IT201800006749A1 - Apparecchio distributore di capsule con caricamento alla rinfusa - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“APPARECCHIO DISTRIBUTORE DI CAPSULE CON CARICAMENTO ALLA RINFUSA”

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo distributore di capsule con caricamento alla rinfusa.

In particolare, ma non esclusivamente, il dispositivo secondo l’invenzione consente di inserire in modo preciso una capsula, ad esempio di caffè o altri prodotti, nel gruppo erogatore di una macchina per la produzione di una bevanda.

Nel seguito si parlerà principalmente di capsule di caffè, ma è evidente che i concetti dell’invenzione sono applicabili a qualsiasi tipo di capsula.

Attualmente esistono distributori di capsule, in cui le capsule sono disposte in modo ordinato, e da cui l’utente può prelevare una capsula alla volta per introdurla nel gruppo erogatore di una macchina per la produzione della bevanda.

Eventualmente, tali distributori con capsule disposte in modo ordinato potrebbero alimentare direttamente il gruppo di erogazione della macchina da caffè.

Esistono anche distributori di capsule con caricamento alla rinfusa.

Tuttavia, tali distributori sono piuttosto ingombranti e di struttura alquanto complessa.

E’ pertanto scopo dell’invenzione quello di eliminare, o quanto meno ridurre, gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata.

In particolare, uno scopo dell’invenzione è quello di fornire un distributore di capsule con caricamento alla rinfusa, in cui le capsule, aventi una forma asimmetrica, vengono distribuite con una orientazione ben precisa.

Altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un tale distributore di capsule che sia altamente efficiente, evitando inceppamenti delle capsule caricate alla rinfusa durante il loro percorso.

Altro scopo ancora dell’invenzione è quello di fornire un tale distributore di capsule che sia di dimensioni compatte e facilmente installabile in macchine per l’erogazione di caffè o altre bevande.

Questi e altri scopi sono raggiunti dal distributore di capsule secondo l’invenzione che presenta le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Sostanzialmente, il dispositivo distributore di capsule asimmetriche con una determinata orientazione, secondo l’invenzione, comprende un contenitore atto ad accogliere alla rinfusa una pluralità di capsule;

- un gruppo ordinatore disposto all’interno di detto contenitore, atto a disporre in verticale dette capsule;

- un gruppo orientatore, atto a ricevere le capsule da detto gruppo ordinatore e a orientarle in una predeterminata direzione;

- un gruppo convogliatore atto a ricevere le capsule da detto gruppo orientatore e a convogliarle verso un’uscita di distribuzione in detta orientazione predeterminata.

Detto gruppo ordinatore comprende una vite ad elica rotante di rimescolamento capsule, montata su un cestello rotante insieme ad essa, detto cestello presentando una parete superiore inclinata o scivolo, tale che la sua altezza varia gradualmente da un minimo ad un massimo lungo la sua periferia, e una sede verticale aperta atta ad alloggiare una capsula disposta in verticale e a trasferirla al sottostante gruppo orientatore.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di assieme del dispositivo secondo l’invenzione;

le figure 2 e 3 sono viste in sezione prese a 90° l’una rispetto all’altra, rispettivamente secondo i piani di sezione II-II e III-III di figura 1.

la figura 4 è una vista parzialmente in spaccato per meglio mostrare i gruppi principali del dispositivo;

le figure da 5 a 9 sono viste parzialmente in spaccato come quella di figura 4, mostranti posizioni successive di una capsula fino all’inserimento nel gruppo di erogazione di una macchina per la preparazione di una bevanda;

le figure 10a e 10b sono viste in esploso, rispettivamente in prospettiva e in sezione, mostranti i vari componenti dal lato opposto rispetto alle figure precedenti;

la figura 11 è una vista in pianta dall’alto del convogliatore di capsule verso l’uscita, per meglio mostrare come esse vengono orientate;

le figure 12 a),b),c) sono viste, rispettivamente, in pianta, laterale, e in prospettiva, di una capsula utilizzabile nel dispositivo secondo l’invenzione;

la figura 13 è una vista in prospettiva ingrandita di un particolare del gruppo ordinatore di capsule in verticale del dispositivo secondo l’invenzione.

