ITTO20100742A1 - Gruppo infusore per la produzione di una bevanda - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“GRUPPO INFUSORE PER LA PRODUZIONE DI UNA BEVANDAâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo infusore per la produzione di una bevanda.

In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo infusore per la produzione di una bevanda a partire da una dose di materiale anidro in polvere disposta in un contenitore; il contenitore essendo del tipo provvisto di un involucro presentante una porzione centrale ed una porzione periferica; ed il gruppo essendo del tipo comprendente una coppa di percolazione atta ad alloggiare il contenitore; ed un gruppo di erogazione di acqua calda in pressione comprendente un corpo di supporto ed una doccia montata sul corpo di supporto e presentante un asse; la coppa e la doccia essendo mobili, l’una rispetto all’altra, tra una posizione distanziata tra loro ed una posizione di accoppiamento a tenuta di fluido, nella quale la coppa e la doccia definiscono tra loro una camera di percolazione.

Normalmente, in un gruppo infusore del tipo sopra descritto, la preparazione di una bevanda prevede una fase di caricamento di un contenitore nuovo all’interno della coppa disposta nella posizione distanziata, una fase di infusione ed erogazione, nella quale la coppa e la doccia sono disposte nella posizione di accoppiamento e, infine, una fase di scarico del contenitore esausto dalla coppa. La fase di scarico ha luogo una volta che la coppa e la doccia sono ritornate nella posizione distanziata e può essere realizzata in maniera manuale, tramite la rimozione, da parte dell’utente, del contenitore esausto dalla coppa, oppure in maniera automatica per mezzo di un dispositivo di scarico in grado di espellere il contenitore dalla coppa, per esempio mediante il ribaltamento della coppa stessa. Da quanto detto emerge chiaramente che, comunque venga effettuato, la scarico del contenitore esausto à ̈ possibile solo se il contenitore esausto permane all’interno della coppa quando la coppa e la doccia ritornano nella posizione distanziata al termine della fase di infusione.

Nella pratica, tuttavia, risulta estremamente difficoltoso riuscire ad ottenere questo risultato nel caso in cui il contenitore utilizzato sia la cosiddetta “cialda†ossia un involucro realizzato in carta filtrante e provvisto di una flangia circolare esterna. Infatti, in questo caso, à ̈ molto frequente che, quando la coppa e la doccia vengono riportate nella posizione distanziata, la cialda esausta rimanga incollata alla doccia a causa dell’effetto di aderenza della carta bagnata, rendendo, pertanto, la sua successiva rimozione impossibile o, se realizzata manualmente, molto difficoltosa e pericolosa.

Comunemente, il problema sopra esposto viene risolto montando un elemento elastico sul fondo della doccia in modo tale che l’elemento elastico venga compresso dalla cialda contro la doccia quando la doccia e la coppa si spostano nella posizione di accoppiamento e, distendendosi quando la coppa e la doccia ritornano nella posizione distanziata, spinga la cialda lontano dalla doccia costringendola a rimanere all’interno della coppa.

L’elemento elastico à ̈ costituito, normalmente, da una semplice molla elicoidale oppure da un piattello montato elasticamente attraverso una parete di fondo della doccia o, ancora, da una porzione centrale mobile della parete di fondo stessa. Questi tipi di soluzione sono noti, per esempio, da EP-A-1152678, EP-A-1477092, WO2006/126230.

Nella pratica, tuttavia, si à ̈ rilevato che tutte queste soluzioni soffrono dell’inconveniente che, a causa della fragilità della carta quando la cialda à ̈ bagnata, la pressione esercitata dall’elemento elastico sulla porzione centrale della cialda per distaccarla dalla doccia à ̈ in grado di provocare, soprattutto nei casi in cui la carta sia particolarmente sottile, la rottura della carta stessa con conseguenti mancata espulsione della cialda e dispersione della polvere da essa racchiusa.

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un gruppo infusore del tipo sopra descritto, il quale consenta di eliminare l’inconveniente sopra esposto in maniera efficace, semplice ed economica.

