ITMI20121615A1 - Gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande. - Google Patents

Description

Titolo: “GRUPPO EROGATORE DI POLVERI IN DISTRIBUTORI AUTOMATICI DI BEVANDEâ€

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande.

PRECEDENTI DELL’INVENZIONE

Le polveri da infusione o solubili vengono usate nei distributori automatici per la preparazione di bevande da erogare su richiesta di un utente. Un esempio di polvere da infusione à ̈ dato dalla polvere di caffà ̈ utilizzata per la preparazione del caffà ̈ espresso. Il caffà ̈ espresso à ̈ una bevanda ottenuta dalla percolazione di acqua calda sotto pressione che passa attraverso uno strato di polvere di caffà ̈. Nel passaggio attraverso la polvere di caffà ̈, la pressione dell’acqua si esaurisce e la bevanda fuoriesce a pressione atmosferica. La macinatura del caffà ̈ tostato particolarmente fine e la compattazione della polvere di macinatura 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.

Qualità diverse di caffà ̈ conferiscono alla bevanda gusti, aromi e caratteristiche organolettiche diverse.

Miscelando tra di loro qualità diverse di caffà ̈ si possono ottenere infinite combinazioni di gusti e aromi. I vari tipi di miscela possono inoltre essere trattati per estrarre il contenuto di caffeina dal caffà ̈, ottenendo caffà ̈ decaffeinato.

Chiaramente ogni consumatore ha proprie preferenze in termini di gusto della bevanda preparata; nei distributori automatici moderni deve essere prevista quantomeno la possibilità di scelta tra erogazione di caffà ̈ “normale†e caffà ̈ decaffeinato.

Per quanto riguarda le polveri solubili, esse sono utilizzate nei distributori automatici per la preparazione di bevande al gusto di cioccolato, al gusto di latte, al gusto di latte e cioccolato e simili. Le polveri solubili vengono mescolate con acqua calda in modo tale da sciogliersi nella stessa e realizzare la bevanda.

Anche in questo caso esistono innumerevoli combinazioni possibili di polveri solubili per ottenere una grande varietà di tipologie di bevande.

Da quanto sopra si evince che i distributori automatici devono poter immagazzinare diversi tipi di polveri per la preparazione di diverse tipologie di bevande, in maniera tale da poter soddisfare le esigenze di una pluralità di utenti.

A tale scopo, à ̈ noto dotare i distributori automatici di una pluralità di erogatori di dosi di polveri, ciascuno dei quali dotato di una camera di contenimento per un tipo di polvere e di organi dosatori per prelevare dall’interno della camera di contenimento una dose di polvere necessaria alla preparazione di una bevanda. Gli organi dosatori sono solitamente costituiti da un motore elettrico che pone in rotazione una coclea pescante all’interno della camera di contenimento e afferente ad un dispositivo compattatore di polveri. La rotazione della coclea provoca l’estrazione della polvere dalla camera di contenimento ed l’invio della stessa al dispositivo compattatore che provvede a compattare le polveri per predisporle ad essere erogate ad una camera di percolazione/miscelazione per la preparazione della bevanda.

Gli erogatori di dosi di polveri in distributori automatici di bevande della tecnica nota presentano tuttavia alcuni inconvenienti.

Infatti, lo spazio a disposizione all’interno del distributore automatico per l’alloggiamento degli erogatori, sebbene generoso, non consente di alloggiare un numero elevato di erogatori. Si noti infatti che, l’ingombro offerto dall’erogatore à ̈ dato sia dalla camera di contenimento delle polveri che dagli organi dosatori i quali, tra l’altro, necessitano di essere collegati in parallelo alla camera di percolazione/miscelazione per la preparazione della bevanda.

Inoltre, il costo di produzione di ogni erogatore ha un’incidenza non trascurabile sul costo complessivo di produzione del distributore automatico, in quanto gli organi dosatori necessitano di un motore elettrico per ogni camera di contenimento (si noti che le camere di contenimento sono solitamente realizzate in materiale plastico adatto allo stoccaggio di prodotti alimentari ed hanno un costo di produzione trascurabile rispetto agli organi dosatori).

Ancora, di fondamentale importanza à ̈ la freschezza della miscela macinata, in quanto col passare del tempo la polvere di caffà ̈ tende ad ossidarsi irrancidendo le sostanze oleose contenute, con conseguente minore produzione di crema ed alterazione del gusto. I gruppi erogatori della tecnica nota sopra brevemente descritti, non consentono la preservazione della freschezza della miscela macinata per periodi di tempo sufficientemente lunghi.

