CH631613A5

CH631613A5 - Device for automatically measuring the drink dispensed by an espresso coffee machine

Info

Publication number: CH631613A5
Application number: CH187979A
Authority: CH
Inventors: Antonio Rancilio
Original assignee: Rancilio Sas
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1982-08-31
Also published as: IT1109540B; FR2428827B1; FR2428827A1; ATA109079A; BE873993A; IT7824594A0; AT370964B; ES242524Y; ES242524U

Description

La presente invenzione concerne un dispositivo per il dosaggio automatico e programmabile della quantità o dose di bevanda prodotta da gruppi erogatori di macchine per caffè espresso, nei rispettivi singoli cicli operativi, mediante conteggio o misurazione volumetrica progressiva dell'acqua alimentata a partire dall'istante iniziale del ciclo, ed intervento su un dispositivo valvolare di sospensione dell'erogazione, quando il valore misurato raggiunge quello programmato per la dose.

Un dispositivo di questo genere opera secondo i principi di precedenti brevetti della stessa Richiedente (Brevetti italiani N. 922 212 e 969 060) che riguardano essenzialmente un metodo di dosaggio sfruttante un dispositivo contatore volumetrico dell'acqua alimentata ad ogni singolo gruppo erogativo, il quale a sua volta comanda un sistema valvolare di interruzione dell'erogazione, al rag-5 giungimento della dose prefissata. Nei detti brevetti noti sono descritte diverse forme di realizzazione di un contatore volumetrico in grado di operare secondo la metodologia citata e di controllare, in base al volume di acqua attraversante il medesimo, un elemento meccanico che io subisce uno spostamento progressivo, fino ad arrivare ad una posizione programmata di comando del sistema valvolare e quindi di interruzione dell'erogazione, per essere quindi riportato alla posizione di partenza all'inizio di nu nuovo ciclo. I vantaggi dell'adozione di un metodo di 15 questo tipo sono chiaramente descritti ed illustrati nei brevetti citati.

La Richiedente ha ora constatato che il detto sistema meccanico di collegamento tra il contatore volumetrico ed il gruppo valvolare, descritto negli esempi di realiz-20 zazione dei brevetti precedenti e l'adozione inoltre di mezzi contatori volumetrici di tipo alternativo, quali descritti in alcuni esempi di tali brevetti, possono portare a diversi inconvenienti di natura pratica che vengono superati mediante il dispositivo secondo la presente inven-25 zione.

Essenzialmente, questi inconvenienti sono legati al fatto che da un lato i detti sistemi meccanici e i detti contatori alternativi comportano considerevoli perdite di potenza che devono essere sopperite dal sistema idraulico, 30 e dall'altro lato sono soggetti a possibilità di inceppamenti, rotture e soprattutto di usure in grado di influire negativamente sulla affidabilità del sistema. Inoltre, i detti sistemi meccanici presentano in generale delle limitazioni relativamente alla gamma di regolabilità degli stessi, 35 nonché alla finezza della regolazione.

È pertanto scopo essenziale della presente invenzione, quello di prevedere un dispositivo, operante secondo la metodologia descritta nei brevetti precedenti che consen-40 ta di programmare la dose di caffè espresso erogata ad ogni ciclo, praticamente senza necessità di sopperire a perdite meccaniche mediante aumenti di pressione nel circuito idraulico, che operi con la massima affidabilità e sia in grado di programmare dosi comunque grandi,

45 fino ad una erogazione continua, con possibilità di ottenere una elevatissima finezza di regolazione, e cioè una differenza volumetrica unitaria molto piccola. Secondo l'invenzione, i citati ed altri scopi vengono realizzati mediante un dispositivo di dosaggio del tipo inizialmente 50 definito e caratterizzato dal fatto che il mezzo misuratore volumetrico è costituito da un mulinello posto nel percorso dell'acqua in pressione, diretta ad ogni singolo gruppo della macchina, ed attraversato dall'acqua stessa, al detto mulinello essendo associati mezzi per la rileva-55 zione, senza contatto, di ogni giro o frazione di giro compiuta dal medesimo e per la trasformazione di questa rilevazione in impulsi elettrici di azionamento di un contatore programmabile, tale contatore essendo in grado di commutare il gruppo valvolare di sospensione dell'ero-60 gazione, mediante un comando elettrico, quando il valore di conteggio raggiunge quello programmato.

L'invenzione verrà ora più dettagliatamente descritta con riferimento al disegno allegato, in cui:

la fig. 1 illustra uno schema del dispositivo, per l'ali-65 mentazione di un gruppo erogatore di caffè espresso.

