ITTE20100006A1 - APPLIANCES COFFEE MACHINES AND AUTOMATIC DISTRIBUTORS FOR INDUSTRIAL OR DOMESTIC USE, PODS OR CAPSULES, USING A SELF-COMPENSATION SYSTEM WITH ANTI-DROP VALVE IN A HEAT EXCHANGER GROUP WHICH CONTAINS A - Google Patents
APPLIANCES COFFEE MACHINES AND AUTOMATIC DISTRIBUTORS FOR INDUSTRIAL OR DOMESTIC USE, PODS OR CAPSULES, USING A SELF-COMPENSATION SYSTEM WITH ANTI-DROP VALVE IN A HEAT EXCHANGER GROUP WHICH CONTAINS A Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DELL’INVENSIONE AVENTE PER TITOLO; “Elettrodo mestici macchine da caffè e distributori automatici ad uso industriale o domestico, a cialde o capsule, che utilizzano un sistema di autocompensazione con valvola antigoccia in un gruppo caldaia scambiatore che al suo interno incorpora una cartuccia anticalcare ad accumulo di calore munita di meccanismo autoputente ’. DESCRIPTION OF THE INVENSION HAVING A TITLE; "Mestici electrode for coffee machines and automatic vending machines for industrial or domestic use, with pods or capsules, which use a self-compensation system with an anti-drip valve in a boiler-exchanger group which internally incorporates an anti-limescale cartridge with heat accumulation equipped with a self-user mechanism '.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione concerne un sistema autocompcnsato con valvola di ritegno antigoccia in un gruppo caldaia scambiatore che al suo interno incorpora una cartuccia in acciaio inox autopu lente ad accumulo di calore per elettrodomestici»macchine da caffè e distributori automatici ad uso industriale o domestico al fine di garantire sia una temperatura costante dell'acqua sia una chiusura ermetica della cialda o della capsula, eliminando le perdite d<’>acqua, i gocciolamenti improvvisi durante la fase di esercizio cd alla fine della stessa, ed ogni eventuale creazione di incrostazioni calcaree con conseguenti riduzioni di manutenzioni. Le attuali macchine da caffè e distributori automatici ad uso industriale o domestico che utilizzano cialde o capsule, sono dotati di uno scambiatore molto semplice avente nella parte sottostante una guarnizione di tenuta che, imprigionando la cialda o capsula al filtro attraverso un sistema a leva laterale o frontale, si schiaccia e si consuma man mano che Γ elettrodomestico viene utilizzato. Il danneggiamento delle guarnizioni non garantisce una chiusura ermetica, causando le più note perdite di acqua che rovinano rimerito di ogni apparecchio, obbligando Γ utilizzatore a frequenti interventi di riparazione e/o sostituzioni di componenti. The present invention relates to a self-compensated system with a non-drip check valve in a boiler-exchanger unit which internally incorporates a self-cleaning stainless steel cartridge with heat storage for household appliances, coffee machines and automatic dispensers for industrial or domestic use in order to guarantee both a constant water temperature and a hermetic closure of the pod or capsule, eliminating water losses, sudden drips during the operating phase and at the end of the same, and any possible creation of limestone deposits with consequent maintenance reductions. Current coffee machines and automatic vending machines for industrial or domestic use that use pods or capsules, are equipped with a very simple exchanger having a sealing gasket in the underlying part which, trapping the pod or capsule to the filter through a lateral lever system or front, it squeezes and wears out as the appliance is used. Damage to the gaskets does not guarantee a hermetic seal, causing the most known water leaks that ruin the product of each appliance, forcing the user to frequently repair and / or replace components.
Altro inconveniente riscontrabile nelle attuali macchine da caffè e distributori automatici ad uso industriale e domestico che utilizzano cialde o capsule, è dato dalle problematiche derivanti dai diversi spessori di cialde o capsule esistenti in commercio, a tale proposito esistono: Another drawback that can be found in current coffee machines and automatic vending machines for industrial and domestic use that use pods or capsules, is given by the problems deriving from the different thicknesses of pods or capsules available on the market, in this regard there are:
- macchine fìsse, limitate alfutilizzo di cialde o capsule dì. un solo spessore, - fixed machines, limited to the use of pods or capsules. only one thickness,
- macchine con ghiera di regolazione manuale che accettano i vari spessori di cialde e capsule, tale sistema non garantisce Γ affidabilità nel tempo; se alla ghiera viene eseguita poca escursione, ci sarà perdita di acqua, se invece viene eseguita più escursione si creerà un indurimento della maniglia di movimentazione apertura e chiusura del vano cialda o capsula traducendosi con la rottura della suddetta cialda o capsula e spreco di caffè all' interno della macchina, danneggiandola e mettendo in difficoltà l<'>operatore. - machines with manual adjustment ring nut that accept the various thicknesses of pods and capsules, this system does not guarantee Γ reliability over time; if a little excursion is made to the ring nut, there will be a loss of water, if instead more excursion is carried out, it will cause a hardening of the opening and closing handle of the pod or capsule compartment resulting in the breakage of the aforementioned pod or capsule and waste of coffee in the inside the machine, damaging it and putting the operator in difficulty.
