ITMI20131826A1 - Erogatore di acqua o vapore in una macchina per il caffe¿ - Google Patents

Description

Descrizione

“EROGATORE DI ACQUA O VAPORE IN UNA MACCHINA PER IL CAFFE’ ”

Il presente trovato riguarda un erogatore di acqua calda o vapore per la preparazione di bevande calde e/o schiumate. In particolare, secondo il trovato, l’erogatore può essere montato su macchine per caffè espresso per la produzione, ad esempio, di latte caldo schiumato per la preparazione di cappuccini o simili.

Il presente trovato riguarda inoltre una macchina per la preparazione di bevande calde e/o schiumate su cui è installato uno o più dei suddetti erogatori.

Le macchine da caffè, specialmente quelle professionali, sono in genere caratterizzate dalla possibilità di erogare oltre al caffè anche acqua calda o vapore attraverso uno o più dispositivi erogatori variamente conformati e controllati.

Fra questi i più diffusi sono i dispositivi comandati per mezzo di una manopola da ruotare oppure per mezzo di una leva.

Il trovato riguarda in particolare questo secondo tipo di dispositivi erogatori.

La figura allegata 1a mostra un esempio di un erogatore di acqua o vapore a leva, secondo la tecnica nota.

Tale erogatore, indicato nel complesso con 100, comprende un involucro esterno 101 che definisce, al suo interno, un condotto del vapore 102 atto a essere attraversato dal vapore generato in una sorgente esterna, non illustrata in figura.

Il condotto 102 può essere chiuso o aperto facendo traslare un cursore 103, alloggiato scorrevolmente all’interno dell’involucro 101, che a sua volta comanda la traslazione di un pistone 104 sul quale è montata una guarnizione 105 che ostruisce o libera un ugello o foro 106 ricavato all’interno dell’involucro e da cui sbocca il vapore percorrendo detto condotto 102.

La traslazione assiale del cursore 103 è comandata da una leva 107 fornita a un’estremità di una testa 108 di forma sostanzialmente sferica, meglio visibile in figura 1b, alloggiata in una sede 109 dell’involucro 102.

Dal lato opposto a quello della leva 107, la testa 108 presenta una superficie piana 108b che rimane a contatto con una superficie di riscontro piana 110 del cursore 103, quando l’erogatore è in posizione di chiusura.

Una boccola di guida 111 consente la rotazione libera della testa 108 nella sede 109 in maniera che la leva 107 possa essere spinta in qualunque direzione per permettere l’erogazione di acqua calda o vapore.

La superficie piana 108b è difatti collocata a una distanza dal centro C della sfera inferiore al raggio della porzione sferica 108a così che, quando la testa 108 è ruotata, detta superficie sferica 108a entra in contatto con la superficie di riscontro 110 del cursore 103 facendolo arretrare in contrasto con mezzi elastici 112. Il cursore 103 a sua volta spinge il pistone 104 in allentamento dal bordo dell’ugello 106 per consentire l’erogazione dell’acqua calda o del vapore dal condotto 102 verso l’esterno.

Generalmente la sede 109 è provvista di un bordo di arresto 113 conformato per consentire una rotazione limitata della leva 107, ma sufficiente a permettere il mantenimento della stessa in una posizione stabile di apertura dell’erogatore.

In alcune applicazioni è però richiesto che l’erogatore sia configurato in maniera che la leva raggiunga la posizione stabile di apertura solo quando spinta o ruotata lungo un piano definito (ad esempio lungo un piano verticale). Diversamente, se ruotata in un’altra direzione, la leva deve poter comunque aprire il passaggio per il vapore, ma deve ritornare automaticamente nella posizione di chiusura una volta che è rilasciata dall’operatore.

In genere, negli erogatori della tecnica nota, questa condizione è raggiunta predisponendo la parte terminale dell’involucro esterno, dove è alloggiato il cursore, in maniera da guidare la leva lungo detto piano predefinito.

Ciò implica che le due differenti tipologie di erogatori, quello con la leva libera a 360° e quello con la leva “direzionale”, se pur costruiti dallo stesso produttore, abbiano almeno l’involucro esterno e la leva con la relativa testa, appositamente progettati e disegnati. Inoltre, spesso, anche il cursore ha una forma e una dimensione differente per adattarsi a quella della testa della leva.

Queste caratteristiche degli erogatori noti così configurati implicano alcuni svantaggi.

