ITMI20120783A1 - Dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande. - Google Patents

Description

"DISPENSATORE DI POLVERI DA INFUSIONE PER DISTRIBUTORI AUTOMATICI DI BEVANDE"

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un dispensatore di polveri da infusione, come per esempio polvere di caffè, per distributori automatici di bevande.

PRECEDENTI DELL'INVENZIONE

Le polveri da infusione vengono usate nei distributori automatici per la preparazione di bevande da erogare su richiesta di un utente. Un esempio tipico è dato dalla polvere di caffè utilizzata per la preparazione del caffè espresso. Il caffè espresso è una bevanda ottenuta dalla percolazione di acqua calda sotto pressione che passa attraverso uno strato di polvere di caffè. Nel passaggio attraverso la polvere di caffè, la pressione dell'acqua si esaurisce e la bevanda fuoriesce a pressione atmosferica. La macinatura del caffè tostato particolarmente fine offre una resistenza all'acqua di percolazione tale da permettere l'estrazione di sostanze aromatiche che regalano alla bevanda le tipiche caratteristiche di crema, aroma, corpo e retrogusto. Di fondamentale importanza è la freschezza della miscela macinata, in quanto col passare del tempo la polvere di caffè tende ad ossidarsi irrancidendo le sostanze oleose contenute, con conseguente minore produzione di crema ed alterazione del gusto.

Nei distributori automatici di bevande il problema dell'ossidazione delle polveri da infusione è molto sentito, in quanto occorre garantire una buona scorta di polveri da infusione all'interno del distributore per consentire un numero elevato di erogazioni. Inoltre, all'interno dei distributori automatici di bevande la temperatura ed il tasso di umidità sono spesso elevati specie quando i distributori sono installati in ambienti non climatizzati, con la conseguenza che l'ossidazione delle polveri è ulteriormente accelerata.

Per ovviare a questo inconveniente, sono state sviluppate soluzioni che prevedono la macinatura del prodotto (per esempio di chicchi di caffè) per ottenere la polvere da infusione on demand, vale a dire nel momento stesso in cui viene richiesta l'erogazione della bevanda. Tali soluzioni, presentano tuttavia l'inconveniente di dover richiedere un macinatore, con conseguente complicazione del dispositivo, e, in ogni caso, non risolvono completamente il problema in quanto anche il prodotto ancora da macinare è soggetto ad ossidazione.

Un differente tipo di soluzione è dato dall'uso di capsule o cialde sigillate ermeticamente e contenenti una dose di prodotto in polvere sufficiente per la preparazione di una sola bevanda. Il prodotto in polvere mantiene le sue proprietà organolettiche, tuttavia tale soluzione complica notevolmente il distributore automatico di bevande, in quanto richiede un sistema di caricamento ordinato ed affidabile delle singole capsule all'interno di una camera di percolazione ed un sistema di scarico delle capsule esauste. Ancora, questo tipo di soluzione comporta costi di esercizio decisamene elevati, dal momento che la polvere da infusione necessita di essere confezionata in singole dosi sigillate.

In vista dello stato della tecnica descritto, compito tecnico della presente invenzione è quello di proporre un dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande esente dagli inconvenienti sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande in grado di preservare le proprietà organolettiche delle polveri da infusione.

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

In accordo con la presente invenzione, il compito tecnico e lo scopo proposti vengono raggiunti mediante un dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande secondo le caratteristiche di una o più delle annesse rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

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

la figura 1 mostra una vista schematica prospettica di un dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande in accordo con la presente invenzione,

- la figura 2 mostra una vista in esploso del dispensatore di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; e

le figure da 3 a 5 mostrano una vista di alcuni particolari del dispensatore di figura 1 in diverse posizioni operative.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Un dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande in accordo con la presente invenzione è stato complessivamente indicato con il numero 1.

Il dispensatore 1 oggetto della presente invenzione è atto a stoccare ed erogare polveri di prodotti da infusione per la preparazione di bevande in distributori automatici. Un esempio di polvere di prodotti da infusione è il caffè macinato utilizzato per la preparazione di caffè espresso.

