BRPI0721484A2 - Elementos de moagem para um dispositivo de moinho de café e máquina de café compreendendo o dito dispositivo. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ELEMENTOS DE MOAGEM PARA UM DISPOSITIVO DE MOINHO DE CAFÉ E MÁQUI- NA DE CAFÉ COMPREENDENDO O DITO DISPOSITIVO".
DESCRIÇÃO 5 Campo Técnico
A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos em dispositi- vos para moer grãos de café, em particular projetados para máquinas para fazer café, tanto para uso doméstico e profissional quanto para uso como distribuidores automáticos de bebidas.
Estado da Técnica
Em algumas máquinas para fazer café, especialmente café ex- presso, um dispositivo de moagem é provido que mói uma dada quantidade de grãos de café no momento em que o suprimento da bebida é requerido. Dispositivos de moagem tipicamente compreendem dois elementos de moa- 15 gem, cada um tendo um moinho, isto é, um elemento provido com uma su- perfície ativa provida com dentes de forma apropriada. Os dentes dos dois moinhos opostos, que apresentam um movimento rotativo relativo, pulveri- zam os grãos de café que são alimentados para o espaço definido entre as duas superfícies ativas opostas dos moinhos. Em alguns casos, esses ele- 20 mentos são definidos como "moinho" e "contramoinho", o primeiro sendo tipicamente rotativo e o segundo tipicamente fixo. No contexto da presente descrição e reivindicações em anexo, por outro lado, o termo "moinho" indi- ca, em um amplo sentido, um elemento tendo uma superfície de moagem ativa, a despeito de se ela é fixa ou rotativa.
Um exemplo do dispositivo de moagem de café projetado para
uso em máquinas desse tipo é descrito em US-A-5.518.190. Nesse dispositi- vo, um primeiro moinho compreende uma armação cônica girando ao redor do seu próprio eixo geométrico, inserida dentro de um segundo moinho ou contramoinho fixo, que tem duas superfícies cônicas com inclinações opos- tas.
Descrito em EP-A-1.065.962 está um dispositivo diferente para moer grãos de café, particularmente projetado para máquinas para fazer ca- fé expresso. Nesse dispositivo, dois moinhos são planejados, um fixo e o outro rotativo, formados por dois elementos substancialmente semelhantes a disco, com superfícies de moagem dentadas com desenvolvimento substan- cialmente cônico.
5 Em US-A-2005/0279219 e em EP-A-1.493.368, um dispositivo
de moagem é descrito compreendendo dois elementos de moagem, cada um dos quais compreende uma armação de moagem (moinho móvel e moi- nho fixo ou moinho e contramoinho) de forma anular ou similar a um disco, no qual as dentições de moagem são providas. Os dois elementos são ajus- 10 tados opostos um ao outro e o café na forma de grãos é alimentado para o espaço entre os ditos elementos de moagem para serem quebrados e redu- zidos a pó.
Em geral, os moinhos, quer eles sejam feitos de material cerâ- mico ou de metal, são fixados em suportes feitos de material plástico, que 15 são, por sua vez, aprisionados em partes fixas da máquina ou se não aos elementos de rotação. Em geral, um dos dois moinhos será transportado por um suporte girando por meio de um redutor de motor, enquanto que o outro moinho é normalmente transportado por um suporte que pode ser ajustado pelo usuário para modificar a distância entre os moinhos e, dessa maneira, 20 aumentar ou diminuir as dimensões dos grânulos do produto moído. A dis- tância entre os moinhos deve ser fixada com extrema precisão, desde que a qualidade da bebida que é obtida através da infusão do café depende das dimensões dos grânulos do café moído.
Por outro lado, a produção e a montagem dos componentes de um dispositivo de moagem devem ser operações simples e baratas. Essa exigência está claramente em contraste com essa de ter alta precisão de montagem, sobre a qual a precisão do posicionamento mútuo do moinho e contramoinho depende.
US-A-4.203.558 descreve um moedor de cereal doméstico inclu- indo um moinho manualmente rotativo e um moinho estacionário. O moinho estacionário tem uma cavidade traseira na qual uma inserção de metal ou plástico é fundida na cavidade do moinho estacionário. WO-A-9623437 descreve um aparelho de preparação de café incluindo um eixo de moagem sustentando uma lâmina de moagem. O eixo de moagem é conectado na lâmina de moagem por um alojamento. O eixo de moagem, o alojamento e a lâmina de moagem são formados por um mé- 5 todo de moldagem da inserção. Esse método permite que o eixo de moagem feito de metal e a lâmina de aço inoxidável sejam presos por um molde, des- sa maneira permitindo que um material plástico que forma o alojamento seja injetado ao redor do eixo e da porção central da lâmina.
