ITMI20130837A1 - Macchina per la produzione di miscele alimentari in genere, in particolare di un gelato di tipo "soft". - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Avente titolo: “Macchina per la produzione di miscele alimentari in genere, in particolare di un gelato di tipo “soft††.

CONTESTO DELL’INVENZIONE

Forma oggetto della presente invenzione una macchina per la produzione di miscele alimentari in genere, in particolare di un gelato di tipo “soft†.

STATO DELL’ARTE

Le macchine note per la produzione di gelato soft prevedono normalmente un vasca di preparazione e conservazione ed un cilindro raffreddato munito di agitatore. La vasca à ̈ collegata tramite tubazione al cilindro.

La vasca à ̈ atta a ricevere ingredienti quali acqua e/o latte, zucchero, polveri, addensanti, ed altro, per la preparazione del gelato “soft†. Il cilindro raffreddato riceve una predeterminata quantità di prodotto dalla vasca e provvede tramite l’agitatore a mescolarlo a bassa temperatura per ottenere il gelato “soft†.

Il gelato “soft†viene poi prelevato dall’operatore nella quantità necessaria attraverso un rubinetto anteriore del suddetto cilindro di lavorazione.

Per raffreddare il cilindro di lavorazione à ̈ previsto un circuito frigorigeno, il cui evaporatore à ̈ costituito da una tubazione a spirale cilindrica a contatto con la parete esterna del cilindro di lavorazione.

Il funzionamento di tale tipo di macchina à ̈ discontinuo. Infatti, quando l’operatore inizia a prelevare un certo quantitativo di gelato “soft†la macchina entra in funzione per produrre gelato come visto sopra. Terminato il ciclo produttivo, la macchina si commuta in modalità di conservazione con accensione intermittente del circuito frigorigeno e dell’agitatore.

Durante la permanenza del gelato nel cilindro può succedere che la parete interna fredda dello stesso causi un congelamento stratificato del gelato sulla parete stessa. Ciò può avvenire ad esempio in caso di caricamento anomalo con eccesso d’aria del prodotto da lavorare dalla vasca al cilindro di lavorazione, oppure in caso di utilizzo di miscele non bilanciate per la preparazione del gelato “soft†, o per altri motivi.

Questo congelamento stratificato può alterare il corretto funzionamento del cilindro di lavorazione. Ad esempio la lettura del carico del motore dell’agitatore, che normalmente serve a dare indicazioni sulla quantità e la densità del prodotto nel cilindro di lavorazione, non à ̈ più attendibile in quanto gli strati congelati di prodotto modificano lo sforzo dell’agitatore. Anche la lettura delle temperatura del prodotto in lavorazione viene alterata perché la sonda termica legge la temperatura degli strati congelati. Ciò compromette il corretto funzionamento della macchina.

In casi gravi l’agitatore si può bloccare causando rotture meccaniche che costringono a fermare le macchina per gli interventi di riparazione.

SCOPO DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ di proporre una macchina che sia in grado di ovviare agli inconvenienti sopra descritti.

BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Tale scopo viene raggiunto mediante una macchina in accordo con la rivendicazione 1.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

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

la fig. 1 à ̈ una vista schematica di una macchina per la produzione di gelato “soft†secondo l’invenzione;

la fig. 2 Ã ̈ uno schema a blocchi del funzionamento di un sistema anticongelamento della macchina di fig.1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

La macchina illustrata in fig. 1 prevede una vasca superiore 10 di preparazione e conservazione di una miscela liquida o semiliquida per la preparazione di gelato “soft†ed un cilindro inferiore 20 raffreddato di lavorazione ed erogazione del gelato “soft†.

La vasca superiore 10 può essere riscaldata e raffreddata per effettuare opportuni trattamenti termici sulla miscela. In fig.1 non vengono illustrati i mezzi, di tipo noto, che provvedono al riscaldamento ed al raffreddamento della vasca 10.

