ITGE20010099A1

ITGE20010099A1 - Macchina da caffe'

Info

Publication number: ITGE20010099A1
Application number: IT2001GE000099A
Authority: IT
Inventors: Roger Manuel Bargiacchi
Original assignee: Roger Manuel Bargiacchi
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-21
Also published as: US20030116028A1; EP1321081A3; ATE298519T1; ITGE20010099A0; DE60204837D1; PT1321081E; EP1321081A2; DE60204837T2; DK1321081T3; ES2244721T3; EP1321081B1

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Macchina da caffè”, appartenente a:

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda le macchine per la produzione di infusi di caffè.

Come è noto le macchine da caffè comprendono una camera superiore dove viene pompata acqua calda in pressione ed una sede inferiore cilindrica dove viene fissato un cestello portafiltro riempito di caffè. L’acqua calda in pressione, mediante opportuni mezzi di erogazione, passa da tale camera a tale cestello portafiltro per la produzione dell’infuso di caffè. Tale cestello comprende un’impugnatura mediante la quale viene portato in una zona sottostante alla sede inferiore cilindrica, inserito mediante un movimento verso l’alto in detta sede e quindi ruotato di un certo angolo in modo da essere ulteriormente sollevato e fissato alla macchina. Tale rotazione e sollevamento del cestello sono consentiti da una pista elicoidale ricavata nello stesso, che spinge il cestello del caffè contro una guarnizione in gomma che viene quindi schiacciata e compressa in modo da garantire la tenuta a pressione. Tali macchine note presentano diversi inconvenienti, tra i quali la necessità da parte dell’utente di compiere un certo sforzo per comprimere adeguatamente la guarnizione di tenuta e la progressiva perdita di efficienza della guarnizione stessa sottoposta, ad ogni utilizzo della macchina, a notevoli sollecitazioni da parte dell’utente.

Lo scopo della presente invenzione è superare gli inconvenienti delle macchine da caffè note citati precedentemente.

L’oggetto della presente invenzione è pertanto una macchina da caffè comprendente una camera superiore alimentata con acqua calda in pressione ed almeno una sede inferiore recante degli elementi di alloggiamento e sostegno di un cestello provvisto di filtro; la camera superiore e il cestello sono separati da dei mezzi a tenuta associati ad un dispositivo alloggiato in tale camera per l’erogazione di acqua in pressione a tale cestello: tali mezzi a tenuta, in una fase di aumento della pressione nella camera, esercitano una pressione su tale cestello sigillandolo in posizione e tale dispositivo eroga acqua in pressione a tale filtro, mentre, in una fase di diminuzione di pressione in tale camera, tale dispositivo interrompe l’erogazione di acqua al filtro e tali mezzi interrompono la pressione su tale cestello, consentendone l’eventuale estrazione dalla relativa sede.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione verranno meglio compresi nel corso della seguente descrizione, considerata a titolo esemplificativo e non limitativo e riferita ai disegni allegati, nei quali:

• la Fig. 1 illustra una vista in elevazione laterale e parzialmente in sezione di una macchina da caffè secondo la presente invenzione comprendente una camera superiore ed un cestello portafiltro inferiore alloggiato in una relativa sede; • la Fig. 2 illustra una vista in elevazione laterale e parzialmente in sezione della macchina di Fig. 1 in una fase di erogazione dell’acqua in pressione da tale camera a tale cestello portafiltro contenente caffè;

• la Fig. 3 illustra una vista in pianta di un piattello di distribuzione dell’acqua in pressione dalla camera superiore a detto cestello portafiltro;

• la Fig. 4 illustra una vista in pianta e parzialmente in sezione della sede di alloggiamento di detto cestello portafiltro; e

• la Fig. 5 illustra una vista parzialmente in sezione di una valvola di sfiato o microperdita prevista nel circuito di alimentazione di acqua in pressione a detta camera.