Objetivos e sumário da invenção De acordo com um aspecto particular, um objetivo da presente
invenção é prover um elemento de moagem para um dispositivo para moer grãos de café que superará totalmente ou em parte os problemas evidencia- dos acima.
De acordo com um aspecto adicional de uma modalidade, uma 15 finalidade da presente invenção é proporcionar um elemento de moagem que seja fácil e econômico para produzir e fácil e simples para montar, mas que ao mesmo tempo possibilite que tolerâncias limitadas e, portanto, alta precisão de montagem, sejam obtidas para garantir uma boa qualidade do café moído.
De acordo com um aspecto adicional, a invenção refere-se a um
dispositivo de moagem que compreende elementos de moagem que são fáceis e economicamente vantajosos para produzir e simples para montar e possibilitará uma alta precisão dimensional.
De acordo com ainda um aspecto adicional, a finalidade da pre- sente invenção é prover um método economicamente vantajoso para a pro- dução de elementos de moagem, em particular para moer grãos de café, com alta precisão dimensional.
Em uma modalidade, a invenção planeja um elemento de moa- gem compreendendo um moinho com uma superfície de moagem, formando um bloco único moldado junto com um suporte feito de material plástico a- brangendo o moinho. Substancialmente, a invenção é baseada na idéia de produzir, através da técnica de moldagem conjunta, um único bloco constitu- ído pelo suporte plástico e pela armação do próprio moinho, na qual as den- tições de moagem são providas. O moinho pode ser feito de material cerâ- mico, de metal ou de qualquer material de resistência adequada e compatibi- lidade com produtos alimentícios.
5 A fim de garantir uma fixação eficaz e segura entre o material
plástico e a inserção feita de metal, cerâmica ou algum outro material, que forma a armação do moinho, de acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, a armação do moinho compreende uma pluralidade de projeções de fixação, ou se não uma pluralidade de cortes inferiores, que podem tam- 10 bém ser obtidos, por exemplo, através de furos, depressões ou áreas rebai- xadas feitas na armação do moinho. O tipo de configurações do recurso de fixação estável entre a armação do moinho e o bloco feito de material plásti- co que formam o suporte depende também do material com o qual a arma- ção do moinho é feita.
Em uma modalidade particularmente vantajosa da invenção, o
moinho tem uma forma substancialmente similar a um disco com uma denti- ção frontal. Os elementos de moagem são dispostos no dispositivo de moa- gem em uma tal maneira de modo a apresentar as superfícies de moagem dos moinhos com as dentições respectivas opostas entre si. Nesse caso, o 20 uso da técnica de moldagem conjunta para a produção do bloco compreen- dendo o moinho e o suporte feito de material plástico, por outro lado, possibi- lita que vantagens particulares sejam atingidas à medida em que é possível controlar e garantir diretamente na etapa de produção pela moldagem con- junta o paralelismo entre o plano do moinho, isto é, o plano da superfície de 25 moagem, e o mancai axial provido no dispositivo de moagem.
Em algumas modalidades, o material plástico forma, além do suporte para o moinho, também um elemento de transmissão mecânico, tal como a dentição para ajustar a distância entre dois moinhos de uma unidade de moagem, ou se não, o eixo acionado que recebe o movimento do motor do moinho e aciona o elemento de moagem em rotação.
Aspectos vantajosos adicionais e modalidades da invenção se- rão descritos no que segue com referência a um exemplo de modalidade e são apresentados nas reivindicações em anexo.
De acordo com um aspecto diferente, a invenção refere-se a um método para a produção através da moldagem conjunta de um elemento de moagem, por exemplo, um moinho ou contramoinho, para um dispositivo para moer grãos de café.
Breve Descrição dos Desenhos
Um melhor entendimento da invenção surgirá a partir da descri- ção seguinte e dos desenhos anexos, que mostram uma modalidade não limitadora prática da invenção. Mais em particular, nos desenhos:
a figura 1 é uma seção transversal axial de um dispositivo de
moagem com moinhos planos,
a figura 2 é uma seção transversal axial do elemento de moa- gem fixo superior,
a figura 3 é uma vista de acordo com Ill-Ill do elemento de moa- gem da figura 2,
a figura 4 é uma vista lateral do elemento de moagem inferior ro- tativo,
a figura 5 é uma vista plana de acordo com V-V da figura 4, a figura 6 é uma seção transversal de acordo com Vl-Vl da figu-
ra 5 e
a figura 7 é um diagrama ilustrando o método de fabricação de um elemento de moagem de acordo com a invenção.
