ITUA20165069A1 - Macchina per la preparazione di prodotti liquidi tramite capsule e metodo di assemblaggio - Google Patents

Description

"Macchina per la preparazione di prodotti liquidi tramite capsule e metodo di assemblaggio",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente descrizione si riferisce alle macchine per la preparazione mediante capsule di bevande e prodotti liquidi in genere. L'invenzione è stata sviluppata con particolare riferimento ai gruppi erogatori per le macchine del tipo indicato.

Tecnica anteriore

I gruppi di erogazione per macchine per la preparazione di prodotti liquidi tramite capsule comprendono usualmente una camera di preparazione in due parti, delle quali almeno una mobile relativamente all'altra. Una parte della camera è costituita da un porta-capsula, mentre l'altra parte è costituita da un iniettore. Il movimento di almeno uno tra l'iniettore ed il porta-capsula è ottenuto per mezzo di un sistema meccanico di attuazione, che può essere azionato manualmente, tramite una leva, oppure in modo automatizzato, tramite un motore elettrico. In entrambe le soluzioni il sistema di attuazione comprende di solito un cinematismo sostanzialmente a ginocchiera o comprensivo di un bilanciere ed almeno un organo a biella .

Il montaggio delle parti della camera di preparazione e del cinematismo all'interno della struttura di involucro del gruppo è in genere complesso, particolarmente per guanto riguarda il componente del cinematismo azionato direttamente da una leva manuale o da un motore, che richiede un montaggio robusto sulla struttura di involucro.

Su tale componente, inoltre, viene spesso scaricata la maggior parte delle sollecitazioni meccaniche che si determinano nel corso della fase di preparazione o erogazione del prodotto liguido, con possibili usure precoci o l'insorgere di giochi indesiderati.

Scopo e sintesi

Nei suoi termini generali, lo scopo della presente invenzione è guello di risolvere uno o più degli inconvenienti suddetti in modo semplice ed economico. Questo ed altri scopi ancora, che risulteranno chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione grazie ad una macchina per la preparazione di bevande e prodotti liguidi in genere ed un metodo per l'assemblaggio di una macchina del tipo indicato aventi le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni. Vantaggiosi sviluppi dell'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento tecnico gui somministrato in relazione all'invenzione.

Breve descrizione delle figure

L'invenzione sarà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, cui:

- la figura 1 è una vista schematica in elevazione laterale di una macchina per la preparazione di prodotti liquidi in accordo ad una forma di attuazione dell'invenzione;

- la figura 2 è una sezione longitudinale, parziale e schematica, di una macchina in accordo ad una forma di attuazione dell'invenzione, in una prima condizione;

le figure 3 e 4 sono viste prospettiche schematiche, parzialmente sezionate, della macchina di figura 2 nella suddetta prima condizione;

- la figura 5 è una vista schematica in esploso di alcune parti di un gruppo di erogazione di una macchina in accordo ad una forma di attuazione dell'invenzione;

- le figure 6 e 7 sono viste simili a quelle delle figure 2 e 3, con la macchina in una seconda condizione;

le figure 8, 9 e 10 sono viste prospettiche schematiche volte ad esemplificare alcuni passi di un metodo per l'assemblaggio di un gruppo di erogazione di una macchina in accordo ad una forma di attuazione dell'invenzione;

le figure 11-12 sono una vista prospettica schematica ed una vista laterale parziale e schematica del gruppo di erogazione delle figure 8-10, in successive fasi del metodo di assemblaggio;

- le figure 13-14, 15-16, 17-18 e 19-20 sono viste simili a quelle delle figure 11-12, relative a successive fasi del metodo di assemblaggio; e

- la figura 21 è una vista prospettica schematica simile a quelle delle figure 13, 15, 17 e 19, relativa ad un'ulteriore fase del metodo di assemblaggio.

Descrizione di forme di attuazione preferite

Il riferimento ad "una forma di attuazione" nell'ambito di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come "in una forma di attuazione" e simili, eventualmente presenti in diversi luoghi di questa descrizione non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione. I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l'ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

Si precisa inoltre che la macchina in accordo a possibili forme di attuazione dell'invenzione verrà illustrata e descritta limitatamente ad alcune parti di un suo gruppo di erogazione, che costituisce un aspetto specifico dell'invenzione, dando per scontato che a tale gruppo sono associati tutti gli altri elementi di per sé noti per il funzionamento di una comune macchina per la preparazione di bevande tramite capsule, tra i quali ad esempio un serbatoio d'acqua, una pompa elettrica, un riscaldatore elettrico, un'interfaccia utente, eccetera.

Nelle figure 1-4 è rappresentata in forma parziale e schematica una macchina 1 per la preparazione di prodotti liquidi tramite capsule, particolarmente per la preparazione di caffè. La macchina 1 ha un gruppo di erogazione 2 avente una struttura di alloggiamento o involucro 3 in cui si trova una camera di preparazione comprendente due parti, delle quali almeno una mobile relativamente all'altra. Nell'esempio illustrato la prima parte include un porta-capsula 4, definente un alloggiamento configurato per ricevere almeno parzialmente una capsula ed erogare il prodotto liquido ottenuto mediante la stessa, ed a tale scopo il portacapsula 4 ha una propria uscita 4a. Nell'esempio il porta-capsula 4 è stazionario ed almeno parte della sua struttura è definita dall'involucro 3.

