ITMI20100731A1 - Distributore automatico - Google Patents

Description

Titolo: "Distributore automatico"

La presente invenzione si riferisce ad un distributore automatico, più precisamente ad un distributore automatico per bevande calde.

I distributori automatici per bevande calde normalmente comprendono uno o più contenitori nei quali è immagazzinata una bevanda in polvere (solubile o disidratata) o in grani (p.es. il caffè).

Questi contenitori sono collegati ad dosatori che erogano una dose di prodotto in una camera di preparazione della bevanda, dove la bevanda viene preparata aggiungendo acqua alla polvere immessa.

Chiaramente, nel caso di caffè in grani, vi è una fase intermedia di macinatura dei grani ed è il macinato di caffè (differente dalla polvere solubile o disidratata) a cui viene aggiunta acqua, per preparare il caffè.

I contenitori devono quindi contenere costantemente una quantità di polvere sufficiente ad erogare la bevanda, qualora questa venga selezionata dall'utente.

II riempimento dei contenitori viene svolto durante operazioni di manutenzione ordinaria, la cui frequenza è prestabilita. Tuttavia, per ottimizzare la frequenza di tali operazioni, sarebbe utile poter conoscere preventivamente la quantità di inqredienti contenuti in ciascun serbatoio, così da poter diradare le frequenze di manutenzione se possibile, ed infittirle se necessario; alternativamente, la conoscenza preventiva della quantità residua di inqredienti, consente di ottimizzare la quantità di inqredienti che l'incaricato della manutenzione ordinaria deve portare con sé per ricaricare correttamente tutti i distributori automatici a cui svolqerà operazioni di manutenzione nel corso della qiornata lavorativa.

Sistemi noti per misurare la quantità di prodotto in un contenitore sono per esempio sensori capacitivi, per esempio applicati lunqo il bordo verticale del contenitore, oppure sensori ad ultrasuoni, per esempio applicati sul soffitto del contenitore.

Tuttavia, tutti questi sistemi non sono applicabili con facilità nel settore dei distributori automatici, in quanto le norme iqieniche richiedono che i contenitori siano lavabili, e l'applicazione di elementi esterni aqli stessi rende le operazioni di pulizia e di lavaqqio certamente più complesse.

In vista dello stato della tecnica descritto, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un distributore automatico che consenta di ovviare almeno parzialmente ad almeno parte degli svantaggi sopra menzionati, realizzando un sistema per valutare la quantità residua di ingredienti in un contenitore per ingredienti che non intralci le normali operazioni di lavaggio del contenitore stesso.

Inoltre, la presente invenzione consente di ottenere vantaggi in termini di semplicità di produzione, di maggior resistenza, di maggior compattezza e/o maggior versatilità.

In accordo con la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante un distributore secondo la rivendicazione 1 e mediante un metodo secondo la rivendicazione 9.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione pratica, data a titolo di esempio non limitativo con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

-la figura 1 mostra una vista prospettica di un contenitore per ingredienti e di un supporto per contenitori, separato dal contenitore stesso, di un distributore secondo la presente invenzione;

-la figura 2 mostra una vista prospettica di un contenitore e di un supporto simili a quelli di figura 1, montati;

-la figura 3 mostra una vista schematica laterale del supporto di figura 1, nella posizione di carico minimo;

-la figura 4 mostra una vista schematica laterale del supporto di figura 3, in una posizione caricata, nella quale il movimento delle parti mobili è stato volutamente esagerato a fini illustrativi;

-la figura 5 mostra una vista parziale, schematica ed in sezione di due realizzazioni alternative di un supporto di un distributore secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento alle figure, un distributore automatico (non rappresentato) per bevande calde normalmente comprende una condotto di adduzione dell'acqua, una caldaia per scaldare l'acqua, mezzi di selezione e di pagamento per consentire ad un utente esterno di selezionare e pagare una bevanda disponibile per l'erogazione, mezzi per la preparazione e l'erogazione di una o più bevande oltre, chiaramente, all'opportuna logica di comando e controllo.

