ES2241256T3 - Maquina de cafe expres. - Google Patents

Abstract

Máquina de café exprés que comprende una bomba (2) para bombear agua en una cámara (3) de calentamiento y una unidad (5) de válvula situada aguas abajo de dicha cámara (3) de calentamiento y conectada a dicha cámara (3) de calentamiento por medio de una tubería (3¿) que termina en una abertura superior de dicha unidad (5) de válvula, teniendo dicha unidad (5) de válvula una primera abertura inferior que está en comunicación de fluido con una tubería (5¿) de descarga y una segunda abertura inferior que está en comunicación de fluido con una cámara (6) de pre- infusión, estando dicha cámara (6) de pre-infusión en comunicación de fluido con el filtro (8) mediante una tubería (6¿) de dispensación, comprendiendo la máquina de café medios (11, 14-15) para secar los posos de café que permanecen en el filtro, caracterizada porque dichos medios para retirar el agua residual comprenden medios de succión posicionados a lo largo de la tubería (5¿) de descarga, en una posición intermedia a lo largo de ella o aguas abajo de esta última.

Description

Máquina de café exprés.

En su aspecto más general, la presente invención se refiere a una máquina de café exprés.

Los dispositivos de dispensación en máquinas de café exprés conocidas se basan en la configuración estructural mostrada en la figura 1a. Una bomba P bombea agua a través de una cámara H de calentamiento, que puede ser calentada directamente por medio de un elemento de calentamiento o indirectamente por medio de un intercambio de calor con el fluido en el generador C de vapor de agua. Una vez que ha sido calentada, el agua se bombea hasta una unidad V de válvula, desde la cual es transportada hasta el filtro F que contiene el café en polvo. El café producido de esta manera es finalmente dispensado en una taza T mediante los agujeros hechos en la superficie superior del filtro F.

Durante el proceso de dispensación, el circuito de fluido entre la bomba y el filtro (sombreado en gris en la figura) está bajo una presión de aproximadamente 8-10 bar generados por la bomba P.

Una vez que el café ha sido dispensado, el miembro V de corte de válvula cierra el orificio V1, cortando por ello la entrega de presión de la bomba al filtro. Al mismo tiempo, el orificio V2 se abre, poniendo el circuito aguas abajo de la válvula V en comunicación con la salida S de descarga, como se ilustra en la figura 1b. La presión en esa parte del circuito aguas abajo del orificio V1 cae de este modo hasta presión atmosférica y el café no se dispensa más.

En los últimos años ha habido una gran diversificación en los tipos de mezclas de café usadas en diversos países e incluso en las diversas regiones en Italia. Éstas varían desde las mezclas abundantemente tostadas (granos oscuros) preferidas en el sur de Italia, a las mezclas ligeramente tostadas (granos claros) generalmente usadas en países del norte. Se ha observado que, especialmente en el caso de éstas últimas, hay un inconveniente: quedan posos de café fangosos en el filtro una vez que el café ha sido dispensado. Retirar y limpiar un filtro que contiene posos de café en este estado es desagradable y hace más difícil mantener la máquina limpia.

Se han examinado de este modo detenidamente todas las etapas del proceso con el fin de descubrir la causa de este problema y se ha encontrado que los fenómenos que tienen lugar en ese área del circuito situada aguas abajo de la unidad V de válvula dependen de las condiciones térmicas bajo las cuales funciona el sistema.

La temperatura del agua contenida en esa parte del circuito situada entre el filtro F y la salida S de descarga (porción sombreada en gris en la figura 1b), una vez está completo el proceso de dispensación, depende de los diversos métodos de dispensación empleados y de las diferentes mezclas de café usadas en las diversas regiones de consumo. Esas temperaturas pueden variar desde 90ºC para un café exprés largo (alrededor de 120 cc en la taza) producido por una mezcla ligera típica de los países del norte de Europa, hasta 102ºC para un café exprés concentrado (alrededor de 20 cc en la taza) producido por una mezcla abundantemente tostada típica de las regiones del sur de Italia. Si el agua residual en el área aguas abajo de la unidad V de válvula está a una temperatura igual o mayor que su punto de ebullición a presión atmosférica (\geq 100ºC), se crea una presión de vapor de agua que fuerza el agua hacia la salida S de descarga y consecuentemente hace que los posos de café se sequen. No hace falta decir que los posos de café completamente secados pueden retirarse fácilmente del filtro F, que entonces está listo inmediatamente para ser usado de nuevo.

