IT201900018827A1 - Dispositivo e metodo per pulizia macine - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: “ Dispositivo e metodo per pulizia macine”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si contestualizza nell’ambito dei dispositivi per la macinatura del caffè in grani o sostanze similari, dispositivi il cui scopo è quello di ridurre in polvere la materia prima al fine di essere successivamente trattata, ad esempio per soluzione in acqua.

L’oggetto dell’invenzione è in particolare un macinacaffè dotato di mezzi per la rimozione degli accumuli indesideratamente depositati all’interno o sulla superficie degli organi coinvolti nella macinazione ed un relativo metodo per l’esecuzione della pulizia, ossia della detta rimozione dei depositi non desiderati.

Come noto, la preparazione del caffè può avvenire sia per infusione, ossia per immersione della materia prima in un liquido, sia per percolazione, ossia per transito e filtraggio di un liquido in una polvere di materia prima macinata. Il cosiddetto caffè moka appartiene a questa tipologia, così come l’altresì noto caffè espresso, da molto tempo diffuso negli esercizi pubblici e da tempo relativamente più breve anche per uso domestico.

In fase di produzione, la materia prima di caffè viene lavorata partendo dai frutti delle omonime piante e, dopo vari processi non oggetto dell’invenzione quali ad esempio raccolta, lavorazione e torrefazione, viene resa disponibile sotto forma di grani o chicchi da ridurre in polvere tramite opportuno trattamento di macinazione per mezzo di opportuni dispositivi quali quelli oggetto della presente invenzione.

Il mercato delle caffetterie ha da tempo richiesto macinacaffè in grado di macinare i chicchi di caffè al momento del consumo, così da poter usufruire della integrale liberazione degli aromi durante la preparazione del caffè, in particolare del cosiddetto caffè espresso, ove il processo di percolazione consente un maggior contatto con l’acqua bollente e quindi un’estrazione migliore e più completa dei vari componenti; tuttavia, la polvere di caffè perde rapidamente gusto e aromi, perciò è consigliabile che i chicchi di caffè vengano macinati solo poco prima dell’uso e spesso viene effettuata “al momento”, e cioè immediatamente prima della preparazione del caffè.

Nel mercato sono quindi stati introdotti dispositivi macinacaffè di varie forme e dimensioni, spesso affiancati e/o integrati alla macchina per la preparazione di caffè, mirati allo scopo di cui sopra, ossia la polverizzazione dei grani immediatamente prima del loro utilizzo nella produzione del caffè liquido.

Molte forme esecutive sono note, ed alcune di queste possono essere ricondotte, mutatis mutandis, a dispositivi comprendenti:

- un serbatoio primario o tramoggia per il caffè in grani, provvisto di apertura di ingresso a cui è abbinato un coperchio per la chiusura temporanea e provvisto di apertura di uscita; - una camera di macinazione che contiene una o più macine, tipicamente motorizzate, provvista di apertura di ingresso comunicante con la detta apertura di uscita della tramoggia ed altresì provvista di apertura di uscita da cui transitano le polveri di caffè macinato; - condotti di scarico e serbatoio di raccolta, coinvolti nel convogliamento e raccolta delle polveri in uscita dalla camera di macinazione. La macinazione costituisce quindi una fase cruciale in cui la granulometria della polvere ottenuta e la sua omogeneità costituiscono fattori determinanti per il buon esito di tutte le operazioni successive, al fine di trasferire nella miglior misura possibile le proprietà del chicco di caffè nella tazzina di un caffè espresso.

Il processo di riduzione in polvere, a prescindere dalle caratteristiche della materia prima, deve inoltre evitare interferenze nella qualità/consistenza del caffè macinato dovute a fattori esterni, quali la tipologia di materia prima e/o le condizioni climatiche (umidità, temperatura eccetera) in cui il macinacaffè opera ed altresì dovute a fattori interni quali ad esempio la temperatura dei corpi coinvolti nella macinazione e/o l’usura delle parti e/o la presenza di accumuli di materia prima sedimentata. In questa categoria ricade ad esempio il macinato sotto forma di polvere accumulata nelle zone o negli interstizi con cui detta polvere si trova in contatto a valle della macinazione e prima di essere raccolta nella destinazione finale esterna quale potrebbe essere un portafiltro o un serbatoio di raccolta.

In particolare, la polvere di caffè già sedimentata nei gruppi macine, a seconda della zona in cui è depositata, può interagire sia con i grani in ingresso nella camera di macinazione sia con la polvere di nuova produzione, di fatto comportando alterazioni alla composizione organolettica del caffè e quindi impattando sul sapore del prodotto finito quando percolato; una delle conseguenze rilevate dalla richiedente è il riscaldamento eccessivo del materiale e conseguente degradazione delle materie a cui si aggiunge una ulteriore conseguenza legata la calore che si propaga anche agli organi di macinatura con effetti sulla vita operativa del macinacaffè.

Altro aspetto di rilievo riguarda lo stato in cui la camera di macinatura e i condotti di scarico operano, in cui pulizia è di rilievo ai fini della corretta erogazione del caffè in polvere sia nell’evitare occlusioni delle vie di scarico sia nel garantire la corretta omogeneità del macinato, evitando la formazione non controllata di grumi di polveri mescolati alla polvere stessa.