All’interno della vasca superiore 10 à ̈ collocata una pompa 11, il cui ingresso à ̈ collegato ad un tubo 12 pescante sul fondo della vasca 11, e la cui uscita à ̈ collegata ad un’estremità di una tubazione 13 la cui altra estremità à ̈ collegata al cilindro inferiore 20. Con MP viene indicato il motore elettrico della pompa 11.

Il cilindro inferiore 20 presenta al suo interno un agitatore 21 elicoidale, azionato da un motore elettrico MA, atto a muovere il contenuto del cilindro. Il cilindro 20 à ̈ inoltre munito di un rubinetto 22 con manopola 23 per l’estrazione manuale del prodotto lavorato nel cilindro stesso.

Tale cilindro 20 à ̈ raffreddato tramite un circuito frigorigeno CF che include un motocompressore MC, un condensatore a serpentina CO, un filtro F, un’elettrovalvola EL, una valvola V di espansione, ed un evaporatore EV. L’evaporatore EV à ̈ costituito da una tubazione a spirale cilindrica, qui non illustrata in dettaglio, che avvolge ed à ̈ a contatto della parete esterna del cilindro 20.

All’uscita dell’evaporatore EV à ̈ prevista una sonda termica S a contatto della parete della tubazione che dall’evaporatore EV conduce di ritorno al motocompressore MC.

La macchina à ̈ provvista di un’unità di comando e di controllo U, provvista di un processore IC, collegata al motore MP della pompa 11, al motore MA dell’agitatore 21, al motocompressore MC ed all’elettrovalvola EL del circuito frigorigeno CF, ed alla sonda termica S, per il comando ed il controllo di tutte le funzioni della macchina.

Il funzionamento della macchina di cui alla fig.1 Ã ̈ il seguente.

La vasca superiore 10 viene caricata con un’opportuna miscela liquida o semiliquida M per la preparazione del gelato “soft†.

Per la preparazione del gelato viene attivata la pompa 11 alimentando il motore MP in modo che la pompa 11 provveda ad inviare un’opportuna dose di miscela liquida M al cilindro 20 attraverso la tubazione 13 unitamente ad un opportuno quantitativo d’aria A aspirata dalla pompa stessa come indicato dalla freccia.

A questo punto viene attivato l’agitatore 21 alimentando il motore MA e viene alimentato il motocompressore MC del circuito frigorigeno e l’elettrovalvola EL che apre il circuito frigorigeno. Il fluido del circuito frigorigeno compie ripetitivamente il suo ciclo frigorifero, ovvero viene compresso dal motocompressore MC, condensa nel condensatore CO, ed evapora nell’evaporatore EV sottraendo calore alla miscela in continuo movimento nel cilindro 20 per azione dell’agitatore 21.

Nel momento in cui si à ̈ formato il gelato “soft†nel cilindro 20, rilevato ad esempio tramite lettura dell’intensità di corrente richiesta dal motore MA dell’agitatore 21, interviene il sistema anti-congelamento descritto qui di seguito ed illustrato in fig.2.

Il blocco ST si riferisce al momento dell’attivazione della macchina.

Il blocco D indica un ritardo imposto dalla logica di controllo dell’unità U nell’attivazione del sistema anti-congelamento. In altre parole, dall’attivazione della macchina passa un determinato periodo di tempo, ad esempio 30 secondi, prima che si attivi il sistema anti-congelamento.

Dopo questo ritardo, come indicato dal blocco Q, la logica di controllo verifica la temperatura del fluido frigorigeno all’uscita dell’evaporatore EV tramite la sonda S. Se questa temperatura à ̈ molto bassa, ad esempio compresa tra -28° e -32°, viene interrotto il ciclo di lavorazione e la logica di controllo provvede, come indicato dal blocco R, a mantenere attivati per un determinato periodo di tempo, ad esempio 120 secondi, il motore MP della pompa 11 ed il motore MA dell’agitatore 21, e provvede inoltre a disattivare il motocompressore MC e a disattivare l’elettrovalvola EL del circuito frigorigeno CF. Se la temperatura del fluido frigorigeno rilevata all’uscita dell’evaporatore EV dalla sonda S à ̈ più elevata, ad esempio rispetto ai valori visti sopra, la logica di controllo, come indicato dal blocco E, provvede a disattivare i motori MA ed MP, il motocompressore MC e l’elettrovalvola EL.