il vero handicap delle attuali macchine da caffè e distributori automatici che utilizzano cialde o capsule è dato soprattutto dai gocciolamenti di acqua che si verificano alla fine dell’erogazione del caffè. the real handicap of current coffee machines and vending machines that use pods or capsules is given above all by the dripping of water that occurs at the end of the coffee dispensing.
Questi gocciolamenti derivano dal residuo di acqua che normalmente rimane nello scambiatore. These drips derive from the residual water that normally remains in the exchanger.
Infine, ulteriori inconvenienti sulle attuali macchine da caffè e distributori automatici che utilizzano cialde o capsule sono le formazioni di calcare all'interno dello scambiatore, dovute al passaggio dell<'>acqua ad una temperatura media dì esercizio di circa 95°C. Finally, further drawbacks on current coffee machines and automatic dispensers that use pods or capsules are the formation of limestone inside the exchanger, due to the passage of water at an average operating temperature of about 95 ° C.
Λ tale proposito esistono: Λ there are:
- macchine da caffe e distributori automatici senza alcuna protezione con conscguenti intasamenti di calcare. - coffee machines and vending machines without any protection with consequent limestone clogging.
- macchine da caffè e distributori automatici che utilizzano filtri deminerai izza tori che rendono l'acqua meno dura, non riuscendo a eliminare totalmente il calcare e alterando soprattutto la struttura molecolare dell’acqua con gravi danneggiamenti all'aroma del caffè. - coffee machines and vending machines that use demineralizing filters that make the water less hard, failing to completely eliminate limescale and above all altering the molecular structure of the water with serious damage to the coffee aroma.
Gli inconvenienti sopra descritti si traducono in una minore efficienza delle prestazioni e in un elevato costo di manutenzione delle attuali macchine da caffè e distributori automatici dotali di sistemi tradizionali. The drawbacks described above result in a lower performance efficiency and in a high maintenance cost of the current coffee machines and automatic dispensers equipped with traditional systems.
Questi scopi sono raggiunti dall<'>invenzione oggetto della presente domanda che consiste nel dotare gli elettrodomestici, macchine da caffè e distributori automatici a cialde o capsule, di un sistema di autocompensazione con valvola antigoccia in un gruppo caldaia scambiatore che al suo interno incorpora una cartuccia antìcalcare ad accumulo di calore munita di meccanismo autopulente. These purposes are achieved by the invention which is the subject of the present application, which consists in equipping household appliances, coffee machines and automatic pod or capsule dispensers with a self-compensation system with anti-drip valve in a boiler-exchanger group which incorporates a anti-limescale cartridge with heat accumulation equipped with a self-cleaning mechanism.
La iìg. 1 è una rappresentazione sezionata del gruppo caldaia scambiatore di calore con la raffigurazione degli strumenti necessari per il suo funzionamento. The iìg. 1 is a sectioned representation of the heat exchanger boiler group with the representation of the tools necessary for its operation.
La fig, 2 è lo spaccato di rappresentazione del sistema autocompensato con valvola antigoccia in un gruppo caldaia scambiatore che al suo intemo incorpora una cartuccia anticalcare ad accumulo di calore munita di meccanismo autopulente. Fig. 2 is the cross-section of the self-compensated system with anti-drip valve in a boiler-exchanger group which internally incorporates a heat-accumulating anti-limescale cartridge equipped with a self-cleaning mechanism.
Tale rappresentazione include l'insieme degli strumenti necessari ai perfetto funzionamento. La fig. 3 è lo spaccato che rappresenta l’intero sistema dello scambiatore con tutta la sua componentistica meccanica, gruppo filtro alzato, valvola antigoccia aperta e candela antìcalcare in alto. Tale raffigurazione comprende tutti gli strumenti necessari per il loro funzionamento in posizione di chiusura con la cialda o capsula inserita. This representation includes the set of tools necessary for perfect functioning. Fig. 3 is the cross-section that represents the entire exchanger system with all its mechanical components, filter unit raised, anti-drip valve open and anti-scale candle at the top. This representation includes all the instruments necessary for their operation in the closed position with the pod or capsule inserted.
La lig. 4 è io spaccato che rappresenta l’intero sistema delio scambiatore con tutta la sua componentistica meccanica, gruppo filtro sceso, valvola ariti goccia chiusa e candela antìcalcare in basso. The lig. 4 is a cross section that represents the entire exchanger system with all its mechanical components, filter unit down, closed drop valve and antiscale spark plug at the bottom.