Descrição Detalhada de uma Modalidade da Invenção Ilustrado na figura 1, e como um todo representado por 1, está um dispositivo de moagem que compreende elementos de moagem feitos de acordo com a invenção.
Em esboço amplo, no exemplo ilustrado, o dispositivo de moa- gem 1 é substancialmente feito como descrito em US-A-2005/0279219. Ele é um dispositivo de moagem com moinhos planos semelhantes a disco. O dis- 30 positivo 1 compreende um alojamento ou sede 3 substancialmente fixo em uma estrutura de sustentação (não-ilustrada) da máquina, na qual um pri- meiro elemento de moagem 5 é ajustado, cuja estrutura será descrita em mais detalhes no que segue com referência às figuras 2 e 3. O elemento de moagem 5 compreende um suporte 7 e uma armação de moagem similar a um disco ou moinho 9 feita de material cerâmico ou de metal.
Também alojado na sede 3 está um segundo elemento de moa- 5 gem 11, cuja estrutura será descrita em mais detalhes no que segue, com referência específica às figuras 4, 5 e 6. Ele compreende um suporte 13 feito de material plástico e uma armação de moagem similar a um disco ou moi- nho 15 feito de material cerâmico ou de metal.
O elemento de moagem 11 é sustentado na sede 3 através de um mancai axial 17 e um mancai radial 19. O suporte 13 do elemento de moagem 11 tem uma haste 21, fabricada na qual está a sede para o anel interno do mancai 19, que é oca para possibilitar a passagem de um fuso 23, no qual um trado 25 é fixado, que se projeta através do espaço vazio entre os dois moinhos 9 e 15 ascendentemente, dentro de um funil alimentador (não-mostrado), no qual o café fica contido na forma de grãos que devem ser gradualmente alimentados para os elementos de moagem 3 e 11 para serem reduzidos a pó. A haste 21 tem uma chaveta externa, visível em parti- cular na figura 4 e indicada nela por 21A, formando parte de um acoplamen- to acanalado entre a haste 21 e uma engrenagem 25, que recebe o seu mo- vimento de um motor elétrico 27 através de uma rosca (não-ilustrada) en- grenando com a dentição da engrenagem 25.
Provido entre a haste 21 e o fuso 23 coaxial com eles está um acoplamento de torção que pode ser obtido, por exemplo, com um perfil a- canalado, com uma seção transversal não circular do fuso 23 e do furo axial (ou de partes do mesmo) da haste 21 ou em alguma outra maneira adequa- da.
Indicada, além do mais, como um todo por 29 na figura 1 está a descarga do pó de café para uma unidade de infusão de um tipo por si pró- pria conhecida e não-mostrada.
Com referência às figuras 2 e 3, a estrutura do elemento de mo-
agem superior 5 será agora descrita em maiores detalhes. O dito elemento de moagem superior 5 tem um flange 31, no qual é provida uma dentição 33 engrenando com uma roda de pinhão de um dispositivo para ajustar a dis- tância entre os elementos de moagem 5 e 11. O ajuste é obtido em uma maneira conhecida concedendo uma rotação no elemento 5 ao redor do seu eixo geométrico A-A. Provido no suporte 7 feito de material plástico do ele- 5 mento de moagem 5 está um filete 35, que engata em um filete correspon- dente 37 feito na sede 3, de modo que a rotação através de um pequeno ângulo do elemento de moagem 5 ao redor do seu próprio eixo geométrico causa um deslocamento do mesmo ao longo do eixo geométrico A-A, a fim de causar uma aproximação mútua ou recessão dos moinhos 9 e 15 dos 10 elementos de moagem 5 e 11.
Pode ser observado, em particular na figura 2, que o moinho 9, que é vantajosamente fabricado de material cerâmico sinterizado, mas pode também ser alternativamente feito de metal, e na superfície frontal do qual (visível na figura 3) a dentição 9A para moagem é provida, é englobado na massa de material plástico que forma o suporte 7. O moinho 9 tem uma su- perfície lateral substancialmente cilíndrica 9B, abrangida pelo material plásti- co que forma o suporte 7, e feitas ao longo da dita superfície lateral cilíndrica 9B estão projeções 9C que formam cortes inferiores, ao redor dos quais o material plástico 7 é feito para solidificar na etapa de moldagem conjunta. O material plástico que forma o suporte 7 adere intimamente não somente na superfície 9B e nas projeções 9C que formam os cortes inferiores, mas tam- bém na superfície traseira 9D da armação do moinho 9. Além da superfície frontal na qual as dentições 9A são providas, também a superfície cilíndrica interna 9E da armação do moinho 9 permanece livre, definindo a passagem para a entrada dos grãos de café.
