BRPI0721484B1 - Elementos de moagem para um dispositivo de moinho de café e máquina de café compreendendo o dito dispositivo. - Google Patents

Elementos de moagem para um dispositivo de moinho de café e máquina de café compreendendo o dito dispositivo. Download PDF

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BRPI0721484B1
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Description

(54) Título: ELEMENTOS DE MOAGEM PARA UM DISPOSITIVO DE MOINHO DE CAFÉ E MÁQUINA DE CAFÉ COMPREENDENDO O DITO DISPOSITIVO.
(51) Int.CI.: A47J 31/42 (30) Prioridade Unionista: 14/11/2006 IT FI2006 A 000281 (73) Titular(es): KONINKLIJKE PHILIPS Ν. V.
(72) Inventor(es): GIANNI REMO (85) Data do Início da Fase Nacional: 14/05/2009
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ELEMENTOS DE MOAGEM PARA UM DISPOSITIVO DE MOINHO DE CAFÉ E MÁQUINA DE CAFÉ COMPREENDENDO O DITO DISPOSITIVO.
DESCRIÇÃO
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos em dispositivos 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 expresso, 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 moa15 gem, cada um tendo um moinho, isto é, um elemento provido com uma superfície ativa provida com dentes de forma apropriada. Os dentes dos dois moinhos opostos, que apresentam um movimento rotativo relativo, pulverizam os grãos de café que são alimentados para o espaço definido entre as duas superfícies ativas opostas dos moinhos. Em alguns casos, esses ele20 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 indica, 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 dispositivo, 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 opos30 tas.
Descrito em EP-A-1.065.962 está um dispositivo diferente para moer grãos de café, particularmente projetado para máquinas para fazer ca2 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 substancialmente cônico.
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 moinho 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 ajus10 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 reduzidos a pó.
Em geral, os moinhos, quer eles sejam feitos de material cerâmico ou de metal, são fixados em suportes feitos de material plástico, que 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, aumentar ou diminuir as dimensões dos grânulos do produto moído. A distância 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 inclu30 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 mé5 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, dessa 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 evidenciados acima.
De acordo com um aspecto adicional de uma modalidade, uma 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 pre25 sente invenção é prover um método economicamente vantajoso para a produção de elementos de moagem, em particular para moer grãos de café, com alta precisão dimensional.
Em uma modalidade, a invenção planeja um elemento de moagem compreendendo um moinho com uma superfície de moagem, formando um bloco único moldado junto com um suporte feito de material plástico abrangendo o moinho. Substancialmente, a invenção é baseada na idéia de produzir, através da técnica de moldagem conjunta, um único bloco constitu4 ído pelo suporte plástico e pela armação do próprio moinho, na qual as dentições de moagem são providas. O moinho pode ser feito de material cerâmico, de metal ou de qualquer material de resistência adequada e compatibilidade com produtos alimentícios.
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 também ser obtidos, por exemplo, através de furos, depressões ou áreas rebaixadas 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 plástico que formam o suporte depende também do material com o qual a armação do moinho é feita.
Em uma modalidade particularmente vantajosa da invenção, o moinho tem uma forma substancialmente similar a um disco com uma dentição frontal. Os elementos de moagem são dispostos no dispositivo de moagem em uma tal maneira de modo a apresentar as superfícies de moagem dos moinhos com as dentições respectivas opostas entre si. Nesse caso, o uso da técnica de moldagem conjunta para a produção do bloco compreendendo o moinho e o suporte feito de material plástico, por outro lado, possibilita que vantagens particulares sejam atingidas à medida em que é possível controlar e garantir diretamente na etapa de produção pela moldagem conjunta o paralelismo entre o plano do moinho, isto é, o plano da superfície de moagem, e o mancal 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 serão 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 descrição 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 moagem fixo superior, a figura 3 é uma vista de acordo com lll-lll do elemento de moa15 gem da figura 2, a figura 4 é uma vista lateral do elemento de moagem inferior rotativo, 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 VI-VI da figu20 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 25 um dispositivo de moagem que compreende elementos de moagem feitos de acordo com a invenção.
Em esboço amplo, no exemplo ilustrado, o dispositivo de moagem 1 é substancialmente feito como descrito em US-A-2005/0279219. Ele é um dispositivo de moagem com moinhos planos semelhantes a disco. O dis30 positivo 1 compreende um alojamento ou sede 3 substancialmente fixo em uma estrutura de sustentação (não-ilustrada) da máquina, na qual um primeiro 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 moa5 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 moinho 15 feito de material cerâmico ou de metal.
O elemento de moagem 11 é sustentado na sede 3 através de 10 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 particular na figura 4 e indicada nela por 21A, formando parte de um acoplamento acanalado entre a haste 21 e uma engrenagem 25, que recebe o seu mo20 vimento de um motor elétrico 27 através de uma rosca (não-ilustrada) engrenando 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 acanalado, 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 adequada.
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 própria conhecida e não-mostrada.
Com referência às figuras 2 e 3, a estrutura do elemento de moagem 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 distância 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 ele5 mento de moagem 5 está um filete 35, que engata em um filete correspondente 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 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 superfície lateral substancialmente cilíndrica 9B, abrangida pelo material plástico 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 também 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 armação do moinho 9 previamente formada (por exemplo, pela sinterização de um material cerâmico, pela usinagem com remoção de lascas iniciando de 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 con5 junta.
Pela moldagem conjunta do suporte feito de material plástico 7 na armação do moinho 9, um acoplamento íntimo estável e duradouro é obtido entre os dois componentes, sem qualquer necessidade de prosseguir para a sua montagem, como ocorre atualmente com moinhos de um tipo 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 modo que na prática uma economia substancial devido à economia do trabalho para a montagem do dispositivo de moagem 1 é obtida.
Além disso, a moldagem conjunta garante uma alta precisão dimensional e em particular tolerâncias reduzidas com relação à posição do plano de moagem (entendido como o plano tangencial à superfície ativa 9A 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 moagem.
O moinho 9 apresenta uma elevada dureza graças ao tipo de 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 estabilidade de forma para o suporte 7 feito de material plástico, obtido graças ao acoplamento íntimo entre os dois componentes 9 e 7, que, no lugar disso, não 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 mencio5 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 superfície 15A fica oposta à superfície 9A do moinho superior 9. Também o moinho 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 estável 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 através do mesmo material plástico que forma a porção similar a um disco do 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 correspondente engata para obter um acoplamento de torção entre o suporte 13 e 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 (entendido como um plano tangencial à superfície 15A) e a superfície do plano traseiro 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 inferior 11 é similar ao que foi esquematicamente ilustrado previamente para o elemento de moagem superior 5; a armação do moinho 15 é inserida na ma5 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 solidificação, forma o suporte 13 que abrange intimamente as superfícies da armação do moinho 15.
Entende-se que o desenho mostra apenas um exemplo, provido 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 al15 guma, limita o escopo de proteção representado pelas reivindicações.