Detti grumi, oltre ad essere inestetici ed a peggiorare l’omogeneità del caffè nel serbatoio di raccolta, influiscono sulla determinazione precisa delle quantità di macinato in uscita dal macinacaffè, aspetto di particolare rilievo quando la polvere viene direttamente convogliata in un portafiltro per l’immediata percolatura e la quantità deve essere raggiunta con precisione.

Per ovviare ai problemi sopra descritti, tecniche note allo stato dell’arte sono state introdotte al fine di migliorare gli aspetti progettuali dei macinacaffè mirati a controllare e/o ridurre la formazione di accumuli fissi che, al raggiungere di una massa critica, possono essere liberati andando ad unirsi al macinato sotto forma di grumi oppure che non potendo raggiungere una massa critica rimangono sotto forma di depositi come sopra descritto.

Particolari conformazioni delle aperture di scarico e dei condotti sono presenti in forme esecutive presenti sul mercato, talvolta anche affiancate da organi meccanici aggiuntivi per il controllo del flusso delle polveri in uscita dalla camera di macinazione. È difatti noto che durante il processo di macinazione si presentano cariche elettrostatiche nel caffè macinato in conseguenza dell’attrito tra i chicchi di caffè e gli organi di macinazione e questo si traduce in particelle di caffè in forma di polverosità non controllabile che si espande in tutte le direzioni anziché sotto forma di flusso facilmente convogliabile verso il punto di raccolta finale. In tal senso, una tecnica nota prevede di abbinare una membrana all’uscita della camera di macinazione tale da agire come elemento stabilizzante verso suddette cariche elettrostatiche a seguito del contatto che si viene a presentare tra detta membrana.

Tali metodi di controllo espongono tuttavia ulteriori superfici di contrasto nel passaggio del flusso di caffè e quindi potenziali ulteriori zone di accumulo che richiedono azioni mirate di pulizia periodica.

Per quanto la conformazione e l’introduzione di meccanismi appositamente concepiti sia efficiente nell’abbattere i fenomeni sopra descritti, persiste l’esigenza di operazioni di pulizia e rimozione che coinvolgono, periodicamente, l’intervento di un operatore e un temporaneo fermo della macchina.

La richiedente ha potuto osservare che, nonostante le indicazioni anche automatizzate che vengono presentate agli utilizzatori, questi ultimi non sempre operano in tal senso e quindi in generale viene sentita l’esigenza di migliorare ulteriormente il processo di pulizia degli accumuli di caffè in polvere nei macinacaffè.

Nel seguito, se non diversamente indicato e salvo ulteriori specifiche, i riferimenti a gas o a miscela di gas devono intendersi analoghi e riferiti a sostanze aeriformi, accumunati dalle caratteristiche di aeriformità sfruttate nei processi e metodi di seguito descritti.

L’invenzione risolve quindi queste limitazioni tramite un dispositivo per la riduzione in polvere di caffè in grani o macinacaffè comprendente:

almeno un serbatoio primario o tramoggia per il contenimento del caffè in grani,

almeno una camera di macinazione, alimentata dal caffè proveniente da detta tramoggia per mezzo di opportune aperture di alimentazione, dotata di superfici attive di macinazione o contromacine ed ospitante uno o più corpi rotanti motorizzati o macine con i quali detta camera coopera nel processo di riduzione dei grani di caffè o macinatura e conseguente produzione di caffè in polvere,

uno o più condotti per lo scarico del caffè in polvere dalla camera di macinazione, ad essa collegati tramite almeno una bocca di uscita di detta camera, destinati al convogliamento della detta polvere in uscita dalla detta camera,

una zona di raccolta del caffè macinato quale ad esempio un serbatoio di contenimento temporaneo oppure un contenitore per l’immediata infusione con acqua pressurizzata,

in cui il detto dispositivo comprende mezzi per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè addensati all’interno di detta camera di macinazione e/o sulle superfici degli organi coinvolti nella polverizzazione e/o nel convogliamento nei detti condotti di scarico di detto caffè macinato.

Vantaggiosamente, la possibilità di evitare le operazioni di pulizia degli organi coinvolti o di ridurne la frequenza consente di ottimizzare il tempo operativo della macchina, evitando o comunque riducendo il coinvolgimento dell’operatore in azioni di manutenzione; da ciò deriva un secondo vantaggio, ossia la minimizzazione degli interventi che vengono eseguiti su organi interni del dispositivo e quindi l’abbassamento dei rischi di danneggiamento – e potenzialmente di lesioni personali anche gravi - a causa di operazioni di manutenzione eseguite da utilizzatori anziché operatori non specializzati nel ruolo.

Altresì vantaggioso è l’evitare o comunque ridurre l’introduzione di corpi esterni e/o detergenti nelle zone coinvolte di fatto impedendo che impurità o composti non compatibili possano inquinare la polvere macinata e quindi essere consumati in forma liquida dal consumatore.