O acoplamento entre o suporte feito de material plástico 7 e a armação do moinho 9 é obtido pela moldagem conjunta, inserindo a arma- ção do moinho 9 previamente formada (por exemplo, pela sinterização de um material cerâmico, pela usinagem com remoção de lascas iniciando de 30 um bloco de metal ou em alguma outra maneira adequada) dentro de uma matriz, que na figura 7 é esboçada muito esquematicamente e indicada por
S. A matriz é subsequentemente fechada de modo a definir o espaço que será cheio com o material plástico derretido que é para formar o suporte 7.
A superfície ativa na qual as dentições de moagem 9A são feitas e possivelmente a superfície cilíndrica interna 9E da armação do moinho 9 podem ser apropriadamente protegidas durante a etapa de moldagem con- 5 junta.
Pela moldagem conjunta do suporte feito de material plástico 7 na armação do moinho 9, um acoplamento íntimo estável e duradouro é ob- tido entre os dois componentes, sem qualquer necessidade de prosseguir para a sua montagem, como ocorre atualmente com moinhos de um tipo 10 conhecido, que exigem uma montagem manual do moinho 9 no suporte plástico. Deve ser observado que, enquanto a montagem do moinho 9 no suporte 7 em sistemas tradicionais é realizada manualmente, a inserção do moinho 9 pré-formado dentro da matriz, na qual o material plástico para a formação do suporte 7 será injetado, pode ser facilmente automatizada, de 15 modo que na prática uma economia substancial devido à economia do traba- lho para a montagem do dispositivo de moagem 1 é obtida.
Além disso, a moldagem conjunta garante uma alta precisão di- mensional e em particular tolerâncias reduzidas com relação à posição do plano de moagem (entendido como o plano tangencial à superfície ativa 9A 20 da armação de moagem 9) e as outras partes (em particular, o filete 35) do suporte 7, que definem a posição do elemento de moagem 5 na sede 3 na qual o último é montado. Tudo isso resulta em uma alta qualidade de moa- gem.
O moinho 9 apresenta uma elevada dureza graças ao tipo de 25 material com o qual ele é formado e a sua seção transversal relativamente grossa. O acoplamento pela moldagem conjunta entre a armação rígida do moinho 9 e o suporte feito de material plástico 7 garante uma alta estabilida- de de forma para o suporte 7 feito de material plástico, obtido graças ao a- coplamento íntimo entre os dois componentes 9 e 7, que, no lugar disso, não 30 pode ser garantido pelo acoplamento mecânico tradicional entre o moinho e o suporte dos elementos de moagem tradicionais.
As mesmas vantagens mencionadas acima são encontradas na fabricação pela moldagem conjunta do elemento de moagem inferior 11, cuja estrutura será agora descrita em mais detalhes com referência às figuras 4 a
6.
O elemento de moagem inferior 11 compreende, como mencio- nado previamente, um suporte feito de material plástico 13, envolvida no qual pela moldagem conjunta está a armação do moinho 15, cuja superfície ativa, equipada com as dentições de moagem, é indicada por 15A. A super- fície 15A fica oposta à superfície 9A do moinho superior 9. Também o moi- nho 15 tem uma superfície lateral substancialmente cilíndrica indicada por 15B, ao longo do desenvolvimento da qual cortes inferiores 15C são feitos de modo que o material plástico que forma o suporte 13 vem para abranger e circundar intimamente pelo menos parte da superfície cilíndrica 15B que se ajusta ao redor dos cortes inferiores 15C para obter uma fixação mútua es- tável e duradoura entre a armação do moinho 15 e o suporte 13. Finalmente, indicada por 15D está a superfície traseira da armação do moinho 15, com a qual o material plástico que forma o suporte 13 novamente entra em contato íntimo.
Também a haste 21 é feita na etapa de moldagem conjunta a- través do mesmo material plástico que forma a porção similar a um disco do 20 suporte 13 circundando a armação de moagem 15. Na figura 6 também o furo vazado 21B, através do qual o fuso 23 é inserido e obrigado a passar, é ilustrado em detalhes. Indicada por 21C está uma sede, por exemplo, de forma hexagonal, na qual uma porção do fuso 23 tendo uma forma corres- pondente engata para obter um acoplamento de torção entre o suporte 13 e 25 o próprio fuso.