La seconda parte della camera di infusione comprende un dispositivo iniettore 5, in seguito denominato per semplicità "iniettore", configurato per immettere in una capsula un fluido di preparazione, guale acgua e/o vapore in pressione, alimentato mediante un rispettivo ingresso 5a. Nell'esempio illustrato l'iniettore 5 è sostanzialmente coassiale al portacapsula 4 ed è montato per spostarsi linearmente all'interno dell'involucro 3, secondo un asse indicato con X in figura 1, tramite guide di gualungue concezione nota. Ad esempio, in una forma di attuazione, su ciascuno dei due fianchi opposti dell'involucro 3 è definita una guida lineare ed in tali due guide parallele tra loro e rispetto all'asse X del gruppo 2 -sono impegnati rispettivi elementi di guida laterali dell'iniettore 5, ad esempio le estremità di un perno appartenente ad un sistema di attuazione del gruppo 2.

Il gruppo 2 comprende un passaggio di ingresso ed un passaggio di uscita per le capsule ed una disposizione di supporto che comprende un organo di supporto suscettibile di mantenere una capsula in una posizione sostanzialmente coassiale al porta-capsula 4 ed all'iniettore 5. Il gruppo comprende inoltre mezzi di guida, configurati in modo da guidare una capsula sino alla suddetta posizione sostanzialmente coassiale alle due parti della camera di preparazione 4-5.

Una capsula utilizzabile nel gruppo 2 è indicata con 6 in figura 2. Nell'esempio la capsula 6, di concezione di per sé nota, ha un corpo sostanzialmente a tazza, con una parete periferica 6a ed un fondo 6b, ed una parete di chiusura 6c opposta al fondo, preferibilmente formata da una lamina di sigillatura. Il corpo 6a definisce, in corrispondenza della sua bocca opposta al fondo 6b, una flangia 6d sulla guale la parete di chiusura 6c è fissata, ad esempio tramite termosaldatura. All'interno del corpo a tazza è alloggiata una dose di un precursore suscettibile di formare un prodotto liguido tramite un fluido di preparazione, guale acgua e/o vapore in pressione, tale precursore comprendendo ad esempio caffè in polvere.

In una forma di attuazione, guale guella esemplificata nelle figure, l'involucro 3 ha, nella sua parte superiore, un'apertura di introduzione 3a, che realizza il suddetto passaggio di ingresso. Nell'esempio il profilo dell'apertura 3a è sostanzialmente conforme alla sezione della capsula 6, in modo da consentirne un'introduzione guidata con relativa precisione nel gruppo 2. All'apertura 3a corrisponde, nella parte inferiore dell'involucro 3, un'apertura per lo scarico della capsula, parzialmente visibile ad esempio in figura 4, dove è indicata con 3b.

I suddetti mezzi di guida per la capsula si trovano in corrispondenza di parti laterali generalmente opposte dell'iniettore 5 e sono configurati per vincolare lateralmente una capsula 6. Tali mezzi possono essere di gualungue tipologia nota nel settore. Nell'esempio illustrato i mezzi di guida comprendono due guide generalmente verticali 7, che si trovano poco oltre il fronte dell'iniettore 5. Ciascuna guida 7 ha una rispettiva porzione anteriore generalmente affacciata al fronte dell'iniettore 5, in modo da delimitare con guest'ultimo uno spazio di scorrimento per la flangia 6d della capsula 6. Le guide 7 sono preferibilmente mobili unitamente all'iniettore 5: a tale scopo le guide 7 possono essere fissate al corpo dell'iniettore 5 oppure essere configurate come componenti distinti, ma solidali in movimento con l'iniettore. In una forma di attuazione, ad esempio, ciascuna guida verticale 7 è solidale ad un rispettivo elemento di scorrimento 7a (vedere anche figura 5) che è impegnato in una relativa guida orizzontale definita in un rispettivo fianco dell'involucro 3; una tale guida è indicata ad esempio con 3c in figura 2. Come si evince ad esempio nelle figure 2 e 4, con l'iniettore nella sua posizione iniziale, ovvero distanziata rispetto al porta-capsula 4, le guide verticali 7 si trovano al di sotto dell'apertura di introduzione 3a, in modo da poter ricevere la flangia 6d della capsula 6.

In corrispondenza della parte inferiore dell'iniettore 5, preferibilmente in una posizione centrale, è previsto il già citato organo di supporto, indicato nel complesso con 8. Il funzionamento di tale organo è sostanzialmente simile a guanto descritto in WO 2012/168917 A a nome della stessa Richiedente, al guale si rimanda.

Di preferenza il gruppo 2 include anche mezzi per l'estrazione o l'espulsione di una capsula esausta dall'alloggiamento definito dal porta-capsula 4. Tali mezzi possono essere di gualungue tipologia nota nel settore. In una forma di attuazione, guale guella esemplificata nelle figure, tali mezzi includono un organo espulsore 9, che è montato mobile in un'apertura prevista nel fondo del porta-capsula 4. La realizzazione specifica e le modalità di azionamento dell'organo espulsore 9 prescindono dalle finalità dell'invenzione, e pertanto non saranno qui descritti. Nell'esempio di attuazione illustrato l'organo espulsore 9 ha associati due bracci di collegamento laterali, indicati con 9a (vedere anche figura 5), generalmente paralleli agli elementi di scorrimento 7a solidali alle guide verticali 7 ed accoppiati ad essi. Gli elementi di scorrimento 8 ed i bracci 9a sono suscettibili di scorrere attraverso rispettive fessure frontali, non indicate, definite sul fronte dell'involucro 3 ed assialmente allineate alle guide 3c. In tal modo, il movimento dell'iniettore 5 e degli elementi di scorrimento 7a determina il movimento dei bracci di collegamento 9a, e quindi dell'organo espulsore 9.

