ITMI20120122A1 - Macchina per la produzione di miscele alimentari in genere - Google Patents

Description

DESCRIZIONE PER BREVETTO DI INVENZIONE

Avente titolo: Macchina per la produzione di miscele alimentari in genere

CONTESTO DELL’INVENZIONE

Forma oggetto della presente invenzione una macchina per la produzione di miscele alimentari in genere, ed in particolare per la preparazione di gelato, sorbetti, granite, creme, confetture, cioccolata, e prodotti simili nel settore della gelateria, della pasticceria e della gastronomia.

STATO DELL’ARTE

Sono note macchine per la produzione di miscele alimentari che comprendono una vasca cilindrica per la lavorazione della miscela alimentare, collocata con il suo asse disposto orizzontalmente all’interno della macchina. Nella vasca à ̈ disposto un organo agitatore munito di elementi raschianti che à ̈ comandato in rotazione intorno all’asse della vasca per movimentare opportunamente la miscela alimentare. La macchina comprende inoltre mezzi di regolazione della temperatura all’interno della vasca, che normalmente prevedono una tubazione che si avvolge a spirale cilindrica intorno alla vasca e nella quale corre un fluido di scambio termico, per raffreddare o riscaldare la miscela alimentare a seconda della lavorazione richiesta.

Per rilevare la temperatura della miscela alimentare all’interno della vasca vengono utilizzati uno o più sensori di temperatura opportunamente disposti all’interno della macchina.

Una soluzione nota prevede che il sensore di temperatura sia disposto in corrispondenza della parete verticale posteriore della vasca che forma il fondo della vasca stessa. L’inconveniente di una tale soluzione à ̈ che l’agitatore tende a spingere la miscela alimentare verso la parete anteriore della vasca, ovvero dalla parte opposta rispetto al sensore, e quindi, soprattutto quando la quantità di miscela à ̈ minima, il sensore non risulta a contatto della miscela e la lettura della temperatura della miscela à ̈ erronea.

Un’altra soluzione prevede che il sensore di temperatura sia disposto in corrispondenza di un’area anteriore della parete cilindrica della vasca. Anche questa soluzione presenta diversi inconvenienti. Anzitutto tale disposizione presuppone la foratura della parete cilindrica della vasca per inserire il sensore. Le lavorazioni sul mantello portano a creare ricettacoli nei quali si accumula il materiale alimentare e dai quali à ̈ difficile asportare tale materiale. L’operazione di montaggio del sensore non à ̈ semplice data la posizione del sensore e parimenti non à ̈ semplice lo smontaggio dello stesso. Inoltre tale disposizione del sensore comporta l’eliminazione di una porzione della tubazione di scambio termico che si avvolge a spirale cilindrica intorno alla parete cilindrica della vasca: ciò comporta una diminuzione dell’efficienza termica del sistema di regolazione della temperatura della vasca. Infine, il sensore risulta comunque disposto nelle vicinanze della tubazione di scambio termico e quindi la lettura del sensore può essere influenzata dalla temperatura di tale tubazione.

SCOPO DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ di ovviare agli inconvenienti delle soluzioni note sopra elencati.

BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Tale scopo viene raggiunto mediante una macchina per la produzione di miscele alimentari in accordo con la rivendicazione 1.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per meglio comprendere l’invenzione viene di seguito riportata una descrizione di una sua realizzazione esemplificativa non limitativa, illustrata nei disegni allegati in cui:

la fig.1 illustra parzialmente, in vista prospettica frontale, una macchina per la produzione di miscele alimentari con sensore di temperatura, secondo l’invenzione;

la fig.2 mostra in sezione longitudinale diagonale, lungo un piano contenente un asse del sensore di temperatura, una parte della macchina di fig.1;

la fig.3 à ̈ una sezione longitudinale laterale della parte di macchina di fig.2; la fig.4 à ̈ una sezione longitudinale dall’alto della parte di macchina di fig.2; la fig.5 mostra in vista prospettica frontale ed in esploso alcuni componenti della macchina di fig.1;

la fig.6 mostra in vista prospettica posteriore il componente di fig.5;

la fig.7 mostra in vista prospettica sezionata alcuni dettagli del sensore di temperatura e della parte di macchina di fig.2;

la fig.8 mostra in sezione ingrandita il sensore di temperatura;

la fig.9 illustra parzialmente, in vista prospettica frontale, una variante realizzativa della macchina di fig.1;

la fig.10 mostra in vista prospettica frontale ed in esploso alcuni componenti della macchina di fig.9.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

La macchina per la produzione di miscele alimentari illustrata a titolo esemplificativo in fig.1, indicata genericamente con 10, à ̈ una macchina cosiddetta “combinata†, presentante nella parte superiore un bollitore, non visibile nella figura, che permette la cottura della miscela alimentare e nella parte inferiore un mantecatore per trasformare in gelato la miscela fluida proveniente dal bollitore. Tale macchina, con le opportune regolazioni, può anche essere impiegata per la preparazione di sorbetti e granite, oppure, nel settore della pasticceria, per la preparazione di creme, cioccolata, ed altro.

