ITTO20090080A1 - PERCOLATOR GROUP FOR THE PRODUCTION OF A BEVERAGE - Google Patents
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Description
“GRUPPO PERCOLATORE PER LA PRODUZIONE DI UNA BEVANDA†⠀ œ PERCOLATOR GROUP FOR THE PRODUCTION OF A BEVERAGEâ €
La presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo percolatore per la produzione di una bevanda. The present invention relates to a percolating unit for the production of a beverage.
In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo percolatore per la produzione di una bevanda e del tipo comprendente una coppa definente una semi-camera atta a ricevere, almeno in parte, un contenitore per una dose di un materiale anidro da infondere per realizzare la bevanda; un circuito di scarico comunicante con la coppa per lo scarico, verso l’esterno, della bevanda; ed un dispositivo emulsionatore alloggiato all’interno della coppa a monte del circuito di scarico. In particular, the present invention relates to a percolating unit for the production of a beverage and of the type comprising a cup defining a half-chamber suitable for receiving, at least in part, a container for a dose of an anhydrous material to be infused for make the drink; an unloading circuit communicating with the cup for discharging the drink towards the outside; and an emulsifying device housed inside the sump upstream of the exhaust circuit.
Nei gruppi percolatori del tipo sopra descritto à ̈ noto di impiegare, soprattutto nel caso in cui il materiale anidro sopra menzionato sia polvere di caffà ̈, un dispositivo emulsionatore disposto all’uscita della coppa ed atto a facilitare la produzione di una cosiddetta “crema†emulsionando fra loro la bevanda in uscita dal citato contenitore e l’aria originariamente presente all’interno del contenitore stesso. In percolating units of the type described above, it is known to use, especially in the case in which the anhydrous material mentioned above is coffee powder, an emulsifying device arranged at the outlet of the cup and able to facilitate the production of a so-called â € œcreamâ € by emulsifying together the drink coming out of the aforementioned container and the air originally present inside the container itself.
Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un gruppo percolatore del tipo sopra descritto, in cui il dispositivo emulsionatore sia non solo particolarmente efficiente, ma sia anche di semplice ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide a percolator assembly of the type described above, in which the emulsifier device is not only particularly efficient, but is also simple and economical to manufacture.
Secondo la presente invenzione viene fornito un gruppo percolatore per la produzione di una bevanda, secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 1. According to the present invention, a percolating unit is provided for the production of a beverage, according to what is disclosed in claim 1 and, preferably, in any of the subsequent claims directly or indirectly dependent on claim 1.
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:
la figura 1 illustra, in sezione assiale, una preferita forma di attuazione del gruppo percolatore della presente invenzione; Figure 1 illustrates, in axial section, a preferred embodiment of the percolating unit of the present invention;
la figura 2 illustra in scala ingrandita, in vista prospettica e parzialmente in sezione, una porzione del gruppo della figura 1; Figure 2 is an enlarged view, in perspective view and partially in section, of a portion of the unit of Figure 1;
la figura 3 illustra in sezione assiale ed in scala ingrandita un particolare delle figure 1 e 2; Figure 3 is an axial sectional view on an enlarged scale of a detail of Figures 1 and 2;
la figura 4 illustra in scala ingrandita un particolare della figura 3; e Figure 4 is an enlarged view of a detail of Figure 3; And
la figura 5 Ã ̈ analoga alla figura 4 ed illustra il particolare della figura 4 in una diversa configurazione operativa. Figure 5 is similar to Figure 4 and illustrates the detail of Figure 4 in a different operating configuration.
Nelle figure 1 e 2, con 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un gruppo percolatore per la produzione di una bevanda. In Figures 1 and 2, 1 indicates as a whole a percolating unit for the production of a beverage.