In vista dello stato della tecnica descritto, compito tecnico della presente invenzione à ̈ quello di proporre un gruppo erogatore di polveri per distributori automatici per la preparazione di bevande esente dagli inconvenienti sopra citati.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione un gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande che consenta il mantenimento delle proprietà organolettiche della miscela macinata per un lungo periodo di tempo.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande che, a parità di numero di tipi di polveri erogabili, presenti costi di produzione ridotti rispetto alla tecnica nota.

Ancora scopo della presente invenzione à ̈ mettere a disposizione un gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande che consenta lo stoccaggio di un numero elevato di tipi di polveri.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

In accordo con la presente invenzione, il compito tecnico e gli scopi proposti vengono raggiunti mediante un gruppo erogatore di polveri in 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 gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande in accordo con la presente invenzione,

- la figura 2 mostra il gruppo erogatore di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre; e

- la figura 3 mostra una sezione del gruppo erogatore di figura 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Un gruppo erogatore di polveri in distributori automatici in accordo con la presente invenzione à ̈ stato complessivamente indicato con il numero 1.

Il gruppo erogatore 1 (d’ora in poi erogatore 1) oggetto della presente invenzione à ̈ atto a stoccare ed erogare dosi di polveri per la preparazione di bevande in distributori automatici.

L’erogatore 1 comprende una pluralità di camere di contenimento 2 tra loro distinte per contenere polveri di prodotti da infusione e/o da miscelazione. Un esempio di polvere da infusione à ̈ il caffà ̈ macinato utilizzato per la preparazione di caffà ̈, ed un esempio di polvere da miscelazione à ̈ il latte in polvere. Le camere di contenimento 2 sono distinte nel senso che ciascuna di esse à ̈ adibita ad alloggiare polveri senza la possibilità che le polveri di una camera possano invadere o mescolarsi con le polveri contenute in un’altra camera. Preferibilmente le camere di contenimento sono almeno due. Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, le camera di contenimento 2 sono quattro, come mostrato in figura 1. Preferibilmente, le camera di contenimento 2 sono realizzate in materiale plastico del tipo adatto ad entrare in contatto con prodotti alimentari. Le camere di contenimento 2 hanno una forma prismatica, preferibilmente sono cilindriche. Per forma cilindrica si intende nel contesto della presente invenzione una forma sostanzialmente cilindrica, vale a dire una forma che à ̈ assimilabile ad un cilindro; in altre parole la forma cilindrica di cui sopra non deve necessariamente essere intesa in senso strettamente geometrico. Tutte le camere di contenimento 2 sono ruotabili intorno ad uno stesso asse di rotazione X e presentano un rispettivo asse di sviluppo parallelo all’asse di rotazione X. Si noti che l’asse di rotazione X à ̈ esterno a tutte le camere di contenimento 2, vale a dire non attraversa le camere 2. Ogni camera 2 à ̈ dotata di un rispettivo piattello 3 scorrevole all’interno della camera 2, in particolare scorrevole lungo una direzione parallela all’asse X.

Ciascun piattello 3 à ̈ sostanzialmente sempre in contatto con il pelo libero delle polveri contenute nella rispettiva camera 2, abbassandosi all’abbassarsi del pelo libero delle polveri. Il piattello 3 à ̈ predisposto a comprimere le polveri all’interno della camera di contenimento 2. 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 ciascun piattello 3 à ̈ controsagomato alla rispettiva camera di contenimento 2. Nella forma realizzativa preferita dell’invenzione, il piattello 3 ha una forma cilindrica. In particolare, il piattello à ̈ in contatto strisciante con la parete laterale della camera di contenimento 2, evitando che durante la compattazione delle polveri le stesse possano passare tra il piattello 3 e la parete laterale della camera di contenimento 2 vanificando l’effetto di compattazione. Inoltre, per garantire una buona tenuta tra il piattello 3 e la parete laterale della camera di contenimento 2, sul bordo perimetrale del piattello 3 à ̈ prevista una guarnizione 3a che contatta la parete laterale della camera di contenimento. La guarnizione 3a à ̈ preferibilmente realizzata in materiale cedevole.

Vantaggiosamente, ciascun piattello 3 Ã ̈ posto in movimento dalla rotazione delle camere di contenimento 2.