Por otro lado, cuando las temperaturas de funcionamiento son más bajas –como es el caso del café producido usando mezclas ligeramente tostadas-, no se retira suficiente agua residual y los posos de café quedan como un fango húmedo, como ya se ha mencionado. Lo que es más, el problema se agrava a menudo por la presencia de una cámara I entre la unidad V de válvula y el filtro F, cuya cámara es necesaria para llevar a cabo el proceso de pre-infusión. Realmente, se puede contener una cantidad considerable de agua en esta cámara.

La publicación de patente EP-A-0465877 divulga una válvula de descarga para el agua residual, pero no proporciona medios para secar los posos de café.

El problema que se ha sacado a la luz es, por lo tanto, el de impedir que los posos de café formen un fango que es difícil retirar una vez que se ha dispensado el café.

Este problema ha sido solucionado mediante una máquina de café exprés como se detalla en las reivindicaciones adjuntas.

Ventajas y características adicionales de la máquina de café exprés que forma el objeto de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de un número de realizaciones preferidas dadas posteriormente a modo de ejemplo no limitante y con referencia a las siguientes figuras:

la figura 1a ilustra una vista esquemática en corte de una máquina de café exprés de acuerdo con la técnica anterior;

la figura 1b muestra la vista de la figura 1a en una etapa diferente en el funcionamiento del aparato;

la figura 2 ilustra una vista esquemática en corte de una máquina de café exprés de acuerdo con la presente invención;

la figura 3 muestra la vista de la figura 2 de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.

Con referencia a la figura 2, la máquina de café exprés que forma el objeto de la presente invención comprende un dispositivo 1 de dispensación contenido dentro de una cubierta que no se muestra en la figura.

El dispositivo 1 de dispensación comprende una bomba 2 que extrae agua de un tanque (no mostrado) o directamente de la conducción general del agua y la bombea, mediante la tubería 2', a una cámara 3 de calentamiento en la que el agua se calienta hasta la temperatura deseada por medio de elementos adecuados de calentamiento dispuestos alrededor de esta cámara de calentamiento o, preferiblemente, por medio de intercambio de calor con el vapor de agua creado por el generador 4 de vapor de agua. El generador 4 de vapor de agua, a su vez, emplea preferiblemente elementos de calentamiento para convertir en vapor de agua el agua suministrada independientemente
a él.

El caudal de la bomba 2 y la capacidad de la cámara 3 de calentamiento dictan la cantidad de tiempo que el agua permanece dentro de dicha cámara 3 y por consiguiente su temperatura final.

El agua caliente es transportada entonces mediante la tubería 3' hasta la unidad 5 de válvula que consiste en un cuerpo que tiene una abertura superior que está en comunicación de fluido con la tubería 3', una primera abertura inferior que está en comunicación de fluido con una tubería 5' de descarga, y una segunda abertura inferior que, mediante una unión 5'' de tubería, pone la unidad 5 de válvula en comunicación con la cámara 6 de pre-infusión.

Un miembro 7' de corte (por ejemplo un miembro fungiforme de corte) está alojado de forma movible en dicha abertura superior de la unidad 5 de válvula. Un segundo miembro 7'' de corte (que puede ser, también en este caso, un miembro fungiforme de corte) está alojado de forma movible en la primera abertura inferior de la unidad 5 de válvula. La unidad 5 de válvula se hace funcionar, de forma mecánica o eléctrica, mediante un actuador que no se ha mostrado en la figura.

La cámara 6 de pre-infusión está, mediante la tubería 6' de dispensación, en comunicación de fluido con el filtro 8 que está diseñado para contener la mezcla de café. El filtro 8 está alojado en un portafiltros 9 que está fijado de forma desmontable a la máquina en el punto donde está situada la abertura para dispensar el agua caliente. El portafiltros 9 tiene un mango 10 con el fin de facilitar su unión y retirada de la máquina. Agujeros 9', a través de los que se dispensa la infusión de café, están hechos en la superficie inferior del portafiltros 9.

La máquina de café exprés descrita anteriormente es conocida.

La máquina de café exprés que forma el objeto de la invención incorpora la característica innovadora de tener medios para secar los posos de café que permanecen en el filtro 8. En la práctica, estos medios consisten en medios para retirar el agua residual desde esa parte del circuito de fluido situada aguas abajo del miembro 7' de corte. Esta parte del circuito de fluido comprende el cuerpo de la unidad 5 de válvula, la cámara 6 de pre-infusión, el filtro 8 y las tuberías asociadas 5', 5'' y 6'.

