ITTO20100143U1 - Dispositivo per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffe' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del modello di utilità dal titolo: “DISPOSITIVO PER ALIMENTARE MATERIALE IN GRANULI O CHICCHI AD UN MACINATORE, IN PARTICOLARE UN MACINATORE DI CAFFE'”

La presente innovazione è relativa ad un dispositivo per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffè, a cui la seguente trattazione fa esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Nel settore della macinazione di caffè per ottenere caffè macinato da vendere sotto forma di cialde, è noto di prevedere un alimentatore che lascia cadere una certa quantità di chicchi di caffè su un macinatore. Tale macinatore, in genere, comprende due o più cilindri in acciaio, le cui superfici esterne sono corrugate e sono disposte a pochi centesimi di millimetro l’una dall’altra. I cilindri, ruotando a velocità diverse e in direzione opposta, schiacciano e trascinano i chicchi che per gravità cadono dall’alto.

Recenti studi sperimentali hanno messo in evidenza che la quantità di chicchi alimentati al macinatore deve essere il più possibile uniforme, sia nel tempo, sia per la lunghezza del macinatore. Infatti, una distribuzione dei chicchi non uniforme porta a cambiare le condizioni operative del macinatore, il quale tende a produrre caffè macinato con fluttuazioni eccessive dei valori di granulometria.

La stessa Richiedente ha costruito dispositivi alimentatori che hanno un cilindro distributore rotante, la cui periferia esterna è provvista di cave parallele all’asse di rotazione. Una massa di chicchi di caffè arriva attraverso una tramoggia e si appoggia su una porzione superiore del cilindro distributore, per tutta la sua lunghezza. Una parte dei chicchi entra nelle cave, mentre la restante parte rimane all’esterno, al di sopra del cilindro distributore. Durante la rotazione, una parete ferma i chicchi esterni e lascia passare solamente quelli alloggiati nelle cave. Dopo essere passati al di sotto di tale parete, i chicchi delle cave vengono rovesciati dal cilindro distributore sul macinatore sottostante.

È sentita l’esigenza di perfezionare tale soluzione. Infatti, la quantità di chicchi erogati nell’unità di tempo dall’alimentatore dipende da alcuni fattori che possono variare nel tempo, quale ad esempio la grandezza media dei chicchi in arrivo. Tale variazione nella quantità di chicchi erogati provoca una variazione indesiderata nella granulometria del caffè macinato.

È poi opportuno adattare il funzionamento dell’alimentatore non solo ad un possibile cambiamento delle condizioni operative e/o delle caratteristiche dei chicchi in arrivo, ma anche ad eventuali variazioni nella quantità richiesta di caffè macinato. Con la soluzione sopra descritta, è possibile aumentare la velocità di rotazione del cilindro distributore, ma così facendo i chicchi tendono a rimbalzare sul fondo delle cave, per cui la parte di chicchi che riesce a passare oltre la suddetta parete è inferiore a quanto desiderato.

Scopo della presente innovazione è quello di realizzare un dispositivo per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffè, il quale consenta di assolvere in maniera semplice ed economica alle esigenze sopra esposte.

Secondo la presente innovazione viene realizzato un dispositivo per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffè, come definito nella rivendicazione 1.

L'innovazione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una prospettiva, con parti asportate per chiarezza e con parti schematizzate, di una preferita forma di attuazione del dispositivo per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffè, secondo la presente innovazione; e

- la figura 2 è una vista laterale, con parti asportate per chiarezza, del dispositivo di figura 1.

Nella figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso, un dispositivo per alimentare chicchi di caffè ad un macinatore (non illustrato) che è collocato, in uso, al di sotto di un’uscita 2 inferiore del dispositivo 1.

Il dispositivo 1 comprende una struttura 3 fissa, la quale è allungata lungo un asse 5 orizzontale e comprende, a sua volta: due pareti 6 laterali che sono sostanzialmente verticali e trasversali all’asse 5; una parete 7 superiore sostanzialmente orizzontale; una parete 8 frontale sostanzialmente verticale e parallela all’asse 5 (fig. 2); ed una parete 9 posteriore inclinata ed anch’essa parallela all’asse 5. Una porzione intermedia della parete 7 ha un’apertura 10, la quale definisce un ingresso per i chicchi di caffè da alimentare verso l’uscita 2. La parete 7 può essere accoppiata ad una tramoggia (non illustrata) atta a canalizzare i chicchi verso l’apertura 10.

