ITTO990135A1 - Macchina da caffe'. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad una macchina da caffè espresso.

In generale, è noto di realizzare una macchina da caffè espresso comprendente un serbatoio atto a contenere una quantità determinata di acqua, una pompa, normalmente una pompa elettromagnetica, un cui ingresso è collegato al serbatoio, una caldaia atta a ricevere un flusso di acqua in pressione dalla pompa ed a riscaldare l'acqua stessa ad una temperatura determinata, ed almeno una utenza, normalmente costituita da un filtro percolatore per della polvere di caffè e/o da un emettitore di vapore, atta a ricevere l'acqua pompata dalla pompa attraverso la caldaia.

Nelle macchine da caffè note del tipo sopra descritto, l'acqua che rimane compresa fra la caldaia e l'utenza alla fine dell'alimentazione dell'utenza stessa viene fatta o sgocciolare all'esterno o ritornare verso il serbatoio per essere successivamente riutilizzata.

Ambedue questi modi di funzionamento possono generare problemi dovuti principalmente al fatto che l'acqua che è pervenuta a contatto con l'utenza, ma non è stata utilizzata, è stata normalmente inquinata dalla polvere di caffè, ed è, quindi, in grado o di sporcare ir.maniera spiacevole un eventuale contenitore di raccolta disposto all'esterno della macchina ed al disotto della caldaia, o di inquinare l'acqua contenuta nel serbatoio.

Scopo della presente invenzione è di realizzare una macchina da caffè, la quale sia esente: dagli inconvenienti sopra descritti.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina da caffè espresso, la macchina comprendendo un serbatoio, almeno una utenza, ed un circuito di mandata di acqua calda in pressione alla detta utenza; caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi separatori per suddividere il circuito dì mandata in due porzioni presentanti volumi variabili, fra loro complementari, in funzione di un differenziale di pressione esistente fra le detta due porzioni stesse, le quali sono una una porzione fredda comprendente una pompa e l'altra una porzione calda comprendente mezzi di riscaldamento per la detta acqua; primi mezzi valvolari essendo disposti attraverso i detti mezzi separatori per permettere un flusso unidirezionale di acqua dalla porzione fredda alla porzione calda; ed un circuito di ritorno, provvisto di secondi mezzi valvolari, collegando la detta porzione fredda al serbatoio in parallelo alla pompa.

Da quanto sopra esposto si deduce immediatamente che, nella macchina da caffè sopra definita, una volta terminata l'alimentazione di acqua all'utenza, il circuito di ritorno può essere messo in comunicazione con il serbatoio determinando una caduta di pressione nella porzione fredda del circuito di mandata, che contiene solo acqua fredda non inquinata, e, quindi, una riduzione di volume della porzione fredda ed un corrispondente aumento di volume,della -porzione calda con conseguente richiamo verso l'interno dell'acqua calda presente vicino all'utenza.

In questo modo, l'acqua calda presente in prossimità dell'utenza non solo non sgocciola verso l'esterno, ma non va nemmeno ad inquinare l'acqua del serbatoio, dal momento che i mezzi separatori utilizzati impediscono il reflusso dell'acqua dalla porzione calda verso la porzione fredda e, quindi, verso il serbatoio, il quale riceve solo acqua pulita di ritorno dalla citata porzione fredda.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni es iiempi di attuazione non'limitativi, in cui:

La figura 1 illustra schematicamente e parzialmente in sezione una prima forma di attuazione della macchina secondo la presente invenzione;

La figura 2 illustra schematicamente e parzialmente in sezione una seconda forma di attuazione della macchina secondo la presente invenzione; e

La figura 3 illustra in scala ingrandita un particolare comune alle macchine delle figure 1 e 2.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicata, nel suo complesso, una macchina da caffè espresso comprendente un serbatoio 2 per dell'acqua, una prima utenza 3 di uscita costituita, nella pratica, da un filtro (non illustrato) percolatore di caffè; una seconda utenza 4 costituita, nella pratica, da un condotto (non illustrato) di uscita di vapore; ed un circuito 5 di mandata di alimentazione di acqua calda in pressione alle utenze 3 e 4.