Con riferimento ai disegni ed in particolare alla Fig. 1, con 1 è indicata una camera nella quale viene introdotta acqua in pressione per la preparazione di un infuso di caffè. All’interno della camera 1 è illustrato un dispositivo 2 di erogazione dell’acqua in pressione comprendente un condotto 3 di ammissione dell’acqua aperto superiormente e chiuso inferiormente da una valvola 4 di erogazione inserita in un relativo alloggiamento 5. Tale alloggiamento 5 presenta internamente una parte superiore liscia ed una parte inferiore filettata, mentre inferiormente è provvisto di una base 12 a sezione maggiore forata centralmente. Tale valvola 4 comprende un otturatore 6 ed uno stelo 7 attorno a cui è fissata la prima estremità di una molla 8 a compressione, la cui altra estremità è fissata in una sede cilindrica 9 filettata esternamente. Tale sede 9 è avvitata alla parte inferiore filettata deiralloggiamento 5 ed è provvista alla base di un foro 29. Alla parte inferiore di detta sede 9 è fissato un piattello 10, forato centralmente e provvisto radialmente di una serie di canali 11 di distribuzione dell’acqua in pressione proveniente dalla condotto 3 e quindi dalla valvola 4. Tra detta base 12 deiralloggiamento 5 e detto piattello 11 è previsto l’inserimento della parte centrale 15 di una guarnizione 13 realizzata in gomma, o altro materiale deformabile elasticamente, e provvista di un foro centrale 14. Tale guarnizione 13 comprende inoltre una parte anulare periferica 28 mediante la quale viene fissata ad una struttura 18 di supporto esterna alla camera 1. Tale fissaggio avviene mediante dei perni 17 che impegnano detta parte periferica 28 tra due flange: una flangia 16 ricavata inferiormente alla camera 1 ed una flangia 23 ricavata superiormente ad una sede 19 di alloggiamento di un cestello portafiltro 20. Tale sede 19 ha una sezione sostanzialmente cilindrica ed è provvista inferiormente di un’apertura 44 per l’inserimento e l’estrazione di detto cestello 20 e, nelle pareti interne, di tre scanalature 27 equidistanti tra loro (come si può meglio osservare in Fig. 4). Il cestello portafiltro 20, come è noto, comprende un contenitore cilindrico 24 nel quale viene introdotto il caffè e su cui è inserito un filtro 21 provvisto di una serie di microfori. Esternamente alle pareti di detto contenitore cilindrico 24 sono ricavate tre ali radiali 26 equidistanti tra loro (Fig. 4): tali ali 26 sono impegnate, a serraggio avvenuto, in tre relativi tratti orizzontali 47 di tre guide 48 ricavate all’interno delle scanalature 27. Sulla parte inferiore del cestello portafiltro 20, infine, sono illustrati un’impugnatura 22, che consente a detto cestello 20 di essere inserito ed estratto dalla sede 19, ed un foro inferiore 25 di fuoriuscita dell’infuso di caffè. All’esterno della camera 1 è previsto un circuito 39 di alimentazione dell’acqua calda, tale circuito comprende schematicamente un serbatoio 30 dell’acqua, una pompa 31, una valvola 33 di sfiato o microperdita, la cui funzione verrà descritta in seguito, ed un’apertura 34 di ingresso dell’acqua in detta camera 1. Il suddetto circuito è completato da un riscaldatore 32 (ad esempio una resistenza) inserito all’interno della camera superiore 1.

In Fig. 3 è illustrata una vista in pianta che permette di comprendere meglio la forma del piattello 10 provvisto assialmente di un anello 35 di tenuta e il posizionamento dei canali 11 di distribuzione radiali ricavati sulla sua superficie superiore. Tali canali 11, come accennato, distribuiscono l’acqua in pressione al filtro 21.

In Fig. 4 si può osservare come è realizzato tale filtro 21 : esso comprende una zona centrale 36 sottostante a detto piattello 10 e provvista di una serie di microfori 37 ed una zona periferica 38 sulla quale, come vedremo nella descrizione del funzionamento della presente macchina, preme una porzione 45 di guarnizione 13 compresa tra la parte periferica 28 e la parte centrale 15 di detta guarnizione 13. Come accennato precedentemente nelle tre scanalature 27 sono ricavate tre guide 48 di inserimento delle ali radiali 26 del cestello: tali guide 48 comprendono ciascuna un primo tratto esterno 49 inclinato, sul quale scorre ciascuna ala 26, ed il secondo tratto interno 47 orizzontale, sul quale poggia ciascuna ala 26.