Tale raffigurazione comprende tutti gli strumenti necessari per il loro funzionamento in posizione di apertura ed in attesa di accogliere la cialda o la capsula. This representation includes all the tools necessary for their operation in the open position and waiting to receive the pod or capsule.
La lig. 5 è una rappresentazione della parte esterna anteriore del elettrodomestico macchina caffè, con vista anche 3D. The lig. 5 is a representation of the external front part of the coffee machine appliance, also with a 3D view.
Nella fig, 1 sono raffigurati lo scambiatore (1) che al suo interno incorpora lutto il sistema, l’elemento riscaldante (19), il termostato (2) che gestisce il controllo della temperatura a circa 98X e gli strumenti necessari per il completo funzionamento . Fig. 1 shows the exchanger (1) which incorporates the system, the heating element (19), the thermostat (2) which manages the temperature control at approximately 98X and the instruments necessary for complete operation. .
Nella figura 2 viene rappresentato lo spaccato dove sono raffigurati lo scambiatore (1) ed il pistone autocompensante (3) con la sua molla (4). collegati tra loro da una valvola ami goccia (5) con la sua molla (6), da una vite di sostegno che funge da valvola di ritegno (7) e da una cartuccia (8) di acciaio inox con sabbia al suo interno posta alfestremità della vite di sostegno (7). Figure 2 shows the cross section showing the exchanger (1) and the self-compensating piston (3) with its spring (4). connected to each other by a drip valve (5) with its spring (6), by a support screw that acts as a check valve (7) and by a stainless steel cartridge (8) with sand inside at the end support screw (7).
Tra io scambiatore (1 ) ed il pistone autocompensante (3) esìste una camera (9) che ha il compito di accumulare l’acqua necessaria per gestire la movimentazione del pistone autocompensante (3). Between the exchanger (1) and the self-compensating piston (3) there is a chamber (9) which has the task of accumulating the water necessary to manage the movement of the self-compensating piston (3).
Quando la cialda o capsula (10) viene inserita nella sede dei filtro ( 11), si procede alla chiusura dell’impianto. When the pod or capsule (10) is inserted into the filter seat (11), the system is closed.
A questo punto, la cialda o capsula (10) rimane inprigìonata tra il filtro (1 1 ) ed il pistone auto compensante (3). Vedere fig. 3. At this point, the pod or capsule (10) remains imprisoned between the filter (11) and the self compensating piston (3). See fig. 3.
La cialda o capsula (10) con il suo spessore tocca il pistoncino della valvola antigoccia (5) che alzandosi apre la valvola (18) e libera il toro di uscita (17) all’interno del pistone (3). The pod or capsule (10) with its thickness touches the piston of the anti-drip valve (5) which, when raised, opens the valve (18) and releases the outlet torus (17) inside the piston (3).
il pistone autocompensante (3) entra all'interno dello scambiatore (1) per circa 3 rara ri ducendo il volume della camera (9) e alzando contemporaneamente la vite di sostegno (7) con esso collegata. the self-compensating piston (3) enters the exchanger (1) for about 3 minutes, reducing the volume of the chamber (9) and simultaneously raising the support screw (7) connected to it.
La cartuccia (8), appoggiata sull’estremità della vite di sostegno (7), subisce uno spostamento verso l’alto equivalente allo spostamento dimensionale del pistone (3). The cartridge (8), resting on the end of the support screw (7), undergoes an upward displacement equivalent to the dimensional displacement of the piston (3).
Ora il sistema è pronto per il passaggio dell’acqua poiché si sono liberati gli spazi lungo il percorso idraulico (12). Meglio raffigurato nello spaccato della fig. 3. Quando si richiede l’erogazione del caITè, la pompa (13), attivata dall<">interruttore (16), preleva l<'>acqua dal serbatoio ( 14) facendola scorrere attraversa elettrovalvola (20) lungo il percorso tra !a cartuccia (8) e lo scambiatore (1 ) fino airintemo delia camera pistone (9). Now the system is ready for the passage of water since the spaces along the hydraulic path have been freed (12). Best depicted in the cross-section of fig. 3. When the supply of the caITè is required, the pump (13), activated by the switch (16), takes the water from the tank (14) making it flow through the solenoid valve (20) along the path between! cartridge (8) and the exchanger (1) up to the inside of the piston chamber (9).