Secondo una forma esecutiva dell’invenzione, i detti meccanismi per la rimozione degli accumuli di polvere comprendono l’utilizzo di gas o miscele di gas compatibili con il prodotto alimentare i cui flussi possono essere opportunamente immessi in una o più zone di macinazione e/o convogliamento delle polveri di caffè. In tale forma esecutiva si frutta quindi l’effetto pulente di soffi o getti di gas che, opportunamente indirizzati nelle zone di accumulo frequente possano presentare forze di contrasto alla polvere depositata tali da risultare in azione di rimozione o limitazione di accumulo delle dette polveri.

Forme esecutive con elementi comuni a quest’ultima possono comprendere l’azione di detto gas in combinazione simultanea e/o sequenziale di altre operazioni specifiche compiute in accordo agli obiettivi posti dall’invenzione in oggetto.

In considerazione dell’applicazione di tipo alimentare, consegue immediatamente che la scelta del gas utilizzato nella predetta pulizia deve ricadere su prodotti compatibili con le materie coinvolte nel processo di macinazione, ove detta compatibilità deve comprendere sia gli effetti sanitari che organolettici derivanti dall’uso.

Di conseguenza, forme esecutive preferite prevedono che detto gas possa consistere in una miscela almeno in parte contenente biossido di carbonio (anche riferito nel seguito come CO2) e/o altro gas ad uso alimentare.

Vantaggiosamente, la scelta di gas a base di CO2 consente di rispettare i requisiti di atossicità e non alterazione delle proprietà percepite e valutate dagli organi di senso ad ancor più vantaggiosamente è possibile rendere più efficiente il processo di approvvigionamento in molti casi in cui la destinazione di utilizzo del macinacaffè è contestuale ad altri apparati che facciano uso di tale gas, ad esempio per la produzione di bevande.

Diverse forme esecutive possono essere concepite in funzione del gas utilizzato e della sua disponibilità quale ad esempio il contenimento in forma liquida un serbatoio o bombola ad alta pressione [50-200 bar a seconda del gas]; in queste applicazioni è previsto un dispositivo di riduzione della pressione ed eventuale rigassificazione secondo una predeterminata pressione ovvero con pressione compresa in una predeterminata gamma di valori di pressione ed opportunamente iniettata nelle dette una o più zone di macinazione e/o convogliamento delle polveri di caffè, essendo detta gamma di valori di pressione comprendente l’intervallo tra 1 e 10 bar ed essendo detti valori di pressione preferibilmente prossimi a 6 bar.

Combinazioni di una o più caratteristiche illustrate in precedenza possono dar luogo ad una ulteriore forma esecutiva dell’invenzione comprendente:

- almeno un serbatoio contenente gas o miscela di gas compresso ed eventualmente abbinato ad un dispositivo di riduzione di detta pressione;

- almeno un dispositivo di controllo erogazione del detto gas a pressione ridotta, potendo detto dispositivo essere realizzato sotto forma di valvola eventualmente provvista di attuatore per azionamento automatico;

- almeno un condotto di alimentazione per il trasporto del detto gas o miscela di gas dal serbatoio a pressione ridotta verso il detto almeno un dispositivo di controllo erogazione;

- almeno un canale di trasporto del detto gas o miscela di gas per il collegamento dell’almeno un dispositivo di controllo erogazione del gas con le zone coinvolte nel processo di macinazione;

- almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, compresa nel detto canale di trasporto e tale da consentire l’immissione del gas per la rimozione della polvere di caffè all’interno nelle zone coinvolte nel processo di riduzione in polvere del caffè in grani.

Questa forma esecutiva, caratterizzata da mezzi di pulizia delle macine tramite gas a pressione intermedia proveniente da un serbatoio esterno ad alta pressione, introduce elementi di controllo del detto gas a pressione intermedia a regolarne l’erogazione, erogazione che avviene tramite uno o più canali per il trasporto del detto gas all’interno delle zone coinvolte nella macinazione, essendo detti canali dotate di opportune aperture di ingresso e di uscita e potendo essere la parte di detti canali provvista di conformazioni – a titolo di esempio ad ugello - tali da variare le caratteristiche dinamiche del gas per ottimizzare l’effetto di pulizia.

Possibili varianti di questa forma esecutiva prevedono che il dispositivo di controllo erogazione sia realizzato sotto forma di valvola o valvole, potendo un singolo esemplare di detta valvola essere abbinato ad un singolo canale di trasporto oppure a più canali di trasporto eventualmente presenti oppure combinazione di tali abbinamenti

Altre forme esecutive possono comprendere meccanismi automatizzati o semiautomatizzati gestiti da segnali di controllo preferibilmente in forma elettrica, ottica o elettro/ottica. Le una o più valvole, ad esempio, possono essere dotate di attuatore meccanico, pneumatico, elettrico o altro noto ai tecnici del ramo tale da consentire il controllo del gas senza azioni manuali dirette.