Il gruppo 1 comprende un telaio 2 scatolato alloggiante una coppa 3 di percolazione, la quale presenta un asse 4, una parete laterale 5 sostanzialmente cilindrica e coassiale all’asse 4 ed una parete 6 di fondo perpendicolare all’asse 4 ed alla parete laterale 5. La coppa 3 definisce, al proprio interno, una semi-camera 7 ed à ̈ montata in maniera girevole sul telaio 2 per ruotare, sotto la spinta di un motore 8, attorno ad un asse 9 sostanzialmente orizzontale e perpendicolare all’asse 4, tra una posizione di carico (figura 2), in cui la coppa 3 à ̈ disposta inclinata verso l’alto e con una propria apertura rivolta verso l’utilizzatore per ricevere una cialda 10 (figura 1) contenente una dose di caffà ̈ in polvere; una posizione di percolazione (non illustrata), in cui la coppa 3 à ̈ angolarmente spostata rispetto alla posizione di carico, ma permane disposta con l’apertura rivolta verso l’alto; ed una posizione di scarico (figura 1), in cui la coppa 3 à ̈ disposta con l’apertura rivolta verso il basso. The unit 1 comprises a boxed frame 2 housing a percolation cup 3, which has an axis 4, a side wall 5 substantially cylindrical and coaxial to the axis 4 and a bottom wall 6 perpendicular to the axis 4 and to the wall lateral 5. The cup 3 defines, internally, a semi-chamber 7 and is mounted in a rotatable manner on the frame 2 to rotate, under the thrust of a motor 8, around an axis 9 which is substantially horizontal and perpendicular to the axis 4, between a loading position (figure 2), in which the cup 3 is inclined upwards and with its own opening facing the user to receive a pod 10 (figure 1) containing a dose of ground coffee; a percolation position (not shown), in which the cup 3 is angularly displaced with respect to the loading position, but remains arranged with the opening facing upwards; and an unloading position (figure 1), in which the cup 3 is arranged with the opening facing downwards.
Il gruppo 1 comprende, inoltre, una doccia 11, la quale à ̈ disposta al disopra della coppa 3, presenta una semi-camera (non illustrata) atta a definire, con la semicamera 7, una camera di percolazione per una cialda 10 ed à ̈ mobile, sotto la spinta di un attuatore idraulico 12 supportato dal telaio 2, lungo un asse 13, che à ̈ coassiale all’asse 4 quando la coppa 3 à ̈ disposta nella posizione di percolazione. La doccia 11 à ̈ alimentabile, in modo noto, con acqua calda in pressione ed à ̈ mobile, sotto la spinta dell’attuatore idraulico 12 e lungo l’asse 13, tra una posizione sollevata di riposo (figura 1), in cui la doccia 11 à ̈ distaccata dalla coppa 3, ed una posizione abbassata operativa (non illustrata), in cui la doccia 11 si accoppia alla coppa 3 disposta nella sua posizione di percolazione per definire la citata camera di percolazione. The unit 1 also comprises a shower 11, which is arranged above the cup 3, has a semi-chamber (not shown) capable of defining, with the semi-chamber 7, a percolation chamber for a pod 10 and à It is mobile, under the thrust of a hydraulic actuator 12 supported by the frame 2, along an axis 13, which is coaxial to the axis 4 when the cup 3 is arranged in the percolation position. The shower 11 can be supplied, in a known way, with pressurized hot water and is mobile, under the thrust of the hydraulic actuator 12 and along the axis 13, between a raised rest position (figure 1), in wherein the shower 11 is detached from the cup 3, and a lowered operative position (not shown), in which the shower 11 is coupled to the cup 3 arranged in its percolation position to define the aforementioned percolation chamber.
Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, la coppa 3 à ̈ montata girevole sul telaio 2 tramite una piastra 14 di supporto, la quale presenta una forma parallelepipeda ed à ̈ solidale ad un perno 15 coassiale all’asse 9 e montato in maniera girevole sul telaio 2 per ruotare, insieme alla piastra 14 ed alla coppa 3, attorno all’asse 9 sotto la spinta del motore 8. According to what is illustrated in Figures 1 and 2, the cup 3 is rotatably mounted on the frame 2 by means of a support plate 14, which has a parallelepiped shape and is integral with a pin 15 coaxial to the axis 9 and mounted in a rotatable on the frame 2 to rotate, together with the plate 14 and the cup 3, around the axis 9 under the thrust of the motor 8.
Il gruppo 1 comprende, infine, un dispositivo espulsore 16, la cui funzione à ̈ quella di definire la semicamera 7 all’interno della coppa 3, di emulsionare la bevanda caffà ̈ in uscita dalla camera di percolazione sopra citata, e di spingere la cialda 10 esausta fuori dalla coppa 3, in concomitanza, e per effetto, della rotazione della coppa 3 attorno all’asse 9 al termine della fase di percolazione. Finally, group 1 comprises an ejector device 16, whose function is to define the half-chamber 7 inside the cup 3, to emulsify the coffee drink leaving the above-mentioned percolation chamber, and to push the wafer 10 exhausted out of cup 3, concomitantly and due to the rotation of cup 3 around axis 9 at the end of the percolation phase.