L'acqua, all' interno della camera pistone (9), fa sì che il pistone (3) subisca una spinta verso Π basso con una pressione equivalente a quella esercitata della pompa (13). obbligandolo a comprimere la cialda (10) e chiudere ermeticamente lo spazio che incorpora la cialda o capsula (10). The water inside the piston chamber (9) causes the piston (3) to undergo a downward thrust Π with a pressure equivalent to that exerted by the pump (13). forcing him to compress the pod (10) and hermetically close the space that incorporates the pod or capsule (10).
In questa fase, il pistone ha eseguito la sua funzione di auto compensazione evitando cosi le perdite di acqua che si possono verificare attorno alla cialda o capsula. In this phase, the piston has performed its self-compensation function thus avoiding the water losses that can occur around the pod or capsule.
Λ questo punto l<'>acqua in pressione nella camera pistone (9). scorre lungo il passaggio idraulico (12) interno al pistone (3) fino a raggiungere la valvola antigoccia (18) aperta ìn precedenza dal pistòncino (5) liberando il foro (17) ed infine attraversare la cialda o capsula per ottenere il caffè desiderato in uscita dal beccuccio (15). Λ this point the water under pressure in the piston chamber (9). slides along the hydraulic passage (12) inside the piston (3) until it reaches the drip valve (18) previously opened by the piston (5), freeing the hole (17) and finally passes through the pod or capsule to obtain the desired coffee in outlet from the spout (15).
A fine utilizzo, per rimuovere ia cialda o capsula (10), si procede all'apertura deirimpiantu. Meglio raffigurato nello spaccato della fig. 4. At the end of use, to remove the pod or capsule (10), the implant is opened. Best depicted in the cross-section of fig. 4.
Ad impianto aperto, avviene il contrario di quanto in precedenza specificalo per rimpianto chiuso, e cioè: When the system is open, the opposite occurs to what previously specified for closed regret, namely:
II pistone (3) fuoriesce dallo scambiatore (1) riacquistando la sua posizione originale, la vite di sostegno che funge da valvola di ritegno (7), collegata con lo stesso pistone (3), chiude il passaggio idraulico (18), The piston (3) comes out of the exchanger (1) regaining its original position, the support screw which acts as a check valve (7), connected to the same piston (3), closes the hydraulic passage (18),
La cartuccia (8) appoggiata sulla vite di sostegno (7) ritorna verso il basso. The cartridge (8) resting on the support screw (7) returns downwards.
Il pistoncino (5) si abbassa chiudendo il passaggio (17) della valvola antigoccia la quale impedisce la fuoriuscita dell’ acqua, rimasta nella camera pistone. The piston (5) is lowered closing the passage (17) of the anti-drip valve which prevents the escape of the water, which remained in the piston chamber.
In questa fase, la valvola ha eseguito la sua funzione di anti goccia. In this phase, the valve has performed its anti-drop function.
La cartuccia (8), è costruita in acciaio inox aisi 304, detto materiale impedisce la formazione di calcare; al suo interno è stata applicata della sabbia di mare che ha la proprietà di assorbire ed accumulare energia calorifica proveniente dallo scambiatore e restituirla attraverso la parete di acciaio della cartuccia stessa. The cartridge (8) is made of aisi 304 stainless steel, this material prevents the formation of limescale; inside it was applied sea sand which has the property of absorbing and accumulating calorific energy coming from the exchanger and returning it through the steel wall of the cartridge itself.
La cartuccia, ripiena del materiale di cui sopra, mantiene costante nel tempo la temperatura accumulata sia nella fase di riscaldamento sia nella fase di stand-by rendendo il sistema ottimale, con il massimo rendimento termico ad un bassissimo consumo energetico, The cartridge, filled with the above material, keeps the accumulated temperature constant over time both in the heating phase and in the stand-by phase, making the system optimal, with maximum thermal efficiency at very low energy consumption,
In questo sistema la cartuccia svolge la funzione di accumulo di energia calorìfica. In this system, the cartridge performs the function of accumulating heat energy.
L'escursione della cartuccia (8) appoggiata sulla vite di sostegno (7), d sarà ogni qualvolta si utilizzerà relettrodomcstìco, la sua movimentazione verticale dal basso verso l’alto e viceversa pulisce automaticamente il calcare che sì deposita all’ interno dello scambiatore, in questo sistema, la cartuccia svolge la funzione autopulente. The excursion of the cartridge (8) resting on the support screw (7), d will be whenever relettrodomcstìco is used, its vertical movement from bottom to top and vice versa automatically cleans the limescale that settles inside the exchanger, in this system, the cartridge performs the self-cleaning function.
11 brevetto così concepito è suscettibile dì numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo, inoltre i materiali e le dimensioni dd trovato come descrìtto ed illustrato negli uniti disegni e più avanti rivendicato, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze. The patent thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept, furthermore the materials and dimensions of the invention as described and illustrated in the accompanying drawings and claimed hereinafter, may be any according to requirements.
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