Il distributore 1 comprende un corpo di contenimento 2 dotato di una cavità interna 3 predisposta a stoccare polveri da infusione. La cavità interna 3 presenta una forma a prisma retto, vale a dire comprende una parete di fondo 3a, una parete superiore 3b ed almeno una parete laterale 3c. la parete superiore 3b è solidale ad un coperchio 2a (mobile tra una condizione di apertura e una condizione di chiusura) del corpo di contenimento 2 che ha lo scopo di chiudere la cavità interna 3. La parete laterale 3c è una nel caso in cui la forma della cavità interna è cilindrica, come nella forma realizzativa preferita illustrata nelle unite figure.

In altre forme realizzate non illustrate, le pareti laterali possono essere un numero qualsiasi superiore a tre, in dipendenza del tipo di prisma retto scelto come forma della cavità interna 3. La cavità interna 3 è contenuta all'interno del corpo di contenimento 2, il quale può avere forma qualsivoqlia adatta ad ospitare la cavità interna. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, il corpo di contenimento 2 ha anch'esso forma cilindrica, come illustrato nelle unite fiqure. La cavità 3 è contenuta in una porzione superiore del corpo di contenimento 2. In una porzione inferiore del corpo di contenimento 2 sono alloppiati dispostivi (più avanti descritti) atti a far funzionare il distributore 1. La parete di fondo 3a della cavità interna 3 divide (almeno idealmente) la porzione superiore dalla porzione inferiore del corpo di contenimento 2. Preferibilmente, tra la parete laterale 2b del corpo di contenimento 2 e la parete laterale 3c della cavità interna 3 è inserito materiale coibentate 4 (fiqura 1) per isolare termicamente la cavita interna 3 dall'ambiente esterno. Il materiale coibentante 4 è per esempio polistirene espanso o estruso o materiale simile. In questo modo, la cavita interna 3 ed il suo contenuto (le polveri da infusione) sono termicamente isolate dall'ambiente esterno, vale a dire dall'interno del distributore automatico, evitando che le polveri da infusione si riscaldino favorendo l'ossidazione delle stesse. Il materiale coibentante 4 può inoltre essere previsto anche in corrispondenza della parete superiore 3b e/o di fondo 3a della cavità interna 3. Per ridurre ulteriormente l'ossidazione delle polveri da infusione, il distributore 1 comprende organi refrigeranti 5 (figura 1) attivi all'interno del corpo di contenimento 2. In questo modo, la cavità interna 3 ed il suo contenuto viene mantenuto ad una bassa temperatura, per esempio ad una temperatura compresa tra 2 °C e 15 °C, preferibilmente compresa tra 2°C e 9 °C, ancor più preferibilmente di circa 4 °C. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, gli organi refrigeranti 5 sono dispositivi termoelettrici costituito da molte giunzioni ad effetto Peltier collegate in serie, noti con il nome di celle di Peltier. Preferibilmente, le celle di Peltier sono poste in prossimità della porzione superiore del corpo di contenimento 2.

Il distributore 1 comprende un piattello 6 mobile all'interno della cavità 3 e predisposto a comprimere le polveri verso la parete di fondo 3a della cavità stessa. La compattazione delle polveri consente di ridurre il volume delle stesse eliminando o comunque riducendo al minimo l'aria contenuta nel volume occupato dalle polveri. La riduzione dell'aria presente nel volume occupato dalle polveri riduce l'ossidazione delle stesse preservandone le proprietà organolettiche. Si noti che il piattello 6 è controsagomato alla cavità interna 3. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, il piattello 6 ha pertanto una forma cilindrica. In particolare, il piattello 6 è in contatto strisciante con la parete laterale 3c della cavità interna 3, evitando che durante la compattazione delle polveri le stesse possano passare tra il piattello 6 e la parete laterale 3c della cavità interna 3 vanificando l'effetto di compattazione. Inoltre, per garantire una buona tenuta tra il piattello 6 e la parete laterale 3c della cavità 3, sul bordo perimetrale 6a del piattello 6 è prevista una guarnizione 7 che contatta la parete laterale della cavità. La guarnizione 7 è preferibilmente realizzata in materiale cedevole. La movimentazione del piattello 6 all'interno della cavità 3 è attuata da una vite senza fine 8 posta in rotazione da un motore elettrico 10. Tale vite senza fine 8 attraversa l'interno della cavità 3 dalla parete di fondo 3a fino alla parete superiore 3b. La vite senza fine 8 si sviluppa lungo un asse di simmetria della cavità 3. Il motore elettrico 10 è posto al di fuori della cavità 3, ed in particolare è posto nella porzione inferiore del corpo di contenimento 2. Vantaggiosamente, tra la vite senza fine 8 ed il motore 10 è attiva una frizione 9 per svincolare il motore 10 dalla vite senza fine 8 al raggiungimento di un valore di coppia prefissato. In altre parole, a mano a mano che il piattello 6 viene abbassato per effetto della rotazione della vite senza fine 8 compattando le polveri, la coppia motrice richiesta al motore elettrico 10 aumenta fino a raggiungere un valore limite raggiunto il quale la frizione interviene disaccoppiando la vite senza fine 8 dal motore 10 ed arrestando la discesa del piattello 6. Il valore limite è preferibilmente preimpostato e dipende dal tipo di polveri da compattare e dal grado di compattazione che si vuole ottenere.