Secondo quanto illustrato nella figura 1, il dispositivo espulsore 16 comprende due camme 17 frontali, le quali sono portate dal telaio 2 in posizioni affacciate l’una all’altra, sono disposte da bande opposte della piastra 14 e presentano rispettive piste 18 svolgentesi ad anello attorno all’asse 9. As illustrated in Figure 1, the ejector device 16 comprises two front cams 17, which are carried by the frame 2 in positions facing each other, are arranged on opposite bands of the plate 14 and have respective unwinding tracks 18 in a ring around axis 9.
Il dispositivo espulsore 16 comprende, inoltre, una traversa 19, la quale à ̈ disposta banda opposta dell’asse 9 rispetto alla coppa 3, à ̈ perpendicolare all’asse 4 e presenta, a ciascuna propria estremità , un’appendice 20 cilindrica, che impegna in modo trasversalmente scorrevole la relativa pista 18. The ejector device 16 also comprises a crosspiece 19, which is arranged opposite the axis 9 with respect to the cup 3, is perpendicular to the axis 4 and has, at each its own extremity, an appendage 20 cylindrical, which engages the relative track 18 in a transversely sliding manner.
Il dispositivo espulsore 16 comprende, infine, un organo espulsore 21, il quale à ̈ illustrato, in particolare, nelle figure da 3 a 5 e comprende un piattello 22, che à ̈ coassiale all’asse 4, à ̈ montato scorrevole all’interno della coppa 3 ed incorpora un dispositivo emulsionatore 23. Finally, the ejector device 16 comprises an ejector member 21, which is shown, in particular, in Figures 3 to 5 and comprises a plate 22, which is coaxial to axis 4, is mounted slidingly to the ™ inside the cup 3 and incorporates an emulsifying device 23.
Secondo quanto illustrato nella figura 3, l’organo espulsore 21 comprende, inoltre, due aste 24 di guida, che si estendono parallelamente all’asse 4 da una superficie 25 piana del piattello 22 affacciata alla parete 6 di fondo della coppa 3 ed impegnano in modo scorrevole rispettivi fori (non illustrati) ricavati attraverso la parete 6 di fondo per collegare solidalmente il piattello 22 alla traversa 19. L’organo espulsore 21 comprende, infine, un filtro 26 solidalmente collegato, tramite una vite 27 impegnata in un foro 28 assiale passante del piattello 22, ad una superficie 29 del piattello 22 opposta alla superficie 25. According to what is illustrated in Figure 3, the ejector member 21 also comprises two guide rods 24, which extend parallel to the axis 4 from a flat surface 25 of the plate 22 facing the bottom wall 6 of the cup 3 and they engage in a sliding manner respective holes (not shown) obtained through the bottom wall 6 for integrally connecting the plate 22 to the crosspiece 19. Finally, the ejector member 21 comprises a filter 26 integrally connected, by means of a screw 27 engaged in a axial through hole 28 of the plate 22, to a surface 29 of the plate 22 opposite the surface 25.
Sulla superficie 29 à ̈ ricavata una cava 30 anulare, che à ̈ coassiale all’asse 4 ed à ̈ delimitata da una superficie di fondo 31 anulare e sostanzialmente piana, da una superficie laterale 32 interna cilindrica e da una superficie laterale 33 esterna cilindrica. Sulla superficie 29 à ̈, inoltre, ricavata una scanalatura 34 anulare circondante la cava 30 ed alloggiante una guarnizione 35 di tenuta, che sporge, a riposo, leggermente all’esterno di una costola 36 anulare di separazione della cava 30 dalla scanalatura 34. An annular slot 30 is obtained on the surface 29, which is coaxial to the axis 4 and is delimited by an annular and substantially flat bottom surface 31, by an internal cylindrical lateral surface 32 and by an external cylindrical lateral surface 33 . On the surface 29 there is also an annular groove 34 surrounding the groove 30 and housing a sealing gasket 35, which protrudes, at rest, slightly outside an annular rib 36 separating the groove 30 from the groove 34.
Il filtro 26 à ̈ un filtro a piattello circolare, il quale à ̈ coassiale all’asse 4 e presenta una porzione centrale 37 che à ̈ conformata a tronco di cono, à ̈ attraversata da un foro centrale assiale impegnato dalla vite 27 e si appoggia sulla estremità di un risalto 38 coassiale al foro 28 e definito dalla cava anulare 30 attorno al foro 28 stesso. Il filtro 26 a piattello comprende, inoltre, una porzione anulare periferica 39, la quale viene compressa dalla vite 27 a contatto della estremità della costola 36 in modo da comprimere assialmente la guarnizione 35; ed una porzione anulare intermedia 40, la quale à ̈ traforata ed à ̈ disposta affacciata alla cava 30 anulare. Filter 26 is a circular plate filter, which is coaxial to axis 4 and has a central portion 37 which is shaped like a truncated cone, is crossed by a central axial hole engaged by screw 27 and is it rests on the end of a projection 38 coaxial to the hole 28 and defined by the annular groove 30 around the hole 28 itself. The plate filter 26 further comprises a peripheral annular portion 39, which is compressed by the screw 27 in contact with the end of the rib 36 so as to axially compress the gasket 35; and an intermediate annular portion 40, which is perforated and is arranged facing the annular quarry 30.