Alla parete di fondo del porta-capsula 4 può essere associato un dispositivo di foratura, comprendente una o più punte o rilievi. Sempre riferendosi all'esempio illustrato, un tale dispositivo di foratura, anch'esso di qualunque tipo noto, è indicato con 10 e presenta un passaggio centrale per l'organo espulsore 9. A prescindere dalla conformazione specifica di un tale dispositivo 10, il liquido che defluisce dalla capsula 6, lacerata inferiormente dalle punte suddette, può raggiungere il passaggio 4a. Quest'ultimo può essere collegato, ad esempio tramite un idoneo condotto, ad un ugello per l'erogazione del prodotto liquido. L'invenzione è comunque applicabile anche al caso di gruppi di erogazione per capsule aventi una parete di fondo pre-forata, nel qual caso non è necessario prevedere un dispositivo di foratura interno al portacapsula 4.

Lo spostamento dell'iniettore 5 nei due versi opposti indicati dalla freccia FI di figura 2 è ottenuto mediante un sistema di attuazione, indicato complessivamente con 11. In varie forme di attuazione il sistema di attuazione 11 comprende un cinematismo comprensivo di un bilanciere ed almeno un organo a biella, ad esempio azionabile manualmente da un utilizzatore tramite un'apposita leva, del tipo di guella indicata con 12 in figura 1. In altre forme di attuazione il cinematismo di attuazione può includere ruote dentate o un motore elettrico di azionamento.

In una forma di attuazione il sistema di attuazione 11 comprende almeno un primo organo di trasmissione ed un secondo organo di trasmissione, aventi ciascuno due porzioni di collegamento generalmente opposte. Riferendosi anche alla figura 5, nell'attuazione esemplificata, il suddetto primo organo di trasmissione include un bilanciere 13, ovvero un organo di trasmissione vincolato ad un'oscillazione tra due posizioni fisse. Nell'esempio, una prima porzione di collegamento del bilanciere 13 include due perni laterali 13a, coassiali tra loro, i guali sono solidali in rotazione al bilanciere stesso. Nell'esempio illustrato, i perni sporgenti 13a (si veda anche figura 10) sono formati di pezzo con il corpo del bilanciere 13, ma non è escluso dall'ambito dell'invenzione il caso di un perno unico configurato come parte aggiunta al bilanciere, piantato o calettato al suo corpo, le cui estremità sporgenti realizzano i perni 13a.

I perni 13a sono destinati ad essere vincolati in modo girevole in rispettive sedi di rotazione 3d,

visibili ad esempio in figura 10, definite nelle due pareti laterali opposte o fianchi dell'involucro 3, che sono generalmente paralleli tra loro. Tali sedi di rotazione 3d hanno ciascuna una superficie di rotazione 3e con la guale un profilo esterno del rispettivo perno 13a coopera per definire un asse di rotazione fisso del bilanciere 13: tale asso fisso è indicato con A nelle figure 2 e 6. Ai suddetti perni 13a sono associate le estremità della leva 12, una delle guali indicata con 12a in figura 1.

Riferendosi ancora alla figura 5, una seconda estremità di collegamento 13b del primo organo di trasmissione, ovvero del bilanciere 13, è collegata in modo articolato ad una prima estremità di collegamento 14a di un secondo organo di trasmissione 14, di modo che guest'ultimo possa ruotare secondo un asse di rotazione mobile, parallelo all'asse di rotazione fisso A. Nell'esempio illustrato, il secondo organo di trasmissione 14 è guindi un organo a biella, ovvero un organo di trasmissione suscettibile di movimento rotatorio e traslatorio.

Nell'esempio, le porzioni 13b e 14a del bilanciere e dell'organo a biella 14 sono collegate mediante un perno di collegamento 15 che, come si vedrà, identifica il suddetto asse di rotazione mobile, indicato con B nelle figure 2 e 6. A tale scopo, le suddette porzioni 13b e 14a definiscono rispettive sedi passanti o occhielli per il perno 15.

Il bilanciere 13 è vincolato all'organo a biella 14 in modo da muoversi in un predefinito campo angolare. A tale scopo, in una forma di attuazione preferita, il suddetto campo angolare è determinato da una coppia di guide con sviluppo ad arco di circonferenza, definite in posizioni omologhe sulle pareti laterali dell'involucro 3: una di tali guide è indicata con 16 ad esempio nelle figure 1, 5 e 10. Nella forma di attuazione illustrata le due estremità opposte del perno 15 sporgono lateralmente dalla porzione 14a dell'organo a biella 14 ed impegnano ciascuna una rispettiva guida 16. Di preferenza le suddette guide 16 con sviluppo ad arco sono realizzate da feritoie passanti delle pareti laterali dell'involucro 3.

Il secondo organo di trasmissione, ovvero l'organo a biella 14, ha una seconda porzione di collegamento, indicata con 14b in figura 5, che è collegata in modo articolato all'iniettore 5. In una forma di attuazione preferita, a tale scopo, il collegamento tra la porzione 14b dell'organo a biella 14 e l'iniettore 5 è ottenuto tramite un perno di collegamento 17. Anche la suddetta seconda porzione 14b definisce rispettive sedi o occhielli per il perno 17.