Il circuito 5 comprende una pompa 6 generalmente costituita da una pompa elettromagnetica e presentante un condotto 7 di ingresso collegato al serbatoio 2, ed una caldaia 8 presentante un condotto 9 di ingresso collegato ad una uscita della pompa 6. All'interno della caldaia 8, l'acqua in pressione alimentata dalla pompa. 6 viene fatta fluire lungo una serpentina 10 riscaldata da resistenze elettriche 11 prima di raggiungere un distributore 12 capace di assumere tre distinte posizioni per alimentare selettivamente l'acqua calda in pressione in uscita dalla caldaia 8 ad una o all'altra delle due utenze 3 e 4 oppure ad ambedue le utenze 3 e 4 contemporaneamente .

Una porzione centrale del condotto 9 è definita da una cartuccia 13 cilindrica separatrice, la. quale, secondo quanto meglio illustrato nella figura 3, comprende un cannotto 14 cilindrico chiuso alle opposte estremità da due pareti 15 e 16 di fondo provviste di rispettivi fori 17 e 18 assiali passanti.

All'interno del cannotto 14 è montato scorrevole ed a tenuta di fluido un pistone 19, il quale suddivide il volume interno del cannotto 14 stesso in due camere 20 e 21 presentanti volumi fra loro complementari, e di cui la camera 20 comunica direttamente con la mandata della pompa 6 attraverso il foro 17, e la camera 21 comunica con l'ingresso della caldaia 8 attraverso il foro 18. Il pistone 19 presenta un passaggio 22 assiale, all'interno del quale è montata una valvola 23 tarata di non-ritorno atta a permettere un flusso unidirezionale di acqua dalla camera 20 alla camera 21.

Il pistone 19 suddivide il circuito 5 di mandata in due porzioni 24 e 25, i cui volumi sono fra loro complementari e variano in funzione di un differenziale di pressione esistente fra le porzioni 24 e 25 stésse èd applicato al pistone 19. In particolare, la porzione 24 è una porzione fredda includente la pompa 6, e la porzione 25 è una porzione calda includente la caldaia 8 e le relative resistenze elettriche 11.

La macchina 1 comprende, infine, un circuito 26 di ritorno, il quale è interposto fra il serbatoio 2 ed un punto del condotto 9 compreso fra la pompa 6 e la cartuccia 13. Il circuito 26 di ritorno comprende una valvola 27 tarata normalmente aperta, la quale si chiude per effetto di una pressione superiore ad un valore determinato e presente all'interno della porzione 24 fredda a valle della pompa 6.

Secondo quanto illustrato nella figura 1, la valvola 27 comprende una camera di ingresso 28 ed una camera di uscita 29 fra loro collegate da un foro 30 impegnato da un otturatore 31, il quale è mantenuto normalmente aperto da una molla 32, la cui resistenza viene vinta dall'otturatore 31 solo quando la pressione all'interno della camera di ingresso 28 supera un valore determinato inferiore alla normale pressione di mandata della,pompa 6 e superiore alla pressione normalmente esistente all'interno della porzione 24 del circuito 5 quando la pompa 6 è inattiva.

In uso, quando si voglia alimentare acqua calda in pressione alle utenze 3 e 4, la pompa 6 viene attivata generando un flusso di acqua verso la cartuccia 13 e, per effetto della resistenza offerta dalle utenze 3 e 4 stesse, un aumento di pressione all'interno del circuito 26 di ritorno e del condotto 9. Questo aumento di pressione determina da una parte l'immediata chiusura della valvola 26, e dall'altra uno spostamento assiale del pistone 19 lungo la cartuccia 13 con iniziale pompaggio, verso le utenze 3 e 4, dell'acqua inizialmente presente all'interno della camera 21.

Lo spostamento iniziale del pistone 19 lungo la cartuccia 13 verso la parete 16 si arresta quando la resistenza offerta dalle utenze 3 e 4 eguaglia la pressione di mandata di esercizio della pompa 6, ossia quando la pressione esistente all'interno della camera 21 eguaglia la pressione esistente all'interno della camera 20.

A questo punto, la valvola 23 si apre consentendo il flusso dell'acqua pompata dalla pompa 6 attraverso il passaggio 22 e verso le utenze 3 e 4.

