ES2215791T3 - Maquina de cafe express con un embolo de infusion desplazable en un cilindro de infusion. - Google Patents

Abstract

máquina de café express con un émbolo de infusión desplazable en un cilindro de infusión, que está unido en arrastre cinemático con una instalación de accionamiento del émbolo de infusión, a través de un muelle, y que en una primera posición confina estrechamente polvo de café en una cámara de infusión del cilindro de infusión entre él mismo y una criba de salida, estando unida con la cámara de infusión una entrada de agua a presión, pudiendo desplazarse el émbolo de infusión (2), a causa de la presión del agua hervida que fluye hasta dentro del cilindro para la infusión (1), automáticamente en contra de la fuerza elástica del muelle hasta una segunda posición prefijada y, por medio de ello, ensancha la cámara de infusión tras lo cual, al caer la presión en la cámara de infusión (6), el émbolo de infusión (2) puede retroceder mediante el muelle automáticamente hasta la primera posición, caracterizada porque el émbolo de infusión (2) puede desplazarse casi proporcionalmente a una subida de presión en la cámara de infusión (6), causada por el agua hervida que fluye hacia dentro hasta una presión de apertura nominal de una válvula de crema (7) que obtura la cámara de infusión (6) corriente abajo, hasta la segunda posición.

Description

Máquina de café express con un émbolo de infusión desplazable en un cilindro de infusión.

La invención se refiere a una máquina de café express con un émbolo de infusión desplazable en un cilindro de infusión, según el preámbulo de la reivindicación 1.

En una máquina de café express conocida, en especial para uso doméstico, el émbolo de infusión está unido en arrastre cinemático con una instalación de accionamiento motora, y precisamente a través de una varilla que está montada en un manguito desplazable verticalmente con un segmento tubular (documento EP 0 270 141 A1). El segmento tubular está unido, entre otras cosas a través de un muelle de tracción, con el pasador de un disco de levas que se acciona mediante un motor-reductor. El muelle de tracción está dispuesto y dimensionado de tal manera, que el polvo de café vertido en la cámara de infusión del cilindro de infusión se comprime, fundamentalmente de forma constante e independientemente de la cantidad de polvo, mediante el motor-reductor. En el cilindro de infusión desemboca una entrada de agua, que está unida con la cámara de infusión con conducción de agua hervida, y precisamente a través de un filtro con una abertura anular, que coopera mediante una pieza de cierre desplazable para liberar un paso. El émbolo de infusión debe fijarse, durante la presión del agua hervida que fluye hasta dentro del cilindro de infusión o de la cámara de infusión, en su posición que comprime el polvo de café. En la región del fondo del cilindro de infusión o de la cámara de infusión formada dentro del mismo se ha dispuesto una criba de salida, que puede elevarse para desplazar hacia fuera la torta de polvo de café formada tras el proceso de infusión.

La compresión del polvo de café se prevé en estas máquinas express para conseguir una buena crema, que también determina la calidad del café express, ya que el polvo de café comprimido para el agua hervida forma un tramo de estrangulamiento y, por medio de esto, en el cilindro de infusión se genera una presión de infusión que presiona los aceites etéricos hacia fuera del polvo de café, que forman la crema.