Vantaggiosamente, è possibile realizzare dispositivi in accordo alla presente invenzione ove il gas venga immesso all’interno della camera di macinazione, essendo detto gas preferibilmente indirizzato sotto forma di flusso sostanzialmente tangenziale alla superficie perimetrale interna della detta camera e preferibilmente in prossimità della zona ove cooperano le dette macine e contromacine;

ancora più vantaggiosamente, la forma precedente può essere combinata o realizzata in alternativa con una forma mirata alla pulizia dei condotti per lo scarico del caffè in polvere, essendo detti condotti provvisti di almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, tale da consentire l’immissione del gas per la rimozione della polvere di caffè all’interno dei detti condotti di scarico. Questa caratteristica risulta particolarmente favorevole al raggiungimento degli scopi dell’invenzione quando i condotti sono dotati di conformazione interna per la riduzione dei grumi, che forza la polvere di caffè lungo un percorso specificatamente concepito per migliorarne il comportamento del flusso in fase di scarico dalla camera.

In aggiunta o in alternativa alle forme presentate, è possibile attuare altre forme che rendano più agevole le operazioni di pulizia provvedendo una forma di controllo della materia prima, ossia dei caffè in chicchi, in ingresso alla camera di macinazione. In particolare, sono previsti mezzi di chiusura dell’apertura che pone in comunicazione la tramoggia con la camera, ad esempio in forma di serranda di intercettazione manualmente o automaticamente attuata, tali da impedire l’alimentazione di nuovi chicchi di caffè nelle fasi preliminari e fino al termine delle operazioni di pulizia e rimozione degli addensati di polvere di caffè.

Ulteriori vantaggi, anche in termini operativi e funzionali, possono essere ottenuti abbinando a una o più combinazioni delle forme precedenti dispositivi di automazione e controllo di almeno parte degli organi compresi nel macinacaffè oggetto dell’invenzione. Una forma esecutiva prevede l’inclusione di almeno una centralina elettronica di controllo in esecuzione di uno o più passi di elaborazione sotto forma di algoritmi codificati come software, memorizzati ed eseguiti da almeno un microprocessore che invia segnali di controllo agli attuatori sopra citati e/o ad altri attuatori o organi motorizzati del dispositivo.

Varianti aggiuntive possono includere una o più interfacce di interazione con l’utente, ad esempio sotto forma di un display grafico eventualmente provvisto di sensori tattili il cui utilizzo combinato possa interagire con l’elettronica di controllo in diverse modalità quali ad esempio attivazione anticipata o ritardata dei processi, taratura dei parametri di controllo anche in base alla materia prima, durata, parzializzazione, eccetera.

Ulteriori vantaggi a queste forme esecutive possono essere infine ottenuti per mezzo di sensori per la rilevazione delle condizioni operative e del contesto in cui il macinacaffè opera. Si pensi ad esempio alle condizioni climatiche quali pressione atmosferica ed umidità che possono influire sui processi di addensamento delle polveri, oppure al gradiente termico afferente al caffè macinato o dalle stesse macine il quale gradiente può essere utilizzato ad indicazione della presenza di addensamenti in particolare sui corpi macine.

L’invenzione realizza anche un metodo per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè addensati all’interno di della camera di macinazione e/o sulle superfici degli organi coinvolti nella polverizzazione e/o nel convogliamento di caffè macinato in fase di scarico da parte di un macinacaffè in accordo con la rivendicazione 13 e seguenti.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

la fig.1 presenta la vista complessiva di un macinacaffè secondo una forma esecutiva;

la fig.2b presenta un sottoinsieme di organi del macinacaffè di figura 1 parzialmente visibili in una sezione della forma esecutiva in detta figura e visibili nel contesto del dispositivo secondo la sezione di figura 2a;

le fig. 3a-3d mostrano un corpo della camera di macinazione secondo diverse prospettive bi e tri-dimensionali;

le fig. 4a, 4b e 4c mostrano un organo del condotto di scarico in accordo alla forma esecutiva delle figure precedenti;

la fig. 4d mostra una sezione del condotto di figura 4b con riferimento al canale di transito del gas per la pulizia;

la fig. 5 mostra una sezionatura del macinacaffè in figura 1 di rilievo per la serranda a chiusura della tramoggia.

Le figure elencate sono quindi di supporto alla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema e un metodo di per la produzione di caffè in polvere, una cui vista di insieme è presente in figura 1; il dispositivo macinatore di caffè in oggetto comprende un corpo principale 02 di forma sostanzialmente assimilabile ad un parallelepipedo regolare a base ottagonale al cui interno sono contenuti la maggior parte degli organi di macinazione e sulla cui superficie di mantello sono ricavate un certo numero di aperture atte a consentire il funzionamento del dispositivo quali l’ingresso 07 della materia prima (figura 7), ovvero del caffè in grani, degli eventuali materiali ausiliari, ad esempio il gas per la pulizia, e del prodotto lavorato in forma caffè in polvere tramite apertura 025.

Altre aperture sulla detta superficie di mantello sono presenti contenere parte degli accessori di funzionamento: l’apertura 026 consente l’integrazione di un gruppo segnalatore ottico/acustico quale un display grafico 03 eventualmente provvisto di funzionalità tattili per interazione bidirezionale con l’utilizzatore.