La fig. 2 è una sezione illustrante il dosatore volumetrico facente parte del dispositivo, la detta sezione è condotta lungo la linea spezzata II-II della

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fig. 3, rappresenta lo stesso dosatore in sezione secondo la linea III-III della figura 2, in una della sue possibili posizioni operative.

La fig. 4 è una sezione corrispondente a quella della figura 3, illustrante il dosatore nell'altra sua posizione operativa.

Il dispositivo secondo l'invenzione è applicato alla erogazione estemporanea di prefissate quantità o dosi di caffè espresso ed opera su un'apparecchiatura di tipo convenzionale, comportante, a valle di un condotto 10 di alimentazione dell'acqua della rete, un noto apparecchio addolcitore 12 che alimenta, tramite un condotto 10', una pompa 14 di pressurizzazione e di invio dell'acqua lungo una condotta 16, comprendente una valvola di ritegno 18 ed associata ad una valvola di espansione 20. La condotta 16 forma, a valle della valvola di espansione 20, uno scambiatore di calore 22 che attraversa una caldaia 24, in modo da riscaldare l'acqua fino alla temperatura voluta ed alimentare con la stessa un gruppo erogatore 28. Questo gruppo 28, mantenuto termicamente equilibrato tramite circolazione termosifonica 30, presenta una camera 32 nella quale opera una valvola schematizzata con 34 in grado di controllare da un lato l'arrivo di acqua calda dallo scambiatore 22 e dall'altro lato, in opposizione, una apertura di collegamento verso un tubo 36 di scarico della pressione residua. La camera 32 è collegata, tramite il condotto 38, ad una sede 40 alla quale viene applicata una coppa porta filtro 42 contenente una determinata quantità di caffè torrefatto e macinato.

La preparazione della bevanda viene effettuata spostando la valvola 34 dalla posizione illustrata in fig. 1 alla posizione di chiusura dello scarico 36, in modo da alimentare l'acqua calda alla coppa portafiltro, e mantenendo la valvola 34 in questa posizione fino al completamento dell'erogazione della desiderata quantità o dose di bevanda. A questo punto, la valvola 34 viene riportata nella posizione iniziale, chiudendo l'ammissione di acqua e determinando lo scarico della pressione residua nella coppa portafiltro 42, nel condotto 38 e nella camera 32.

Per l'effettuazione di questa operazione di erogazione con programmazione esatta della dose ogni volta erogata, viene utilizzato il dispositivo secondo l'invenzione, essenzialmente costituito da un dosatore volumetrico 44 inserito nella condotta 16 di invio dell'acqua, preferibilmente a monte della caldaia 24, da un complesso contatore 46 controllato dal dispositivo 44, e da un mezzo 48 di comando elettrico della valvola 34. Il dosatore 44 è essenzialmente formato, come si rileva dalle figure 2 e 3, da una camera 50 nella quale viene fatta passare tutta la portata di acqua alimentata lungo la condotta 16, che entra attraverso un raccordo 52, dotato di ugello 54, ed esce attraverso un raccordo 56 collegato alla condotta 16.

Nell'interno della camera 50 è montato un mulinello 58, liberamente rotante su un asse 60, in modo che le sue palette siano colpite dall'acqua e determinino una rotazione del mulinello ad una velocità angolare corrispondente alla velocità e quindi alla portata dell'acqua.

Il mulinello 58 porta uno o più magneti 62 rotanti con esso ed atti ad agire, ad ogni passaggio, su un relè reed o sensore induttivo 64, alloggiato in una separata camera 66 del dosatore 44, in modo da chiudere ed aprire un circuito elettrico controllato dal medesimo, inviando impulsi lungo questo circuito con una frequenza proporzionale alla velocità di rotazione del mulinello (e quindi alla portata dell'acqua) ed al numero di magneti 62 portati dal mulinello stesso. Il sistema di rilevazione citato potrebbe essere sostituito anche da altri sistemi di tipo in sé noto, ad esempio sistemi a fotocellula.

In ogni caso, gli impulsi vengono inviati lungo le linee 68 e 70 dal dosatore 44 al dispositivo contatore 46, che si collega elettricamente alla pompa 14 ed al comando 48 della valvola 34, mediante un circuito elettrico il cui funzionamento verrà ora descritto. Il dispositivo contatore 46 comprende uno o più contatori, ad esempio due contatori 72 e 74, alternativamente azionabili ad esempio per una dose singola e per una dose doppia, nonché un relè 76 che controlla un circuito di alimentazione della pompa 14 e dell'elettrovalvola 48, 34.