Un primo svantaggio riguarda i costi di produzione di tali dispositivi. La realizzazione di involucri di forma differente richiede difatti sia la realizzazione di stampi dedicati (in genere l’involucro grezzo è ottenuto per fusione o stampaggio) sia di lavorazioni specifiche per ottenere la foggia desiderata. A questi costi si aggiungono i costi legati alla gestione a magazzino di più componenti e altre voci di costo secondarie.

Un altro svantaggio, dipendente dal primo, è il fatto che questi dispositivi non sono riconfigurabili per convertirli da una tipologia di funzionamento all’altra, poiché il costo per la sostituzione dei componenti necessari sarebbe quasi maggiore del costo di un dispositivo finito e assemblato. Qualora un utente volesse passare dalla tipologia con leva libera a quello con leva direzionale, o viceversa, sarebbe quindi costretto sostituire l’intero erogatore con un altro dal funzionamento differente.

Oltre al costo per l’acquisto di un nuovo dispositivo, dovrebbe quindi sostenere anche il costo di intervento di un tecnico qualificato per la rimozione e l’istallazione di quello nuovo.

In questo contesto è scopo del presente trovato quello di ideare un erogatore di acqua calda o vapore, in particolare per macchine da caffè, che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare è scopo del presente trovato quello di ideare un erogatore di acqua calda o vapore del tipo a leva direzionale che possa, all’occorrenza, essere trasformato in un erogatore del tipo a leva libera.

Più in dettaglio scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un erogatore di acqua calda o vapore del tipo a leva direzionale che possa condividere il maggior numero di componenti con un erogatore del tipo a leva libera.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un erogatore di acqua calda o vapore del tipo a leva direzionale di semplice realizzazione, robusto e affidabile.

Gli scopi sopra evidenziati sono raggiunti dall’erogatore di acqua calda o vapore, del presente trovato, che comprende un involucro nel quale è ricavato un condotto del vapore per mettere in comunicazione fluida una sorgente di vapore con un’utenza, mezzi di chiusura atti ad aprire e chiudere con almeno un movimento di traslazione detto condotto del vapore, rispettivamente permettendo e impedendo il passaggio del vapore attraverso il condotto stesso, una testa di comando alloggiata in una sede dell’involucro con possibilità di ruotare almeno lungo un piano predefinito, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura sono conformati per guidare la rotazione della testa di comando lungo detto piano.

In un aspetto del trovato detti mezzi di chiusura sono provvisti di superficie di riscontro sulla quale è ricavato un intaglio nel quale detta testa di comando è accolta almeno parzialmente. Più nel dettaglio questo intaglio definisce due pareti laterali sostanzialmente parallele al piano predefinito mentre la testa di comando ha una forma discoidale con un perimetro e due facce laterali sostanzialmente piane e parallele a dette pareti laterali.

In un altro aspetto del trovato il perimetro della testa di comando definisce una superficie di arresto sostanzialmente che contata il fondo dell’intaglio quando l’erogatore è in posizione di chiusura.

In una variante preferita la larghezza dell’intaglio è sostanzialmente uguale allo spessore della testa di comando in maniera che le pareti laterali possano mantenere la testa di comando parallela piano predefinito durante la rotazione.

In un altro aspetto ancora del trovato la superficie di riscontro è posta su un’estremità di un cursore alloggiato scorrevolmente in una cavità ricavata nell’involucro. Detto cursore a sua volta impone la traslazione a un pistone che comanda il passaggio dell’acqua calda o del vapore nel condotto.

Preferibilmente la larghezza dell’intaglio è compresa fra il 15% e il 60% del diametro del cursore, mentre la larghezza della superficie di arresto è compresa preferibilmente fra il 40% e l’80% del diametro della testa di comando.

In un ulteriore aspetto del trovato l’involucro dell’erogatore è provvisto di mezzi di guida atti a mantenere il cursore in una determinata posizione angolare rispetto a esso.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione di un esempio di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un erogatore di acqua calda o vapore, come illustrato nelle figure allegate in cui:

la figura 2 è una vista prospettica dell’erogatore di acqua calda o vapore, secondo il trovato;

le figure 3a e 3b sono due viste in sezione lungo un piano verticale dell’erogatore di figura 1, rispettivamente in posizione di chiusura e in posizione di apertura secondo un primo modo;

le figure 4a e 4b sono due viste in sezione lungo un piano orizzontale dell’erogatore di figura 1, rispettivamente in posizione di chiusura e in posizione di apertura secondo un altro modo;

le figure 5a e 5b sono rispettivamente una vista prospettica e una vista frontale della leva dell’erogatore, secondo il trovato;

le figure 6a e 6b sono rispettivamente una vista prospettica e una vista frontale del cursore dell’erogatore, secondo il trovato.