II distributore 1 comprende inoltre organi di erogazione 11 commutabili tra una posizione di erogazione, in cui sono posti in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno alla cavità interna 3, ed una posizione di riposo in cui non sono in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno alla cavità interna 3. Gli organi di erogazione hanno la funzione di erogare quantitativi predeterminati di polveri ad una camera di percolazione/miscelazione del distributore automatico per preparare la bevanda selezionata da un utente. Gli organi erogatori 11 comprendono una camera di dosaggio 12 avente una sezione di ingresso 12a (figura 2) per le polveri ed una sezione di uscita 12b (figura 5) per le polveri. La camera di dosaggio 12 è posta sulla parete di fondo 3a della cavità 3 ed attraversa la stessa ponendo in comunicazione di fluido l'interno della cavità 3 con la porzione inferiore del corpo di contenimento 2. Gli organi erogatori 11 comprendono inoltre un primo otturatore 13 mobile tra una posizione di chiusura della sezione di uscita 12b della camera di dosaggio 12 ed una posizione di apertura della sezione di uscita 12b della camera di dosaggio 12. Il primo otturatore 13 è disposto sulla parete di fondo 3c della cavità 3 da parte rivolta verso la seconda porzione del corpo di contenimento 2. Il primo otturatore 13 è azionato dal già citato motore elettrico 10. In particolare, l'otturatore 13 comprende una piastrina 14 (figure 2 e da 3 a 5) incernierata al di sotto della parete di fondo 3c della cavità 3 e ruotabile tra una posizione di occlusione ed una posizione di apertura della sezione di uscita 12b della camera di dosaggio 12. La piastrina 14 ha una forma arcuata. Sulla piastrina 14 è attivo un bilanciere 15 incernierato sulla piastrina da parte opposta dell'asse di cerniera tra piastrina 14 e parete di fondo 3a della cavità 3. Un dentino 16 di intercettazione è solidale ad una bussola 16a mossa dal motore 10 (attraverso una catena cinematica). Il bilanciere 15 ed il dentino 16 sono parte del primo otturatore 13. Si noti che la vite senza fine 8 attraversa la bussola 16a per proiettarsi all'interno della cavità 3. Durante la rotazione della bussola 16a, il dentino 16 è predisposto ad interferire meccanicamente con il bilanciere 15. Con particolare riferimento alla figure da 3 a 5, si noti che il bilanciere 15 e la piastrina 14 sono vincolati da una molla 17 la quale tende a far ruotare il bilanciere 15 rispetto alla piastrina 14 per disporre il bilanciere in posizione di interferenza con il dentino 16. Quando il dentino 16 ruota in una prima direzione (in senso orario guardando le figure da 3 a 5) ed intercetta il bilanciere 15, quest'ultimo cede (ruotando) sotto l'azione del dentino 16 disimpegnandosi dal dentino stesso (figura 3). La rotazione del bilanciere 15 è contrastata dalla molla 17, in modo tale che quando il dentino 16 oltrepassa il bilanciere 15, quest'ultimo ritorna nella posizione di interferenza con il moto del dentino 16. Quando il dentino 16 ruota in una seconda direzione opposta alla prima (in senso antiorario quardando le fiqure da 3 a 5) ed intercetta il bilanciere 15, quest'ultimo viene trascinato dal dentino 16 (fiqura 4) poiché la rotazione del bilanciere 15 accentua ancor di più l'interferenza con il dentino 16. Continuando nella sua corsa, il dentino 16 trascina nel suo moto il bilanciere 15 che, a sua volta, pone in rotazione la piastrina 14 (fiqura 4) fintanto che la rotazione di quest'ultima apre la sezione di uscita 12b della camera di dosaqqio 12 (fiqura 5). Continuando nella sua corsa, il dentino 16 si disimpeqna dal bilanciere 15 e la piastrina 14, sotto l'effetto di una molla 18, torna nella posizione di chiusura.