Con riferimento alla figura 2, il dispositivo 1 comprende, poi, un cilindro 12 distributore rotante, il cui asse coincide con l’asse 5. La superficie esterna del cilindro 12 è indicata dal numero di riferimento 14 e ha una pluralità di cave o gole 15, le quali si estendono parallelamente all’asse 5, sono equamente distanziate tra loro attorno all’asse 5, e hanno dimensioni e forma progettate e realizzate in modo da alloggiare rispettive file di chicchi. In altre parole, la sezione trasversale di una gola 15 è calibrata in modo da ospitare un singolo chicco di medie dimensioni. Nel caso specifico, la gola 15 ha una sezione trasversale a semicerchio, con centro disposto lungo una circonferenza definita dalla superficie esterna 14. Il diametro della superficie semi-cilindrica della gola 15 è uguale sostanzialmente alla dimensione massima di un chicco di medie dimensioni, per consentire ad un chicco di restare coricato nella gola 15. Nell’esempio mostrato e descritto relativo ai chicchi di caffè, tale raggio di curvatura è di 4,5 mm.

Il cilindro 12 è azionato da un motore 18 (illustrato in linea tratteggiata in fig. 1), in modo da ruotare ad una velocità angolare che, preferibilmente, può essere regolata in funzione di parametri di funzionamento del macinatore.

All’interno della struttura 3, un alloggiamento 21 è previsto per accogliere i chicchi caduti dall’apertura 10, prima che i chicchi vengano riversati dal cilindro 12 attraverso l’uscita 2 con cadenza di alimentazione controllata. L’alloggiamento 21 si estende per tutta la lunghezza assiale del cilindro 12 ed è delimitato dalle pareti 6, da una porzione superiore del cilindro 12, da una parete 24 di appoggio, fissata alla parete 8, e da una parete o paratia 25 di regolazione.

La parete 24 è sostanzialmente radiale rispetto all’asse 5 ed è inclinata di un dato angolo rispetto alla verticale per definire un appoggio per i chicchi provenienti dall’apertura 10. La parete 24 costituisce parte di una piastra 27 piegata comprendente anche una porzione 28, la quale si estende verso il basso a partire dal bordo 29 rettilineo inferiore della parete 24 e ha una superficie concava 30 affacciata ad una porzione frontale del cilindro 12. Il cilindro 12 ruota in un senso di rotazione A tale per cui le gole 15 passano al di sotto della porzione 28 e poi oltrepassano il bordo 29 per accogliere i chicchi contenuti nell’alloggiamento 21. Il gioco tra la superficie concava 30 e la superficie esterna 14 è talmente basso da non lasciare passare alcun chicco in senso opposto al senso di rotazione A.

La paratia 25 è una piastra che giace su un piano parallelo all’asse 5 e ha un bordo 33 inferiore rettilineo vicino alla superficie esterna 14. In particolare, la paratia 25 è parallela e sovrapposta alla parete 9.

Considerando il senso di rotazione A, il bordo 33 è disposto poco prima del punto morto superiore della superficie esterna 14. Secondo un aspetto della presente innovazione, la paratia 25 è mobile in modo da regolare la distanza del bordo 33 dalla superficie esterna 14. Preferibilmente, la paratia 25 è accoppiata a guide fisse che la rendono scorrevole nel proprio piano di giacitura lungo una direzione 34 ortogonale al bordo 33. In particolare, la paratia 25 comprende una porzione 35 superiore, i cui bordi laterali sono accoppiati a rispettive guide 36 (una sola delle quali è schematicamente illustrata in figura 1) fissate alle pareti 6 e/o 9.

Il bordo 33 si estende per tutta la lunghezza assiale del cilindro 12 ed è coperto superiormente da un riparo 37, il quale è fissato alla paratia 25, sporge a sbalzo dalla paratia 25, ed è distanziato dal bordo 33. Il riparo 37 termina con una appendice 38 sostanzialmente verticale ed è inclinato, dalla paratia 25 verso il basso, in modo da deviare verso la parete 24 i chicchi che cadono dall’apertura 10. La posizione angolare del bordo 33, rispetto al punto morto superiore del cilindro 12, e la presenza del riparo 37 evitano che i chicchi cadano direttamente nello spazio tra il bordo 33 e la superficie esterna 14 e quindi possano essere causa di un inceppamento della rotazione del cilindro 12.

Secondo quanto mostrato in figura 1, la paratia 25 viene fatta scorrere lungo le guide 36 tramite un organo di azionamento 40 (schematicamente illustrato in linea tratteggiata), che può essere del tipo a comando manuale, ad esempio un volantino, oppure può essere definito da un motore.