Secondo la presente invenzione viene fornito un gruppo infusore per la produzione di una bevanda, secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, ed in cui le figure 1 e 2 illustrano, in sezione assiale e con parti asportate per chiarezza, una preferita forma di attuazione del gruppo infusore della presente invenzione in rispettive configurazioni operative.

Nella figura 1, con 1 à ̈ indicato, nel suo complesso, un gruppo infusore per la produzione di una bevanda a partire da una dose di materiale anidro in polvere, per esempio caffà ̈, disposta in un contenitore 2 costituito, nella fattispecie, da una cialda in carta-filtro (di tipo noto) presentante un involucro 3 comprendente due porzioni centrali 3a circolari piane opposte, una flangia 4 circolare esterna e una porzione periferica 3b anulare di raccordo delle due porzioni centrali 3a alla flangia 4.

Il gruppo 1 comprende un telaio a sua volta comprendente una porzione inferiore 5, la quale porta una coppa 6 di percolazione atta ad alloggiare il contenitore 2, ed una porzione superiore (non illustrata), la quale supporta un gruppo di erogazione 7 di acqua calda in pressione.

In particolare, il gruppo di erogazione 7 comprende un cilindro idraulico 8, il quale presenta un asse 9 verticale e comprende una camicia 10 ed un pistone 11 montato in maniera scorrevole all’interno della camicia 10 per spostarsi, in uso e contro l’azione di mezzi elastici di richiamo (non illustrati), lungo l’asse 9 da una posizione arretrata di riposo (figura 1) ad una posizione estratta operativa (figura 2).

In prossimità della propria estremità assiale affacciata ad una parete di fondo della camicia 10, il pistone 11 à ̈ provvisto di una flangia anulare, la quale si estende radialmente fino alla camicia 10 e definisce, tra il pistone 11 e la parete di fondo della camicia 10 stessa, una camera 12 a volume variabile chiusa a tenuta di fluido da una guarnizione 13 ed atta a ricevere, in uso, dell’acqua in pressione tramite un condotto (non illustrato) di alimentazione.

All’estremità assiale opposta, il pistone 11 presenta una porzione di testa, la quale sporge assialmente dalla camicia 10 e definisce un corpo di supporto 14 per una doccia 15 di erogazione atta a ricevere, in uso, da una caldaia (non illustrata), dell’acqua calda in pressione tramite un condotto 16, che à ̈ ricavato nel corpo di supporto 14 e comunica con la doccia 15 attraverso una valvola 17 unidirezionale tarata per aprirsi, in uso, quando la pressione nel condotto 16 raggiunge un valore determinato.

La doccia 15 presenta una forma genericamente a tazza ed à ̈ scomposta in una parte centrale ed una parte periferica tra loro accoppiate in maniera telescopica.

In particolare, la parte centrale à ̈ definita da un fondello 18 circolare, il quale à ̈ solidale al corpo di supporto 14, à ̈ limitato lateralmente da una superficie cilindrica 20 coassiale all’asse 9 e presenta un diametro esterno approssimante per difetto il diametro della porzione centrale 3a dell’involucro 3. Il fondello 18 à ̈ rigidamente bloccato, mediante viti, su di una superficie 19 di estremità del corpo di supporto 14 trasversale all’asse 9 ed à ̈ provvisto, dalla parte rivolta verso il corpo di supporto 14 stesso, di una pluralità di appendici 21 parallele all’asse 9 ed inserite, con l’interposizione di rispettive guarnizioni di tenuta, in corrispondenti cave del corpo di supporto 14.

Infine, dalla parte rivolta verso la coppa 6, il fondello 18 presenta una cavità 22 troncoconica svasata verso la coppa 6, coassiale all’asse 9 e provvista di un piattello-filtro 23 traforato, il quale ricopre il fondo della cavità 22 e separa la cavità 22 stessa da un condotto 24 di alimentazione dell’acqua ricavato nel fondello 18 coassialmente all’asse 9 e comunicante con il condotto 16 attraverso la valvola 17.