Nell'esempio di attuazione illustrato le due estremità opposte del perno 17 sporgono da parti opposte del corpo dell'iniettore 5, con guest'ultimo che è vincolato ad un movimento lineare alternativo nell'ambito dell'involucro 3, tra la sua posizione distanziata e la sua posizione ravvicinata rispetto al porta-capsula 4. A tale scopo, come accennato, sono previste le guide lineari 3c, configurate ad esempio in forma di incavi rettilinei sul lato interno delle pareti laterali dell'involucro 3. Ad esempio, in una forma di attuazione preferita, ciascuna estremità del perno 17 è accoppiata con uno degli elementi di scorrimento 7a, all'uopo provvisti di una relativa sede 7b (figura 5): in tal modo, tramite il sistema di attuazione 11 possono essere determinati i movimenti lineari dell'iniettore 5, delle guide 7 e dell'organo espulsore 9. In accordo ad altre forme di attuazione non rappresentate le estremità del perno 17 sono inserite direttamente nelle relative guide lineari 3c, o porzioni proprie del corpo dell'iniettore 5 sono inserite nelle guide 3c.

Come si intuisce ad esempio dalla figura 2, gli assi di rotazione del sistema di attuazione 11 individuati dai perni 13a del bilanciere 13 e dai perni 15 e 17 sono guindi sostanzialmente perpendicolari alla direzione di spostamento lineare FI dell'iniettore 5 relativamente al porta-capsula 4.

Riferendosi particolarmente alla forma di attuazione illustrata nelle figure 2-5, l'iniettore 5 ha un corpo generalmente cavo che include almeno una prima parte di corpo 20 ed una seconda parte di corpo 21, che è scorrevole assialmente relativamente alla prima parte di corpo 20, tali due parti essendo montate preferibilmente in modo sostanzialmente telescopico con interposto un organo di tenuta 22. Nell'esempio illustrato nelle figure l'asse di scorrimento tra le parti di corpo 20 e 21 corrisponde sostanzialmente all'asse X di spostamento dell'iniettore 5 rispetto al porta-capsula 4 . Nel seguito, per semplicità, le parti 20 e 21 saranno definite corpo di iniettore e coperchio, rispettivamente. In una forma di attuazione, guale guella esemplificata, il corpo di iniettore 20 è approssimativamente cilindrico ed ha, su due lati opposti, sedi circolari passanti 20a (figura 5), impegnabili dal perno 17 collegato all'organo a biella 14. Anche il coperchio 21 ha sagoma sostanzialmente cilindrica cava, con una parete di estremità 21a che realizza in sostanza una parete frontale dell'iniettore 5.

La struttura generale dell'iniettore può essere di qualunque tipologia nota nel settore e per tale motivo essa non sarà descritta in dettaglio. Nell'esempio non limitativo illustrato tra il corpo di iniettore 20 ed il coperchio 21 risulta definita una camera 23 in cui è alloggiato almeno parzialmente un dispositivo di foratura, indicato complessivamente con 24, avente una pluralità di elementi di foratura frontali che sono assialmente allineati a rispettivi fori passanti definiti nella parete frontale 21a del coperchio 21. Il coperchio 21 è scorrevole contro l'azione di mezzi elastici, da una posizione avanzata, visibile nelle figure 2-4, ad una posizione arretrata, visibile nelle figure 6-7. In una forma di attuazione vantaggiosa, quale quella illustrata nelle figure, i suddetti mezzi elastici comprendono una molla di flessione 25, particolarmente una molla a lamina o a balestra, che si estende trasversalmente rispetto alla direzione di scorrimento assiale X del coperchio 21 relativamente al corpo di iniettore 20. Nella suddetta posizione avanzata del coperchio 21 (vedere figure 2-4), le punte 24b del dispositivo di foratura 24 non sporgono sostanzialmente oltre la parete frontale 21a del coperchio; per contro, nella suddetta posizione arretrata (vedere figure 6-7), le punte 24b sporgono in misura sostanziale oltre la parete 21a, onde poter assolvere la loro funzione di foratura. Peraltro, gli aspetti inventivi in seguito descritti sono applicabili anche a gruppi di erogazione provvisti di un iniettore 5 privo di un dispositivo di foratura, per la realizzazione di macchine destinate ad operare con capsule aventi una parete frontale preforata .

L'involucro 3 del gruppo è configurato in modo da semplificare e velocizzare il montaggio del primo organo di trasmissione, gui rappresentato dal bilanciere 13. Una possibile seguenza di assemblaggio verrà in seguito descritta, limitatamente agli aspetti di immediato interesse per la comprensione di un aspetto dell'invenzione .

La figura 8 esemplifica il montaggio del dispositivo di foratura 10, guando guesto è previsto, nell'ambito dell'involucro 3 del gruppo; come accennato in precedenza, in un'attuazione preferita, una parte sostanziale del porta-capsula 4 è formata in un pezzo unico con l'involucro 3, ad esempio in materia plastica stampata. Per un tale caso, guindi, le parti che compongono il dispositivo di foratura 10 vengono posizionate ed assicurate nel porta-capsula.