Un gruppo di trasmissione 42 è interposto tra la paratia 25 e l’organo di azionamento 40. Preferibilmente, il gruppo di trasmissione 42 comprende un albero 43 di trasmissione parallelo all’asse 5 ed una trasmissione 44 a rocchetto e cremagliera, la quale converte il moto rotatorio dell’albero 43 nel moto traslatorio della paratia 25. L’albero 43, nel particolare esempio illustrato, è disposto tra le pareti 9 e 7. Uno o più ripari (non illustrati) potrebbero essere previsti nella struttura 3 per impedire ai chicchi di infilarsi tra le dentature dei rocchetti e delle cremagliere e quindi evitare inceppamenti della trasmissione 44. Secondo un’alternativa non illustrata, l’albero 43 e la trasmissione 44 sono esterni, ossia sono disposti dietro alla parete 9.

Il gruppo di trasmissione 42 comprende poi un riduttore di velocità 46 (schematicamente illustrato in linea tratteggiata) che trascina in rotazione l’albero 43. Il rapporto di trasmissione con riduzione di velocità, ad esempio una riduzione 1:100, garantisce una regolazione fine della posizione del bordo 33. In particolare, il riduttore di velocità 46 è definito da una trasmissione dentata irreversibile per mantenere la posizione impostata tramite l’organo di azionamento 40 senza necessità di dispositivi di arresto o di frenatura aggiuntivi.

Nel caso in cui l’organo di azionamento 40 sia definito da un motore, quest’ultimo preferibilmente è comandato da una unità elettronica 41 (schematicamente illustrata in linea tratteggiata), che regola la posizione del bordo 33 in modo automatico o semi-automatico, ad esempio in funzione di parametri memorizzati; e/o in funzione di grandezze misurate da sensori (non illustrati), ad esempio in funzione della velocità di rotazione del cilindro 12; e/o in anello chiuso, ad esempio tramite un encoder che rileva l’angolo di rotazione dell’albero 43.

Con riferimento alla figura 1, la struttura 3 alloggia una pluralità di pareti deviatrici, le quali sono disposte al di sotto dell’apertura 10 e distribuiscono orizzontalmente i chicchi nell’alloggiamento 21 durante la caduta dei chicchi per gravità. In particolare, una parete 52 è prevista all’estremità posteriore dell’apertura 10 per deviare i chicchi in avanti, verso la parete 24; e una parete 53 è prevista al di sotto della parete 52 per deviare i chicchi lateralmente. In particolare, la parete 53 comprende due ali 54 che formano una cuspide 55 orizzontale superiore, trasversale all’asse 5 e disposta sostanzialmente sotto la mezzeria dell’apertura 10.

Come accennato sopra, grazie al loro dimensionamento, le gole 15 alimentano una fila di chicchi alla volta verso il macinatore. Il numero di chicchi per ciascuna fila, ossia in ciascuna gola 15, varia relativamente poco tra una fila e l’altra, per cui la cadenza di alimentazione dei chicchi è direttamente proporzionale, in prima approssimazione, alla velocità di rotazione del cilindro 12. Tuttavia, all’aumentare della velocità di rotazione, i chicchi tendono a saltellare sul fondo delle gole 15. È necessario evitare che il bordo 33 fermi in modo indesiderato i chicchi che saltellano per ottenere effettivamente l’incremento desiderato di cadenza di alimentazione: a tale scopo, la paratia 25 viene alzata per incrementare lo spazio tra il bordo 33 e il cilindro 14. La regolazione della posizione viene effettuata in modo fine, di una quantità tale da ottenere con precisione la cadenza di alimentazione richiesta.

Nel contempo, il moto di regolazione della paratia 25 può essere utilizzato per compensare eventuali variazioni nelle dimensioni medie dei chicchi in arrivo all’apertura 10. Infatti, chicchi più grandi richiedono spazi maggiori tra il cilindro 12 e il bordo 33.

La regolazione dell’interstizio, o luce, tra il bordo 33 e il cilindro 12 può essere utilizzata anche senza variare la velocità di rotazione del cilindro 12: in questo caso, con l’aumentare della dimensione di tale interstizio, ogni gola 15 sposta un numero maggiore di chicchi oltre il bordo 33 verso l’uscita 2.