In Fig. 5 è illustrata la valvola 33 di sfiato o microperdita. Tale valvola 33 comprende una sede 46 che alloggia una sfera 40 e che è provvista di un’apertura superiore 41 e di un’apertura inferiore 42. Come si vede la parte superiore di detta sede 46 è a sezione troncoconica e presenta internamente degli intagli 43. Quando nel circuito 39 scorre dell’acqua in pressione la sfera 40 è spinta verso l’alto in modo da chiudere l’apertura superiore 41, come in figura.

Tuttavia, grazie agli intagli 43 si avrà sempre un piccolo trafilamento di acqua in pressione che fuoriesce dall’apertura 41. Naturalmente, quando non si ha passaggio di acqua in pressione nel circuito 39, la sfera 40 si abbassa in modo da chiudere l’apertura inferiore 42. Allo scopo di recuperare l’acqua di condensa che inevitabilmente si crea durante le fasi di sfiato, tale valvola 33 è alloggiata all’interno di una camicia 50, dalla quale tale acqua di condensa viene re-inviata al serbatoio 30 attraverso un adeguato condotto 51 di ricircolo.

Per comprendere il funzionamento della presente macchina da caffè si confrontino le Figg. 1, 2 e 4: il cestello portafiltro 20 riempito di caffè viene introdotto dal basso all’interno della sede 19 mediante inserimento delle ali radiali 26 nelle relative scanalature 27 di detta sede 19 e viene ruotato nel senso della freccia S di Fig. 4 in modo che dette ali 26 percorrano i tratti inclinati 49 delle guide 48, provocando un sollevamento del cestello 20, fino a giungere ai tratti finali orizzontali 47 di dette guide 48; a questo punto si aziona la pompa 31 per inviare l’acqua dal serbatoio 30 all’apertura 34 di ingresso nella camera 1; mano a mano che la camera 1 si riempie, la pressione dell’acqua sulla guarnizione 13 deformabile elasticamente aumenta, quindi la porzione 45 di detta guarnizione 13 si abbassa fino ad entrare in contatto con la parte superiore periferica del filtro 21, come appare evidente dalla Fig. 2. Tale abbassamento è il risultato di una deformazione elastica di detta porzione 45 della guarnizione 13, infatti la parte centrale 15 e la parte periferica 28 sono bloccate in posizione rispettivamente tra il piattello 10 e la base 12 dell’alloggiamento e tra le flange 16 e 23. Durante questa deformazione della guarnizione 13 l’acqua calda continua ad entrare nella camera 1 e anche nel condotto 3 del dispositivo 2 di erogazione. La molla 8 della valvola 4 di erogazione è tarata per comprimersi ad una pressione maggiore rispetto a quella necessaria per deformare la guarnizione 13, quindi quando detta deformazione è completata e si raggiunge nella camera 1 una certa pressione, la molla 8 si comprime e l’otturatore 6 si abbassa aprendo il condotto 3; l’acqua calda in pressione passa attraverso il foro 29 della sede cilindrica 9 è giunge assialmente sul piattello 10, dal quale si distribuisce radialmente sul filtro 20 mediante i canali 11. A questo punto inizia la produzione di infuso di caffè dall’apertura 25 sottostante al cestello pòrtafiltro 20.