La figura 9 esemplifica una fase di montaggio dell'iniettore 5. Nel retro dell'iniettore 5 preassemblato viene posizionata la seconda parte di collegamento dell'organo a camma 14, in modo che gli occhielli della relativa porzione 14b risultino allineati ai fori 20a della parte di corpo 20 dell'iniettore (vedere a riferimento figura 5). Il perno 17 - anch'esso non visibile in figura 9 - viene inserito attraverso i fori 20a, così vincolando in modo articolato l'iniettore 5 all'organo a biella 14. Alle estremità opposte del perno 17 vengono associati gli elementi di scorrimento 7a, per il tramite delle relative sedi 7b (figura 5). Dal lato frontale dell'involucro 3 l'organo espulsore 9 viene inserito nel relativo passaggio definito in corrispondenza del fondo del porta-capsula 4, con interposizione di un anello di tenuta, ed i relativi bracci di azionamento 9a vengono inseriti nelle citate fessure assialmente allineate alle guide lineari 3c (figure 2-3) definite sul lato interno delle pareti laterali dell'involucro 3. Il complesso visibile in figura 9, comprensivo dell'iniettore 5, l'organo a biella 14, il perno 17 e gli elementi di scorrimento 7a, viene quindi inserito nella cavità dell'involucro 3, con gli elementi 7a impegnati nelle relative guide 3c, e realizzando poi l'accoppiamento tra gli stessi elementi 7a ed i bracci 9a di azionamento dell'organo espulsore. In una forma di attuazione, ad esempio, i bracci 9a hanno sul lato interno pioli rastremati che si accoppiano sostanzialmente a scatto in asole definite negli elementi di scorrimento 7a. In seguito il bilanciere 13 viene accoppiato all'involucro 3.

Secondo una caratteristica preferenziale dell'invenzione, i perni fissi 13a del bilanciere hanno, in sezione trasversale, una geometria non circolare e le pareti laterali dell'involucro 3 hanno, in posizioni omologhe, passaggi trasversali che si estendono ciascuno a partire da una rispettiva sede di rotazione 3d e che sono volti a consentire l'inserimento dei perni 13a nelle dette sedi 3d. IN una forma di attuazione i citati passaggi hanno una dimensione di larghezza che è almeno leggermente superiore ad una dimensione di larghezza dei perni 13a del bilanciere 13, o comunque una larghezza sufficiente a consentire lo spostamento dei perni 13a nell'ambito dei suddetti passaggi, in una direzione trasversale all'asse delle sedi di rotazione 3d e sino all'interno di queste ultime.

Nella realizzazione esemplificata nelle figure i perni 13a hanno sezione sostanzialmente rettangolare, ovvero con una dimensione di larghezza minima ed una dimensione massima: tale forma non deve tuttavia intendersi come essenziale, potendo i perni 13 avere anche sezione differente, purché definenti ciascuno almeno zone per lo scorrimento sulle superfici di rotazione 3e delle relative sedi di rotazione 3d. La sezione dei perni 13a potrebbe quindi anche essere quadrata, triangolare o poligonale o, eventualmente, anche una sezione ellittica.

In figura 10 sono visibili le sedi 3d, con le rispettive superfici di rotazione 3e, qui definite in parte anche da ispessimenti locali di irrobustimento e guida delle pareti laterali dell'involucro 3. Le sedi di rotazione 3d sono stanzialmente sedi asolate, nel senso che da esse si estendono i suddetti passaggi trasversali, indicati con 3f, che nell'esempio illustrato raggiungono un bordo posteriore delle pareti laterali dell'involucro 3. Come si vede, quindi, le superfici di rotazione 3e delle sedi 3d hanno uno sviluppo inferiore a 360°, stante la presenza dei passaggi 3f. Nell'esempio le sedi 3d ed i passaggi 3f sono definiti attraverso le rispettive pareti laterali dell'involucro 3 (in guisa di aperture passanti), ma ciò non costituisce caratteristica essenziale dell'invenzione: sedi 3d e passaggi 3f potrebbero infatti essere configurati come incavi delle pareti laterali dell'involucro. Anche il fatto che i passaggi trasversali 3f si aprano alla loro estremità prossimale in corrispondenza di un bordo delle pareti laterali dell'involucro 3 non costituisce caratteristica essenziale: tali estremità potrebbero infatti aprirsi in corrispondenza di un allargamento dell'involucro 3 intermedio a sedi 3d e bordo posteriore delle pareti laterali dell'involucro, in vista di consentire l'inserimento dei perni 13a nei passaggi 3f.

Come accennato, di preferenza, la larghezza dei passaggi 3f è leggermente superiore alla larghezza o dimensione minima della sezione dei perni 13a, o comungue tale da consentire uno scorrimento - anche con leggera interferenza - dei perni nei passaggi. I perni 13a hanno, nell'esempio illustrato, una sezione sostanzialmente rettangolare: in realtà, come si evince ad esempio nelle figure 16-18, è preferibile che in caso di perni 13a di sezione poligonale i medesimi abbiano incavi assiali, in modo tale per cui il relativo profilo esterno definisca solo alcune zone localizzate per lo scorrimento sulle superfici di rotazione 3e.

Grazie alla presenza dei passaggi 3f, i perni 13a possono essere inseriti trasversalmente nelle relative sedi 3d, proprio facendoli scorrere all'interno dei suddetti passaggi in una direzione trasversale all'asse delle sedi 3d e dei perni 13a. Onde rendere possibile l'inserimento e lo scorrimento dei perni 13a nei passaggi 3f, i primi debbono però essere posti in una determinata posizione angolare relativamente ai secondi, come appresso chiarito.