Se conoce además mejorar la calidad del café express infusión, por medio de que en la cámara de infusión primero se establece una determinada presión, antes de que el café express terminado pueda fluir hacia fuera de la cámara de infusión. Con ello actúa la presión de infusión relativamente elevada del agua de infusión que fluye hasta dentro de la cámara de infusión, antes de la verdadera extracción del polvo de café, sobre el polvo de café embebido. Para alcanzar esta presión de infusión se conoce una válvula de crema, que obtura la cámara de infusión corriente abajo y que no abre la cámara de infusión para que fluya hacia fuera el café express terminado, hasta que se alcanza una presión de apertura nominal (por ejemplo el documento EP 0 756 842 B1). En esta máquina de café express conocida se conoce por lo demás una forma constructiva con una parte inferior fijada a la carcasa y un plato horizontal como parte superior, que puede girar con relación a la misma en una trayectoria circular de 360º, con una mecánica de control, para producir café express de muy buena calidad de forma sencilla y sin embargo con seguridad de funcionamiento. En esta máquina de café express un émbolo de infusión está alineado, formando parte de la parte superior en una de sus posiciones de giro, axialmente con relación a un espacio de infusión o a una cámara de infusión, para poder bajarse dentro de la misma o levantarse desde la misma. En detalle, tras verter el polvo de café el émbolo de infusión se baja con una criba de infusión en la cámara de infusión hasta la posición de infusión, hasta que el émbolo de infusión que incide en el polvo de café ha comprimido el polvo de café. Con ello se activan elementos de retenida, que cooperan con una palanca de bajada y por medio de esto fijan la posición del émbolo de infusión antes y durante la aplicación del agua hervida a través de los orificios del émbolo elevador en la cámara de infusión. Los elementos de retenida comprenden varios pestillos de retenida, para hacer posible una compresión de diferentes cantidades de café. Sobre el fondo de la cámara de infusión se ha dispuesto un émbolo elevador, que está perforado para el paso del agua hervida desde el caño de agua hervida insertado en el fondo hasta la cámara de infusión. El émbolo elevador está montado de forma desplazable y puede moverse hacia arriba y hacia abajo mediante el movimiento giratorio tras la infusión. Por medio de esto puede elevarse el émbolo elevador tras la infusión del café express, al girar la parte superior a otra posición angular, hasta el borde superior de la cámara de infusión. Desde allí puede transferirse lateralmente la torta de polvo de café que queda tras el proceso de infusión con un elemento evacuador. Previamente también se consigue mediante la estrecha inclusión del polvo de café entre el émbolo elevador perforado y la criba de infusión, que tras el proceso de infusión sólo quede poco agua residual en la torta de polvo de café, que también recibe el nombre de lodo de café.

Las máquinas de café express conocidas antes citadas pueden tener el inconveniente, sin embargo, que con alta contrapresión formada a causa del polvo de café fuertemente comprimido o mediante la válvula de crema, no todas las zonas del polvo de café se embeben suficientemente y, de este modo, en estas regiones los aceites etéricos sólo se exprimen insuficientemente. En las máquinas de café express con válvula de crema puede sobrevenir desventajosamente que, al alcanzarse la presión de apertura nominal y la apertura correspondiente de la válvula de crema, se produzca un orificio pasante repentino de tipo canal del agua hervida, por el camino más corto, en la dirección de la salida del café express, extrayéndose zonas del polvo de café de forma solamente insuficiente. Pero también mediante una compresión relativamente reducida y en ausencia de una válvula de crema pueden formarse en el polvo de café canales de orificio de paso indeseados del agua hervida.

Una máquina de express conocida del género citado al comienzo no presenta ninguna válvula de crema, pero sí un émbolo de infusión bajo presión de un muelle dispuesto de tal modo en la cámara de infusión, que éste es desplazado mediante el agua hervida sometida a presión en contra de la fuerza de retroceso del muelle hacia el fondo de una cámara de infusión, con esto amplía una cámara de infusión y finalmente obtura sobre el suelo un paso hacia una salida del café express (documento EP 0 948 927 A1). El émbolo de infusión soporta por su lado superior un filtro que recoge el polvo de café, y presenta abajo un vástago de émbolo. En detalle los canales de paso en el émbolo de infusión a través del fondo, en especial una elevación del fondo, deben estar obturados prácticamente con respecto a la salida de café express, cuando el émbolo de infusión se asienta sobre el fondo o la elevación del fondo. De este modo quiere alcanzarse un embebido completo del polvo de café durante la fase de infusión. Sin embargo, durante la entrada del agua hervida en la cámara de infusión ésta no se obtura de inmediato, sino solamente después de una aplicación de presión tan intensa, que el émbolo de infusión se presiona lo más ampliamente posible sobre el fondo. Al menos hasta allí puede salirse agua hervida hacia fuera de la salida de café express. Tampoco a continuación se garantiza la estanqueidad a causa de sedimentos inevitables hacia fuera de la torta de café y del agua, que no es prensible, entre el lado inferior del émbolo de infusión y del fondo de la cámara de infusión. Por ese motivo la fuerza de retroceso del muelle no puede elegirse tan grande que, tras finalizar la fase de infusión, cuando la entrada de agua hervida caliente ya no está sometida a presión, hace retroceder el émbolo de infusión incluyendo la torta de café.