Claims (5)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo de moagem (1) de café acionado a motor, incluindo: um primeiro elemento (5) de moagem com um primeiro moinho (9) tendo uma superfície de moagem e um segundo elemento (11) de moagem com um
    5 segundo moinho (15) tendo uma superfície de moagem; caracterizado por cada um dos ditos primeiro e segundo moinhos formar um único bloco moldado junto com um suporte (7, 13) respectivo feito de material plástico, em que os ditos moinhos (9, 15) são lateralmente abrangidos pelo dito material plástico que forma os suportes respectivos.
    10 2. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada moinho (9, 15) ser revestido lateralmente e em uma face oposta à superfície de moagem respectiva com o dito material plástico que forma o suporte (7, 13) respectivo.
    3. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 1
    15 ou 2, caracterizado pelos ditos moinhos (9, 15) e o dito material plástico serem intimamente conectados pelo acoplamento de forma.
    4. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo dito moinho (9, 15) ser feito de material cerâmico.
    20 5. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo dito moinho (9, 15) ser feito de metal.
    6. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reinvindicações 1 a 5, caracterizado por cada moinho (9, 15) ter uma pluralidade de projeções de fixação embutidas no material plástico do suporte
    25 (7, 13) respectivo.
    7. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por cada moinho (9, 15) compreender cortes inferiores (9c) de fixação nos quais o dito material plástico que forma o suporte respectivo adere intimamente.
    30 8. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelos ditos moinhos (9, 15) terem uma forma similar a um disco.
    Petição 870180036841, de 04/05/2018, pág. 5/10
    9. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelos ditos moinhos terem dentição (9a) frontal respectiva.
    10. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo dito material plástico que forma pelo
    5 menos um dos ditos suportes (7, 13) também formar um elemento de transmissão mecânico (25) para girar o elemento de moagem (9, 15) respectivo com relação a um alojamento substancialmente fixado com relação a uma estrutura de sustentação.
    11. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 10, 10 caracterizado pelo material plástico que forma ambos os ditos suportes (7, 13) ainda formar um elemento de transmissão mecânico (25) respectivo para girar o elemento de moagem (9, 15) respectivo com relação ao alojamento.
    12. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo dito elemento de transmissão mecânico ser uma
    15 dentição de engrenagem (25).
    13. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela dita dentição de engrenagem (25) ser formada em um flange (31) e é substancialmente coaxial com o moinho (9, 15) respectivo.
    14. Dispositivo de moagem (1), de acordo com qualquer uma das 20 reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo dito elemento de transmissão mecânico (25) ser um eixo para acionar o elemento de moagem (5, 15) respectivo para rotação.
    15. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo dito eixo ser coaxial com o moinho (9, 15) respectivo e se
    25 estende da superfície traseira oposta à superfície de moagem.
    16. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo dito eixo ser conectado em um motor acionando o dito eixo e o moinho (9, 15) correspondente para rotação.
    17. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 10,
    30 11 ou 12, caracterizado pelo dito elemento de transmissão mecânico (33) ser provido para ajustar a distância entre o primeiro e o segundo elementos de moagem (5, 15).
    Petição 870180036841, de 04/05/2018, pág. 6/10
    18. Dispositivo de moagem (1), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo material plástico que forma o dito elemento de transmissão ainda formar um filete (35) que engata em um filete correspondente (37) provido em uma sede onde os ditos elementos de moagem estão alojados.
    5 19. Máquina de café, caracterizada por compreender um dispositivo de moagem (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.
    Petição 870180036841, de 04/05/2018, pág. 7/10
    1/7
  2. 2/7
  3. 3/7 m
    cn
    LL·
  4. 4/7
  5. 5/7
    Q/7
    7/7
BRPI0721484-7A 2006-11-14 2007-11-07 Elementos de moagem para um dispositivo de moinho de café e máquina de café compreendendo o dito dispositivo. BRPI0721484B1 (pt)

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