ITMI20091633A1

ITMI20091633A1 - Dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica

Info

Publication number: ITMI20091633A1
Application number: IT001633A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Ostuni; Giampiero Rossi
Original assignee: Brasilia Spa
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-03-25
Also published as: EP2480115A2; ES2537405T3; WO2011036215A3; CA2775135A1; WO2011036215A2; EP2480115B1; KR20120093897A; PT2480115E

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica, ad esempio una macchina da caffè.

Il settore di applicazione riguarda l’erogazione preferibilmente tramite macchine che presentano un gruppo erogatore avente una camera di alloggiamento manuale di una carica sfusa o confezionata del prodotto con cui realizzare la bevanda.

Sono da tempo presenti sul mercato dispositivi di avvio erogazione in macchine da caffè solo al conseguimento di una pressione determinata.

Ciò consente per esempio di realizzare la pre-infusione della polvere di caffè per migliorare l’estrazione della essenza aromatica. In taluni dispositivi noti di avvio erogazione si prevedono punte di foratura che entrano in contatto con la capsula contenente la polvere di caffè quando questa si deforma gonfiandosi per effetto della pressione dell’acqua iniettata al suo interno. Le punte di foratura aprono quindi il fondo della capsula per abilitare l’erogazione.

L’inconveniente principale lamentato da tali tipologie di dispositivi di avvio erogazione risiede nel fatto che la pressione di erogazione è determinata dalle caratteristiche meccaniche del fondo della capsula e dalla geometria delle punte di foratura. La pressione di erogazione conseguentemente varia da capsula a capsula e da macchina a macchina.

In altre tipologie note di dispositivi di avvio erogazione si ricorre ad una valvola a fungo con molla che ottura un foro di erogazione. L’erogazione inizia solo quando la pressione idraulica presente nella camera di infusione genera sulla valvola una forza in apertura superiore alla forza in chiusura esercitata dalla molla.

In tali dispositivi di avvio erogazione si ha l’inconveniente che anche dopo l’avvio erogazione la valvola a fungo determina una caduta di pressione sul liquido erogato che può deteriorare le caratteristiche organolettiche della bevanda. Ad esempio la bevanda prodotta può presentare una schiuma superficiale non uniforme.

Per di più la camera di infusione resta in pressione anche al termine della erogazione e ciò può comportare un pericolo alla sua apertura. Compito tecnico che si propone la presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica in grado di avviare l’erogazione solo alla pressione desiderata indipendentemente dalle caratteristiche morfologiche e strutturali della carica e della macchina in cui la carica è alimentata.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica che determini un miglioramento delle caratteristiche organolettiche della bevanda prodotta.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica che presenti una pressione di erogazione regolabile a piacere.

Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica che presenti un funzionamento intrinsecamente sicuro.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica conforme alla rivendicazione 1.

Vantaggiosamente il dispositivo di avvio erogazione del presente trovato non causa una caduta di pressione della bevanda dopo l’avvio dell’erogazione e consente di conferire alla bevanda le caratteristiche organolettiche ottimali.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di forme di esecuzione preferita ma non esclusiva del dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra in sezione un dispositivo di inizio erogazione conforme ad un primo modo preferito di realizzare l’invenzione, prima dell’avvio dell’erogazione;

la figura 2 mostra in sezione il dispositivo di avvio erogazione di figura 1 dopo l’avvio dell’erogazione;

la figura 3 mostra in sezione un dispositivo di inizio erogazione conforme ad un secondo modo preferito di realizzare l’invenzione, prima dell’avvio dell’erogazione;

la figura 4 mostra in sezione il dispositivo di avvio erogazione di figura 3 dopo l’avvio dell’erogazione;

la figura 5 mostra in sezione un dispositivo di inizio erogazione conforme ad un terzo modo preferito di realizzare l’invenzione, prima dell’avvio dell’erogazione; e

la figura 6 mostra in sezione il dispositivo di avvio erogazione di figura 5 dopo l’avvio dell’erogazione.

Parti equivalenti nella descrizione saranno indicate con lo stesso riferimento numerico.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrato un dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1.

Il dispositivo 1 di avvio erogazione comprende un elemento di erogazione 2 avente un condotto di erogazione 3 collegato ad una camera 4 di alloggiamento di una carica 5 di una sostanza per la produzione della bevanda.

L’elemento di erogazione 2 è associabile ad un pistone 6 di chiusura della camera 4 avente un condotto 7 di alimentazione di acqua nella camera 4.

Il dispositivo 1 comprende un elemento 8 elastico posizionato in chiusura di un condotto d’acqua 9 secondario assoggettato ad una pressione idraulica correlata alla pressione di alimentazione della camera 4.

L’elemento elastico 8 è deformabile dalla suddetta pressione idraulica per lo spostamento reversibile di un cursore 10 in una posizione di assenso all’avvio erogazione.