La presente invención se ha impuesto por ello la tarea de proporcionar una máquina de café express del tipo citado al comienzo con la que, evitándose los inconvenientes anteriores, se produzcan de forma fiable un embebido, un prensado y una extracción uniformes de todas las zonas del polvo de café en el cilindro de infusión, con lo que quieren lograrse un aprovechamiento lo mejor posible y una crema óptima. Con ello quiere mejorarse la obturación de la cámara de infusión antes del comienzo de la entrada del agua hervida en la cámara de infusión, hasta el fin de la fase de infusión.

Esta tarea es resuelta, para una máquina de café express del género citado al comienzo, con las particularidades indicadas en la parte características de la reivindicación 1.

Con la solución conforme a la invención no sólo se consigue que antes del verdadero proceso de infusión el polvo de café sea comprimido mediante el émbolo de infusión, pudiendo estar situado el émbolo de infusión sobre el polvo de café a través de un distribuidor de agua. Esta posición de compresión del émbolo de infusión antes del inicio del proceso de infusión también recibe el nombre de primera posición. Con ello la cámara de infusión está cerrada de forma hermética a la presión y al agua mediante el émbolo de infusión y, corriente abajo, mediante una válvula de crema. El muelle está dimensionado de tal forma, que el cilindro de infusión se mueve, mediante la presión del agua hervida que fluye hasta dentro de la cámara de infusión, en contra de la fuerza elástica de este muelle, hasta una segunda posición en la que el volumen de la cámara de infusión se aumenta hasta un valor máximo prefijado, de tal manera que en el polvo de café, en la cámara de infusión que se amplía, no se produce ningún orificio pasante para el agua hervida, sino que el polvo de café como consecuencia de su movilidad, en especial de su fluidización, es embebido, prensado y extraído uniformemente en una infusión flotante, antes de que la válvula de crema se abra al alcanzar su presión de apertura nominal. Después se mueve el émbolo de infusión, mediante la energía almacenada en el muelle, automáticamente de nuevo hasta la primera posición, de tal manera que el lodo de café o la torta de polvo de café están secos de la forma deseada una vez finalizado el proceso de infusión. Con ello no se necesita ningún elemento de control activo adicional para controlar el movimiento del émbolo de infusión entre la primera posición (posición de compresión) y la segunda posición, y de vuelta a la primera posición antes de la excavación de la torta de polvo de café.

Esta función del émbolo de infusión se obtiene por medio de la disposición y del dimensionado de los medios que ejercen una fuerza sobre el émbolo de infusión durante el proceso de infusión, es decir, de la presión de infusión en la cámara de infusión, de la superficie activa del émbolo de infusión sobre la que actúa la presión, del muelle y dado el caso de otros elementos que influyen en las fuerzas que inciden sobre el émbolo de infusión. Al desplazamiento automático del émbolo de infusión contribuye la válvula de crema, que también determina el desplazamiento máximo del émbolo de infusión y con ello el ensanchamiento de la cámara de infusión hasta alcanzar su presión de apertura nominal. De este modo no se necesitan topes mecánicos ni otros medios adicionales para limitar el recorrido del émbolo de infusión. La presión de apertura nominal puede estar ajustada por ejemplo a unos 6 bares.

Con la reivindicación 2 se indica una disposición especialmente compacta, fiable y constructivamente poco complicada de un muelle de compresión, que actúa sobre el émbolo de infusión.