Nelle figure vengono illustrati i componenti relativi alla parte di mantecazione. In particolare, nelle figg.2,3,4, à ̈ illustrata una vasca cilindrica 11 interna della macchina 10. La vasca 11 à ̈ fissa, disposta orizzontalmente ed aperta ad una estremità anteriore. Nella vasca 11 à ̈ montato un agitatore 12 a lame raschianti di tipo noto, azionato in rotazione attraverso un gruppo motore non illustrato intorno all’asse longitudinale della vasca stessa, indicato con X.

Intorno alla vasca 11 si avvolge a spirale cilindrica una tubazione 13 nella quale corre un fluido refrigerante. La tubazione 13 fa parte di un circuito di raffreddamento della vasca per scambio termico di tipo noto non illustrato.

Con particolare riferimento alla fig.1, l’estremità anteriore della vasca à ̈ chiusa a tenuta da un portello 14 esterno collegato alla struttura della macchina 10 tramite una cerniera 15 che permette il movimento in apertura e chiusura del portello stesso; un dispositivo di chiusura a leva 16 di tipo noto provvede alla chiusura a tenuta del portello 14.

Il portello 14 Ã ̈ ben illustrato individualmente nelle figg.5,6, che mostrano la sua parte anteriore e la sua parte posteriore rispettivamente.

Il portello 14 presenta superiormente una tramoggia 17 attraverso la quale la miscela alimentare passa dal bollitore alla vasca 11 attraverso un opportuno rubinetto 18, comandabile dall’esterno, illustrato in fig.1, ed attraverso un’apertura 19 superiore ricavata nel portello 14, illustrata in fig.6, che mette in comunicazione la tramoggia 17 con la vasca 11.

Come visibile in fig.6, il portello 14 presenta inferiormente un’ulteriore apertura 20 con una griglia 21 per il passaggio verso l’esterno del prodotto lavorato nella vasca 11. Tale apertura inferiore 20 à ̈ chiusa a tenuta sulla parte frontale del portello 14 da una piastra 22, visibile nelle figg.1,5. Il movimento di apertura e chiusura della piastra 22 à ̈ comandato in modo noto, attraverso un leveraggio, con una manopola frontale 23, che si svita, si avvita e scorre lungo guide 24.

Nella parte inferiore del portello 14 Ã ̈ montato un sensore di temperatura 25 in una zona intermedia tra il centro e la periferia del portello stesso.

Per l’alloggiamento del sensore di temperatura 25, sul portello 14 à ̈ prevista nella suddetta parte inferiore una sede 26 con foro passante 27. Come ben visibile in particolare nelle figg.7,8, il sensore di temperatura 25 ha un corpo 28 cilindrico che si inserisce a pressione in modo amovibile nel foro 27 della sede 26. Sul corpo 28 del sensore di temperatura 25 sono montate due guarnizioni 29 che garantiscono l’alloggiamento a tenuta del corpo 28 nel foro 27.

Nel corpo 28 del sensore di temperatura 25 à ̈ montato un elemento sensore 30 astiforme che sporge in parte dal corpo 28 e fuoriesce all’interno del portello 14 in corrispondenza di un incavo 31 ricavato nella faccia interna del portello stesso e visibile in fig.6. Come si nota, tale incavo 31 corre circonferenzialmente dall’apertura superiore 19 all’apertura inferiore 20 del portello 14.

L’elemento sensore astiforme 30 può essere realizzato in platino e di esso viene rilevata la variazione di resistenza al variare della temperatura dell’elemento stesso con un apposito circuito elettrico di tipo noto non illustrato. Nelle figure viene anche illustrata, per un tratto, una guaina tubolare 32 fissata al corpo 28 e nella quale corrono cavetti elettrici collegati ad un’estremità all’elemento sensore 30 ed all’altra estremità ad un’unità elettronica di comando e di controllo, non illustrata, della macchina 10 per la gestione della stessa: tale unità rileva la variazione di resistenza dell’elemento sensore 30 e determina così la temperatura di quest’ultimo.