Nello spazio interno reso accessibile dall’apertura 025 sono contenuti organi a forma di forcella 05 e di settore cilindrico cavo 04 per il supporto in posizione del serbatoio di contenimento del macinato, il quale serbatoio in questa forma esecutiva è declinato come un portafiltro contenente quantità limitata di caffè, comunemente una o due dosi di caffè espresso, destinato a percolazione immediatamente successiva al raggiungimento della quantità di caffè desiderata ed eventualmente controllata in tempo reale da opportuni dispositivi (non mostrati) di pesatura accurata.

Come mostrato anche in figura 2a, nella parte superiore del corpo 02 trova alloggiamento il serbatoio primario o tramoggia 01, esternamente a forma di parallelepipedo ottagonale tronco a formare proseguimento del corpo principale ed internamente contenente una struttura 0102 cava e sostanzialmente troncoconica, il cui asse è sostanzialmente parallelo all’asse del corpo principale e orientato in modo da restringersi nel verso della camera di macinazione in prossimità dell’ingresso 07 ove la materia prima, per forza di gravità, transita ad entrare nella camera di macinazione 200.

La materia prima, ossia il caffè in grani o chicchi, viene immessa manualmente nella parte superiore di detta tramoggia 01, la quale tramoggia è provvista di coperchio amovibile 0101 a protezione del contenuto una volta caricato.

La camera di macinazione 200, alimentata dal caffè proveniente da detta tramoggia 01 per mezzo di opportune aperture di alimentazione, è composta da un corpo cavo di contenimento 220 internamente di forma cilindrica all’interno del quale, sulle pareti di mantello, sono solidalmente ospitate superfici di macinazione o contromacine 240, potendo detto corpo cavo di contenimento inoltre ospitare uno o più corpi rotanti motorizzati o macine 230 disposte in asse con un motore 210 responsabile dell’azionamento di dette macine attraverso una chiusura inferiore o platorello 211, anch’essa dotata di superfici per la macinazione, preferibilmente dotate di zigrinature e/o scanalature.

Il corpo di contenimento 220 è altresì provvisto di alette 222 multiple e disposte su piani ortogonali all’asse cilindrico, finalizzate alla dispersione del calore generato dagli attivi in camera di macinazione, nonché di una apertura di uscita 221, disposta secondo un piano tangente alla camera cilindrica interna, utilizzata per il transito del caffè macinato dall’interno della camera e da convogliarsi verso il portafiltro o più generalmente verso il serbatoio di contenimento del caffè esterno prossimo al condotto cilindrico 270.

Due lamine elastiche di diverso materiale 262 e 261 provviste di intaglio a “U” 2621 e 2611 a delineare una linguetta flessibile dai bordi ulteriormente smussati per il controllo del flusso delle polveri cooperano con la apertura di uscita 221 a disgregare eventuali agglomerati flottanti nella polvere di caffè in uscita dalla camera 200; in particolare gli intagli 2621 e 2611 sono caratterizzati da dimensioni differenti in modo che la cooperazione delle lamine 262 e 261, quando sovrapposte a contatto con la superficie fi uscita 221, dia luogo ad un labbro elastico capace di muoversi quando sollecitato dal flusso di aria e polvere a frantumare eventuali grumi di polvere intrappolati nel restringimento che si viene a creare.

Un ulteriore elemento di raccordo 250, meglio descritto nelle figure seguenti, viene interposto tra la camera di macinazione e il condotto di scarico di forma cilindrica 270; oltre alla funzione di adattamento tra la superficie piana della bocca di uscita 221 e il condotto tubolare 270 inclinato rispetto all’asse normale della detta bocca di uscita, l’elemento 250 è caratterizzato da una particolare conformazione 252 (figura 4a) che si sviluppa longitudinalmente all’interno del detto elemento di raccordo 250 lungo un percorso a sezione crescente nel verso dell’estremità rivolta verso lo scarico presentando una forma in pianta assimilabile ad un settore di cerchio di ampiezza angolare crescente che si estende lungo il mantello interno dell’elemento di raccordo 250.

Molti altri organi sono ovviamente coinvolti nell’attuazione del dispositivo macinacaffè, tuttavia quelli fino ad ora descritti sono i principali coinvolti dalla produzione e dal transito del caffè in polvere che, come detto, viene creato per frantumazione dei chicchi in ingresso nella camera e provenienti dal serbatoio primario. È su questi organi che vengono concentrati i mezzi di rimozione/pulizia propri della puntuale forma esecutiva dell’invenzione, illustrati con l’aiuto delle figure seguenti.

In particolare, le figure da 3a a 3d presentano diverse viste in prospettiva del corpo di contenimento 220 già introdotto in precedenza, ove viene evidenziata la presenza di due canali di trasporto 224 e 223 (linea tratteggiata) per il gas alimentare utilizzato per la rimozione degli accumuli rispettivamente all’interno della camera ed in prossimità della bocca di uscita 221. Detti canali sono realizzati sotto forma di fori passanti, preferibilmente di profilo cilindrico/conico, nel corpo di contenimento 220 ad esempio contestualmente alla produzione per fusione oppure tramite foratura in una successiva fase di lavorazione.