Il sistema descritto evita il congelamento del gelato “soft†negli strati a contatto delle pareti del cilindro 20 in quanto il gelato viene tenuto in continua agitazione fino al momento in cui à ̈ stato smaltito il freddo creato dal circuito frigorigeno CF.

Inoltre l’afflusso di miscela liquida o semiliquida M nel cilindro 20 aiuta a ripristinare le condizioni normali di lavorazione.

E’ chiaro che possono essere previste varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed illustrato.

I componenti della macchina sopra vista possono avere configurazioni diverse funzionalmente equivalenti.

Ad esempio, la macchina può essere priva della pompa MP ed essere configurata in modo tale che la miscela liquida o semiliquida della vasca superiore affluisca per gravità al cilindro inferiore trascinando con sé l’aria attraverso un ingresso calibrato di aria.

Ovviamente la macchina descritta ed illustrata à ̈ impiegabile in tutte le situazioni in cui si può verificare il congelamento del prodotto sulle pareti del cilindro, e non à ̈ quindi limitata all’impiego per la produzione esclusivamente di gelato “soft†.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la produzione di miscele alimentari in genere, in particolare di un gelato di tipo “soft†, comprendente un primo contenitore (10) per preparare e conservare una miscela liquida e semiliquida da cui à ̈ ottenibile il gelato, un secondo contenitore (20) per lavorare ed erogare in dosi prestabilite il gelato, mezzi agitatori (MA,21) per muovere il prodotto all’interno del secondo contenitore (20), un circuito frigorigeno (CF), associato al secondo contenitore (20), in cui corre un fluido frigorigeno che effettua uno scambio termico con il secondo contenitore (20) tra un ingresso ed un’uscita per il raffreddamento del secondo contenitore (20), mezzi di trasferimento (MP,11,12,13) per trasferire la miscela liquida o semiliquida dal primo (10) al secondo (20) contenitore, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi sensori (S) per la rilevazione della temperatura del fluido frigorigeno all’uscita dal secondo contenitore (20) e mezzi di comando e di controllo (U) collegati ai mezzi agitatori (MA,21), al circuito frigorigeno (CF) ed ai mezzi sensori (S), detti mezzi di comando e di controllo (U) attivando i mezzi agitatori (MA,21) e disattivando preventivamente il circuito frigorigeno (CF) nel secondo contenitore (20) per un predeterminato tempo quando la temperatura del fluido frigorigeno à ̈ al di sotto di una predeterminata soglia di temperatura all’uscita dal secondo contenitore (20).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di comando e di controllo (U) sono collegati anche ai mezzi di trasferimento (MP,11,12,13) per attivare i mezzi di trasferimento (MP,11,12,13) per un predeterminato tempo quando la temperatura del fluido frigorigeno à ̈ al di sotto di detta predeterminata soglia.
3. 3. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti mezzi ritardatori (D) per ritardare detta attivazione o disattivazione da parte dei mezzi di comando e di controllo (U) all’atto dell’avviamento della macchi na.
4. 4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi sensori comprendono una sonda termica (S) a contatto della parete di una tubazione del circuito frigorigeno (CF) all’uscita dal secondo contenitore (20).
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di trasferimento comprendono una pompa (MP) atta a trasferire una predeterminata dose di miscela liquida o semiliquida unitamente ad un predeterminato quantitativo d’aria dal primo contenitore (10) al secondo contenitore (11).
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di trasferimento comprendono un dispositivo di afflusso della miscela liquida o semiliquida per gravità dal primo (10) al secondo (20) contenitore.