ITPD20130051A1 - Filtro e serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde - Google Patents

Description

FILTRO E SERBATOIO PER MACCHINA PER LA PREPARAZIONE DI BEVANDE CALDE

DESCRIZIONE

Il trovato ha per oggetto un serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde, del tipo comprendente un recipiente collegabile ad un circuito di alimentazione della macchina e adatto ad alloggiare in maniera rimovibile un filtro a cartuccia per il trattamento dell’acqua in esso presente.

Nell’ambito del settore tecnico di riferimento à ̈ noto utilizzare macchine per la preparazione di caffà ̈ e, in generale, di bevande calde, provviste di un serbatoio destinato a contenere l’acqua richiesta per la preparazione della bevanda. La presenza di tale serbatoio à ̈ tipicamente richiesta nelle macchine per uso domestico per evitare il collegamento della macchina alla rete idrica ed al tempo stesso garantire una quantità di acqua sufficiente ad ottenere un numero adeguato di caffà ̈.

Allo scopo di migliorare la qualità dell’acqua presente nel serbatoio, ad esempio eliminando le impurità in essa presenti o addolcendola, à ̈ altresì noto utilizzare nelle macchine da caffà ̈ sistemi di filtrazione a cartuccia sostituibile.

Tipicamente, il filtro a cartuccia à ̈ alloggiato in maniera rimovibile nel serbatoio e l’acqua viene fatta scorrere attraverso il materiale filtrante presente nella cartuccia sfruttando, ad esempio, un meccanismo a suzione. Nei sistemi a suzione l’acqua viene pertanto aspirata verso la caldaia della macchina da caffà ̈ passando attraverso il filtro che, a tale scopo, à ̈ inserito a tenuta in una apertura di uscita del serbatoio.

Per poter utilizzare completamente il contenuto del serbatoio, l’apertura di uscita, in corrispondenza della quale viene inserito a tenuto il filtro, à ̈ realizzata in corrispondenza del fondo del serbatoio. Sempre per il medesimo scopo, il filtro presenta sia ingresso sia uscita disposte in prossimità del fondo del serbatoio. All’interno del filtro à ̈ quindi definito un percorso che attraversa interamente il filtro e mette in comunicazione ingresso ed uscita attraversando il materiale filtrante.

Esempi di serbatoi per macchine da caffà ̈ provvisti dei sistemi di filtrazione suddetti sono descritti nel brevetto europeo EP 1 340 442 o nelle domande di brevetto internazionali WO 2007/143872 e WO 2008/017492.

I filtri descritti in tali documenti hanno sviluppo prevalentemente longitudinale e sono essenzialmente formati da un involucro esterno nel quale à ̈ alloggiato il materiale filtrante ed una canalizzazione interna per il passaggio nell’acqua. L’acqua del serbatoio viene richiamata all’interno del filtro attraverso un ingresso realizzato in corrispondenza dell’intercapedine definita tra involucro esterno e canalizzazione interna, attraversa il materiale filtrante per l’intera lunghezza del filtro, fino ad arrivare ad un passaggio di comunicazione con la canalizzazione interna, dove à ̈ tipicamente provvisto un filtro a rete. Il percorso si estende quindi attraverso la porzione interna fino all’uscita del filtro, disposta in corrispondenza della medesima estremità dell’ingresso e collegata all’apertura di uscita del serbatoio.

In alternativa a tale soluzione la domanda di brevetto internazione WO 2009/030055 descrive un filtro in cui ingresso ed uscita sono realizzate in corrispondenza di estremità opposte dell’involucro ed à ̈ prevista una canalizzazione esterna che prolunga l’ingresso del filtro fino ad una zona adiacente al fondo del serbatoio, consentendo quindi comunque di aspirare completamente l’acqua in esso presente.