Nel corpo 28 del sensore di temperatura 25 à ̈ anche inserito un relà ̈ reed 33. Corrispondentemente nella sede 26 del portello 14 à ̈ inserito un magnete permanente 34 che si viene a trovare in prossimità del relà ̈ reed 33 quando il sensore 25 à ̈ inserito correttamente nella sede 26. Il relà ̈ reed 33 à ̈ collegato alla suddetta unità di comando e di controllo attraverso cavetti elettrici che corrono nella guaina 32. In sostanza il relà ̈ reed 33 chiude un circuito elettrico per azione del magnete permanente 34 quando il sensore 25 à ̈ inserito correttamente nella sede 26 così da segnalare all’unità di comando e di controllo della macchina 10 tale corretto posizionamento del sensore 25.

Operativamente, per la preparazione ad esempio del gelato, viene dapprima lavorata la miscela alimentare nel bollitore superiore per la pastorizzazione. Una volta terminata questa lavorazione la miscela alimentare viene convogliata, agendo sul rubinetto 18, nella vasca 11 attraverso la tramoggia 17 e l’apertura 19. Nella vasca 11 la miscela viene raffreddata per mezzo del fluido refrigerante che corre nella tubazione 13 e contemporaneamente viene movimentata tramite l’agitatore 12 fino all’ottenimento del gelato. Il sensore di temperatura 25 rileva la temperatura della miscela in lavorazione nella vasca 11 attraverso l’elemento sensore astiforme 30 la cui estremità si affaccia all’interno della vasca 11. Il sensore 25 permette così di tenere sotto controllo la temperatura della miscela alimentare in lavorazione nella vasca 11 fornendo il dato di temperatura all’unità di comando e di controllo che provvederà ad azionare opportunamente il circuito frigorigeno e l’agitatore 12. Il gelato prodotto viene poi estratto attraverso l’apertura 20 allontanando da essa la piastra 22 attraverso la manopola 23.

Per altre lavorazioni, ad esempio di creme, cioccolata od altro, si procede in modo analogo.

Il posizionamento del sensore di temperatura 25 sul portello 14 presenta molti vantaggi rispetto alle soluzioni note descritte nella parte introduttiva.

Infatti, poiché l’agitatore 12 tende a spingere la miscela verso la parte anteriore della vasca 11 e quindi verso il portello 14, la disposizione del sensore 25 nel portello 14 permette allo stesso sensore di entrare in contatto con la miscela in lavorazione e di rilevarne con precisione la temperatura. Inoltre la particolare disposizione del sensore 25 nella parte inferiore, in una zona intermedia tra il centro e la periferia, del portello 14 permette di rilevare la temperatura della miscela anche quando la quantità di miscela in lavorazione à ̈ minima, situazione in cui la miscela in lavorazione tende ad occupare solo una parte del volume della vasca 11. Questa disposizione tiene poi il sensore 25 ad una certa distanza dalla parete cilindrica della vasca 11 evitando che il sensore sia influenzato dalla temperatura di tale parete cilindrica.

La disposizione del sensore 25 nel portello 14 evita di effettuare lavorazioni sulla parete cilindrica della vasca 11 così da non alterare la sua continuità e da evitare zone di accumulo di materiale alimentare. Tale disposizione evita inoltre di eliminare porzioni di tubazione del fluido refrigerante avvolta a spirale cilindrica, che corre invece per tutta la superficie della vasca come si nota nelle figure. Infine tale disposizione mantiene il sensore 25 ad una certa distanza dalla tubazione 13 in modo che il sensore non sia influenzato dalla temperatura della tubazione.

Il sensore 25 à ̈ estraibile dalla sede 26 per permettere il lavaggio del portello 14 ed in generale à ̈ facilmente estraibile per la sua sostituzione.

L’incavo 31 permette di non far sporgere l’elemento sensore di temperatura dalla faccia interna del portello 14, come ben visibile nelle figg.2,3,4,6,7, così da evitare interferenze con l’agitatore 12. Inoltre, tale incavo 31 favorisce il convogliamento del prodotto alimentare dall’apertura 19 nella vasca 11 e dalla vasca 11 all’apertura 20 verso l’esterno.

