-raffreddata alla detta camera cilindrica di mantecazione (46).
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto che i mezzi per il pre-raffreddamento della miscela per gelato comprendono una seconda camera cilindrica (35) in relazione di scambio di calore con l’evaporatore (36) di un circuito frigorifero e provvista di mezzi di agitazione (240), posta a monte di detta camera cilindrica di mantecazione (46) e comunicante da un lato con detta seconda vasca (12) tramite dei mezzi a valvola (11) e dall’altro lato con la detta camera cilindrica di mantecazione (46), tramite la detta pompa (19).
3. 3) Macchina secondo la rivendicazione 1), in cui la prima vasca (1) è dotata sul fondo di un pozzetto (201) nel quale ruotano le pale (5) di un gruppo di omogeneizzazione o miscelazione e pompaggio azionato da un motore (6), essendo detto pozzetto comunicante superiormente con la vasca (1) e provvisto inferiormente di un’apertura di scarico (7), che attraverso la valvola (8) può essere collegato ad un condotto di ricircolo (9) sfociante nella detta vasca (1).
4. 4) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (3) per la cottura della miscela per gelato operano sul detto pozzetto (201) posto sul fondo della detta prima vasca (1) e sono provvisti di idonea coibentazione (301).
5. 5) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui al detto condotto di ricircolo (9) è associato un sensore di temperatura (10) di controllo dei mezzi di riscaldamento (3).
6. 6) Macchina secondo la rivendicazione 1), in cui la vasca (12) può essere dotata di un gruppo agitatore (15, 16).
7. 7) Macchina secondo la rivendicazione 1), in cui le vasche (1 e 12) sono provviste esternamente di una adatta coibentazione (101, 14).
8. 8) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui le dette valvole (8, 11) sono delle valvole a tre vie, a funzionamento manuale o servocomandato.
9. 9) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la camera di mantecazione (46) e la camera di pre-raffreddamento (35) sono raffreddate da due sezioni (36, 36’) dell’evaporatore di un unico impianto frigorifero (22), collegate tra loro in derivazione ed intercettate da rispettivi mezzi a valvola (136, 136’) che consentono alle dette sezioni di evaporatore di funzionare selettivamente o contemporaneamente.
10. 10) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la camera di pre-raffreddamento (35) è posta ad un livello inferiore a quello della vasca (12), in modo da consentire una alimentazione per gravità della miscela per gelato, dopo l’apertura della valvola (11).
11. 11) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la camera di pre-raffreddamento (35) è parte di una unità di pre-raffreddamento (17) che comprende la camera cilindrica (35) provvista di agitatore rotante (40) e raffreddata dall’evaporatore (36) e munita di una coibentazione esterna (37).
12. 12) Macchina secondo la rivendicazione 9), in cui l’agitatore (40) è provvisto di un albero d’azionamento assialmente cavo (140) attraverso una cui estremità viene immessa la miscela da raffreddare, la quale esce nella camera (35) attraverso delle aperture (44) previste sull’estremità opposta del detto albero, in modo che la miscela sia costretta ad attraversare per tutta la lunghezza la detta camera (35) prima di uscire dallo scarico (45) disposto sulla estremità d’ingresso della miscela.
13. 13) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la camera di mantecazione (46) comprende nel suo interno una seconda camera cilindrica (35’) coassiale e rotante, provvista lateralmente di aperture (47) in corrispondenza delle quali sono disposte delle lame raschiatrici (48) cooperanti col mantello interno della detta camera (46), essendo all’ interno di tale camera rotante (35’) previsto un agitatore fisso (240’) portato da un albero cavo (140’), venendo la miscela da gelare alimentata attraverso un condotto (20) nella intercapedine tra la detta camera (46) e la camera (35) e venendo il gelato finito, scaricato continuamente facendolo passare attraverso delle aperture (44’) in detto albero cavo (140’), e da questo all 'esterno attraverso un condotto di scarico (31).
14. 14) Macchina secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto che sullo scarico (31) della camera di mantecazione (46) è previsto un rubinetto con un mezzo a valvola (32) di massima pressione e registrabile per creare su tale scarico una contropressione.
15. 15) Macchina secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto che sullo scarico (31) della camera di mantecazione (46) è previsto un cassetto servocomandato per l’erogazione intermittente del gelato, così da consentire il posizionamento successivo sotto tale cassetto di vaschette od altri contenitori per la raccolta del gelato.
16. 16) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui sul condotto d’ingresso (20) della camera di mantecazione (46) è previsto un manometro (30) con eventuale pressostato di sicurezza collegato al quadro di comando (4) della macchina.
17. 17) Macchina secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal fatto che tra l’unità di pre- raffreddamento (17) e l’unità di mantecazione (21) è prevista una pompa volumetrica (19), essendo tale pompa provvista di una bocca d’aspirazione ausiliaria (319) che comunica con l’atmosfera attraverso mezzi a valvola (26, 27) per l’immissione nella miscela liquida di aria.
18. 18) Macchina secondo la rivendicazione 1), caratterizzata dal comprendere dei mezzi per assicurare un’alta omogeneizzazione della miscela prima della sua immissione nell’unità finale di mantecazione.
19. 19) Macchina secondo la rivendicazione 18), in cui la pompa (19) che alimenta la miscela liquida nell’ultima unità di mantecazione, è del tipo che provvede anche ad una elevata omogeneizzazione della stessa miscela, essendo a tale pompa collegati, a monte od a valle, dei qualsiasi adatti mezzi per consentire la miscelazione d’aria nella medesima miscela, in quantità variabile.
20. 20) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal poter essere usata come produttore continuo di gelato partendo da una carica di miscela pastorizzata con altri mezzi, essendo in tal caso attiva la sola unità finale di mantecazione (21) e la pompa (19) venendo scollegata dall’unità di preraffreddamento (17) e venendo collegata con la vasca contenente la detta miscela pastorizzata.
21. 21) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l’uscita dell’unità di preraffreddamento (17) è dotata di una derivazione normalmente chiusa da un tappo (28) che a fine ciclo lavorativo viene rimosso ed a tale derivazione viene collegato un condotto ausiliario (100) che con l’altra estremità viene collegato alla derivazione della bocca di scarico della pompa (19) sulla quale è normalmente montata la valvola di sicurezza (29) che viene rimossa, il tutto essendo previsto allo scopo di assicurare una abbondante circolazione del liquido di pulizia immesso nelle vasche (1, 12) e che viene fatto circolare attraverso i vari componenti della macchina che rimangono dinamicamente attivi.
22. 22) Macchina per la produzione continua di gelato, realizzata in particolare, in tutto o sostanzialmente, come descritto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.