Le aperture di ingresso dei detti canali, 224i e 223i come presentato in sezione A-A’, sono ricavate sulla superficie di mantello esterna del corpo di contenimento 220 in opportune sedi composte da due facce piane 224f e 223f disposte su piani sostanzialmente paralleli all’asse cilindrico del detto corpo 220, ricavate di pezzo nella superficie di mantello del corpo 220.

In fase di pulizia, le dette aperture di ingresso 224i e 223i sono attraversate dal gas o miscela di gas in pressione per il trasporto in prossimità delle zone di accumulo della polvere di caffè, che in questa specifica forma esecutiva si attua:

- tramite l’uscita 224o, tangente alla camera di macinazione e localizzata in prossimità degli apparati inferiori di macinazione tra platorello 211 e macina rotante 230 come mostrato in figura 3c ove per ragioni di chiarezza è stata neutralizzata la contromacina 240 della figura 3a;

- tramite l’uscita 223o, la quale uscita porta il gas nella bocca di uscita 221 ove sono previste le già menzionate lamine per il controllo degli agglomerati non depositati 262 e 261.

Un ulteriore punto di pulizia è previsto in questa forma esecutiva nel raccordo 250 che come detto è internamente provvisto di specifica conformazione 252 per il controllo del flusso delle polveri e, come nel caso delle suddette lamine, agisce contrapponendo superfici di controllo più o meno regolari alle polveri di caffè in movimento con la conseguente formazione di accumuli localizzati in una o più zone di dette superfici o parte di esse.

L’invenzione comprende quindi un canale 251 per trasportare gas in pressione, entrante dall’apertura 251i di figura 4a e uscente dall’apertura 251o, visibile nella sezione C-C’ di figura 4d, in prossimità della superficie 252 che percorsa dall’aeriforme in pressione ne beneficia dell’effetto di rimozione depositi solidificati.

Come mostrato in figura 4c, il raccordo 250 è provvisto di una faccia piana 256 delineata per essere esposta a contatto con la corrispondente faccia piana 226 del corpo di contenimento 220 con interposte, se presenti, le lamine 261 e/o 262 come visibile nello spaccato di figura 2b. l’assiemaggio di questi organi avviene per fissaggio con mezzi opportuni quali ad esempio viti inserite nelle asole 255 e cooperanti con fori filettati 224 nel corpo di contenimento 220.

Sebbene l’invenzione possa comprendere una singola o una qualunque combinazione delle tre zone di pulizia presentate nelle tavole annesse e/o altre zone non rappresentate, risulta particolarmente vantaggiosa l’utilizzo in combinazione, eventualmente sequenziale, dell’immissione del gas in pressione nelle tre zone indicate per moltiplicare i desiderati effetti di pulizia.

In aggiunta, ulteriori vantaggi sia nella pulizia che nella praticità d’uso, si possono ottenere per mezzo di almeno un meccanismo di apertura e chiusura delle aperture di alimentazione della camera di macinazione, in grado di operare vari livelli di otturazione secondo posizioni comprese tra completa libertà e completa occlusione delle dette aperture di alimentazione, potendo detto dispositivo opporsi al passaggio del caffè in grani dal serbatoio primario o tramoggia alla detta camera di macinazione.

Vantaggiosamente, l’occlusione dell’apertura dell’alimentazione del caffè in grani consente di arrestare il flusso della materia prima dentro la camera di macinazione appena prima dell’insufflazione del gas pulente senza la necessità che la tramoggia sia svuotata dal contenuto, ovvero del caffè in grani, per consumo o rimozione dello stesso; ancor più vantaggiosamente, la chiusura della detta apertura di alimentazione agevola il convogliamento del gas pulente, trasportante i depositi già rimossi, nella desiderata direzione dei condotti di scarico per l’espulsione ed eventuale raccolta in serbatoi di recupero o scarto dei detti agglomerati rimossi dalle zone di accumulo.

La figura 5, tramite vista sezionata del macinacaffè di figura 1, mostra quindi una possibile forma esecutiva di detto meccanismo di apertura e chiusura delle aperture di alimentazione della camera di macinazione, realizzato per mezzo di una serranda a ghigliottina comprendente due elementi 061 e 062 di forma piatta e disposti in una sede ricavata secondo un piano sostanzialmente ortogonale all’asse del parallelepipedo caratterizzante il corpo principale 02 del macinacaffè, essendo detti elementi in grado di compiere una traslazione entro il detto piano quando azionati fa forze trasversali applicate agendo tramite le aperture 021 e 022, con la risultante di agire a parziale o totale otturazione dell’apertura 07, raggiungendo quindi gli scopi sopra enunciati e caratterizzanti l’invenzione.

La detta serranda può essere operata manualmente e/o autonomamente e/o operare nell’ambito di almeno una sequenza predeterminata di passi, eventualmente in cooperazione con altri organi del macinacaffè che possono vantaggiosamente comprendere meccanismi automatizzati o semiautomatizzati gestiti da segnali di controllo preferibilmente in forma elettrica, ottica o elettro/ottica; le una o più valvole, ad esempio, possono essere dotate di attuatore meccanico, pneumatico, elettrico o altro noto ai tecnici del ramo tale da consentire il controllo del gas senza azioni manuali.