In alternativa alla soluzione suddetta, la domanda di brevetto WO 2009/030055 descrive anche un filtro provvisto di una copertura a cappuccio che lo ricopre esternamente lasciando definito uno spazio destinato a consentire il passaggio dell’acqua fino all’ingresso del filtro.

Viene inoltre indicato che la copertura a cappuccio può essere fissata al filtro o al serbatoio, senza alcuna indicazione relativa alle modalità di fissaggio.

Tali soluzioni presentano tuttavia degli inconvenienti legati principalmente ad una eccessiva complessità costruttiva dei filtri a cartuccia che li rendono particolarmente costosi ed ingombranti.

Tale problema à ̈ peraltro particolarmente sentito nel caso in cui il serbatoio sia almeno in parte in materiale trasparente, caratteristica spesso utilizzata per fornire un immediato riscontro all’utilizzatore in merito alla quantità di acqua presente nel serbatoio. In tal caso, infatti, la complessità costruttiva e gli ingombri conferiscono scarse caratteristiche estetiche ai filtri che vengono pertanto visti come un elemento di disturbo dal punto di vista estetico. Una soluzione a tale problema potrebbe essere rappresentata dall’utilizzo di materiali esteticamente più apprezzabili, come ad esempio materie plastiche con rivestimenti cromati, ma la necessità di sostituire interamente il filtro alla fine della sua vita utile rende tale soluzione non praticabile dal punto di vista economico.

In ultimo, anche dal punto di vista ecologico sarebbe desiderabile utilizzare una minore quantità di plastica nel filtro, non essendo questo riciclabile.

In aggiunta agli svantaggi precedentemente illustrati, la soluzione alternativa descritta in WO 2009/030055 e precedentemente illustrata non permette inoltre di effettuare un fissaggio preciso del cappuccio alla cartuccia o al serbatoio e, di conseguenza, non rimane definita una regione regolare tra tali componenti generando così un flusso non regolare, con la formazioni di canalizzazioni non omogenee. La mancanza di regolarità del flusso di acqua comporta quindi una minore efficacia nell’azione del filtro ed in generale può causare dei problemi di alimentazione alla macchina.

Il problema tecnico alla base del presente trovato à ̈ quindi quello di mettere a disposizione un serbatoio per macchine per la preparazione di caffà ̈ strutturalmente e funzionalmente concepito per ovviare a tutti gli inconvenienti lamentati con riferimento alla tecnica nota citata.

Questo problema à ̈ risolto mediante un serbatoio per macchina per la preparazione di caffà ̈ ed in generale bevande calde realizzato in accordo con la rivendicazione 1, dal filtro secondo la rivendicazione 13, dall’elemento convettore secondo la rivendicazione 15 e dalla macchina per la preparazione di bevande calde secondo la rivendicazione 17.

Caratteristiche preferite dell’invenzione sono definite nella rivendicazioni dipendenti. Il trovato secondo la presente invenzione consente di conferire ottime caratteristiche estetiche, con una soluzione semplice dal punto di vista costruttivo. Inoltre prevede l’utilizzo di un filtro con forma e caratteristiche compatte, che pertanto richiede una minore quantità di materie plastiche rispetto alle soluzioni note. Di conseguenza, può essere ridotta la quantità di materiale che viene eliminato nella sostituzione del filtro. In generale, il trovato secondo la presente invenzione si rivela particolarmente vantaggioso dal punto di vista economico in quanto permette di diminuire sulle componenti di consumo che devono essere periodicamente sostituiti.

In aggiunta viene assicurato assicurando un flusso regolare al filtro e, conseguentemente, alla macchina dal caffà ̈, essendo evitati problemi di cattivo posizionamento dei componenti rimovibili.