Con riferimento alle allegate figure con il numero 1 è indicato nel complesso un erogatore di acqua calda o vapore applicabile ad esempio su macchine per caffè espresso per la preparazione di bevande calde e/o schiumate.

L’erogatore comprende un involucro esterno 10 all’interno del quale è ricavato un condotto 11 per mettere in comunicazione fluida una sorgente di vapore, come ad esempio una caldaia o simili (non illustrata), con un’utenza come ad esempio una lancia per il vapore di una macchina per caffè espresso o altri dispositivi (non illustrati) per la preparazione di bevande calde o schiumate.

Nell’esempio di realizzazione illustrato il condotto 11 si sviluppa da un ingresso del vapore 12 lungo un primo tratto 11a sostanzialmente assiale rispetto all’involucro 10, e lungo un secondo tratto 11b sostanzialmente radiale, verso un’uscita del vapore 13.

Fra il primo tratto 11a e il secondo tratto 11b del condotto 11 è definito un ugello 14 che può essere ostruito o liberato da mezzi di chiusura 20, rispettivamente per impedire o consentire il passaggio del vapore dall’ingresso 12 verso l’uscita 13 attraverso il condotto 11. Detti mezzi di chiusura 20 comprendono almeno un pistone 21, alloggiato scorrevolmente nel primo tratto 11a del condotto 11, mobile in avvicinamento e in allontanamento da detto ugello 14.

Primi mezzi elastici 22, come ad esempio una molla elicoidale o simili, sono disposti nel primo tratto 11a del condotto ed esercitano sul pistone 21 una spinta che lo mantiene, in assenza di altre forze agenti, in una posizione di chiusura a contatto con un bordo 14b dell’ugello 14 (figg. 3a, 4a). Preferibilmente una guarnizione 23 è collocata sulla testa del pistone 21 per garantire la tenuta stagna sul bordo 14b di detto ugello 14.

All’interno dell’involucro 10 è definita inoltre una cavità 15, che si estende come proseguimento del primo tratto 11a del condotto 11, all’interno della quale è alloggiato scorrevolmente un cursore, indicato nel complesso con 30.

Preferibilmente la cavità 15 e il cursore 30 hanno una sezione cilindrica cosi da consentire l’alloggiamento di guarnizioni di tenuta anulari 31 che impediscono la fuoruscita indesiderata di acqua o vapore dall’involucro 10.

Secondo il trovato il cursore 30 è posto nella cavità 15 in maniera che una sua prima estremità 32 sia a contatto, direttamente o indirettamente, con il pistone 21 così da causare, a seguito di un suo movimento lungo una direzione di apertura A, la traslazione del pistone stesso in allontanamento dall’ugello 14.

La traslazione del cursore 30 è comandabile, preferibilmente, attraverso mezzi di comando manuali indicati nel complesso con 40. Più in dettaglio detti mezzi comprendono una testa di comando 41 collegata solidalmente a una leva 42 che può essere azionata da un operatore per l’erogazione dell’acqua o del vapore. Tale leva può eventualmente essere provvista di un’impugnatura 43 per facilitarne la presa e, se in materiale plastico, per isolarla termicamente rispetto alle parti calde dell’erogatore.

La testa di comando 41 è alloggiata in una sede 16, ricavata nell’involucro 10, ed è collocata a ridosso di una faccia di riscontro 34 situata alla seconda estremità 33 del cursore 30.

Il movimento della testa di comando 41 all’interno della sede 16 può causare la traslazione del cursore 30 nella direzione di apertura A e di conseguenza allontanare il pistone 21 dal bordo dell’ugello 14 per consentire l’erogazione dell’acqua calda o del vapore.

Secondo il trovato detta faccia di riscontro 34 è conformata per accogliere almeno in parte la testa di comando 41 in modo da guidarne il movimento almeno lungo un piano P predefinito.

Secondo una variante preferita, detta superficie di riscontro 34 è provvista di un intaglio 35 che definisce due pareti laterali 36, sostanzialmente parallele al piano P, fra le quali la testa di comando 41 è alloggiata almeno in parte.

Compatibilmente, la testa di comando 41 ha una forma discoidale con un perimetro 44 e due facce laterali 45 sostanzialmente piane e parallele alle pareti laterali 36 dell’intaglio 35.