L’erogatore 1 comprende una sede di alloggiamento 4 che alloggia al proprio interno le camere di contenimento 2, la sede di alloggiamento 4 à ̈ ruotabile intorno all’asse di rotazione X solidalmente alle camere di contenimento 2. La sede di alloggiamento 4 à ̈ sostenuta da un telaio di supporto 5 in modo tale che il telaio di supporto 5 rimanga fermo quando la sede di alloggiamento 4, e con essa le camere di contenimento 2, ruotano. Un cinematismo 6 consente ai piattelli 3 di traslare all’interno delle camere di contenimento 2 a seguito della rotazione della sede di alloggiamento 4 (e quindi delle camere di contenimento 2).

Il cinematismo 6 comprende una corona dentata 7 (discoidale) solidale al telaio di supporto 5 ed una pluralità di ruote dentate 8 ingranate sulla corona dentata 7 (figura 2). Le ruote dentate 8 sono ruotabili intorno a rispettivi assi di rotazione R paralleli all’asse di rotazione X delle camere di contenimento 2. Il cinematismo 6 comprende inoltre una vite senza fine 9 per ciascun piattello 3 posta in rotazione da una rispettiva ruota dentata 8.

Ogni vite senza fine 9 à ̈ attiva sul corrispondente piattello 3 ed à ̈ posta in rotazione da una rispettiva ruota dentata 8 intorno all’asse di rotazione R di quest’ultima. Vantaggiosamente, tra la vite senza fine 9 ed il piattello 3 à ̈ attiva una frizione 10 (schematizzata nelle unite figure) per svincolare il piattello 3 dalla vite senza fine 9 al raggiungimento di un valore di coppia prefissato. In altre parole, a mano a mano che il piattello 3 viene abbassato per effetto della rotazione della vite senza fine 9 compattando le polveri, la forza necessaria a compattare le polveri aumenta, con conseguente aumento della coppia esercitata dalla vite senza fine sul piattello 3. Al raggiungimento di un valore limite di coppia, la frizione 10 interviene disaccoppiando la vite senza fine 9 dal piattello 3 ed arrestando la discesa dello stesso. Il valore limite à ̈ preferibilmente preimpostato e dipende dal tipo di polveri da compattare e dal grado di compattazione che si vuole ottenere. Si noti che la frizione à ̈ posta in una posizione nella quale non à ̈ mai a contatto con le polveri.

Ciascuna ruota dentata 8 à ̈ incernierata, in corrispondenza del rispettivo asse di rotazione R, ad un disco 11 posto in rotazione dalla sede di alloggiamento 4. Tale disco 11 à ̈ dotato di recessi 12 (o di spine) destinate ad accoppiarsi a corrispondenti spine 12a (o recessi) poste nella parte superiore della sede di alloggiamento 4 (figura 1). Pertanto, la rotazione di quest’ultima determina la rotazione del disco 11. La rotazione del disco determina la rotazione delle ruote dentate 8 intorno all’asse di rotazione X della sede di alloggiamento 4. Poiché le ruote dentate 8 sono ingranate sulla corona dentata 7 (la quale à ̈ solidale al telaio di supporto 5), le ruote dentate 8 ruotano intorno al proprio asse di rotazione R mentre compiono una rivoluzione intorno alla corona dentata 7. Si noti che le ruote dentate 8 sono poste perifericamente alla corona dentata 7 e sono tra di loro equidistanziate. Il numero di ruote dentate 8 à ̈ pari al numero di viti senza fine 9, vale a dire al numero di camere di contenimento 2.

La corona dentata 7 ed il disco 11 sono montati su un coperchio 13 (in figura 2 il coperchio non à ̈ stato rappresentato per mettere in evidenza il disco 11). La corona dentata 7 à ̈ solidale al coperchio 13, mentre il disco 11 à ̈ in grado di ruotare intorno all’asse di rotazione X della sede di alloggiamento 4 rispetto al coperchio 13. Il coperchio 13 à ̈ solidale al telaio di supporto 5 e quindi non ruota rispetto ad esso. Le ruote dentate 8 non sono direttamente vincolate al coperchio 13 ma sono vincolate allo stesso attraverso il disco 11.

Aprendo il coperchio 13 à ̈ possibile accedere all’interno delle camere di contenimento 2 per la loro manutenzione e/o per il loro riempimento.

Quando il coperchio à ̈ in posizione aperta (figura 1), il disco 11 non à ̈ innestato sulla sede di alloggiamento 4 e le ruote dentate 8 non sono innestate sulle viti senza fine 9. Quando il coperchio à ̈ in posizione di chiusura (figura 2), il disco 11 si innesta sulla sede di alloggiamento 4 e le ruote dentate 8 si innestano sulle viti senza fine 9 ponendole in rotazione.