Si noti che la rotazione nella seconda direzione del motore 10, vale a dire la direzione atta all'apertura della camera di dosaqqio 12, viene interrotta quando il bilanciere 15 si svincola dal dentino 16 consentendo alla piastrina 14 di tornare nella posizione di chiusura. Inoltre, la forza di richiamo della molla 18 atta a far richiudere la piastrina 14 è tale da far urtare la piastrina 14 contro un riscontro 19 solidale alla parete di fondo 3a della cavità 3. Tale urto genera una vibrazione della parete di fondo 3a che consente ad eventuali polveri non fuoriuscite dalla camera di dosaggio 12 (perché ad esempio adese alle pareti della stessa) di fuoriuscire dalla camera di dosaggio 12 alla sua successiva apertura. Anche per questo motivo, ad ogni erogazione di polveri, l'apertura e la chiusura della sezione di uscita 12b della camera di dosaggio 12 (secondo le modalità sopra descritte) viene effettuata più di una volta, preferibilmente tre volte.

Si noti inoltre che la direzione di rotazione della vite senza fine 8 atta a far abbassare il piattello 6 avviene secondo la prima direzione sopra citata, vale a dire in verso opposto alla seconda direzione (quella atta all'apertura della camera di dosaggio 12).

Gli organi di erogazione 11 comprendono inoltre un dosatore 20 mobile nella cavità interna 3 e predisposto a convogliare dosi di polveri nella camera di dosaggio 12 attraverso la sezione di ingresso 12a. Il dosatore 20 si sviluppa in prossimità della parete di fondo 3a della cavità 3 da parte rivolta verso la prima porzione del corpo di contenimento 2. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, il dosatore 20 comprende una pluralità di volumi di dosaggio 21 mobili in successione verso la camera di dosaggio 12. La movimentazione del dosatore 20 è attuata dal motore 10. In particolare, il dosatore 20 è solidale alla bussola 16a. Si noti che non è presente alcuna frizione tra il motore 10 ed il dosatore 20. Il dosatore 20 è ricavato in un disco rotante mosso dal motore 10. I volumi di dosaggio 21 sono costituiti da scassi perimetrali del disco e, preferibilmente hanno uguali dimensioni. Le polveri contenute nella cavità 3 riempiono i volumi di dosaggio 21 e la rotazione del disco trasporta le polveri ivi presenti verso la camera di dosaggio 12. Quando un volume di dosaggio intercetta la sezione di ingresso 12a della camera di dosaggio 12, le polveri del volume di dosaggio 21 cadono nella camera di dosaggio 12. La rotazione del disco durante il riempimento della camera di dosaggio avviene secondo la prima direzione.

Gli organi erogatore 11 comprendono inoltre un secondo otturatore 22 attivo sulla sezione di ingresso 12a della camera di dosaggio 12. Il secondo otturatore 22 chiude la sezione di ingresso 12a della camera di dosaggio 12 quando il primo otturatore 13 è nella posizione di apertura. Il secondo otturatore 22 è anch'esso ricavato sul sopra citato disco. In particolare, il secondo otturatore 22 è costituito da una sezione del disco stesso. Si noti che l'estensione angolare del secondo otturatore 22, vale a dire l'estensione della porzione di disco che costituisce lo stesso, ha un'ampiezza sostanzialmente pari alla corsa angolare del motore 10 (e quindi della bussola 16a) quando quest'ultimo si muove nella seconda direzione per aprire la camera di dosaggio 12. In altre parole, l'estensione del secondo otturatore 22 è tale da consentire la chiusura della sezione di ingresso 12a della camera di dosaggio 12 durante l'azionamento del primo otturatore 13.