Le figure 11-12 illustrano una generica fase di avvicinamento del bilanciere 13 al retro dell'involucro 3. Nell'esempio preferito illustrato i passaggi 3f hanno un'estremità prossimale (ovvero guella che si apre in corrispondenza del bordo posteriore delle pareti dell'involucro 3) generalmente svasata, onde agevolare l'inserimento dei perni 13a nei passaggi 3f. Le figure 11-12 illustrano il bilanciere 13 in una posizione angolare tale per cui i perni 13a possono essere agevolmente imboccati nella parte svasata, che rappresenta la porzione più ampia dei passaggi trasversali. Le figure 13-14 illustrano appunto la fase di imbocco dei perni 13a nella parte svasata dei passaggi 3f; la parte più stretta dei passaggi 3f collega tale parte svasata alle sedi 3d.

Le figure 15-16 illustrano il bilanciere 13 orientato nella suddetta determinata posizione angolare relativamente ai passaggi 3f, dove in tale posizione i perni 13a sono inseribili nei relativi passaggi 3f e spostabili in essi, sino ad occupare le sedi di rotazione 3d. Come si evince, in tale fase il bilanciere 13 viene posizionato angolarmente di modo che le superfici maggiori dei perni 13a (ossia le superfici che identificano tra loro la dimensione minima o di larghezza dei perni stessi) risultino parallele o comungue corrispondano alle superfici affacciate del tratto più stretto dei passaggi 3f. Come si nota, in tale posizione angolare del bilanciere 13, la sua porzione di collegamento 13b risulta all'esterno della cavità dell'involucro 3, o comungue in una posizione non idonea al suo collegamento con la porzione di collegamento 14a dell'organo a biella 14.

Nelle figure 17-18 il bilanciere è ancora nella posizione angolare delle figure 15-16, ma è illustrato a seguito di una sua traslazione verso l'alto, ovvero uno scorrimento dei suoi perni 13a nell'ambito dei tratti ristretti dei passaggi trasversali 3f: a seguito di tale traslazione i perni 13a raggiungono le sedi di rotazione 3d. In tale fase la porzione di collegamento 13b del bilanciere è ancora in posizione non idonea per il collegamento con la porzione 14a dell'organo a biella.

Le figure 19-20 illustrano invece la condizione che si verifica a seguito di uno spostamento angolare del bilanciere 13 idoneo a consentire il suo accoppiamento con l'organo a biella 14. I perni 13a ruotano guindi nell'ambito delle relative sedi 3d sino a che il bilanciere 13 assume una posizione angolare tale per cui gli occhielli della sua porzione 13b risultano allineati agli occhielli della porzione 14a dell'organo a biella: in una tale posizione angolare gli occhielli delle due porzioni suddette sono allineate anche alle guide 16 delle pareti laterali, per cui il perno 15 può essere infilato trasversalmente ad articolare tra loro il bilanciere 13 e l'organo a biella 14, come esemplificato in figura 21. Il perno 15 può essere poi bloccato in posizione, ad esempio tramite un anello d'arresto in posizione intermedia, non rappresentato, ad esempio un anello di tipo seeger o simile.

Si apprezzerà che, nella condizione assemblata del gruppo 2, il bilanciere 13 può oscillare in un campo angolare determinato dalle feritoie di guida 16 ed in tale campo angolare non risulta compresa la posizione predeterminata che consente il passaggio dei perni 13a attraverso i passaggi 3f. Ciò significa che, nel normale utilizzo del gruppo 2, i perni 13a non potranno mai sfilarsi dalle sedi di rotazione 3d trasversalmente all'asse A o comungue impegnare i passaggi 3f. Come si vede, guindi, grazie alla sezione non circolare dei perni 13a ed alla presenza dei passaggi trasversali 3f, il bilanciere 13 può essere montato in modo estremamente semplice e rapido sull'involucro 3, tramite operazioni in sé elementari.

Nel normale funzionamento del gruppo la condizione di partenza è quella illustrata nelle figure 2-4, con l'iniettore 5 nella posizione distanziata rispetto al porta-capsula 4. Una capsula 6 viene inserita nel gruppo e presa in carico dalle guide verticali 7, sino a giungere la posizione sostanzialmente coassiale a iniettore e porta-capsula, determinata dal supporto inferiore 8. Come detto, le modalità di guida e trattenimento della capsula prescindono dalle finalità della presente invenzione. In seguito il sistema di attuazione 11 viene azionato per portare l'iniettore 5 alla posizione ravvicinata relativamente al portacapsula 4. In pratica, al bilanciere 13 viene impartita una rotazione in senso orario (con riferimento alle figure 2-4), sino a portarlo alla posizione delle figure 6-7. In tale fase il bilanciere 13 è vincolato alla rotazione attorno all'asse A, grazie all'accoppiamento tra i perni 13a e le relative sedi 3d. Il movimento angolare ammesso al bilanciere 13 è determinato dalle guide ad arco 16, nell'ambito delle quali sono impegnate le estremità del perno 15. Come detto, nel campo angolare determinato dalle guide 16 non è compresa la posizione angolare predefinita che consente lo spostamento dei perni 13a nei passaggi 3f.

L'oscillazione del perno 15 dal suo punto morto superiore al suo punto morto inferiore (imposti dalle estremità superiore ed inferiore delle guide 16) determina il movimento roto-traslatorio dell'organo a biella 14, secondo l'asse mobile B. L'iniettore 5, articolato tramite il perno 17 all'organo a biella 14, trasla quindi linearmente lungo le rispettive guide 3c, sino alla posizione ravvicinata al porta-capsula 4, ovvero la posizione di chiusura della camera di preparazione del gruppo 2, visibile nelle figure 6-7. Dopo la preparazione del prodotto liquido, che avviene con modalità di per sé note, il sistema di attuazione 11 viene azionato in senso inverso al precedente.