Da quanto appena esposto appare evidente come il moto di regolazione della paratia 25 da e verso il cilindro 12 consenta di ottenere la cadenza di alimentazione desiderata. In particolare, il riduttore di velocità 46 consente di regolare in modo fine la posizione della paratia 25. Le altre caratteristiche costruttive del dispositivo 1 concorrano ad un ottimale funzionamento, come è evidente dalla descrizione sopra esposta.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al dispositivo 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente innovazione, come definita nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, il dispositivo 1 potrebbe essere adattato ad alimentare altri prodotti alimentari di tipo granulare o in chicchi, diversi dal caffè (ad esempio pepe, nocciole, mandorle o altri tipi di frutta a guscio, noccioli di olive, semi di cacao, ecc…), così come materiali granulari che necessitano di raffinazione utilizzati nell’industria chimica o farmaceutica; pertanto, il cilindro 12 potrebbe avere cave o gole con sezione trasversale di dimensioni e/o forma diverse da quelle illustrate.

Inoltre, il gruppo di trasmissione 42 potrebbe essere diverso da quello descritto, ma preferibilmente con una riduzione di velocità tale da poter posizionare in maniera precisa il bordo 33 della paratia 25.

Inoltre, le guide 36 potrebbero essere disposte in posizioni diverse, e/o il moto di regolazione della paratia 25 potrebbe seguire traiettorie diverse, ad esempio essere rotatorio, per avvicinare/allontanare il bordo 33 dal cilindro 12.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Dispositivo (1) per alimentare materiale in granuli o chicchi ad un macinatore, in particolare un macinatore di caffè, il dispositivo comprendendo: - un cilindro (12) avente un asse (5) orizzontale, girevole attorno a detto asse (5), e delimitato da una superficie esterna (14) avente una pluralità di cave (15), le quali sono disposte parallelamente al detto asse (5); - un apertura (10) per l’ingresso di detto materiale; - una parete di regolazione (25) comprendente un bordo inferiore (33) estendentesi vicino alla detta superficie esterna (14); - una parete di appoggio (24), la quale si estende trasversalmente al detto cilindro (12) in modo da definire un appoggio per i chicchi provenienti dalla detta apertura (10) e, considerando il senso di rotazione del detto cilindro (12), è affacciata e precedente alla detta parete di regolazione (25); caratterizzato dal fatto che la posizione della detta parete di regolazione (25) è regolabile per variare la distanza tra il detto bordo inferiore (33) e la detta superficie esterna (14), e dal fatto di comprendere un organo di azionamento per spostare detta parete di regolazione (25). 2.- Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di trasmissione (42) che trasmettono il moto dal detto organo di azionamento alla detta parete di regolazione (25) e comprendono un riduttore di velocità (46). 3.- Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto organo di azionamento è a comando manuale. 4.- Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto organo di azionamento è un motore. 5.- Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere una unità elettronica che comanda in modo automatico o semiautomatico il detto motore. 6.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di trasmissione (42) comprendono un albero di trasmissione (43) che riceve il moto da detto riduttore di velocità (46). 7.- Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la detta parete di regolazione (25) è traslante, e dal fatto che i detti mezzi di trasmissione (42) comprendono una trasmissione a rocchetto e cremagliera (44) per convertire il moto rotatorio di detto albero di trasmissione (43) al moto traslatorio di detta parete di regolazione (25). 8.- Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che il detto albero di trasmissione (43) è parallelo al detto asse (5). 9.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzato dal fatto che detto riduttore di velocità (46) è definito da una trasmissione dentata irreversibile. 10.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta parete di regolazione (25) giace su un piano parallelo al detto asse (5) ed è accoppiata a mezzi di guida fissi (36) in modo da scorrere nel detto piano lungo una direzione (34) ortogonale al detto bordo inferiore (33). 11.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto bordo inferiore (33) è coperto da un riparo (37), il quale è fissato alla detta parete di regolazione (25) e sporge a sbalzo dalla detta parete di regolazione (25) in posizione distanziata dal detto bordo inferiore (33). 12.- Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il detto riparo (37) è inclinato, dalla detta parete di regolazione (25) verso il basso. 13.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, considerando il senso di rotazione (A) del detto cilindro (12), il detto bordo inferiore (33) è disposto poco prima del punto morto superiore del detto cilindro (12). 14.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta parete di appoggio (24) costituisce parte di una piastra piegata avente una porzione terminale (28), la quale si estende verso il basso dalla detta parete di appoggio (24) ed ha una superficie concava rivolta verso il detto cilindro (12); il gioco tra detta superficie esterna (14) e detta superficie concava essendo tale da non lasciare passare materiale in senso opposto al detto senso di rotazione (A).