Nelle figg.9,10 à ̈ mostrata una variante realizzativa della macchina 10 relativa al sensore di temperatura. In tale variante vengono eliminati i cavetti elettrici e viene utilizzato un collegamento tra sensore di temperatura ed unità di comando e di controllo tramite radiofrequenza. In particolare, il sensore di temperatura, indicato con 25A, ha sempre il corpo 28 con l’elemento sensore astiforme 30, ma il corpo 28 à ̈ associato ad un contenitore 35 nel quale sono accolti una piastra elettronica 36 di elaborazione e trasmissione dati via radiofrequenza, collegata all’elemento sensore 30, ed una batteria non illustrata di alimentazione della piastra 36; il contenitore à ̈ chiuso a tenuta da un tappo 37. Corrispondentemente l’unità di comando e di controllo della macchina 10 comprende una piastra elettronica 38 di ricezione dati via radiofrequenza, atta a ricevere i dati di temperatura provenienti dalla piastra 36 per l’elaborazione e la visualizzazione degli stessi. Anche in questo caso si può prevedere un dispositivo di rilevazione di corretto posizionamento del sensore nel portello, formati ad esempio con relà ̈ reed e magnete come nel caso precedente.

E’ chiaro che sono possibili ulteriori varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed illustrato.

Il sensore di temperatura può essere montato sul portello di un qualsiasi tipo di macchina per la produzione di miscele alimentari in genere. Nell’esempio la macchina à ̈ di tipo combinato con bollitore e mantecatore, ma può essere anche una macchina avente solo la vasca di lavorazione. Inoltre possono essere previsti nella macchina mezzi di raffreddamento, come nell’esempio, e/o di riscaldamento della vasca. La vasca può essere disposta diagonalmente invece che orizzontalmente. L’agitatore può avere un movimento diverso da quello rotatorio, ad esempio un movimento a stantuffo.

Il sensore di temperatura può essere di qualsiasi tipo, non necessariamente con elemento sensore di tipo resistivo, anche se quest’ultimo risulta particolarmente semplice ed efficace. Anche la struttura del sensore e la struttura di accoglimento del sensore nel portello possono variare in funzione delle esigenze. Ad esempio l’elemento sensore può essere cilindrico invece che astiforme.

Si possono prevedere anche più sensori di temperatura montati nel portello in posizioni opportune.

Il sensore di temperatura può essere montato fisso nel portello invece che asportabile come nell’esempio.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) per la produzione di miscele alimentari comprendente una vasca (11) per la lavorazione della miscela alimentare, un organo agitatore (12) all’interno della vasca (11) azionato per movimentare la miscela alimentare, mezzi (13) di regolazione della temperatura all’interno della vasca, un portello anteriore (14) di chiusura della vasca (11), almeno un sensore di temperatura per rilevare la temperatura della miscela alimentare all’interno della vasca, caratterizzato dal fatto che il sensore di temperatura (25) à ̈ disposto nel portello (14) per rilevare la temperatura della miscela alimentare all’interno della vasca (11) in corrispondenza del portello (14).
2. 2. Macchina per la produzione di miscele alimentari secondo la rivendicazione 1, in cui il sensore di temperatura (25) Ã ̈ disposto in una zona intermedia tra il centro e la periferia del portello (14).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il sensore di temperatura (25) Ã ̈ disposto in una zone inferiore del portello (14).
4. 4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sensore di temperatura (25) comprende un elemento sensore (30), atto a rilevare la temperatura della miscela alimentare, che si estende verso l’interno della vasca (11) in posizione non sporgente rispetto alla faccia interna del portello (14).
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui su detta faccia interna del portello (14) à ̈ previsto un incavo (31) al quale si affaccia l’elemento sensore (30) ed il quale si estende da un ingresso (19) ad un’uscita (20) della miscela alimentare ricavati nel portello (14).
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui l’elemento sensore (30) à ̈ alloggiato in un corpo (28) inserito a tenuta in modo amovibile in una sede (26) del portello (14).
7. 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’unità di comando e di controllo per la gestione della macchina ed in cui il sensore di temperatura (25) à ̈ collegato a detta unità attraverso mezzi di collegamento a cavo.
8. 8. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente un’unità di comando e di controllo per la gestione della macchina ed in cui il sensore di temperatura (25A) à ̈ collegato a detta unità attraverso mezzi di collegamento a radiofrequenza (36,38).
9. 9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi (33,34) di rilevazione di corretto posizionamento del sensore (25) nel portello (14).
10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 9 quando dipendente dalle rivendicazioni 7 e 8, in cui i mezzi di rilevazione (33,34) di corretto posizionamento sono collegati all’unità di comando e di controllo.