Conforme a la reivindicación 3, el desplazamiento automático específico del émbolo de infusión en el cilindro de infusión, durante el proceso de infusión, también puede incluirse de forma poco complicada en máquinas de café express del tipo constructivo, que presenta una parte inferior fijada a la carcasa y un plato horizontal como parte superior, que puede girar con relación a la misma en una trayectoria circular de 360º, pudiendo bajarse el émbolo de infusión en la cámara de infusión y elevarse hacia fuera de la misma con una palanca de bajada al formar parte de la parte superior, en una posición angular de la misma, controlándose de forma forzada mediante el movimiento giratorio de la parte superior un movimiento ascendente y descendente de un émbolo elevador con fondo perforado, que puede elevarse en la cámara de infusión, en la parte inferior, hasta el borde superior de la cámara de infusión, desde donde una torta de polvo de café puede transferirse lateralmente con un elemento evacuador. Este tipo constructivo se ha representado en detalle en el ya citado documento EP 0 756 842 B1. De este modo pueden aprovecharse las ventajas de una mecánica de control de funcionamiento seguro y poco complicada, no siendo necesario para el movimiento del émbolo de infusión durante el proceso de infusión ninguna ampliación de esta mecánica de control.

A continuación se explica otra forma de ejecución de la invención con base en un dibujo con una figura. Aquí muestra:

la figura 1 un corte longitudinal a través de una parte de una máquina de café express, en el que se ha representado de forma muy simplificada una cabeza de infusión en corte longitudinal.

En la figura 1 se ha designado con 1 un cilindro de infusión, en el que se ha montado de forma desplazable un émbolo de infusión 2. El émbolo de infusión 2 está obturado con respecto a una pared interior del cilindro de infusión 1 mediante una junta de émbolo 3. En un lado inferior del émbolo de infusión 3 se encuentra un distribuidor de agua 4, que puede estar configurado como criba y puede moverse con el émbolo de infusión 2. Frente a esto, en la parte inferior del cilindro de infusión 1 se encuentra una criba de salida 5. Una cámara de infusión 6 de volumen variable está definida por el lado inferior del émbolo de infusión con distribuidor de agua 4 desplazable, la criba de salida y el segmento de envuelta de la pared interior del cilindro de infusión entre el émbolo de infusión 2 o el distribuidor de agua 4 y la criba de salida.

Debajo de la criba de salida se ha dispuesto una válvula de crema 7 con una presión de apertura nominal de unos 6 bares en un recorrido de circulación, corriente debajo de la cámara de infusión 6, hasta una salida de café express 8. La criba de salida 5 puede estar materializada como fondo perforado.

Una entrada de agua hervida 9 tubular está unida con un tubo flexible de agua 10, que conduce a una bomba de agua hervida no representada. La entrada de agua hervida está configurada como vástago de émbolo tubular, que está montado de forma desplazable en un soporte de cilindro de infusión 11, y se transforma en un taladro en el émbolo de infusión 2, que está unido con la cámara de infusión 6 debajo del distribuidor de agua 4 de forma que conduce el agua hervida.

Entre una parte superior no designada del émbolo de infusión 2 y un lado inferior tampoco designado del soporte de cilindro de infusión 11 se apoya un muelle de compresión 14.

El muelle de compresión 14 se ha dimensionado de tal manera, que en la primera posición representada en la figura 1 del émbolo de agua hervida, con presión normal en la entrada de agua hervida, comprime en la medida deseada el polvo de café vertido en la cámara de infusión, pero si al principio del proceso de infusión se presiona agua hervida a través del tubo flexible de agua 10 y la entrada de agua hervida 9 a través del distribuidor de agua 4 en la cámara de infusión 6, retrocede hacia arriba bajo la presión del agua hervida hasta una segunda posición predeterminada y, según esto, el volumen de la cámara de infusión 6 aumenta en la medida deseada bajo la elevación del émbolo de infusión 2 con el distribuidor de agua 4. Esta elevación del émbolo de infusión 2 en contra de la fuerza elástica del muelle de compresión 14 se produce hasta que se alcanza la presión de apertura nominal de la válvula de crema 7. Hasta allí puede ensancharse el polvo de café en la cámara de infusión 6 que se ensancha, bajo fluidización causada por la presión del agua hervida que fluye hasta dentro de la cámara de infusión 6, para embeberse uniformemente, a continuación prensarse y extraerse. La segunda posición del émbolo de infusión 2, que se alcanza hasta que la presión interior en la cámara de presión ha subido hasta la presión de apertura nominal de la válvula de crema 7, puede estar definida por ejemplo mediante la característica del muelle de compresión 14 con relación a la superficie de presión activa en el lado inferior del émbolo de infusión 2 o mediante un tope mecánico.