La parte periferica della doccia 15 à ̈ definita da un corpo tubolare 25, il quale presenta centralmente un foro 26 coassiale all’asse 9 ed à ̈ limitato, dalla parte rivolta verso il corpo di supporto 14, da una superficie 27 piana parallela alla superficie 19 e, dalla parte rivolta verso la coppa 6, da una superficie 28 piana parallela alla superficie 27. A partire dalla superficie 27, il foro 26 comprende una porzione 26a cilindrica, che à ̈ accoppiata in maniera scorrevole alla superficie cilindrica 20 del fondello 18, ed una porzione svasata 26b, la quale presenta una profondità pari a circa la metà dello spessore del contenitore 2 ed un diametro maggiore pari, all’incirca, ad un diametro massimo dell’involucro 3. Sia la porzione cilindrica 26a, sia la porzione svasata 26b sono circondate da una relativa cava anulare ricavata, rispettivamente, sulla superficie 27 e sulla superficie 28 ed alloggiante un relativo anello di tenuta.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il corpo tubolare 25 à ̈ montato sul corpo di supporto 14 per spostarsi, rispetto al corpo di supporto 14 stesso ed al fondello 18, lungo l’asse 9 tra una normale posizione avanzata (figura 1), nella quale il corpo tubolare 25 à ̈ distaccato dal corpo di supporto 14 e quasi completamente sfilato dal fondello 18, ed una posizione arretrata (figura 2), nella quale la superficie 27 del corpo tubolare 25 combacia con la superficie 19 del corpo di supporto 14 ed il fondello 18 à ̈ inserito nel foro 26 attraverso la porzione cilindrica 26a e parte della porzione svasata 26b.

Allo scopo di consentire il suddetto spostamento, il corpo tubolare 25 à ̈ montato sul corpo di supporto 14 tramite due perni 29, i quali sono solidali al corpo tubolare 25, sono paralleli all’asse 9, sono disposti da bande opposte rispetto all’asse 9 stesso ed impegnano, in maniera assialmente scorrevole, rispettive sedi 30 ricavate nel corpo di supporto 14.

Ciascun foro 30 presenta, dalla parte rivolta verso il corpo tubolare 25, una porzione allargata definente una sede di alloggiamento per una rispettiva molla 31 elicoidale, la quale à ̈ avvolta attorno al relativo perno 29 ed à ̈ compressa tra il corpo di supporto 14 e la superficie 27 del corpo tubolare 25 per mantenere normalmente il corpo tubolare 25 stesso nella citata posizione avanzata (figura 1).

I perni 29, che, secondo una variante non illustrata, possono essere più di due e distribuiti uniformemente attorno all’asse 9, sono provvisti di un elemento di blocco assiale (non illustrato), il quale impedisce ai perni 29 di sfilarsi completamente dalle relative sedi 30 quando il corpo tubolare 25 à ̈ disposto, sotto la spinta delle molle 31, nella posizione avanzata.

Secondo quanto illustrato nella figura 1, la coppa 6 à ̈ definita da un corpo a tazza limitato, dalla parte rivolta verso la doccia 15, da una superficie 32 piana, la quale à ̈ trasversale all’asse 9 e presenta centralmente una cavità 33 semiellissoidale allineata al foro 26 lungo l’asse 9 ed avente una profondità pari a circa metà dello spessore del contenitore 2 ed un diametro massimo approssimante per eccesso un diametro massimo della porzione periferica 3b dell’involucro 3.

La cavità 33 definisce, come sarà chiarito meglio nel seguito, una semicamera inferiore di infusione atta ad accoppiarsi a tenuta, con l’interposizione,in uso, della flangia 4, con una semicamera superiore definita, all’interno del foro 26, dal fondello 18 e dal corpo tubolare 25 per realizzare una camera stagna, nella quale la bevanda viene percolata e può fluire all’esterno.

A questo scopo, la cavità 33 presenta, su una propria parete di fondo, un piattello-filtro 34, il quale à ̈ bloccato in posizione tramite una vite 35 e separa la cavità 33 da un canale 36 di scarico, che à ̈ ricavato in un’appendice assiale della coppa 6 e comunica con l’esterno.

Il funzionamento del gruppo 1 verrà nel seguito descritto a partire dalla configurazione operativa illustrata nella figura 1, nella quale il pistone 11 à ̈ disposto nella sua posizione arretrata, la doccia 15 e la coppa 6 sono disposte distanziate l’una dall’altra ed il corpo tubolare 25 à ̈ mantenuto dalle molle 31 nella sua posizione avanzata.