Nel campo, sarà comunque chiaro al tecnico del ramo cosa sia un distributore automatico per bevande calde e quali siano gli elementi necessari e quali elementi siano invece opzionali.

I distributori automatici per bevande calde (nel prosieguo anche, più semplicemente, i distributori) comprendono uno o più contenitori 1 per immagazzinare ingredienti necessari alla preparazione delle bevande stesse. Gli ingredienti possono essere, per esempio, a base di caffè, thè, latte, cioccolata, possono essere solubili o liofilizzati, possono essere zucchero, caffè in polvere o caffè in grani.

I contenitori 1 normalmente comprendono una parete laterale 2, che si estende verticalmente ed è superiormente aperta per consentire l'immissione degli ingredienti, ed un coperchio 3 che chiude l'estremità superiore della parete laterale 2.

La parete laterale 2 può essere graduata ed avere sezione trasversale costante lungo l'asse verticale, almeno nella porzione superiore 4 del contenitore 1.

La porzione inferiore 5 del contenitore 1 può avere una forma rastremata verso il basso, come un imbuto, per consentire agli ingredienti di raccogliersi in prossimità dell'apertura di erogazione 6 del prodotto, prevista nel contenitore 1.

Vantaggiosamente, all'interno del contenitore possono essere previsti meccanismi di movimentazione degli ingredienti, per esempio una ruota, eventualmente dentata, ad asse orizzontale così che, con la sua rotazione, eviti 1'impaccamento eccessivo della polvere. In alternativa, altri dispositivi noti possono essere disposti internamente al contenitore 1, in prossimità della porzione inferiore 5 dello stesso .

Meccanicamente collegati ai meccanismi di movimentazione degli ingredienti e all'apertura di erogazione 6 sono i mezzi di erogazione dell'ingrediente, comprendenti normalmente una vite senza fine, il cui movimento eroga le dosi dell'ingrediente contenuto nel contenitore 1 dall'apertura di erogazione 6.

Il prodotto così erogato viene poi immesso in una camera di miscelazione (non rappresentata) eventualmente tramite un apposito scivolo o condotto di trasferimento 7 (visibile in figura 2).

I contenitori 1 sono vincolati ad una struttura di supporto 10, la quale comprende una base 11, a cui è collegato il contenitore 1. La struttura di supporto 10 è peraltro solidale al resto del distributore.

La base 11 comprende una parte normalmente piana, a cui è collegato il contenitore 1; facendo riferimento alle figure, si vede, indicato con 14, un motoriduttore per l'azionamento dei mezzi di erogazione dell'ingrediente e/o dei meccanismi di movimentazione degli ingredienti. Tale motoriduttore 14 ha un albero di uscita del moto, indicato con 13, che si collega al contenitore 1 dal lato opposto al lato in cui è prevista l'apertura di erogazione 6.

La struttura di supporto 10 può inoltre comprendere uno strumento di misura 20, inteso sia come pluralità di strumenti di misura in grado di agire, complessivamente, come un unico strumento di misura in grado di fornire la misura della grandezza desiderata, sia come singolo strumento di misura in grado di fornire direttamente la misura della grandezza desiderata.

Lo strumento di misura 20, la base 11 ed il contenitore 1 sono collegati tra loro e/o con la struttura di supporto 10 in modo che lo strumento di misura possa misurare variazioni nel peso del contenuto del contenitore 1.

Vantaggiosamente, la base 11 è montata in modo mobile rispetto alla struttura di supporto 10 e lo strumento di misura 20 può misurare lo spostamento della base 11 rispetto alla struttura di supporto 10. Poiché i materiali con cui sono realizzati sia la base 11 che la struttura di supporto 10 sono materiali polimerici, la base 11 può essere integrale alla struttura di supporto 10, ovvero senza che tra le due vi sia soluzione di continuità (come per esempio in figura 2), sia completamente separata dalla struttura di supporto 10 (come per esempio in figura 1).