Con riferimento a tali figure, e per ora in particolare alle figure da 1 a 3, con il numero di riferimento 100 è stato indicato, nel suo complesso, il dispositivo distributore di capsule secondo l’invenzione.

Una capsula utilizzabile nel dispositivo secondo l’invenzione è mostrata nelle figure 12a, 12b e 12c che sono rispettivamente una vista in pianta, una vista laterale e una vista in prospettiva, ove è indicata come il numero di riferimento 1.

La capsula è mostrata di forma sostanzialmente troncoconica, con una simmetria intorno ad un asse X (figura 12b) e presenta una base minore 2 e una base maggiore 3, in corrispondenza della quale è previsto un bordo anulare sporgente verso l’esterno 4.

Nel seguito, la capsula 1 verrà considerata disposta orizzontalmente quando è nella posizione mostrata in figura 12a, mentre è considerata disposta verticalmente quando si trova nella posizione della vista laterale di figura 12b.

Naturalmente la capsula 1 può avere una forma diversa da quella illustrata nelle figure 12a-c, ad esempio cilindrica, tuttavia non perfettamente simmetrica per gli scopi che si vedranno in seguito.

Nel seguito di questa descrizione la capsula 10 verrà chiamata asimmetrica per indicare che essa, quando disposta in verticale, può entrare in una sede che ne riproduce la sagoma solo con un orientamento ben determinato e non ad esempio se orientata in senso opposto.

Il dispositivo secondo l’invenzione comprende sostanziosamente un gruppo che chiameremo ordinatore, che serve ad ordinare le capsule disponendole in una certa posizione; un gruppo che chiameremo orientatore, servente ad orientare le capsule in un determinato modo; e un gruppo convogliatore che distribuisce le capsule con la corretta orientazione.

Le capsule 1 vengono caricate alla rinfusa, quindi con un impacchettamento del tutto irregolare e casuale in un serbatoio o contenitore 10, provvisto di un coperchio di protezione 11.

Il contenitore 10 ha una forma pressoché a parallelepipedo, leggermente rastremato verso il basso, dove si raccorda ad un tratto cilindrico 12 a diametro decrescente, che si unisce ad una vasca inferiore 13, a sezione sostanzialmente circolare, avente una parete di fondo 14, con un foro centrale circolare 15 e un’apertura sostanzialmente rettangolare 16 (vedere in particolare figura 3), di dimensioni tali da lasciar passare agevolmente una capsula attraverso di essa, come si vedrà in seguito.

Naturalmente il contenitore 10 può essere di forma diversa da quella illustrata ed è previsto separato dalla vasca 13 per semplicità realizzativa e facilità di montaggio.

La vasca 13, insieme ad altri componenti del dispositivo che saranno detti in seguito, alloggia in una calotta di copertura 20 disposta su un basamento 30 internamente cavo.

Attraverso il detto foro centrale 15 del fondo 14 della vasca 13, che è fissata alla calotta di copertura 20, e quindi al basamento 30, passa un albero 40, sul quale è calettato un cestello 50 con un piano inclinato o scivolo superiore 51, la cui funzione sarà meglio descritta in seguito.

Sul cestello 50 è montata una vite ad elica 60, anch’essa resa solidale all’albero 40.

La vite ad elica 60, che serve al rimescolamento delle capsule 1 nel contenitore 10 ha un diametro crescente dalla sua punta superiore fino alla base che è incastonata nel cestello 50.

Nelle figure la vite 60 è mostrata realizzata in due parti che vengono assiemate tra loro, ma è evidente che può essere realizzata in pezzo unico.

Il cestello 50 è privo di fondo e presenta quindi una parete laterale 52 a sezione circolare e la suddetta parete superiore inclinata o scivolo 51 che ha un andamento a rampa, tale che l’altezza del cestello 50 varia gradualmente da un minimo ad un massimo lungo la sua periferia.

Come meglio visibile nell’ingrandimento di figura 13, la parete laterale 52 presenta un’interruzione, in corrispondenza della quale la parete superiore inclinata a rampa 51 presenta un’ampia sfinestratura 53, tale da determinare una sede 54 all’interno del cestello, delimitata da pareti verticali 55, atta ad alloggiare una capsula 1 disposta in verticale.