Le caratteristiche ed ulteriori vantaggi del trovato meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo esempio preferito ma non esclusivo di realizzazione illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, di un serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione;

- la figura 1A Ã ̈ una vista prospettica in esploso del serbatoio di figura 1;

- la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, di una seconda forma di realizzazione del serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione;

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, di una terza forma di realizzazione del serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione;

- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, di una quarta forma di realizzazione del serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione;

- la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, di una quinta forma di realizzazione del serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione; e

- le figure 6 e 6A sono rispettivamente una vista prospettica, in sezione, di una sesta forma di realizzazione del serbatoio per macchina per la preparazione di bevande calde secondo la presente invenzione ed un vista prospettica di un filtro a cartuccia alloggiabile in maniera rimovibile nel serbatoio.

Con riferimento inizialmente alla figura 1, un serbatoio per macchine per la preparazione di bevande calde, come ad esempio caffà ̈, tà ̈ o orzo, à ̈ indicato complessivamente con il numero di riferimento 100.

Il serbatoio 100 comprende un recipiente 1 destinato a contenere acqua da utilizzarsi per la preparazione della bevanda.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il recipiente 1 à ̈ realizzato in materiale trasparente, ad esempio in plastica. Più in generale, il recipiente 1 comprende vantaggiosamente almeno una porzione di una sua parete perimetrale 10 trasparente, in maniera tale da consentire facilmente all’utilizzatore di poter osservare il livello di liquido presente al suo interno.

A titolo esemplificativo, il recipiente 1 può essere formato da una struttura cilindrica, che ne definisce la parete perimetrale, in corrispondenza della cui porzione superiore 12 à ̈ definita una bocca di ingresso 13 per versare l’acqua all’interno del recipiente. È comunque evidente che potranno anche essere previste forme alternative per il recipiente.

Sempre con riferimento alla figura 1, il collegamento del serbatoio 1 alla macchina dal caffà ̈, in particolare al circuito di alimentazione dell’acqua ad esso interno, à ̈ ottenuto tramite un elemento di connessione 4, realizzato in corrispondenza di una parete di fondo 11 del recipiente 1. A titolo esemplificativo, l’elemento di connessione 4 può essere realizzato in forma di un ugello che viene inserito in una corrispondente sede, non illustrata in figura, realizzata nella macchina e collegata al circuito della stessa.

In corrispondenza dell’elemento di connessione 4 sono inoltre previsti mezzi per l’alloggiamento rimovibile 5 di un filtro a cartuccia 2 che, nella presente forma di realizzazione sono realizzati tramite un’imboccatura a forma di corona circolare, sulla quale si impegna a tenuta una corrispondente porzione di aggancio 23 del filtro. Nella presente forma di realizzazione, il collegamento tra il recipiente 1 e la cartuccia può aver luogo tramite un accoppiamento con interferenza, eventualmente prevedendo un elemento di tenuta tra la porzione di aggancio 23 ed i mezzi per l’alloggiamento 5. Più in generale, i mezzi per l’alloggiamento 5 comprendono una sede 50 nella quale viene inserito a tenuta il filtro 2 in corrispondenza di una sua porzione di uscita 22. Inoltre, l’accoppiamento tra filtro 2 e sede 50 può aver luogo con sistemi differenti rispetto al collegamento per interferenza.

Il filtro 2 ha uno sviluppo sostanzialmente longitudinale e comprende un involucro esterno 20, ad esempio di forma cilindrica, all’interno del quale à ̈ alloggiato il materiale filtrante 25, come ad esempio delle resine a scambio ionico. La porzione di aggancio 23 à ̈ realizzata in corrispondenza di una estremità del filtro 2, in maniera tale che quando fissato al recipiente 1, presenti uno sviluppo sostanzialmente verticale. Si noti che, come sarà meglio illustrato a seguire, il filtro secondo la presente invenzione può essere realizzato con una struttura particolarmente semplice, contribuendo così a contenere i costi di produzione dello stesso.