Sono inoltre vantaggiosamente previsti mezzi di regolazione del valore della suddetta pressione idraulica in corrispondenza del quale interviene la deformazione dell’elemento elastico 8 per l’assenso all’avvio erogazione.

L’elemento elasticamente cedevole 8 è preferibilmente una membrana in gomma resistente alla temperatura.

Il cursore 10 può essere appoggiato (figure 1 e 5) o fissato all’elemento elasticamente cedevole 8 (figura 3).

Il cursore 10 preferibilmente è presente al di sotto della base della camera 4.

Almeno nel caso in cui sia semplicemente appoggiato all’elemento elasticamente cedevole 8, il cursore 10 è mobile lungo una sua guida di traslazione fissa 18 ricavata nell’elemento di erogazione 2.

Il condotto secondario 9 è preferibilmente una derivazione del condotto di alimentazione 7.

In questo caso il condotto secondario 9 presenta una prima porzione 11 che si prolunga dall’elemento di erogazione 2 ed è accoppiabile a tenuta con una seconda porzione 12 che si prolunga dal pistone di chiusura 6.

Una costruzione preferibile prevede che la prima porzione 11 e la seconda porzione 12 del condotto secondario 9 si impegnano quando si chiude la camera 4 per effetto della movimentazione relativa tra l’elemento di erogazione 2 ed il pistone di chiusura 6, e si disimpegnano quando si apre la camera 4 sempre per effetto della movimentazione relativa tra l’elemento di erogazione 2 ed il pistone di chiusura 6.

In una variante non illustrata del presente trovato il condotto secondario 9 è indipendente dal condotto di alimentazione 7 e può anche essere realizzato in un pezzo unico.

Nelle soluzioni mostrate come evidente l’acqua che alimenta il condotto secondario 9 presenta la stessa pressione dell’acqua che alimenta la camera 4, ma in altre realizzazioni del trovato non illustrate l’acqua che alimenta il condotto secondario 9 può essere presa da un qualunque punto del circuito idraulico della macchina avente una pressione nota correlabile alla pressione di alimentazione della camera 4. In generale la pressione che alimenta il condotto secondario 9 può essere compresa tra la pressione di mandata della pompa del circuito idraulico della macchina e la pressione di alimentazione dell’acqua nella camera 4.

Con riferimento ora alle realizzazioni illustrate in figure da 1 a 4, i mezzi di regolazione comprendono una valvola di intercettazione 13 posizionata all’interno del condotto secondario 9 e mobile in contrasto e per l’azione di una molla 14.

Preferibilmente la molla 14 è associata a mezzi per la propria taratura nella forma ad esempio di una ghiera filettata 15 impegnata in una filettatura interna 16 del condotto secondario 9.

Ciò che differenzia la prima realizzazione preferita (figure 1 e 2) dalla seconda realizzazione preferita (figure 3 e 4) del presente trovato è che nel primo caso il cursore 10 presenta una o più punte 19 di perforazione della carica 5, mentre nel secondo caso il cursore 10 presenta un otturatore 20 valvolare di un passaggio 21 tra la camera 4 ed il condotto di erogazione 3.

Con riferimento invece alla realizzazione illustrata in figure 5 e 6 i mezzi di regolazione comprendono una molla 17 interposta tra il cursore 10 e la sua guida di traslazione fissa 18 ricavata nell’elemento di erogazione 2.

La molla 17 è atta a contrastare la deformazione dell’elemento elasticamente cedevole 8.

Anche in questo caso il cursore 10 presenta una o più punte 19 di perforazione della carica 5.

Il funzionamento del dispositivo di avvio erogazione 1 secondo l’invenzione appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, è sostanzialmente il seguente.

Con riferimento al primo caso illustrato in figure 1 e 2, la carica 5 comprende una capsula auto sigillata 22 avente un coperchio 23 suscettibile di rottura tramite la parte apicale 24 in rilievo del pistone di chiusura 6, ed un foglio stagno 25 perimetralmente saldato al lato esterno del fondo 26 forato della capsula 22. Quando si chiude la camera 5, parte dell’acqua in pressione inviata dal circuito idraulico della macchina verso la camera 4 tramite il condotto di alimentazione 1 devia nel condotto secondario 9 arrivando alla valvola 13 inizialmente chiusa. Quando la pressione nel condotto secondario 9 a monte della valvola 13 raggiunge il valore necessario all’apertura della valvola 9, la pressione idraulica viene trasmessa all’elemento elasticamente cedevole 8 che deformandosi sposta il cursore 10 lungo la guida di traslazione fissa 18. Le punte 19 portate dal cursore 10 passano da una posizione ritratta all’interno della base della camera 4 ad una posizione protratta in cui vanno a perforare il foglio stagno 25 della capsula 22 dando inizio all’erogazione. La bevanda è libera di uscire dal condotto di erogazione 3 senza cadute di pressione. La pressione di apertura della valvola 13, e quindi la pressione di avvio erogazione, può essere regolata tramite la ghiera 15. In particolare si può avvitare la ghiera 15 nel senso di avvicinamento alla valvola 13 per comprimere la molla 14 interposta tra la ghiera 15 stessa e la valvola 13 ed incrementare così la pressione di avvio erogazione. L’azionamento della ghiera 15 in senso opposto riduce la pressione di avvio erogazione.