Nel primo caso, il collegamento tra base 11 e struttura di supporto 10 sarà spostato rispetto alla proiezione sulla base 11 del centro di massa del contenitore 1, quando il contenitore 1 è montato sulla base 11, in modo che il peso del contenitore 1 crei una coppia in grado di realizzare una rotazione della base rispetto al collegamento tra base 11 e struttura di supporto 11.

Nell'esempio di figura 2, la base 11 comprende una porzione verticale 12, la cui estremità superiore è collegata alla struttura di supporto, per esempio realizzando con l'elasticità intrinseca del materiale, una cerniera orizzontale.

Lo strumento di misura 20 potrà allora essere disposto ove lo spostamento tra base 11 e struttura di supporto 10 sia massima, per esempio opposto al punto di collegamento rispetto alla proiezione del centro di massa del contenitore sulla base 11 (e quindi, con riferimento alla realizzazione di figura 2, dal lato dell'apertura di erogazione 6).

Nel secondo caso invece (visibile in figura 1), la base 11 sarà vincolata alla struttura di supporto 10 solo da un elemento distinto da base 11 e struttura di supporto 10, per esempio dallo strumento di misura 20 stesso, che quindi potrà essere disposto nella posizione più consona per ottimizzarne la sensibilità.

In ogni caso, lo strumento di misura 20 può per esempio essere una cella di carico, come rappresentato in figura 5.

Le celle di carico normalmente comprendono una prima ed una seconda porzione, vincolate rispettivamente ad un elemento mobile e ad un elemento fisso. Indicando con 21 la prima porzione, collegata all'elemento mobile, e con 22 la seconda porzione, collegata all'elemento fisso, le celle di carico misurano la deformazione conseguente allo spostamento tra la prima e la seconda porzione.

Nota l'elasticità della cella, si può risalire al peso che ha determinato lo spostamento relativo.

Nella figura 5 sono rappresentate due celle di carico, indicate con 20a e 20b. Tali celle rappresentano due realizzazioni distinte della presente invenzione, e possono quindi essere intese come realizzazioni alternative.

La freccia P, in figura 5, indica approssimativamente la posizione del centro di massa del contenitore 1, quando il contenitore 1 è montato sulla base 11.

Facendo riferimento alla cella 20b si vede che la prima porzione 21b può essere collegata in prossimità della proiezione del centro di massa del contenitore 1 sulla base 11. Vantaggiosamente, inoltre, la seconda porzione 22b può essere collegata alla struttura di supporto 10.

In questo caso, la cella di carico 20b può estendersi in modo sostanzialmente in orizzontale, così da occupare il minor spazio possibile all'interno della struttura di carico 10.

La cella 20b, pertanto, lavora sostanzialmente a flessione.

Facendo invece riferimento alla cella 20a, si vede che la prima porzione 21a è collegata alla base 11 tramite il motoriduttore 14 relativo al contenitore 1 applicato sulla base 11.

In ogni caso, si vede che il peso minimo che si scarica sullo strumento di misura comprende il peso del contenitore 1, del motoriduttore 14 e della base 11.

Il distributore degli esempi, pertanto, sarà in grado di rilevare facilmente variazioni nel peso complessivo, le quali saranno quindi esclusivamente dovute alla diminuzione delle dosi di ingredienti dovute all'erogazione di prodotti, oppure al rabbocco degli ingredienti nei contenitori.

È comunque possibile svolgere preventive operazioni di taratura, che diano un riferimento del "contenitore vuoto" e/o trasformare il segnale ricevuto dallo strumento di misura in un numero di dosi di prodotto ancora disponibili, per ciascun contenitore 1.

La variazione di peso può inoltre essere utilizzata per verificare ulteriormente che la dose di prodotto sia effettivamente stata erogata. È quindi possibile far funzionare il motoriduttore 14 fino all'erogazione di una data quantità di prodotto, determinata in base alla variazione di peso, anziché in base al tempo trascorso. Questo consente di evitare sempre che le dosi erogate siano insufficienti a causa di "vuoti" formatisi all'interno del contenitore. Tali "vuoti" dovuti all'impaccamento della polvere sono tra l'altro difficilmente rilevabili con sistemi capacitivi o ad ultrasuoni.