Cuando se ha alcanzado la presión de apertura nominal de la válvula de crema en la cámara de infusión 6, se interrumpe allí la presión interior y el muelle de compresión 14, a través del émbolo de infusión 2 y del distribuidor de agua 6, comprime el polvo de café extraído en la cámara de presión 6 que se estrecha, hasta que prácticamente se alcanza de nuevo la primera posición del émbolo de infusión 2.

En el ejemplo de ejecución el cilindro de infusión 1, aplicado por medio de un cierre de bayoneta 12 sobre el soporte de cilindro de infusión 11, puede elevarse desde el mismo, permaneciendo el émbolo de infusión 2 con distribuidor de agua 4 y muelle de compresión 14 sobre el soporte de cilindro de infusión 11. En el cilindro de infusión 1 extraído puede verterse el polvo de café antes de la preparación del café express y, después del proceso de infusión, puede extraerse la torta de polvo de café desde el cilindro de infusión 1 a su vez extraído.

Lista de símbolos de piezas

1

Cilindro de infusión

2

Émbolo de infusión

3

Junta de émbolo

4

Distribuidor de agua

5

Criba de salida (fondo perforado)

6

Cámara de infusión

7

Válvula de crema

8

Salida de café express

9

Entrada de agua hervida

10

Tubo flexible de agua

11

Soporte de cilindro de infusión

12

Cierre de bayoneta

13

Máquina de café express

14

Muelle de compresión

Claims (3)

1. Máquina de café express con un émbolo de infusión desplazable en un cilindro de infusión, que está unido en arrastre cinemático con una instalación de accionamiento del émbolo de infusión, a través de un muelle, y que en una primera posición confina estrechamente polvo de café en una cámara de infusión del cilindro de infusión entre él mismo y una criba de salida, estando unida con la cámara de infusión una entrada de agua a presión, pudiendo desplazarse el émbolo de infusión (2), a causa de la presión del agua hervida que fluye hasta dentro del cilindro para la infusión (1), automáticamente en contra de la fuerza elástica del muelle hasta una segunda posición prefijada y, por medio de ello, ensancha la cámara de infusión tras lo cual, al caer la presión en la cámara de infusión (6), el émbolo de infusión (2) puede retroceder mediante el muelle automáticamente hasta la primera posición, caracterizada porque el émbolo de infusión (2) puede desplazarse casi proporcionalmente a una subida de presión en la cámara de infusión (6), causada por el agua hervida que fluye hacia dentro hasta una presión de apertura nominal de una válvula de crema (7) que obtura la cámara de infusión (6) corriente abajo, hasta la segunda posición.

2. Máquina de café express según la reivindicación 1, caracterizada porque el muelle es un muelle de compresión (14) que está dispuesto, coaxialmente al émbolo de infusión (2), entre éste y un elemento fijo con relación al cilindro de infusión (1) por encima del cilindro de infusión (1).

3. Máquina de café express según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la máquina de café express presenta una parte inferior fijada a la carcasa y un plato horizontal como parte superior, que puede girar con relación a la misma en una trayectoria circular de 360º, porque el émbolo de infusión puede bajarse en la cámara de infusión y elevarse hacia fuera de la misma con una palanca de bajada al formar parte de la parte superior, en una posición angular de la misma, y porque puede controlarse de forma forzada mediante el movimiento giratorio de la parte superior un movimiento ascendente y descendente de un émbolo elevador con fondo perforado, que puede elevarse en la cámara de infusión, en la parte inferior, hasta el borde superior de la cámara de infusión, desde donde una torta de polvo de café puede transferirse lateralmente con un elemento evacuador.