In queste forme esecutive, i segnali di controllo per il funzionamento automatico o semiautomatico possono essere processati da una apposita centralina elettronica 06 (fig. 2a), dedicata allo scopo o condivisa con altri processi nell’ambito del funzionamento del macinacaffè, ed eventualmente abbinata ad un display o display tattile 03 per la supervisione ed il coordinamento da parte di un operatore.

Da quanto descritto appare evidente che lo strumento secondo l’invenzione raggiunge gli scopi prefissati.

L'oggetto dell’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Anche se l'oggetto è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell’invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la riduzione in polvere di caffè in grani o macinacaffè comprendente: almeno un serbatoio primario o tramoggia per il contenimento del caffè in grani, almeno una camera di macinazione, alimentata dal caffè proveniente da detta tramoggia per mezzo di opportune aperture di alimentazione, dotata di superfici di macinazione solidali con il corpo principale o contromacine ed ospitante uno o più corpi rotanti motorizzati o macine con i quali detta camera coopera nel processo di riduzione dei grani di caffè o macinatura e conseguente produzione di caffè in polvere, uno o più condotti per lo scarico del caffè in polvere dalla camera di macinazione, ad essa collegati tramite almeno una bocca di uscita di detta camera, destinati al convogliamento della detta polvere in uscita dalla detta camera, una zona di raccolta del caffè macinato quale ad esempio un serbatoio di contenimento temporaneo oppure un contenitore per l’immediata infusione con acqua pressurizzata, essendo il detto dispositivo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè addensati all’interno di detta camera di macinazione e/o sulle superfici degli organi coinvolti nella polverizzazione e/o nel convogliamento nei detti condotti di scarico di detto caffè macinato.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione ove i detti meccanismi per la rimozione degli accumuli di polvere comprendono l’utilizzo di gas o miscele di gas compatibili con il prodotto alimentare i cui flussi possono essere opportunamente immessi in una o più zone di macinazione e/o convogliamento delle polveri di caffè.
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2 utilizzante una miscela almeno in parte contenente biossido di carbonio e/o altro gas ad uso alimentare, erogata secondo una predeterminata pressione ovvero con pressione compresa in una predeterminata gamma di valori di pressione ed opportunamente iniettata nelle dette una o più zone di macinazione e/o convogliamento delle polveri di caffè, essendo detta gamma di valori di pressione comprendente l’intervallo tra 1 e 10 bar ed essendo detti valori di pressione preferibilmente prossimi a 6 bar.
4. 4. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti comprendente: - almeno un serbatoio contenente gas o miscela di gas compresso ed eventualmente abbinato ad un dispositivo di riduzione di detta pressione; - almeno un dispositivo di controllo erogazione del detto gas a pressione ridotta, potendo detto dispositivo essere realizzato sotto forma di valvola eventualmente provvista di attuatore per azionamento automatico; - almeno un condotto di alimentazione per il trasporto del detto gas o miscela di gas dal serbatoio a pressione ridotta verso il detto almeno un dispositivo di controllo erogazione; - almeno un canale di trasporto del detto gas o miscela di gas per il collegamento dell’almeno un dispositivo di controllo erogazione del gas con le zone coinvolte nel processo di macinazione; - almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, compresa nel detto canale di trasporto e tale da consentire l’immissione del gas per la rimozione della polvere di caffè all’interno nelle zone coinvolte nel processo di riduzione in polvere del caffè in grani.
5. 5. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti comprendente almeno un meccanismo di controllo del deflusso di detta polvere di caffè ad impedimento della formazione di grumi nel caffè macinato per mezzo di una o più superfici di controllo disposte in prossimità della bocca di uscita della camera di macinazione a parziale chiusura del flusso della polvere di caffè in uscita dalla detta camera di macinazione, potendo le dette una o più superfici di controllo del deflusso presentare aree di forma piana e preferibilmente compatibili con la sagomatura della bocca di uscita della camera di macinazione, essendo dette superfici di controllo concepite in modo da coprire più o meno parzialmente la luce della bocca di uscita di detta camera di macinazione, anche in maniera dinamica.
6. 6. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti comprendente almeno un meccanismo di apertura e chiusura delle dette aperture di alimentazione della camera di macinazione, potendo detto dispositivo operare vari livelli di otturazione secondo posizioni comprese tra completa libertà e completa occlusione delle dette aperture di alimentazione, potendo detto dispositivo opporsi al passaggio del caffè in grani dal serbatoio primario o tramoggia alla detta camera di macinazione, potendo detto almeno un meccanismo essere operato manualmente e/o autonomamente e/o operante nell’ambito di almeno una sequenza predeterminata di passi, eventualmente in cooperazione con altri organi del macinacaffè oggetto dell’invenzione.