Nella calotta 20, al di sotto del cestello 50, è disposto un corpo a cupola 70, nel quale è calettato l’albero 40, e portante inferiormente un ingranaggio 71, azionabile in rotazione da un pignone 72 di un moto-riduttore 73.

Il corpo a cupola 70 presenta un’apertura verticale passante 74 disposta in allineamento con la suddetta sede 54 del cestello 50, e atta ad accogliere una capsula 1. Sulla parete laterale della cupola 70, in corrispondenza di detta apertura verticale passante 74, è prevista una feritoia 75.

Al di sotto del corpo a cupola 70 con ingranaggio 71 è disposta una piastra 80 provvista di due aperture allineate 81 orientate nello stesso senso e riproducenti la sagoma di una capsula 1 disposta in verticale.

Al di sotto della piastra 80 è disposto un convogliatore 90 a forma di Y, comprendente due condotti 91, che partono dalle suddette aperture 81 della piastra 80 e confluiscono verso un unico condotto di uscita 92, da cui le capsule vengono distribuite con un orientamento ben preciso, come meglio sarà detto in seguito, al gruppo di erogazione di una macchina per la produzione di bevande.

Nella calotta 20 sono inseriti, in posizioni all’incirca diametralmente opposte, due spintori 21, sporgenti all’interno della vasca 13 sotto l’azione di mezzi elastici 22.

Come visibile ad esempio nella figura 2, detti spintori 21 sono disposti ad un livello corrispondente al piano inclinato 51 del cestello 50, tale che, a seconda della posizione angolare del cestello 50, uno dei due spintori 21, disposto in corrispondenza della parte di minore altezza del cestello, sporge all’interno della vasca 13, mentre l’altro viene fatto rientrare nella calotta 20 dalla parte di maggiore altezza del cestello.

Viene ora descritto il funzionamento del dispositivo secondo l’invenzione per ordinare, orientare e distribuire capsule.

L’azionamento del motoriduttore 73 mette in rotazione tramite il pignone 72 l’ingranaggio 71 del corpo a cupola 70, e quindi l’albero 40 sul quale è calettato, facendo ruotare in sincronismo il cestello 50 e la vite ad elica 60.

La rotazione della vite ad elica 60 effettua un rimescolamento delle capsule1 inserite nel contenitore 10, agevolandone la caduta nella vasca 13.

L’aumento di diametro della vite 60 verso la sua base fa diminuire la distanza tra essa e la parete laterale della vasca 13, tale che una capsula 1 può entrare nello spazio tra vite e parete laterale della vasca e quindi nella vasca 13, accompagnata dal movimento di rotazione della vite ad elica, solo in senso verticale, essendo la dimensione della capsula in senso orizzontale maggiore di quella in senso verticale.

Durante la rotazione del cestello 50, che è in senso orario con riferimento alle figure annesse, una capsula 1 cade nella sede 54 del cestello attraverso l’apertura superiore 51, e viene trascinata sul fondo 14 della vasca.

Ad evitare che una seconda capsula possa introdursi parzialmente nella sede 54 nel cestello provocando eventuali inceppamenti, intervengono i suddetti spintori 21, come ad esempio mostrato in figura 5.

Infatti, una tale situazione potrebbe verificarsi quando, durante la rotazione del cestello 50, una capsula 1 nella vasca 13 viene a trovarsi nella zona di transizione tra la parte di minore altezza e la parte di maggiore altezza del cestello, dove è ricavata la sede 54.

Ad evitare ciò, lo spintore 21 sporge all’interno della vasca 13 dove il cestello 50 ha una altezza minore e solleva una capsula 1 che si trova in tale zona, come mostrato in figura 5, facendo scavalcare la suddetta zona di transizione durante la rotazione del cestello e impedendole di inserirsi parzialmente nella sede 54 dello stesso.

Lo spintore 21 mostrato in figura 5 rientra nella calotta 20, in contrasto all’azione della molla 22, quando va in interferenza con la parte più alta del cestello.