La cava 30 anulare comunica con un circuito 41 di scarico della bevanda caffà ̈, il quale comprende due fori 42 (ma anche un solo foro 42 potrebbe essere sufficiente) ricavati attraverso il piattello 22 e la superficie di fondo 31 parallelamente all’asse 4, da bande opposte dell’asse 4 e ad una distanza dalla superficie laterale 32 interna della cava 30 di 1-2 mm, ossia sostanzialmente a ridosso della superficie laterale 32 interna. Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il circuito 41 di scarico comprende, inoltre, una cavità 43 ricavata centralmente sulla parete 6 di fondo della coppa 3 e comunicante con i fori 42, ed un condotto 44 di scarico, il quale si estende dalla cavità 43 lungo un becco di scarico 45 esterno della coppa 3 ed à ̈ atto, quando la coppa 3 à ̈ disposta nella posizione di percolazione, a versare la bevanda caffà ̈ all’interno di una grondaia 46 di uscita montata sul telaio 2. The annular slot 30 communicates with a circuit 41 for discharging the coffee drink, which includes two holes 42 (but even a single hole 42 could be sufficient) obtained through the plate 22 and the bottom surface 31 parallel to the axis 4 , on opposite sides of the axis 4 and at a distance of 1-2 mm from the internal lateral surface 32 of the slot 30, ie substantially close to the internal lateral surface 32. According to what is illustrated in Figures 1 and 2, the exhaust circuit 41 also comprises a cavity 43 obtained centrally on the bottom wall 6 of the sump 3 and communicating with the holes 42, and an exhaust duct 44, which extends from cavity 43 along a discharge spout 45 outside the cup 3 and is able, when the cup 3 is in the percolation position, to pour the coffee drink into an outlet gutter 46 mounted on the frame 2.
Il dispositivo emulsionatore 23 à ̈ definito da una rondella piana, indicata con 23a e costituita di materiale elastomerico, in particolare silicone, alloggiata all’interno della cava 30 e presentante uno spessore inferiore alla profondità della cava 30 stessa in modo da definire un meato 47 piano anulare con la porzione anulare intermedia 40 del piattello del filtro 26 e quando la rondella piana 23a à ̈ appoggiata alla superficie di fondo 31 della cava 30. The emulsifying device 23 is defined by a flat washer, indicated with 23a and made of elastomeric material, in particular silicone, housed inside the groove 30 and having a thickness less than the depth of the groove 30 itself so as to define a meatus 47 annular plane with the intermediate annular portion 40 of the filter plate 26 and when the flat washer 23a rests on the bottom surface 31 of the slot 30.
La rondella piana 23a à ̈ lateralmente limitata, verso l’esterno, da una superficie cilindrica 48, il cui diametro à ̈ sostanzialmente uguale al diametro della superficie laterale 33 esterna della cava 30, e verso l’interno da una superficie cilindrica 49, il cui diametro à ̈ maggiore del diametro della superficie laterale 32 interna della cava 30 in modo da definire un canale anulare 50, di larghezza normalmente inferiore al millimetro, attorno al risalto 38, ma da coprire completamente i fori 42. The flat washer 23a is laterally limited, towards the outside, by a cylindrical surface 48, whose diameter is substantially equal to the diameter of the external lateral surface 33 of the slot 30, and towards the inside by a cylindrical surface 49 , the diameter of which is greater than the diameter of the internal lateral surface 32 of the slot 30 so as to define an annular channel 50, normally less than a millimeter in width, around the projection 38, but to completely cover the holes 42.