Il filtro 2 comprende ulteriormente una sezione di ingresso 21, disposta ad una estremità opposte rispetto alla porzione di uscita 22. Le sezioni 21 e 22 sono ad esempio formate da un filtro a rete che trattiene il materiale filtrante 25 al suo interno permettendo al tempo stesso l’ingresso e l’uscita dell’acqua. Come si può osservare dalla figura 1, la sezione di uscita 22 à ̈ disposta affacciata all’elemento di connessione 4, in maniera tale che l’acqua che entra dalla sezione di ingresso 21 giunga al circuito della macchina da caffà ̈ attraverso la sezione di uscita dopo aver attraversato il materiale filtrante 25.

Il serbatoio 100 secondo la presente invenzione comprende ulteriormente un elemento convettore 3, fissato in maniera rimovibile al recipiente 1 e che ricoprire il filtro sostanzialmente per la sua intera lunghezza, lasciando definito un passaggio 8 per l’acqua tra il fondo 11 del serbatoio ed una porzione di base 31 dell’elemento convettore 3. Nella presente forma di realizzazione, l’elemento convettore 3 presenta anch’esso forma cilindrica, con diametro leggermente superiore rispetto a quello del filtro 2, ed à ̈ provvisto di un intaglio di forma sostanzialmente semicircolare in corrispondenza della sua porzione di base 31, in maniera tale che, quando à ̈ appoggiato al fondo 11 del serbatoio 1 resti comunque definito il passaggio 8. È comunque evidente che il passaggio 8 può essere realizzato anche tramite forme di realizzazioni alternative, ad esempio prevedendo che l’elemento convettore resti leggermente distanziato dal fondo 11.

Come si può osservare dalla figura 1, quando l’elemento convettore 3 à ̈ fissato al recipiente 1, questo à ̈ disposto coassiale rispetto al filtro 2 e, a seguito della differenza tra i diametri degli stessi o, più in generale, delle loro dimensioni, rimane definito un percorso di alimentazione 6 tra la copertura 3 ed il filtro a cartuccia 2 che mette in collegamento il passaggio 8 e la sezione di ingresso 21 del filtro 2, in maniera tale da consentire il flusso dell’acqua contenuta nel recipiente 1 verso il filtro 2. Il percorso di alimentazione 6 presenta pertanto, analogamente al filtro 2, uno sviluppo essenzialmente verticale.

Allo scopo di fissare correttamente l’elemento convettore 3 al recipiente, il serbatoio 1 comprende ulteriormente mezzi di guida e di fissaggio dell’elemento convettore 3 che permettono di fissare in maniera rimovibile l’elemento convettore 3 garantendo vantaggiosamente al tempo che il percorso di alimentazione 6 resti definito in maniera precisa. Tale caratteristica garantisce pertanto un flusso regolare dell’acqua all’interno del percorso 6 e, di conseguenza, all’interno del filtro 2 e del circuito di alimentazione della macchina.

Secondo una forma di realizzazione preferita, i mezzi di guida e di fissaggio rimovibile comprendendo un alloggiamento definito da due o più settori di alloggiamento 7, disposti a corona, tra i quali rimane definito uno spazio al quale si affaccia il passaggio 8. L’alloggiamento definito dalle porzioni di corona 7 presenta forma e dimensioni tali da ospitare la porzione di base 31 dell’elemento convettore 3 tramite un accoppiamento di forma. Tale accoppiamento può vantaggiosamente presentare una leggera interferenza in maniera tale da consentire un fissaggio sufficientemente stabile dell’elemento convettore 3, consentendo comunque un’agevole rimozione dello stesso.

Quando l’elemento convettore 3 viene inserito nell’alloggiamento 7 che definisce i mezzi di fissaggio, a seguito di un’azione di aspirazione dall’elemento di connessione 4, l’acqua viene richiamata all’interno dell’elemento convettore 3 attraverso il passaggio 8, che rappresenta l’unico passaggio verso il filtro 2.