Per sostenere e guidare ciascuna vite senza fine 9 all’interno della rispettiva camera di contenimento 2 (anche quando il coperchio 13 à ̈ aperto), à ̈ previsto un telaio 14 sul quale si innesta folle l’estremità inferiore della vite senza fine 9. Il telaio 14 può ad esempio essere vincolato alla porzione inferiore della camera di contenimento 2.

All’interno di ogni camera di contenimento 2 à ̈ prevista una coclea 15 (figura 3) che attraversa tutta la camera di contenimento 2 in direzione perpendicolare all’asse di rotazione X. Ciascuna coclea 15 si sviluppa a partire dalla parete perimetrale della sede di alloggiamento 4 fino alla parete di un cilindro 16 solidale al telaio di supporto 5. Il cilindro 16 si sviluppa intorno all’asse di rotazione X della sede di alloggiamento 4 e presenta un’apertura 16a posta in comunicazione di fluido con organi compattatori e/o infusori C predisposti a compattare le polveri erogate e creare pastiglie da infusione e/o percolazione. Ciascuna coclea 15 à ̈ posta alla stessa quota dell’apertura 16a del cilindro 16. La prima estremità della coclea 15, vale a dire quella posta in corrispondenza della parete perimetrale della sede di alloggiamento 4, à ̈ dotata di una boccola 15a predisposta a ricevere in accoppiamento meccanico un albero rotante A. Quando la coclea 14 viene posta in rotazione, essa convoglia le polveri contenute nella camera di contenimento 2 verso l’apertura del cilindro 16. Ciascuna coclea 15 à ̈ selettivamente impegnata da organi dosatori D i quali provvedono a trasferire quantità di moto alla coclea 15 per porla in rotazione. Pertanto, per erogare dosi di polveri contenute in una camera di contenimento 2, la sede di alloggiamento deve essere ruotata intorno all’asse di rotazione X per affacciare la coclea 15 agli organi dosatori D (solidali al telaio di supporto 5) e all’apertura 16a nel cilindro 16.

All’interno di ciascuna camera di contenimento 2 à ̈ inoltre previsto un disco dentato 17 ingranato sulla coclea 15 ed avente asse di rotazione sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione della coclea 15 e all’asse di rotazione X della sede di alloggiamento 4 (figura 3). Per mantenere in posizione prefissata il disco dentato, il citato telaio 14 supporta girevolmente l’albero del disco dentato 17. Il disco dentato 17 ha la funzione di sgranare la polvere da erogare (compressa dal piattello 3) per facilitarne il trasporto da parte della coclea 15. Per lo stesso motivo, al disco dentato 17 à ̈ associato un agitatore (non illustrato) comprendente un elemento elicoidale che si sviluppa all’interno dell’intero sviluppo della camera di contenimento 2. L’elemento elicoidale à ̈ elasticamente cedevole lungo un asse coincidente con l’asse di sviluppo C della camera di contenimento 2, in modo tale da non ostacolare la discesa del piattello 3. La rotazione del disco dentato 17 (attuata dalla rotazione della coclea 15) determina una rotazione dell’agitatore.

Preferibilmente, tra la parete laterale della sede di alloggiamento 4 e le camere di contenimento 2 à ̈ inserito materiale coibentate per isolare termicamente le camere di contenimento 2 dall’ambiente esterno. Il materiale coibentante à ̈ preferibilmente aerogel. In questo modo, 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. Per ridurre ulteriormente l’ossidazione delle polveri da infusione, l’erogatore 1 comprende organi refrigeranti 18 attivi sulla sede di alloggiamento 4 (schematizzati nelle unite figure). In questo modo, le polveri vengono mantenute 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 18 sono dispositivi termoelettrici costituito da molte giunzioni ad effetto Peltier collegate in serie, noti con il nome di celle di Peltier.