Una boccola di guida 17 all’interno della sede 16, consente alla testa di comando 41 di ruotare attorno ad un asse di rotazione R1 in appoggio, col suo perimetro 44, sul fondo 37 dell’intaglio 35.

La larghezza Li dell’intaglio 35 è sostanzialmente uguale allo spessore St della testa di comando 41 in modo tale che, durante la rotazione, quest’ultima sia mantenuta parallela al piano P dalle pareti laterali 36.

Più in dettaglio la larghezza Li dell’intaglio è compresa fra il 15% e il 60% del diametro Dc del cursore 30.

Il perimetro 44 della testa di comando 41 non è totalmente circolare ma, in un tratto, definisce una superficie di arresto 46, preferibilmente piana.

Detta superficie di arresto 46, è collocata dal lato opposto rispetto a quello della leva 42, ed è collocata a una distanza dall’asse di rotazione R1 inferiore a quella degli altri punti del perimetro 44 circolare.

Ciò fa sì che quando la superficie di arresto 46 è in battuta sul fondo 37 dell’intaglio 35, il cursore 30 si trovi nella posizione più arretrata che consente ai primi mezzi elastici 22 di spingere il pistone 21 contro al bordo 14b dell’ugello 14 per impedire il passaggio di acqua o vapore (figg. 3a, 4a).

Secondo una variante preferita la larghezza Ls della superficie di arresto, nella direzione parallela al piano P, è compresa fra il 40% e l’80% del diametro Dt della testa di comando 41.

Per erogare acqua o vapore, secondo un primo modo di apertura, l’operatore deve azionare la leva 42 ruotandola sul piano P. Così facendo la testa di comando 41, che ruota anch’essa sul medesimo piano, esercita per mezzo del perimetro 44 una spinta graduale sulla faccia di riscontro 34 del cursore 30 facendolo avanzare nella direzione di apertura A.

Il cursore 30, in appoggio con l’estremità 32 sul pistone 21, a sua volta spinge quest’ultimo nella direzione di apertura A allontanandolo dall’ugello 14 per consentire il passaggio del vapore nel condotto 11 verso l’uscita 13 (figg. 3b).

Secondo il trovato il profilo del perimetro 44 è conformato in maniera tale che raggiunto un determinato angolo a, la leva 42, e la testa di comando 41 ad essa collegata, rimanga stabilmente nella posizione di apertura senza che l’operatore debba mantenere una spinta su di essa.

In particolare, quando il perimetro 44 è in contatto con la faccia di riscontro 34, il loro punto di contatto C giace sull’asse X del cursore 30 così che non vi sia un momento che tende a far ruotare la testa di comando 41 dalla posizione di apertura a quella di chiusura.

Da questa posizione di apertura stabile, l’interruzione dell’erogazione dell’acqua o del vapore necessita l’intervento dell’operatore che deve riportare la leva 42 in posizione di chiusura.

Secondi mezzi elastici 39, alloggiati nella cavità 15 dell’involucro 10, agiscono sul cursore 30 per garantire il suo ritorno nella posizione di chiusura a battuta con la superficie di arresto 46 della testa di comando 41.

Con questo primo modo di apertura l’operatore può erogare una certa quantità di acqua calda o vapore senza dover mantenere la leva 42 in posizione di apertura, avendo quindi entrambe le mani libere e potendosi allontanare dall’utenza.

Secondo il trovato, l’erogatore consente l’erogazione di acqua o vapore anche secondo un altro modo di apertura.

Nel dettaglio spingendo la leva 42 in una direzione perpendicolare o trasversale al piano P, questa causa una rotazione della testa di comando 41 attorno a un altro asse di rotazione R2. Durante la rotazione i bordi 47 della superficie di arresto 46 premono sulle pareti laterali 36 dell’intaglio 35 spingendo il cursore 30 nella direzione di apertura A che a sua volta allontana il pistone 21 dall’ugello 14 (fig.

4b).

In questo caso però la leva 42 non raggiunge una posizione di apertura stabile; una volta rilasciata, la spinta dei secondi mezzi elastici 39, nella direzione opposta a quella di apertura A, fa sì che il cursore 30 arretri in maniera autonoma consentendo al pistone 21 di richiudere l’ugello 14.

Questo modo di apertura è utile ad esempio per erogare piccole quantità di acqua o vapore, o comunque quando l’operatore può rimanere nei pressi dell’utenza per la durata dell’erogazione.