1/ iniettore 5 viene quindi portato ad arretrare, sino a ritornare nuovamente alla posizione di apertura della camera di preparazione, come rappresentata nelle figure 2-4. Anche le modalità di espulsione della capsula esausta dal gruppo di erogazione 2 prescindono dalle finalità della presente invenzione.

Come si è visto, nella posizione ravvicinata tra l'iniettore 5 ed il porta-capsula 4 le estremità del perno di collegamento 15 sono in corrispondenza di un fondo delle relative guide con sviluppo ad arco 16. Secondo un aspetto di per sé autonomamente inventivo, in tale posizione l'asse di rotazione mobile B del sistema di attuazione 11 si trova ad un'altezza inferiore rispetto all'asse di rotazione fisso A. Tale caratterista è ad esempio apprezzabile dal confronto tra le figure 2 e 6, e particolarmente dalla figura 6, dalla quale si nota come, con riferimento all'asse di traslazione X del gruppo 2, l'asse di rotazione mobile B sia in posizione più bassa rispetto all'asse di rotazione fisso A. In tale posizione gli assi del bilanciere 13 e dell'organo 14 (indicati con 13i e 14i in figura 7) formano tra loro un angolo diverso da 180° (si noti invece che la figura 1 rappresenta una situazione che si verifica ad istante immediatamente precedente al raggiungimento della posizione di fine corsa, nella guale le estremità del perno 15 non hanno ancora raggiunto il fondo delle guide 16, con i suddetti assi 13i e 14i sostanzialmente coincidenti tra loro e rispetto all'asse X).

Tale caratteristica risulta particolarmente vantaggiosa dal punto di vista meccanico. La particolare posizione più bassa dell'asse B rispetto all'asse A consente, durante la fase di preparazione ed erogazione del prodotto liquido, di scaricare le forze che sollecitano la cinematica sull'involucro 3, unicamente tramite il perno 15 che poggia nelle guide 16. Con tale posizionamento si evita anche l'apertura accidentale tra le parti 4 e 5 della camera di preparazione, ovvero l'arretramento indesiderato dell'iniettore 5 proprio nella fase in cui, a causa dell'iniezione del fluido di preparazione in pressione, l'iniettore stesso è maggiormente sollecitato ad allontanarsi dal portacapsula 4. Si apprezzerà pertanto che, con il sistema di attuazione proposto, il bilanciere 13 adempie unicamente funzioni di movimentazione del cinematismo di attuazione 11, senza dover sopportare sollecitazioni meccaniche significative .

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari sono i suoi vantaggi. In accordo ad un primo aspetto, il montaggio del bilanciere risulta estremamente semplice e rapido, grazie alla geometria non circolare dei suoi perni ed alla presenza degli appositi passaggi trasversali di inserimento, i guali passaggi vengono sfruttati unicamente in fase di assemblaggio del gruppo (ed eventualmente in fase di manutenzione qualora si renda necessaria l'asportazione del bilanciere) . In accordo ad un secondo aspetto, grazie al posizionamento dell'asse mobile del gruppo più in basso rispetto all'asse fisso, nella posizione di chiusura della camera di preparazione, sul bilanciere non vengono scaricate sollecitazioni meccaniche che si determinano nel corso della fase di preparazione o erogazione del prodotto liquido, con il bilanciere stesso che adempie praticamente sole funzioni di movimentazione del sistema di attuazione.

Fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, così come definito dalle rivendicazioni annesse .

Nella forma di attuazione illustrata le guide ad arco 16 sono disposte per consentire un movimento del perno 15, ovvero dell'asse di rotazione B, dall'alto verso il basso, ai fini del passaggio dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura della camera di preparazione; in tal caso, nella posizione di apertura il perno 15 occupa le estremità più in alto delle guide 16, mentre nella posizione di chiusura il perno 15 occupa le estremità più in basso delle guide 16. Si apprezzerà tuttavia che la diposizione delle guide 16 potrebbe essere invertita rispetto al caso esemplificato, ovvero disposte per consentire un movimento dal basso verso l'alto del perno 15, ovvero dell'asse di rotazione B, ai fini del passaggio dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura (in particolare con una disposizione delle guide 16 sostanzialmente speculare in direzione verticale, ovvero ribaltata in basso, rispetto a guella rappresentata). In tale variante, guindi, nella posizione di apertura il perno 15 occuperà le estremità più in basso delle guide 16, mentre nella posizione di chiusura il perno 15 occuperà le estremità più in alto delle guide 16: per un tale caso, evidentemente, nella posizione ravvicinata tra iniettore e porta-capsula, e guindi con le estremità del perno 15 in corrispondenza delle estremità più in alto delle guide 16, l'asse di rotazione mobile B sarà ad una altezza superiore rispetto all'asse di rotazione fisso A.

In forme di attuazione alternative non rappresentate il dispositivo iniettore del gruppo può essere stazionario (ovviamente ad eccezione del suo coperchio forato) ed il porta-capsula essere mobile, azionato tramite un sistema di attuazione del tipo descritto .

Il sistema di attuazione del gruppo descritto può essere azionabile manualmente o per il tramite di un idoneo attuatore, guale un motore elettrico.