A fabricação do elemento de moagem inferior 11 pela técnica de moldagem conjunta possibilita que vantagens sejam obtidas similares às referidas acima com referência ao elemento de moagem superior 5. Além do mais, nesse caso, uma vantagem adicional é atingida em termos de precisão
dimensional, com relação ao paralelismo entre o plano de moagem (entendi- do como um plano tangencial à superfície 15A) e a superfície do plano tra- seiro 13A (figura 6) do suporte 13, em uma posição correspondendo com a qual o elemento de moagem 11 repousa no mancai axial 17.
O processo de moldagem conjunta do elemento de moagem in- ferior 11 é similar ao que foi esquematicamente ilustrado previamente para o elemento de moagem superior 5: a armação do moinho 15 é inserida na ma- 5 triz, depois de proteção anterior da superfície 15A se requerido, a matriz é fechada e a seguir o material plástico derretido é injetado que, pela solidifi- cação, forma o suporte 13 que abrange intimamente as superfícies da arma- ção do moinho 15.
Entende-se que o desenho mostra apenas um exemplo, provido 10 meramente como uma modalidade prática da invenção, que pode variar nas formas e disposição, sem, por outro lado, se afastar do escopo da idéia que fundamenta a invenção. A presença possível de números de referência nas reivindicações em anexo meramente tem a finalidade de facilitar a leitura das reivindicações com referência à descrição e aos desenhos e, de forma al- 15 guma, limita o escopo de proteção representado pelas reivindicações.
Claims (19)
1. Dispositivo de moagem de café acionado a motor, incluindo: um primeiro elemento de moagem com um primeiro moinho tendo uma su- perfície de moagem e um segundo elemento de moagem com um segundo moinho tendo uma superfície de moagem; caracterizado pelo fato de que cada um dos ditos primeiro e segundo moinhos forma um único bloco mol- dado junto com um suporte respectivo feito de material plástico, em que os ditos moinhos são lateralmente abrangidos pelo dito material plástico que forma os suportes respectivos.
2. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 1, em que cada moinho é revestido lateralmente e em uma face oposta à superfície de moagem respectiva com o dito material plástico que forma o suporte res- pectivo.
3. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que os ditos moinhos e o dito material plástico são intimamente conec- tados pelo acoplamento de forma.
4. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dito moinho é fei- to de material cerâmico.
5. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito moinho é feito de metal.
6. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada moinho tem uma pluralidade de projeções de fixação embutidas no material plástico do suporte respectivo.
7. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada moinho com- preende cortes inferiores de fixação nos quais o dito material plástico que forma o suporte respectivo adere intimamente.
8. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os ditos moinhos têm uma forma similar a um disco.
9. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 8, em que os ditos moinhos têm dentição frontal respectiva.
10. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, em que o dito material plástico que forma pelo menos um dos ditos suportes também forma um elemento de transmissão mecânico para girar o elemento de moagem respectivo com relação a um alojamento substancialmente fixado com relação a uma estrutura de susten- tação.
11. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 10, em que o material plástico que forma ambos os ditos suportes ainda forma um elemento de transmissão mecânico respectivo para girar o elemento de moagem respectivo com relação ao alojamento.
12. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, em que o dito elemento de transmissão mecânico é uma dentição de engrenagem.
13. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 12, em que a dita dentição de engrenagem é formada em um flange e é subs- tancialmente coaxial com o moinho respectivo.
14. Dispositivo de moagem, de acordo com uma ou mais das reivindicações 10 a 13, em que o dito elemento de transmissão mecânico é um eixo para acionar o elemento de moagem respectivo para rotação.
15. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 14, em que o dito eixo é coaxial com o moinho respectivo e se estende da su- perfície traseira oposta à superfície de moagem.
16. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, em que o dito eixo é conectado em um motor acionando o dito eixo e o moinho correspondente para rotação.
17. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 10,11 ou 12, em que o dito elemento de transmissão mecânico é provido para ajustar a distância entre o primeiro e o segundo elementos de moagem.
18. Dispositivo de moagem, de acordo com a reivindicação 17, em que o material plástico que forma o dito elemento de transmissão ainda forma um filete que engata em um filete correspondente provido em uma sede onde os ditos elementos de moagem estão alojados.
19. Máquina de café compreendendo um dispositivo de moagem de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 18.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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