Secondo una variante preferita, l’involucro 10 è inoltre provvisto di mezzi di guida 18 atti a mantenere il cursore 30 in una determinata posizione angolare rispetto ad esso. Ciò è utile per mantenere l’intaglio 35 e la testa di comando 41 sempre allineati fra loro sul piano di apertura P.

In una forma di realizzazione, detti mezzi di guida 18 possono comprendere un’asola 19, ricavata sulla superficie interna della cavità 15, nella quale può scorrere una sporgenza 38 del cursore 30, come ad esempio un perno o una chiavetta.

Come accennato sopra l’erogatore del presente trovato può essere convertito agevolmente in un erogatore del tipo leva libera, vale a dire che può essere spinta o ruotata in una direzione qualunque (a 360°) per liberare l’ugello 14 e consentire l’erogazione dell’acqua e del vapore.

Nel dettaglio è sufficiente sostituire la testa di comando 41 con una testa di forma sostanzialmente sferica e sostituire il cursore 30 con uno provvisto di una superficie di riscontro piatta, per ottenere un erogatore dal funzionamento sopra descritto.

Grazie alla conformazione dell’erogatore secondo il trovato, la sostituzione di questi componenti risulta alquanto semplice e può essere eseguita con il dispositivo erogatore montato sulla macchina. In particolare è sufficiente svitare una ghiera 50 che chiude frontalmente la sede 16 dell’involucro 10 così da rimuovere la testa di comando 41 e sfilare il cursore 30 dalla cavità 15.

Eseguendo le suddette operazioni al contrario è invece possibile reinserire un altro cursore e un’altra testa di comando compatibili con un differente modo di funzionamento.

Il costo limitato di questi componenti e la facilità di installazione rende quindi la conversione dell’erogatore particolarmente vantaggiosa rispetto alla sostituzione dell’intero dispositivo che avviene con i dispositivi della tecnica nota.

Inoltre grazie al fatto di poter utilizzare il medesimo involucro per entrambe le tipologie di funzionamento, è possibile ridurre sensibilmente il costo di questi dispositivi.

Il presente trovato, così come descritto e illustrato, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte comprese nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Erogatore di acqua calda o vapore, comprendente un involucro (10) nel quale è ricavato un condotto del vapore (11) per mettere in comunicazione fluida una sorgente di vapore con un’utenza, mezzi di chiusura (20) atti ad aprire e chiudere con almeno un movimento di traslazione detto condotto del vapore, rispettivamente permettendo e impedendo il passaggio del vapore attraverso il condotto stesso, una testa di comando (41) alloggiata in una sede (16) dell’involucro con possibilità di ruotare almeno lungo un piano (P), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura (20) sono conformati per guidare la rotazione della testa di comando (41) lungo detto piano (P).
2. 2. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura sono provvisti di una superficie di riscontro (34) sulla quale è ricavato un intaglio (35) nel quale detta testa di comando (41) è accolta almeno parzialmente.
3. 3. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto intaglio (35) definisce due pareti laterali (36) sostanzialmente parallele al piano (P), la testa di comando (41) avendo una forma discoidale con un perimetro (44) e due facce laterali (45) sostanzialmente piane e parallele a dette pareti laterali (36) dell’intaglio (35).
4. 4. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il perimetro (44) della testa di comando (41), in un tratto, definisce una superficie di arresto (46) sostanzialmente piana atta a contattare un fondo (37) dell’intaglio (35) in una posizione di chiusura dell’erogatore.
5. 5. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la larghezza (Li) dell’intaglio (35) è sostanzialmente uguale allo spessore (St) della testa di comando (41) così che durante la rotazione, quest’ultima sia mantenuta parallela al piano (P) per mezzo dalle pareti laterali (36).
6. 6. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che la superficie di riscontro (34) è posta su un’estremità (33) di un cursore (30) alloggiato scorrevolmente in una cavità (15) ricavata nell’involucro (11).
7. 7. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la larghezza (Li) dell’intaglio è compresa fra il 15% e il 60% del diametro (Dc) del cursore (30).
8. 8. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7, caratterizzato dal fatto che la larghezza (Ls) della superficie di arresto (46) è compresa fra il 40% e l’80% del diametro (Dt) della testa di comando (41).
9. 9. Erogatore di acqua calda o vapore, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che l’involucro (10) è provvisto di mezzi di guida (18) atti a mantenere il cursore (30) in una determinata posizione angolare rispetto ad esso.
10. 10. Macchina per caffè espresso provvista di un erogatore per acqua calda o vapore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.