L'invenzione è suscettibile di impiego anche nel caso di gruppi di erogazione con movimento rototraslatorio del relativo porta-capsula, ad esempio del tipo descritto in WO 2011/015978 Al.

Come accennato, non è escluso dall'ambito dell'invenzione il caso in cui le sedi di rotazione 3d ed i passaggi trasversali 3e di inserimento dei perni 13a siano costituiti da guide cieche o incavi, definiti sul lato interno delle pareti laterali dell'involucro 3.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una macchina (1) per la preparazione di prodotti liquidi tramite capsule (6), comprendente un gruppo di erogazione (2) avente: - una struttura di alloggiamento (3), - una camera di preparazione (4-5) che comprende una prima parte (4) ed una seconda parte (5), la prima parte di camera (4) avendo un alloggiamento configurato per ricevere almeno parzialmente una detta capsula (6) e consentire l'erogazione del prodotto liquido dalla camera di preparazione (4-5), la seconda parte di camera (5) essendo configurata per l'immissione di un fluido di preparazione nella detta capsula (6), particolarmente acqua e/o vapore in pressione, - un sistema di attuazione (11) controllabile per causare spostamenti relativi tra la prima parte di camera (4) e la seconda parte di camera (5), tra una posizione distanziata ed una posizione ravvicinata, in cui il sistema di attuazione (11) comprende almeno un bilanciere (13) ed un organo a biella (14) aventi ciascuno una prima porzione di collegamento (13a, 14a) ed una seconda porzione di collegamento (13b, 14b), in cui la prima porzione di collegamento del bilanciere (13) include due perni di oscillazione (13a) coassiali tra loro, ciascun perno di oscillazione (13a) essendo solidale in rotazione al bilanciere (13) ed essendo impegnato in una sede di rotazione (3d) definita su di una rispettiva parete laterale della struttura di alloggiamento (3), in cui le sedi di rotazione (3d) hanno una superficie di rotazione (3e) con la quale un profilo esterno del rispettivo perno di oscillazione (13a) coopera per definire un asse di rotazione fisso (A) del bilanciere (13), in cui la seconda porzione di collegamento (13b) e la prima porzione di collegamento (14a) del bilanciere (13) e dell'organo a biella (14), rispettivamente, sono collegate in modo articolato mediante un primo perno di collegamento (15), per ruotare secondo un asse di rotazione mobile (B), parallelo all'asse di rotazione fisso (A), in cui le due estremità opposte del primo perno di collegamento (15) sono impegnate in rispettive guide con sviluppo ad arco (16) definite in posizioni omologhe sulle pareti laterali della struttura di alloggiamento (3), le guide con sviluppo ad arco (16) determinando un campo angolare di oscillazione del bilanciere (13), in cui la seconda porzione di collegamento (14b) dell'organo a biella (14) è collegata in modo articolato ad una tra la prima e la seconda parte di camera (4, 5), guest'ultima essendo vincolata ad un movimento lineare alternativo nell'ambito della struttura di alloggiamento (3), in cui nella posizione ravvicinata della prima e della seconda parte di camera (4, 5), le estremità del primo perno di collegamento (15) sono in corrispondenza di un fondo delle relative guide con sviluppo ad arco (16), in cui il primo perno di collegamento (15) è spostabile dall'alto verso il basso, oppure dal basso verso l'alto, rispettivamente, ai fini del passaggio della prima e della seconda parte di camera (4, 5) nella rispettiva posizione ravvicinata, in detta posizione ravvicinata l'asse di rotazione mobile (B) essendo ad un'altezza inferiore, oppure ad un'altezza superiore, rispettivamente, rispetto all'asse di rotazione fisso (A).
2. 2. La macchina secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda porzione di collegamento (14b) dell'organo a biella (14) è collegata in modo articolato all'una tra la prima e la seconda parte di camera (4, 5) tramite un secondo perno di collegamento (17), le due estremità opposte del secondo perno di collegamento (17) sporgendo da parti opposte di un corpo (20) dell'una tra la prima e la seconda parte di camera (4, 5) ed essendo vincolate direttamente o con interposizione di relativi organi di scorrimento (7a) in rispettive guide lineari (3c) definite nelle pareti laterali della struttura di alloggiamento (3).
3. 3. La macchina secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui: - i perni di oscillazione (13a) hanno, in sezione trasversale, una geometria non circolare, le pareti laterali della struttura di alloggiamento (3) hanno, in posizioni omologhe, passaggi trasversali (3f) che si estendono a partire dalle sedi di rotazione (3d), il bilanciere (13) è vincolato all'organo a biella (14) in modo da muoversi in un campo angolare che non include una posizione angolare del bilanciere (13) tale per cui i relativi perni di oscillazione (13a) possono sfilarsi trasversalmente dalle sedi di rotazione (3d) attraverso i suddetti passaggi trasversali (3f).
4. 4. La macchina secondo la rivendicazione 3, in cui i passaggi trasversali (3f) hanno una dimensione di larghezza che è almeno leggermente superiore ad una dimensione di larghezza dei perni di oscillazione (13a) del bilanciere (13).
5. 5. La macchina secondo la rivendicazione 3, in cui detto campo angolare è determinato da dette guide con sviluppo ad arco (16).
6. 6. La macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le guide con sviluppo ad arco (16) sono feritoie passanti delle pareti laterali della struttura di alloggiamento (3).