Ad ogni contatore è associato un pulsante 78 e rispettivamente 80, per determinare l'inizio del ciclo, tale pulsante determina la chiusura del circuito di eccitazione della bobina 82 del relè 76, della linea di alimentazione 84, alla linea 84', attraverso uno dei pulsanti 78 od 80,

alla corrispondente linea 86 od 88 e, attraverso un contatto interno al contatore 72 o 74, alla linea di uscita 90, alla bobina 82 e alla linea di ritorno 92. L'eccitazione della bobina 82 determina la chiusura del contatto 94 del relè 76, il quale mantiene eccitata la bobina 82 anche al rilascio del pulsante di avviamento 78 e 80, tramite la linea 96 ed un contatto, interno al contatore 72 o 74, di tale linea 96 con la linea 90.

La chiusura del contatto 94 determina anche l'azionamento della pompa 14 tramite le linee 98 e 100, nonché l'apertura dell'elettrovalvola 48, 34 tramite le linee 102 e 104.

Il conseguente passaggio dell'acqua attraverso la condotta 16 determina l'invio di impulsi lungo la linea 70 fino al contatore 72 o 74, che provvede a conteggiare gli impulsi, confrontando tale conteggio con un valore prestabilito impostato o impostabile sul medesimo e corrispondente alla dose desiderata.

Al raggiungimento di questo valore, viene interrotto nel contatore 72 o 74 il collegamento fra le linee 96 e 90, il che determina la diseccitazione della bobina 82 e l'apertura del contatto 94, con conseguente arresto della pompa 14 e spostamento della valvola 34 nella posizione illustrata in figura 1, per l'inizio di un nuovo ciclo.

La programmazione della dose nei contatori 72 e 74 può essere effettuata sia con dosi fisse preregolate, in numero variante da 1 all'infinito in funzione delle necessità e del sistema di costruzione, sia con dose regolabile di caffè in caffè ad esempio con l'aiuto di un regolatore potenziometrico o simile. In ogni caso, la regolazione può essere resa molto fine, e cioè le differenze unitarie di dose possono essere rese molto piccole, semplicemente aumentando il numero dei magneti 62 nel dosatore 44, in modo da avere un impulso ad ogni passaggio di una quantità molto piccola di acqua nel dosatore 44.

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io

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20

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30

35

40

45

50

55

60

V

2 fogli disegni

Claims

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1. Dispositivo per il dosaggio automatico programmato della quantità e dose di bevanda prodotta da gruppi erogatori in macchine per caffè espresso, nei rispettivi singoli cicli operativi, mediante misurazione volumetrica progressiva dell'acqua alimentata a partire dall'istante iniziale del ciclo, ad intervento su un dispositivo valvolare di sospensione della erogazione, quando il valore misurato raggiunge quello programmato per la dose, caratterizzato dal fatto che il mezzo misuratore volumetrico (44) è costituito da un mulinello (58) posto nel percorso dell'acqua in pressione, diretta ad ogni singolo gruppo (28) della macchina, ed attraversato dall'acqua stessa, al detto mulinello essendo associati mezzi (62, 64) per la rilevazione, senza contatto, di ogni giro o frazione di giro compiuta dal medesimo e per la trasformazione di questa rilevazione in impulsi elettrici di azionamento di un contatore programmabile (72, 74), tale contatore essendo in grado di commutare il gruppo valvolare di sospensione dell'erogazione (34), mediante un comando elettrico, quando il valore di conteggio raggiunge quello programmato.

2. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la girante del mulinello (58) porta uno o più magneti (62) mediante i quali comanda la chiusura e l'apertura di almeno un contatto (64) disposto in posizione fissa rispetto alla girante ed inserito in un circuito elettrico di invio degli impulsi di conteggio al contatore.

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RIVENDICAZIONI

3. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che alla girante del mulinello (58) è associato un sistema fotoelettrico per la formazione e l'invio di impulsi di conteggio ad ogni giro o frazione di giro della girante stessa.

4. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gruppo valvolare (34, 48) ed il gruppo pompante (14) dell'acqua sono comandati elettricamente attraverso un circuito controllato da un contatto a relè (76), la cui bobina (82) è mantenuta eccitata attraverso il detto contatore (72, 74) e viene diseccitata al raggiungimento del conteggio programmato.

5. Dispositivo come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che al detto circuito è associato un comando (78, 80) di inizio del ciclo, determinante l'eccitazione della bobina (82) del relè e l'azzeramento del contatore (72, 74).

6. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mulinello (58) è disposto a monte dello scambiatore di calore (22) per il riscaldamento dell'acqua da erogare.

7. Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere due o più contatori in parallelo (72, 74) per il controllo dell'erogazione di ogni singolo gruppo.