La stessa situazione si verifica con l’altro spintore 21 disposto all’incirca a 180° dal precedente.

Si è potuto verificare che la previsione di due spintori risolve in modo ottimale la problematica dell’inceppamento delle capsule.

La figura 6 mostra una capsula 1 disposta in verticale nella sede 54 del cestello 50, in fase di trasporto sul fondo 14 della vasca 13.

Si fa notare che le figure da 5 a 9 sono viste “fittizie” mostranti il dispositivo in una situazione statica, cioè con il gruppo rotante sempre nella stessa posizione, con una capsula mostrata in differenti posizioni, fino alla consegna al gruppo di erogazione di una macchina di infusione.

Durante la rotazione del cestello 50, che avviene solidalmente al sottostante corpo a cupola 70, la capsula 1 disposta nella sede 54, ad un certo punto, viene a trovarsi in corrispondenza dell’apertura 16 prevista sul fondo 14 della vasca 13, cadendo nella corrispondente apertura 74 del corpo a cupola 70, che è in perfetto allineamento con la sede 54. La situazione è schematicamente mostrata nella figura 7.

Fino a questo punto la capsula 1 si trova sulla piastra 80 disposta sopra il convogliatore a Y 90, nella quale piastra sono previste le due aperture allineate 81 orientate nello stesso senso e riproducenti la sagoma verticale di una capsula 1.

Le capsule, dopo il tragitto dal contenitore 10 lungo il cestello 50 e nel corpo a cupola 70, arrivano sulla piastra 80 disposte in posizione verticale ma con un orientamento casuale, cioè, nel caso di capsula di forma sostanzialmente troncoconica, come mostrato nelle figure, con la base maggiore rivolta indifferentemente in un senso o nell’altro.

Pertanto, a seconda di come è orientata la capsula, essa entra nell’una o nell’altra delle due aperture sagomate 81.

In pratica, se la capsula 1 cade sulla piastra 80 con un orientamento come mostrato a linee tratteggiate in figura 11, durante la rotazione del corpo a cupola 70 essa scavalca l’apertura sagomata 81 di destra in figura 11 e prosegue verso l’apertura 81 di sinistra, dove si ritrova orientata correttamente, in modo da poter entrare in essa, come mostrato nelle figure 8 e 11.

Nella posizione mostrata in figura 8, la capsula 1 cade nel condotto 91 di sinistra, confluendo nel condotto di uscita 92 per essere alimentata al gruppo di erogazione 95, solo schematicamente e parzialmente mostrato in figura 9, di una macchina per la produzione di una bevanda.

Il dispositivo secondo l’invenzione può essere asservito ad una logica di controllo tale, ad esempio, che su comando da parte di un utilizzatore, mediante attivazione di un apposito pulsante, viene distribuita una capsula.

A tale scopo, nella calotta 20 è disposto un sensore di presenza 25, mostrato in figura 1 e nello spaccato di figura 4, che rileva la presenza di una capsula sulla piastra 80, attraverso la feritoia 75 della parete laterale della cupola 70, arrestando la rotazione dell’ingranaggio 71.

In tal modo una capsula 1 è predisposta per entrare in uno dei due condotti 91 del convogliatore ad Y 90 al successivo comando impartito dall’utilizzatore e una nuova capsula viene predisposta per il prelievo successivo.

Naturalmente la posizione del sensore 25 è tale che la capsula venga arrestata sulla piastra 80 in una posizione dove non sono previste le aperture sagomate 81.

Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi del dispositivo secondo l’invenzione che, partendo da capsule caricate alla rinfusa, riesce ad ordinarle e orientarle in modo da essere singolarmente alimentate al gruppo di erogazione di una macchina per la produzione di una bevanda.

Il dispositivo secondo l’invenzione potrebbe essere utilizzato non abbinato ad una macchina per la produzione di bevande, fungendo da distributore di capsule orientate.

Il dispositivo secondo l’invenzione potrebbe eventualmente comprendere solo l’ordinatore di capsule, cioè essere privo del convogliatore ad Y e della cupola rotante, nel qual caso le capsule vengono distribuite, disposte in verticale, ma senza un’orientazione specifica, cadendo dal cestello 50 attraverso l’apertura 16 prevista nella parete di fondo 14 della vasca 13.