Per guidare l’inserimento dell’elemento convettore 3 nell’alloggiamento e garantirne pertanto un corretto posizionamento, le porzioni di corona, o più in generale i mezzi di fissaggio e di guida, comprendono una superficie di guida 71 atta a riscontrare una superficie laterale 30 dell’elemento convettore 3. Nella presente forma di realizzazione tali superfici 71 hanno forma di porzioni di superficie cilindrica, che scorrono l’una sull’altra posizionando così correttamente l’elemento convettore 3.

Le figure da 2 a 6 illustrano forme di realizzazione alternative dei mezzi di fissaggio e guida.

Nella forma di realizzazione di figura 2, i mezzi di guida e di fissaggio comprendono una porzione filettata 7', realizzata in corrispondenza dei settori 7 e tramite la quale l’elemento convettore 3 può essere fissato al serbatoio.

Con riferimento quindi alla figura 3, i mezzi di guida e di fissaggio possono comprendere un aggancio a baionetta 7''. In questo caso i settori 7 comprendono una guida nella quale viene inserito un cursore 37 realizzato nell’elemento convettore 3. Ancora secondo un’ulteriore variante realizzati, illustrata nella figura 4, l’elemento convettore 3 si estende in verticale fino alla bocca di ingresso 13 del recipiente 1 e comprende un coperchio di chiusura 35 atto a richiudere detta bocca di ingresso 13 quando l’elemento convettore 3 à ̈ fissato al recipiente 1. In questo modo può essere facilità l’operazione di rimozione dell’elemento convettore 3, che può essere più facilmente afferrato senza necessità di inserire le mani all’interno del recipiente 1. Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, illustrata nelle figure 5 e 5A, i mezzi di fissaggio e di guida comprendono una pluralità di nervature 72 realizzate in corrispondenza di una superficie laterale interna dell’elemento convettore 3. Preferibilmente le nervature 72 presentano sviluppo longitudinale e sono orientate verticalmente, e comprendono la superficie di guida 71 che, in questo caso, riscontra una superficie laterale 20 del filtro 2. Quando l’elemento convettore 3 à ̈ fissato al recipiente 1 tramite il filtro 2, tra le nervature 72 resta pertanto definito il percorso 6 per il passaggio dell’acqua.

In alternativa, le nervature 72 possono essere realizzate in corrispondenza della superficie laterale 20 del filtro 2, come illustrato nelle figure 6 e 6A. In questo le superfici di guida 71 riscontrano l’elemento convettore 3 in corrispondenza di una sua parete laterale interna 30', consentendo quindi il fissaggio e il corretto posizionamento dello stesso in maniera concettualmente analoga a quanto descritto con riferimento alla precedenti forme di realizzazione.

Il trovato risolve così il problema proposto, conseguendo al contempo una pluralità di vantaggi. L’elemento convettore 3 può essere vantaggiosamente formato da un componente dalle elevate qualità estetiche, utilizzando anche materiali non necessariamente economici, non dovendo essere sostituito al termine della vita utile del filtro a cartuccia 2. Questa caratteristica permette di utilizzare un recipiente almeno in parte trasparente senza ridurre le qualità estetiche del serbatoio nel suo complesso. La possibilità di riutilizzare l’elemento convettore garantisce peraltro di minimizzare la quantità di materiale utilizzato nel filtro a cartuccia, con un conseguente risparmio di costi e minor impatto ambientale.

In aggiunta, i mezzi di fissaggio e di guida permettono di ottenere un posizionamento preciso dell’elemento convettore 3, ottenendo quindi un percorso omogeneo per l’acqua verso l’interno del filtro e garantendo di conseguenza un funzionamento ottimale della macchina che utilizza il filtro secondo la presente invenzione.