Con riferimento al secondo caso illustrato in figure 3 e 4, la carica 5 comprende polvere sfusa 27 inserita in un porta filtro 28. A differenza del caso precedente, quando la pressione idraulica viene trasmessa all’elemento elasticamente cedevole 8, la deformazione di questo causa lo spostamento del cursore 10 che porta l’otturatore valvolare 20 in posizione staccata dal piano di tenuta costituito dalla base della camera 4. Conseguentemente si apre il passaggio 21 e la bevanda è libera di uscire dal condotto di erogazione 3 senza cadute di pressione.

Con riferimento al terzo caso illustrato in figure 5 e 6, come nel primo caso illustrato in figure 1 e 2, la carica 5 comprende una capsula auto sigillata 22 avente un coperchio 23 suscettibile di rottura tramite la parte apicale 24 in rilievo del pistone di chiusura 6, ed un foglio stagno 25 perimetralmente saldato al lato esterno del fondo 26 forato della capsula 22. Quando si chiude la camera 5, parte dell’acqua in pressione dal condotto di alimentazione 1 passa al condotto secondario 9 arrivando direttamente all’elemento elasticamente deformabile 8 che si deforma, dando inizio alla erogazione, solo quando la forza dovuta alla pressione idraulica esercitata sul retro dell’elemento elasticamente cedevole 8 supera la forza esercitata dal cursore 10 sul fronte dell’elemento elasticamente cedevole 8 per effetto della molla 17. In questo caso la pressione di erogazione può essere regolata progettando opportunamente le caratteristiche meccaniche e configurazionali dell’elemento elasticamente cedevole 8 e della molla 17. Anche in questo caso la bevanda è libera di uscire dal condotto di erogazione 3 senza cadute di pressione.

Il dispositivo di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica comprendente un elemento di erogazione (2) avente un condotto di erogazione (3) collegato ad una camera (4) di alloggiamento di una carica (5) di una sostanza per la produzione di detta bevanda, detto elemento di erogazione (2) essendo associabile ad un pistone (6) di chiusura di detta camera (4) avente un condotto (7) di alimentazione di acqua in detta camera (4), caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento (8) elastico posizionato in chiusura di un condotto d’acqua (9) secondario assoggettato ad una pressione idraulica correlata alla pressione di alimentazione di detta camera (4), detto elemento elastico (8) essendo deformabile da detta pressione idraulica per lo spostamento reversibile di un cursore (10) in una posizione di assenso all’avvio erogazione, essendo inoltre previsti mezzi di regolazione del valore di detta pressione idraulica in corrispondenza del quale interviene la deformazione di detto elemento elastico (8) per l’assenso all’avvio erogazione.
2. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento elasticamente cedevole (8) è una membrana in gomma.
3. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto secondario (9) è una derivazione di detto condotto di alimentazione (7).
4. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) è appoggiato a detto elemento elasticamente cedevole (8).
5. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) è fissato a detto elemento elasticamente cedevole (8).
6. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) è presente al di sotto della base di detta camera (4).
7. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) è mobile lungo una sua guida di traslazione fissa (18) ricavata in detto elemento di erogazione (2).
8. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto secondario (9) presenta una prima porzione (11) che si prolunga da detto elemento di erogazione (2) ed è accoppiabile a tenuta con una seconda porzione (12) che si prolunga da detto pistone di chiusura (6).
9. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione comprendono una valvola di intercettazione (13) posizionata all’interno di detto condotto secondario (9) e mobile in contrasto e per l’azione di una molla (14).
10. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di presentare mezzi di taratura di detta molla (14).
11. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di taratura comprendono una ghiera filettata (15) impegnata in una filettatura interna (16) di detto condotto secondario (9).
12. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una qualunque rivendicazione da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione comprendono una molla (17) interposta tra detto cursore (10) e detta sua guida fissa (18), detta molla (17) essendo atta a contrastare la deformazione di detto elemento elasticamente cedevole (8).
13. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) presenta una o più punte (19) di perforazione di detta carica (5).
14. Dispositivo (1) di avvio erogazione di una macchina di produzione di una bevanda aromatica secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cursore (10) presenta un otturatore (20) valvolare di un passaggio (21) tra detta camera (4) e detto condotto di erogazione (3).
15. Macchina di produzione di una bevanda aromatica caratterizzata dal fatto di presentare un dispositivo (1) di avvio erogazione conforme ad una o più rivendicazioni precedenti.