Lo spegnimento della pompa 6 determina una caduta di pressione all'interno della porzione fredda 24 con conseguente apertura della valvola 26 e successiva chiusura della valvola 23. Di conseguenza, l'acqua non inquinata presente all'interno della porzione fredda 24 rifluisce verso il serbatoio 2 attraverso il circuito 26 di ritorno, consentendo alla camera 21 di ampliarsi e di richiamare e trattenere (per effetto della presenza della valvola 22) al suo interno l'acqua che è presenze nella parte del circuito 5 di mandata che si estende a valle della camera 21 stessa ed è stata inquinata a seguito del suo contatto con polvere di caffè presente in una delle utenze 3 e 4.

In questo modo viene raggiunto il doppio risultato di impedire all'acqua eventualmente inquinata presente nella porzione 25 calda del circuito 5 di mandata sia di gocciolare all'esterno attraverso le utenze 3 e 4, sia di andare ad inquinare l'acqua pulita presente nel serbatoio 2, che riceve solo acqua pulita dalla porzione 24 fredda del circuito 5 di mandata.

Un identico risultato viene raggiunto dalla forma di attuazione illustrata nella figura 2, la quale è relativa ad una macchina 33, che differisce dalla macchina 1 sostanzialmente per il fatto di servire una sola utenza 3 e di essere, pertanto, priva del distributore 12, che viene sostituito da un distributore 34, il cui compito è quello di controllare non solo il condotto 9, ma anche il circuito 26 di ritorno sostituendo la valvola 27.

Il distributore 34 comprende, infatti, un primo stadio 35, il quale, quando disposto in posizione operativa, consente il passaggio di acqua attraverso il condotto 9, ma interrompe il circuito 26, ed un secondo stadio 36, il quale, quando disposto in posizione operativa, consente il passaggio di acqua attraverso sia il condotto 9, sia il circuito 26.

Claims (1)

1. R IV E N DI C A Z I O N I 1.- Macchina da caffè espresso, la macchina (1; 33) comprendendo un serbatoio (2), almeno una utenza (3; 4), ed un circuito (5) di mandata di acqua calda in pressione alla detta utenza (3; 4); caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi separatori (19) per suddividere il circuito (5) di mandata in due porzioni (24, 25) presentanti volumi variabili, fra loro complementari, in funzione di un differenziale di pressione esistente fra le porzioni (24, 25) stesse, le quali sono una una porzione fredda (24) comprendente una pompa (6) e altra una porzione calda (25) comprendente mezzi di riscaldamento (11) per la detta acqua; primi mezzi valvolari (23) essendo disposti attraverso i detti mezzi separatori (19) per permettere un flusso unidirezionale di acqua dalla porzione fredda (24) alla porzione calda (25); ed un circuito di ritorno (26), provvisto di secondi mezzi valvolari (27; 36), collegando la detta porzione fredda (24) al serbatoio (2) in parallelo alla pompa (6). 2.- Macchina secondo la rivendicazione 1 e comprendente una cartuccia (13) cilindrica; i detti mezzi separatori (19) comprendendo un pistone (19) montato scorrevole lungo la detta cartuccia (13) per definire, all'interno della cartuccia (13) stessa, due camere (20, 21) presentanti volumi fra loro complementari; una prima (21) delle dette camere (20, 21) costituendo parte della detta porzione calda (25), ed una seconda (20) delle dette camere (20, 21) costituendo parte della detta porzione fredda (24). 3.- Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui il detto pistone (19) presenta un passaggio (22) assiale; i detti primi mezzi valvolari (23) controllando il detto passaggio (22) e comprendendo una valvola (23) di nonritorno. 4.- Macchina secondo una delle precedenti rivendicazioni e comprendente terzi mezzi valvolari (12; 35) disposti sulla detta porzione calda (25) per il controllo dell'alimentazione di acqua alla detta utenza (3; 4). 5.- Macchina secondo la rivendicazione 4 e comprendente un distributore (34) provvisto di un primo ed un secondo stadio (35, 36); il detto primo stadio (35) comprendendo i detti terzi mezzi valvolari (35), ed il detto secondo stadio (36) comprendendo i detti secondi mezzi valvolari (36). 6.- Macchina secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui i detti secondi mezzi valvolari (27) comprendono una valvola (27) tarata normalmente aperta ed atta chiudersi per effetto di una pressione superiore ad un valore determinato e presente all'interno della detta porzione fredda (24) ed a valle della detta pompa (6).