Il distributore 1 comprende inoltre un organo agitatore 23 predisposto a rimescolare le polveri compattate dal piattello 6. Tale organo agitatore è rotante all'interno della cavità 3 ed è mosso dal motore 10. L'organo agitatore 23 è solidale alla bussola 16a. Nella forma realizzativa preferita dell'invenzione, l'organo agitatore 23 è costituito da una pluralità di alette rotanti intorno ad un asse comune.

Una paratia 24 è prevista tra l'organo agitatore 23 ed il secondo otturatore 22. Tale paratia 24 è fissa all'interno della cavità 3 ed è posizionata sulla verticale della camera di dosaggio 12.

Da quanto sopra descritto emerge come il distributore 1 sia in grado di preservare le proprietà organolettiche delle polveri riducendone al minimo l'ossidazione.

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. Dispensatore di polveri da infusione per distributori automatici di bevande comprendente: un corpo di contenimento (2) dotato di una cavità interna (3) predisposta a stoccare polveri da infusione; organi di erogazione (11) commutabili tra una posizione di erogazione, in cui sono posti in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno alla cavità interna (3), ed una posizione di riposo in cui non sono in comunicazione di fluido con l'ambiente esterno a detta cavità interna (3); un piattello (6) mobile all'interno di detta cavità interna (3) e predisposto a comprimere le polveri contenute nella cavità interna (3); detto piattello (6) essendo controsagomato alla cavità interna (3).
2. 2. Dispensatore secondo la rivendicazione 1, in cui detta cavità interna (3) è conformata a forma di prisma retto e comprende almeno una parete laterale (3c) ed una parete di fondo (3a); detto piattello (6) essendo in contatto strisciante con detta parete laterale (3c) della cavità interna (3).
3. 3. Dispensatore secondo la rivendicazione 2, in cui detto piattello (6) comprende una guarnizione (7) posta su un bordo perimetrale (6a) dello stesso; detta guarnizione (7) essendo in contatto con detta parete laterale (3c) della cavità interna (3).
4. 4. Dispensatore secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detti organi erogatori (11) comprendono una camera di dosaggio (12), avente una sezione di ingresso (12a) per le polveri ed una sezione di uscita (12b) per le polveri, posta sulla parete di fondo (3a) di detta cavità interna (3); detti organi erogatori (11) comprendendo inoltre un primo otturatore (13) mobile tra una posizione di chiusura della sezione di uscita (12b) della camera di dosaggio (12) ed una posizione di apertura della sezione di uscita (12b) della camera di dosaggio (12).
5. 5. Dispensatore secondo la rivendicazione 4, in cui detti organi di erogazione (11) comprendono un dosatore (20) mobile nella cavità interna (3) e predisposto a convogliare dosi di polveri nella camera di dosaggio (12) attraverso detta sezione di ingresso (12a).
6. 6. Dispensatore secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detti organi di erogazione (11) comprendono un secondo otturatore (22) attivo sulla sezione di ingresso (12a) della camera di dosaggio (12), detto secondo otturatore (22) chiudendo la sezione di ingresso (12a) della camera di dosaggio (12) quando il primo otturatore (13) è nella posizione di apertura .
7. 7. Dispensatore secondo le rivendicazioni 5 e 6, detto dosatore (20) e detto secondo otturatore (22) sono ricavati su uno stesso disco rotante all'interno della cavita (3) per affacciare alternativamente il dosatore (20) o il secondo otturatore (22) a detta sezione di ingresso (12a) della camera di dosaggio (12) .
8. 8. Dispensatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto piattello (6) è impegnato da una vite senza fine (8) posta in rotazione da un motore elettrico (10); tra detta vite senza fine (8) e detto motore (10) essendo attiva una frizione (9) per svincolare il motore (10) dalla vite senza fine (8) al raggiungimento di un valore di coppia motore prefissato.
9. 9. Dispensatore secondo la rivendicazione 7 e 8, in cui detto disco è posto in rotazione da detto motore elettrico (10); detta frizione (9) non essendo attiva tra detto motore elettrico (10) e detto disco.
10. 10. Distributore automatico comprendente almeno un dispensatore (1) di polveri da infusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.