Una volta che un contenitore 2 nuovo à ̈ stato inserito nella cavità 33 della coppa 6, il cilindro idraulico 8 viene azionato con conseguente estrazione del pistone 11 e spostamento della doccia 15 verso la coppa 6. Prima che il pistone 11 raggiunga la sua posizione completamente estratta, il corpo tubolare 25 impatta contro la superficie 32 della coppa 6 e, per effetto dell’avanzare del pistone 11, viene spinto, contro l’azione delle molle 31, verso il corpo di supporto 14.

Una volta raggiunta la sua posizione arretrata, il corpo tubolare 25 à ̈ schiacciato a tenuta dal pistone 11 da una parte contro il corpo di supporto 14 e, dall’altra, contro la coppa 6, la quale, pertanto, à ̈ disposta nella posizione di accoppiamento con la doccia 15 e di formazione della camera di percolazione (figura 2), alla quale può essere, a questo punto, alimentato un flusso di acqua calda in pressione tramite il condotto 16 e la valvola 17 unidirezionale. Secondo quanto chiaramente illustrato nella figura 2, in questa configurazione di accoppiamento, il fondello 18 insiste sulla porzione centrale 3a dell’involucro 3, il corpo tubolare 25 insiste sulla porzione periferica 3b e la flangia 4 à ̈ schiacciata a tenuta di fluido tra le superfici 28 e 32.

Una volta terminata la fase di infusione e di erogazione della bevanda, il cilindro idraulico 8 viene disattivato ed il pistone 11 viene spinto dai mezzi elastici di richiamo (non illustrati) verso la sua posizione arretrata.

Non appena il pistone 11 inizia la sua corsa di arretramento, il fondello 18 si distacca immediatamente dalla porzione centrale 3a su cui insisteva, mentre le molle 31 allontanano il corpo tubolare 25 dal corpo di supporto 14 forzandolo a rimanere a contatto della coppa 6 e della porzione periferica 3b che, di conseguenza, permane all’interno della cavità 32.

Dal momento in cui il corpo tubolare 25 raggiunge la sua posizione avanzata e non può più spostarsi rispetto al corpo di supporto 14, l’arretramento del pistone 11 determina il distacco del corpo tubolare 25 dalla coppa 6 ed il ritorno della doccia 15 nella posizione distanziata (figura 1).