Quando la produzione dell’infuso di caffè è terminata si toglie il cestello portafiltro 20 mediante un movimento rotatorio e di abbassamento contrario al precedente. Prima però di procedere all’estrazione di detto cestello 20 è necessario che il dispositivo 2 interrompa l’erogazione di acqua a detto cestello 20 e la guarnizione 13 torni nella configurazione di Fig. 1, cessando di premere ed esercitare una pressione sul filtro 21. A questo scopo interviene la valvola 33 di microperdita, infatti come accennato in precedenza tale valvola attraverso gli intagli 43 di cui è provvista garantisce sempre un piccolo trafilamento di acqua dalla sua apertura superiore 41, quindi nel momento in cui viene spenta la pompa 30 di aspirazione dell’acqua la pressione all’interno della camera 1 comincia a scendere. Grazie a questa diminuzione di pressione consente, in primo luogo, alla molla 8 della valvola 4 di erogazione di riportare l’otturatore 6 verso la posizione iniziale di chiusura del condotto 3 e consente, successivamente, il ritorno elastico della guarnizione 13 dalla posizione di Fig. 2 alla posizione di Fig. 1. A questo punto il cestello portafiltro 20 può essere comodamente estratto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina da caffè comprendente una camera superiore (1) alimentata con acqua calda in pressione ed almeno una sede inferiore (19) recante degli elementi di alloggiamento e sostegno (27, 48) di un cestello (20) provvisto di filtro (21), caratterizzata dal fatto che comprende dei mezzi (13) a tenuta che separano il cestello (20) dalla camera (1) e sono associati ad un dispositivo (2) alloggiato in detta camera (1) per l’erogazione di acqua in pressione a detto cestello (20), essendo, in una fase di aumento della pressione nella camera (1), detti mezzi (13) a tenuta atti a esercitare una pressione su detto cestello '(20) sigillandolo in posizione e detto dispositivo (2) atto ad erogare acqua in pressione a detto filtro (21) ed essendo, in una fase di diminuzione di pressione in detta camera (1), detto dispositivo (2) atto ad interrompere l’erogazione di acqua a detto filtro (21) e detti mezzi (13) atti ad interrompere la pressione su detto cestello (20), consentendone l’eventuale estrazione dalla relativa sede (19).
2. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi a tenuta sono costituiti da una guarnizione (13) in materiale deformabile elasticamente comprendente una parte centrale (15) inserita in detto dispositivo (2) di erogazione e provvista di almeno un foro passante (14); una parte periferica (28) fissata tra due flange (16, 23) di assemblaggio rispettivamente di detta camera (1) e di detta sede (19) ad una struttura (18) di supporto ed una porzione intermedia (45) atta a esercitare una pressione su una zona periferica (38) di detto filtro (21).
3. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende dei mezzi (33) di sfiato che consentono al dispositivo (2) di erogazione di interrompere l’alimentazione di acqua al filtro (21) e alla parte intermedia (45) di detta guarnizione (13) di cessare la pressione su detta zona periferica (38) del filtro (21).
4. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta sede (19) comprende sulle pareti laterali interne delle scanalature (27) nelle quali sono ricavate delle guide (48) nelle quali si inseriscono e poggiano delle ali radiali (26) ricavate lateralmente a detto cestello (20).
5. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (2) di erogazione comprende un condotto (3) sostanzialmente verticale chiuso inferiormente da una valvola (4) di erogazione comprendente dei mezzi elastici (8) di richiamo atti a consentire la sua apertura ad una pressione nella camera (1) maggiore rispetto a quella di deformazione elastica della porzione intermedia (45) della guarnizione (13).
6. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta valvola (14) è alloggiata in una sede cilindrica (9) provvista inferiormente di un foro passante (29) e fissata in modo amovibile in un relativo alloggiamento (5).
7. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo (2) di erogazione comprende inferiormente un piattello (10) di distribuzione dell’acqua in pressione al filtro (21) del cestello (20).
8. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto piattello (10) comprende superiormente una serie di canali (11) radiali di distribuzione dell’acqua in pressione proveniente in direzione assiale da detta valvola (4) di erogazione.
9. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto alloggiamento (5) comprende inferiormente una base (12) a sezione maggiore cooperante con detto piattello (10) per serrare la parte centrale di guarnizione (13) provvista del foro passante (14).
10. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di sfiato comprendono una valvola (33) di microperdita a sfera collocata esternamente alla camera (1) in un circuito (39) di alimentazione di acqua calda.
11. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detta valvola (33) è racchiusa all’interno di una camicia (50) di raccolta dell’acqua di condensa.