In uso, quando viene selezionata una bevanda il gruppo erogatore ruota la sede di alloggiamento 4 fino ad affacciare la coclea 15, corrispondente alla camera di contenimento 2 contenente le polveri selezionate, agli organi dosatori D. Durante la rotazione della sede di alloggiamento 4, attraverso il cinematismo 6 sopra descritto, tutti i piattelli 3 traslano all’interno delle camere di contenimento 2 compattando le polveri ed evitando che le stesse rimangano a contatto con l’aria. Si noti che al raggiungimento di un predeterminato grado di compressione delle polveri, i piattelli 3 interrompono la loro traslazione nonostante la vite senza fine 9 continui a ruotare. Tale effetto à ̈ garantito dalla frizione 10. Ad erogazione ultimata, la sede di alloggiamento 4 compie un’ulteriore rotazione (completa o parziale) in attesa della successiva erogazione. Durante tale ulteriore rotazione, i piattelli 3 traslano nuovamente, in particolare trasla il piattello 3 che agisce nella camera di contenimento 2 dalla quale sono state prelevate polveri (si noti che i piattelli 3 attivi nelle camere di contenimento che non sono state interessate dall’erogazione interrompono immediatamente la loro traslazione poiché la frizione 10 interviene immediatamente). In questo modo, non à ̈ necessario attendere la successiva erogazione per compattare le polveri nella camera di contenimento 2 interessata dall’erogazione.

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 (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo erogatore di polveri in distributori automatici di bevande comprendente una pluralità di camere di contenimento (2) tra loro distinte per contenere polveri e ruotabili intorno ad un asse di rotazione (X), organi dosatori (D) predisposti a prelevare polveri dalle camere di contenimento (2) ed erogarle verso organi compattatori e/o infusori (C), in ogni camera di contenimento essendo attivo un piattello (3) mobile tra una pluralità di posizioni all’interno della camera di contenimento (2) per contattare il pelo libero delle polveri, ciascun piattello (3) essendo posto in movimento dalla rotazione delle camere di contenimento (2).
2. 2. Gruppo erogatore secondo la rivendicazione 1, comprendente una sede di alloggiamento (4) per le camere di contenimento (2), detta sede di alloggiamento (4) essendo ruotabile intorno a detto asse di rotazione (X) solidalmente alle camere di contenimento (2); detto gruppo erogatore comprendendo inoltre un telaio di supporto (5) per detta sede di alloggiamento (4), detta sede di alloggiamento (4) ruotando rispetto a detto telaio di supporto (5).
3. 3. Gruppo secondo la rivendicazione 2, comprende un cinematismo (6) per trasformare il moto di rotazione della sede di alloggiamento (4) in moto traslatorio dei piattelli (3).
4. 4. Gruppo secondo la rivendicazione 3, in cui detto cinematismo (6) comprende una corona dentata (7) solidale a detto telaio di supporto (5) ed una pluralità di ruote dentate (8) ingranate su detta corona dentata (7); dette ruote dentate (8) essendo ruotabili intorno a rispettivi assi di rotazione (R) paralleli all’asse di rotazione (X) delle camere di contenimento (2).
5. 5. Gruppo secondo la rivendicazione 4, in cui detto cinematismo (6) comprende inoltre una vite senza fine (9) per ciascun piattello (3) posta in rotazione da una rispettiva ruota dentata (8).
6. 6. Gruppo secondo la rivendicazione 5, in cui ciascuna ruota dentata (8) Ã ̈ incernierata, in corrispondenza del rispettivo asse di rotazione (R), ad un disco (11) posto in rotazione da detta sede di alloggiamento (4); dette ruote dentate (8) ruotando inoltre solidalmente a detto disco (11), ed intorno a detta corona dentata (7), intorno a detto asse di rotazione (X) delle camere di contenimento (2).
7. 7. Gruppo secondo la rivendicazione 6, in cui ciascuna vite senza fine (9) ruota intorno ad un asse coincidente con un rispettivo asse di rotazione (R) di una ruota dentata (8); ciascun piattello (3) traslando all’interno della rispettiva camera di contenimento (2) a seguito della rotazione della rispettiva vite senza fine (9).
8. 8. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 7 in cui detta corona dentata (7) e detto disco (11) sono posti su un coperchio (13) predisposto a chiudere a tenuta dette camere di contenimento (2); detto disco (11) essendo ruotabile rispetto a detto coperchio (13) lungo detto asse di rotazione (X) delle camere di contenimento (2).
9. 9. Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente una frizione (10) attiva su ciascun piattello (3) per interrompere la traslazione del piattello (3) al superamento di un predeterminato valore di forza esercitato dal piattello sulle polveri contenute nella camera di contenimento (2).
10. 10. Gruppo erogatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 9, comprendente una coclea (15) attiva all’interno di ciascuna di dette camere di contenimento (2), ciascuna coclea (15) essendo selettivamente impegnabile da detti organi dosatori (D) per trasferire dosi di polvere agli organi compattatori e/o infusori (C).
11. 11. Distributore automatico comprendente almeno un gruppo erogatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.