In una particolare applicazione, più dispositivi 100 secondo l’invenzione possono essere affiancati e disposti in una macchina distributrice.

Naturalmente l’invenzione non è limitata alla particolare realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (100) distributore di capsule asimmetriche con una determinata orientazione, comprendente un contenitore (10) atto ad accogliere alla rinfusa una pluralità di capsule (1); - un gruppo ordinatore disposto all’interno di detto contenitore (10), atto a disporre in verticale dette capsule (1); - un gruppo orientatore, atto a ricevere le capsule (1) da detto gruppo ordinatore e a orientarle in una predeterminata direzione; - un gruppo convogliatore atto a ricevere le capsule (1) da detto gruppo orientatore e a convogliarle verso un’uscita di distribuzione in detta orientazione predeterminata.
2. 2. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto gruppo ordinatore comprende una vite ad elica rotante (60) di rimescolamento capsule, montata su un cestello (50) rotante insieme ad essa, detto cestello (50) presentando una parete superiore inclinata o scivolo (51), tale che la sua altezza varia gradualmente da un minimo ad un massimo lungo la sua periferia, e una sede verticale aperta (54) atta ad alloggiare una capsula (1) disposta in verticale e a trasferirla al sottostante gruppo orientatore.
3. 3. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 2, in cui la distanza tra la base di detta vite ad elica (60) e la parete laterale del contenitore (10) è tale da poter accogliere una capsula (1) solo se disposta in verticale, essendo la dimensione orizzontale della capsula maggiore di quella verticale.
4. 4. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto cestello (50) alloggia in una vasca inferiore (13) di detto contenitore (10), provvista di un’apertura (16) sulla sua parete di fondo (14), di dimensioni tali da lasciar passare una capsula attraverso di essa.
5. 5 Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto di prevedere almeno uno spintore (21) sporgente internamente a detto contenitore (10) sotto l’azione di mezzi elastici (22) ad un livello corrispondente a detto piano inclinato (51) del cestello (50), in modo da sollevare una capsula impedendole di sovrapporsi ad un’altra capsula presente in detta sede (54) del cestello, e da rientrare quando va in interferenza con la parte più alta del cestello durante la rotazione di questo.
6. 6. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che detto gruppo orientatore comprende un corpo a cupola (70) rotante in sincronismo con detto cestello (50) e presentante un’apertura passante verticale (74), in allineamento con detta sede (54) del cestello (50), atta a ricevere una capsula (1) disposta in verticale e a trasferirla ad una sottostante piastra (80) provvista di due aperture allineate (81), orientate nello stesso senso e riproducenti la sagoma di una capsula (1) disposta in verticale, ciascuna atta a ricevere una capsula (1) da detto corpo a cupola (70) durante la sua rotazione, a seconda dell’orientamento casuale in cui la capsula è disposta nell’apertura (74) del corpo cupola (70).
7. 7. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto gruppo convogliatore è costituito da una struttura ad Y (90) comprendente due condotti (91) che partono dalle suddette aperture (81) della piastra (80) e confluiscono verso un unico condotto di uscita (92) con l’orientazione determinata da dette aperture (81).
8. 8. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 6 o 7, comprendente altresì un sensore (25) disposto in una calotta di copertura di detti gruppi ordinatore e orientatore, atto a rilevare la presenza di una capsula su detta piastra (80) attraverso una feritoia (75) sulla parete laterale di detto corpo a cupola (70) in corrispondenza di detta apertura verticale passante (74).
9. 9. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, in cui detto corpo a cupola (70) porta alla sua base un ingranaggio (71) azionabile in rotazione da un pignone (72) di un motoriduttore (73), detto corpo a cupola (70) essendo calettato su un albero (40) sul quale è calettato anche detto cestello (50) con la vite ad elica (60).
10. 10. Dispositivo (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, montato su una macchina per la produzione di una bevanda, in modo che dette capsule (1) vengano alimentate con una predeterminata orientazione al gruppo di erogazione di tale macchina.