Inoltre, la presente invenzione può utilizzare filtri particolarmente semplici dal punto di vista costruttivo, non richiedendo, al contrario della tecnica nota, complessi sistemi di canalizzazione integrati.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Serbatoio (100) per macchina per la produzione di bevande calde comprendente: - un recipiente (1) adatto a contenere acqua da fornire alla macchina per la produzione di bevande calde; - un elemento di connessione (4) che collega detto recipiente (1) ad un circuito di alimentazione della macchina per la produzione di bevande calde; - mezzi per l’alloggiamento rimovibile (5) di un filtro a cartuccia (2); caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di guida e di fissaggio rimovibile (7; 7'; 7''; 72) per il fissaggio rimovibile di un elemento convettore (3) a detto recipiente (1), detto elemento convettore (3) essendo atto a ricoprire il filtro (2) in corrispondenza di una sezione di ingresso (21) dell’acqua nel filtro (2) lasciando definito un passaggio (8) per l’acqua tra detto recipiente (1) e detto elemento convettore (3), un percorso di alimentazione (6) essendo ulteriormente definito tra detto elemento convettore (3) ed il filtro (2) in maniera tale da consentire un flusso di acqua dal recipiente (1) verso detta sezione di ingresso (21).
2. 2. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di guida e di fissaggio rimovibile (7; 7'; 7''; 72) comprendendo una superficie di guida (71) atta a riscontrare una superficie laterale (30; 20) di detto elemento convettore (3) o di detto filtro (2) quando detto elemento convettore (3) viene fissato a detto recipiente (1).
3. 3. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi per l’alloggiamento rimovibile (5) del filtro a cartuccia (2) sono realizzati in corrispondenza di un fondo (11) del recipiente (1).
4. 4. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 3, in cui rimane definito un passaggio (8) per l’acqua tra il fondo (11) del recipiente (1) ed una porzione di base della copertura (31).
5. 5. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di fissaggio comprendono un alloggiamento (7) atto ad ospitare tramite un accoppiamento di forma la porzione di base della copertura (31).
6. 6. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di fissaggio comprendono una porzione filettata (7').
7. 7. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di fissaggio comprendono un aggancio a baionetta (7'').
8. 8. Serbatoio (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detta copertura (3) Ã ̈ fissata in maniera rimovibile a detto filtro a cartuccia (2).
9. 9. Serbatoio (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta copertura (3) Ã ̈ disposta in appoggio alla parete perimetrale (10) di detto recipiente (1) in corrispondenza di una porzione superiore (12) di detta parete (10).
10. 10. Serbatoio (100) secondo la rivendicazione 9, in cui detta copertura (3) Ã ̈ fissata ad un coperchio (30) di detto recipiente atto a richiudere una bocca di ingresso (13) del recipiente (1).
11. 11. Serbatoio (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi per l’alloggiamento (5) comprendono una sede (50) nella quale viene inserito a tenuta il filtro (2) in corrispondenza di una porzione di uscita (22).
12. 12. Serbatoio (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto filtro (2), in uso, si sviluppa sostanzialmente in una direzione verticale, detto percorso di alimentazione (6) presentando anch’esso uno sviluppo verticale.
13. 13. Filtro a cartuccia (2) per un serbatoio (100) per macchina per la preparazione di bevande calde secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi per il fissaggio rimovibile dell’elemento convettore (3) secondo una delle rivendicazioni precedenti.
14. 14. Filtro a cartuccia (2) secondo la rivendicazione 13, comprendente ulteriormente una pluralità di nervature (72) sulle quali à ̈ definita una superficie di guida (71) atta a riscontrare una superficie laterale interna dell’elemento convettore (3).
15. 15. Elemento convettore (3) comprendente un mezzi di guida e di fissaggio rimovibile (7) comprendenti una superficie di guida (71) atta a riscontrare una superficie laterale (20) di un filtro a cartuccia (2) alloggiabile in un serbatoio secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.
16. 16. Elemento convettore (3) secondo la rivendicazione 15, in cui i mezzi di fissaggio e di guida (7) comprendono una pluralità di nervature (72) realizzate in corrispondenza di una superficie laterale interna dell’elemento convettore (3).
17. 17. Macchina per la preparazione di bevande calde comprendente un serbatoio (100) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12.