Facendo riferimento alle figure 1 e 2, si vede che la struttura di supporto 10 comprende un piano di sostegno per uno o più contenitori 1. Tale piano di sostegno è definito sia dai bordi superiori di pareti verticali 15 della struttura di sostegno 10, sia dalle parti orizzontali delle basi 11.

All'interno di questo piano di sostegno si individuano fessure 16, le quali separano le basi 11 dalle pareti verticali 15. Tali fessure 16 hanno la funzione di svincolare meccanicamente la base 11 dalla struttura di sostegno 10 e possono estendersi anche al di fuori del piano di sostegno.

Per esempio, nella realizzazione di figura 1, le fessure 16 si estendono attorno all'intera base 11, mentre nella realizzazione di figura 2, le fessure 15 si estendono attorno all'intera base 11 con l'eccezione di un tratto orizzontale.

In questo modo, tuttavia, vi è il rischio che, qualora quantità anche piccole di ingredienti venissero inavvertitamente versate fuori dal contenitore, esse potrebbero cadere nella fessura 16, intasandola e rischiando di falsare la misura del peso .

Per ovviare a questo inconveniente è allora vantaggioso realizzare le fessure 16 che definiscono la base 11 esclusivamente su superfici verticali della struttura di supporto 10, per esempio sui lati della stessa. In questo modo, il rischio che un ingrediente si inserisca all'interno delle fessure 16, cadendo, è ridotto al minimo.

Chiaramente un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle configurazioni sopra descritte.

Tali varianti e modifiche sono tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Distributore automatico comprendente: -un contenitore (1) per contenere un ingrediente per la preparazione di un prodotto erogabile dal distributore, detto contenitore comprendente un'apertura di erogazione (6); -mezzi di erogazione dell'ingrediente per erogare detto ingrediente attraverso detta apertura di erogazione (6); -una struttura di supporto (10) per detto contenitore (I) comprendente una base (11); -detto contenitore (1) essendo collegato a detta base (II) caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto (10) comprende uno strumento di misura (20) e detto strumento di misura (20) e detto contenitore (1) sono collegati a detta base (11) in modo che detto strumento di misura (20) possa misurare variazioni nel peso del contenuto di detto contenitore (1).
2. 2. Distributore secondo la rivendicazione precedente, in cui detta base (11) è collegata a detta struttura di supporto (10) attraverso detto strumento di misura (20).
3. 3. Distributore secondo la rivendicazione precedente, in cui detta base (11) è colleqata a detta struttura di supporto (10) solamente attraverso detto strumento di misura (20).
4. 4. Distributore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta base (11) è un elemento separato rispetto a detta struttura di supporto (10).
5. 5. Distributore secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta base (11) non ha soluzione di continuità con detta struttura di supporto (10).
6. 6. Distributore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto strumento di misura (20) è una cella di carico (20a, 20b).
7. 7. Distributore secondo la rivendicazione precedente, in cui detta cella di carico (20b) comprende una prima porzione (21b) colleqata a detta base (11) in prossimità della proiezione del centro di massa di detto contenitore (1) su detta base (11) ed una seconda porzione (22b) colleqata a detta struttura di supporto (10).
8. 8. Distributore secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente un motoriduttore (14) per azionare detti mezzi di eroqazione dell'inqrediente in cui detta cella di carico (20a) comprende una prima porzione (21a) collegata a detta base (11) attraverso detto motoriduttore (14) ed una seconda porzione (22b) collegata a detta struttura di supporto (10).
9. 9. Metodo per la determinazione delle dosi residue di un ingrediente contenuti in un contenitore (1) per ingredienti di un distributore, comprendente le fasi di: a) prevedere un distributore secondo una delle rivendicazioni precedenti; b) misurare variazioni di peso del contenuto di detto contenitore (1) tramite detto strumento di misura (20).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detto strumento di misura (20) viene preventivamente sottoposto ad un'operazione di taratura per tener conto del peso, non dovuto all'ingrediente da pesare, che agisce su di sé.