A proposito di quanto sopra esposto, à ̈ opportuno sottolineare che il gruppo 1 garantisce che il contenitore 2 esausto si distacchi in maniera efficace e senza rotture dalla doccia 15 e permanga all’interno della coppa 6 consentendo la sua successiva rimozione dalla coppa 6 stessa. Questo risultato viene ottenuto in primo luogo realizzando la doccia 15 in due porzioni telescopicamente accoppiate in modo tale da ridurre l’effetto di aderenza della carta bagnata alla doccia 15 e, in secondo luogo, impartendo forze di distacco il più possibile ridotte alla porzione centrale 3a, che, com’à ̈ noto, rappresenta la parte dell’involucro 3 più fragile e soggetta a rotture quando l’involucro 3 à ̈ bagnato e la dose in esso contenuta à ̈ intrisa e compatta. Avviene infatti che, quando la doccia 15 si allontana dalla coppa 6, il contenitore 2 esausto viene forzato a rimanere nella coppa 6 tramite il corpo tubolare 25, il quale agisce sulla porzione periferica 3b, che à ̈ più spessa e robusta rispetto alla porzione centrale 3a, e consente alla porzione centrale 3a di distaccarsi immediatamente e senza traumi dal fondello 18.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo infusore per la produzione di una bevanda a partire da una dose di materiale anidro in polvere, il gruppo infusore (1) comprendendo una coppa (6) di percolazione atta ad alloggiare un contenitore (2) contenente la detta dose e presentante una porzione centrale (3a) ed una porzione anulare periferica (3b); ed un gruppo di erogazione (7) di acqua calda in pressione comprendente un corpo di supporto (14) ed una doccia (15) montata sul corpo di supporto (14) e presentante un asse (9); la coppa (6) e la doccia (15) essendo mobili, l’una rispetto all’altra e lungo l’asse (9), tra una posizione distanziata tra loro ed una posizione di accoppiamento fra loro a tenuta di fluido, nella quale la coppa (6) e la doccia (15) definiscono, tra loro, una camera di percolazione; il gruppo infusore (1) essendo caratterizzato dal fatto che la doccia (15) comprende un corpo centrale (18) di irrorazione, il quale si estende trasversalmente al detto asse (9), à ̈ solidale al corpo di supporto (14) ed impegna, in uso e nella posizione di accoppiamento, la detta porzione centrale (3a); ed un corpo tubolare (25) periferico, il quale à ̈ provvisto di un foro (26) coassiale all’asse (9) ed accoppiato in maniera scorrevole al corpo centrale (18), impegna, in uso e nella detta posizione di accoppiamento, la detta porzione periferica (3b), ed à ̈ montato sul corpo di supporto (14) per spostarsi, rispetto al corpo di supporto (14) e lungo il detto asse (9), tra una normale posizione avanzata, nella quale il corpo tubolare (25) à ̈ distaccato dal corpo di supporto (14) ed à ̈ almeno parzialmente sfilato dal corpo centrale (18), ed una posizione arretrata, nella quale il corpo tubolare (25) à ̈ disposto a contatto del corpo di supporto (14) e circonda completamente il corpo centrale (18).
2. 2. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 1, e comprendente mezzi elastici (31) interposti tra il corpo di supporto (14) ed il corpo tubolare (25) per mantenere normalmente il corpo tubolare (25) stesso nella posizione avanzata.
3. 3. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il foro (26) comprende una porzione cilindrica (26a) impegnata in maniera scorrevole dal corpo centrale (18), ed una porzione svasata (26b) verso la coppa (6) e definente, con il corpo centrale (18) e quando il corpo tubolare (25) Ã ̈ nella posizione arretrata, una prima semicamera di percolazione.
4. 4. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 3, in cui il gruppo di erogazione (7) comprende un cilindro idraulico (8) coassiale al detto asse (9) e comprendente una camicia (10) ed un pistone (11), il quale comprende una porzione di testa definita, almeno parzialmente, dal corpo di supporto (14); il pistone (11) essendo mobile lungo l’asse (9) fra una posizione arretrata di riposo, nella quale il corpo tubolare (25) à ̈ nella posizione avanzata, ed una posizione estratta operativa, nella quale il corpo tubolare (25) à ̈ nella posizione arretrata ed à ̈ schiacciato a tenuta tra il corpo di supporto (14) e la coppa (6) sotto l’azione di spinta del corpo di supporto (14) stesso.
5. 5. Gruppo infusore secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il gruppo di erogazione (7) comprende mezzi di alimentazione dell’acqua alla doccia (15); i mezzi di alimentazione comprendendo un primo condotto (16) ricavato nel corpo di supporto (14), un secondo condotto (24) ricavato nel corpo centrale (18) e comunicante con il primo condotto (16), e mezzi valvolari (17) disposti tra il primo ed il secondo condotto (16, 24).
6. 6. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui la coppa (6) comprende un corpo a tazza presentante una cavità (33) definente una seconda semicamera di percolazione atta ad accoppiarsi a tenuta alla prima semicamera di percolazione nella posizione di accoppiamento per definire una camera stagna di percolazione.
7. 7. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 2, in cui mezzi di guida a perno (29) sono previsti per guidare il corpo tubolare (25) lungo l’asse (9).
8. 8. Gruppo infusore secondo la rivendicazione 7, in cui i detti mezzi di guida a perno (29) comprendono almeno due perni (29) portati dal corpo tubolare (25), paralleli all’asse (9) ed impegnati in maniera scorrevole in rispettive sedi (30) ricavate sul corpo di supporto (14).
9. 9. Gruppo infusore secondo al rivendicazione 8, in cui i mezzi elastici (31) comprendono, per ciascun perno (29), una molla (31) ad elica avvolta attorno al relativo perno (29) e compressa tra il corpo di supporto (14) ed il corpo tubolare (25).