In uso, per effetto dell’accoppiamento tra il dispositivo espulsore 16 e la coppa 3, la rotazione della coppa 3 determina, allo stesso tempo, la rotazione della traversa 19 attorno all’asse 9 e lo scorrimento di ciascuna appendice 20 lungo la rispettiva pista 18, il cui profilo determina, a sua volta, lo spostamento assiale, in una direzione parallela all’asse 4, del piattello 22 tra una posizione arretrata di riposo (figura 2), in cui il piattello 22 si dispone a contatto della parete 6 di fondo della coppa 3, ed una posizione estratta di espulsione (figura 1), in cui il piattello 22 si dispone sostanzialmente a filo dell’estremità aperta della coppa 3 per espellere dalla semi-camera 7 una cialda 10 esausta. In use, due to the effect of the coupling between the ejector device 16 and the cup 3, the rotation of the cup 3 determines, at the same time, the rotation of the crosspiece 19 around the axis 9 and the sliding of each appendix 20 along the respective track 18, the profile of which determines, in turn, the axial displacement, in a direction parallel to axis 4, of the plate 22 between a retracted rest position (figure 2), in which the plate 22 comes into contact of the bottom wall 6 of the cup 3, and an extracted expulsion position (Figure 1), in which the plate 22 is arranged substantially flush with the open end of the cup 3 to expel an exhausted wafer 10 from the half-chamber 7.
Durante la fase di percolazione, il piattello 22 à ̈ disposto nella sua posizione arretrata a contatto della parete 6 di fondo della coppa 3, la doccia 11 chiude l’estremità aperta della coppa 3, una cialda 10 à ̈ chiusa fra la doccia 11 ed il filtro 26, e dell’acqua calda in pressione viene alimentata dalla doccia 11 all’interno della cialda 11 e verso il circuito 41 di scarico. During the percolation phase, the plate 22 is placed in its rear position in contact with the bottom wall 6 of the bowl 3, the shower 11 closes the open end of the bowl 3, a pod 10 is closed between the shower 11 and the filter 26, and hot water under pressure is fed from the shower 11 inside the pod 11 and towards the drain circuit 41.
Durante questa fase, l’acqua in pressione penetra all’interno della cialda 10 e, passando attraverso la porzione anulare intermedia 40 del filtro 26, invade il meato 47 ed il canale anulare 50 e preme sulla rondella piana 23a mantenendola nella posizione illustrata nella figura 4, nella quale la rondella piana 23a à ̈ disposta a contatto della superficie di fondo 31 della cava 30 in posizione di chiusura dei fori 42. During this phase, the pressurized water penetrates inside the pod 10 and, passing through the intermediate annular portion 40 of the filter 26, invades the meatus 47 and the annular channel 50 and presses on the flat washer 23a keeping it in the position illustrated in Figure 4, in which the flat washer 23a is arranged in contact with the bottom surface 31 of the slot 30 in the position for closing the holes 42.
Secondo quanto illustrato nella figura 5, quando la pressione all’interno del canale anulare 50 raggiunge un determinato valore, la spinta radiale impartita alla rondella piana 23a dalla bevanda presente all’interno del canale anulare 50 tende ad inflettere la periferia interna della rondella piana 23a verso l’esterno e verso il filtro 26 permettendo alla bevanda stessa di fluire al disotto della rondella piana 23a e verso i fori 42. As illustrated in Figure 5, when the pressure inside the annular channel 50 reaches a certain value, the radial thrust imparted to the flat washer 23a by the beverage present inside the annular channel 50 tends to inflect the inner periphery of the washer flat 23a towards the outside and towards the filter 26 allowing the drink itself to flow under the flat washer 23a and towards the holes 42.
Per effetto della pressione assiale che agisce sulla rondella piana 23a, il flusso di bevanda che si genera fra la rondella piana 23a e la superficie di fondo 31 della cava 30, e che lambisce tutta la superficie di fondo 31 prima di raggiungere i fori 42, à ̈ un flusso che si mantiene laminare nella sua vena intermedia, mentre presenta una micro-vorticosità periferica diffusa a contatto della superficie interna della rondella piana 23a e della superficie di fondo 31. Questa micro-vorticosità periferica determina la frantumazione in micro-bolle dell’aria che fuoriesce dalla cialda 10 con la bevanda, con conseguente formazione di una “crema†spessa e densa, la quale raggiunge l’esterno attraverso il circuito 41 di scarico e la grondaia 46. Due to the effect of the axial pressure acting on the flat washer 23a, the beverage flow that is generated between the flat washer 23a and the bottom surface 31 of the groove 30, and which skims the entire bottom surface 31 before reaching the holes 42, It is a flow that remains laminar in its intermediate vein, while it presents a diffuse peripheral micro-vorticity in contact with the internal surface of the flat washer 23a and the bottom surface 31. This peripheral micro-vorticity causes the shattering into micro-bubbles of the Air that comes out of pod 10 with the drink, resulting in the formation of a thick and dense â € œcreamâ €, which reaches the outside through the drain circuit 41 and the gutter 46.
Claims (9)
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| ITTO2009A000080A IT1394622B1 (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | PERCOLATOR GROUP FOR THE PRODUCTION OF A BEVERAGE |
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