7. 7. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti ulteriormente caratterizzato da: - una camera di macinazione avente conformazione sostanzialmente tronco-cilindrica, all’interno della quale viene ospitato il corpo rotante motorizzato o macina rotante intorno ad un asse essenzialmente coassiale all’asse cilindrico della detta camera di macinazione; - almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, per l’erogazione del detto gas in pressione all’interno della detta camera di macinazione, essendo detto gas preferibilmente indirizzato sotto forma di flusso sostanzialmente tangenziale alla superficie perimetrale interna della detta camera e preferibilmente in prossimità della zona ove cooperano le dette macine e contromacine;
8. 8. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti ove i detti uno o più condotti per lo scarico del caffè in polvere comprendono almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, tale da consentire l’immissione del gas per la rimozione della polvere di caffè all’interno dei detti condotti di scarico
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 ulteriormente caratterizzato da almeno una apertura, preferibilmente sotto forma di parte terminale di un ugello, per l’erogazione del detto gas in pressione in prossimità delle dette una o più superfici di controllo comprese nel detto meccanismo di controllo del deflusso della polvere di caffè.
10. 10. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti ove le dette macina rotanti possono essere capaci di compiere movimenti di dislocazione dalle dette contromacine, anche durante il moto reciproco, preferibilmente tramite movimenti traslatori lungo il proprio asse di rotazione, in modo tale da agevolare il passaggio del gas per la rimozione degli accumuli di polvere e favorirne l’effetto di pulizia delle dette macine.
11. 11. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti ove il processo di rimozione automatizzata degli accumuli di polveri viene eseguito in cooperazione con almeno una centralina elettronica di controllo, preferibilmente in esecuzione di un firmware e/o software di controllo contenuto in detta centralina, in grado di operare completamente ovvero parzialmente in autonomia secondo preimpostati livelli di interazione con almeno un operatore del macinacaffè.
12. 12. Dispositivo secondo una o più rivendicazioni precedenti comprendenti meccanismi di misura e/o rilevazione dello stato e/o delle condizioni operative del detto dispositivo e/o del caffè nelle varie fasi di lavorazione, essendo detti meccanismi coinvolti nell’attivazione e/o controllo di almeno parte dei detti mezzi per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè addensati all’interno di detta camera di macinazione e/o sulle superfici degli organi coinvolti nella polverizzazione e/o nel convogliamento nei detti condotti di scarico di detto caffè macinato.
13. 13. Metodo per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè addensati all’interno di della camera di macinazione e/o sulle superfici degli organi coinvolti nella polverizzazione e/o nel convogliamento di caffè macinato in fase di scarico da parte di un macinacaffè, essendo detto macinacaffè inclusivo di: almeno un serbatoio primario o tramoggia per il contenimento del caffè in grani, almeno una camera di macinazione, alimentata dal caffè proveniente da detta tramoggia per mezzo di opportune aperture di alimentazione, dotata di superfici di macinazione solidali con il corpo principale o contromacine ed ospitante uno o più corpi rotanti motorizzati o macine con i quali detta camera coopera nel processo di riduzione dei grani di caffè o macinatura e conseguente produzione di caffè in polvere, almeno un dispositivo di apertura e chiusura delle dette aperture di alimentazione, potendo detto dispositivo opporsi al passaggio del caffè in grani dal serbatoio primario o tramoggia alla detta camera di macinazione, uno o più condotti per lo scarico del caffè in polvere dalla camera di macinazione, ad essa collegati tramite almeno una bocca di uscita di detta camera, destinati al convogliamento della detta polvere in uscita dalla detta camera, una zona di raccolta del caffè macinato quale ad esempio un serbatoio di contenimento temporaneo oppure un contenitore per l’immediata infusione con acqua pressurizzata, ed essendo detto metodo per la rimozione sia manuale che automatizzata di residui e/o accumuli di polvere di caffè comprensivo dei seguenti passi: - attivazione, manuale o semiautomatica o automatica, di un ciclo di rimozione di residui e/o accumuli di polvere di caffè; - arresto del transito di caffè in grani nella camera di macinazione per mezzo del dispositivo di apertura e chiusura delle aperture di alimentazione di detta camera di macinazione; - attivazione degli organi di riduzione in polvere del caffè in grani; - iniezione di una miscela di gas in prossimità degli organi coinvolti nel processo di riduzione in polvere del caffè in grani.
14. 14. metodo secondo la rivendicazione 13 ove la detta attivazione delle macine comprende movimenti rotatori e/o traslatori delle dette macine, potendo detti movimenti essere anche reciprocamente combinati;
15. 15. Metodo secondo le rivendicazioni 13 e 14 ove la detta fase di iniezione di una miscela di gas in prossimità degli organi coinvolti nel processo di macinazione comprendi i passi di: - iniezione della miscela di gas negli nella camera di macinazione; - iniezione della miscela di gas in prossimità della detta almeno una bocca di uscita di detta camera di macinazione; - iniezione della miscela di gas nei detti uno o più condotti per lo scarico del caffè in polvere; potendo detti passi essere eseguiti in combinazione anche sequenziale e/o contestuale ai restanti passi del metodo oggetto dell’invenzione.