Como se muestra en la figura 2, estos medios para retirar el agua comprenden medios de succión, especialmente una bomba 11, posicionados a lo largo de la tubería 5' de descarga, en una posición intermedia a lo largo de ella o aguas abajo de esta última. El agua residual absorbida es transportada en un recipiente 12 de recogida o directamente en la tubería de residuos.

El modo en que trabaja la máquina de café exprés que forma el objeto de la presente invención es como sigue. Mientras el café está siendo dispensado, la bomba 2 está encendida, el miembro 7' de corte está abierto y el miembro 7'' de corte está cerrado. El agua, que está presurizada entre 8 y 10 bar por la bomba, fluye dentro de la cámara 3 de calentamiento donde es calentada hasta la temperatura deseada. A partir de aquí, el agua calentada es bombeada a la unidad 5 de válvula y a partir de allí a una cámara 6 de pre-infusión, desde la que es transportada hasta el filtro 8 que contiene la mezcla de café. La infusión de café producida de este modo es dispensada a través de los agujeros 9' en el portafiltros 9 y es recogida en la taza 13.

Una vez que el café ha sido dispensado, el miembro 7' de corte se cierra y la bomba 2 se apaga. Al mismo tiempo, el miembro 7'' de corte se abre y la bomba 11 se activa durante un periodo de tiempo suficientemente largo como para asegurar que sea absorbida el agua residual encontrada en esa parte del circuito situada aguas abajo del miembro 7' de corte. Además de absorber el agua residual hacia la salida de descarga, la acción de succión de la bomba 11 causa una caída de presión dentro del circuito de fluido y esto ayuda a secar los posos de café por medio de evaporación.

En una realización particularmente preferida de la presente invención, dichos medios de succión comprenden un eyector 14. Este eyector está alojado coaxialmente dentro de una cámara 15 de succión formada a lo largo de la tubería 5' de descarga. Un conducto 16 que conduce al exterior (por ejemplo, dentro del recipiente 12 de recogida) se extiende alejándose de la cámara 15 de succión, en una dirección coaxial con el eyector 14. El eyector 14 está en comunicación de fluido con el generador 4 de vapor de agua mediante una tubería 4'. Una válvula 17 regula el flujo de vapor de agua desde el generador 4 hasta el eyector 14.

El modo en que funciona el sistema de succión en este caso es como sigue. Una vez que el café se ha dispensado, cuando el miembro 7' de corte se ha cerrado y el miembro 7'' de corte se ha abierto, la válvula 17 se abre también al mismo tiempo. El vapor de agua se suministra de este modo al eyector 14. El flujo de vapor de agua que sale mediante el eyector 14 crea una caída de presión en la cámara 15 de succión que hace que el agua residual sea absorbida y por último descargada al exterior mediante el conducto 16. En este caso, también, la caída de presión generada dentro del circuito de fluido situado aguas abajo del miembro 7' de corte hace que toda el agua que ha calado los posos de café se evapore, haciendo finalmente que los posos se sequen suficientemente para ser retirados fácilmente del filtro.

En todas las realizaciones de la presente invención, la máquina puede incluir una unidad de control diseñada para hacer funcionar las bombas y abrir y cerrar los miembros de corte de válvula en los momentos apropiados.

No hace falta decir que se pueden concebir realizaciones variantes adicionales de la presente invención sin salir por ello del concepto inventivo en el que está basada. Por ejemplo, los medios para retirar el agua residual pueden comprender, además de los medios descritos anteriormente, uno o más dispositivos para inyectar aire comprimido o algún otro fluido de secado en el circuito de fluido situado aguas abajo del miembro 7' de corte. Más específicamente, estos dispositivos de inyector se pueden abrir dentro de la cámara 6 de pre-infusión y/o en la región del filtro 8. El flujo de fluido de secado por un lado ayuda a que el agua residual fluya naturalmente y, por otro lado, favorece que se evapore cualquier agua dejada a lo largo de las paredes del circuito y en los posos de
café.

De acuerdo con una variante adicional, dichos medios para retirar el agua pueden comprender, además de los ya descritos anteriormente, medios para calentar todo el circuito de fluido aguas abajo del miembro 7' de corte. Estos medios de calentamiento, que deben ser capaces de elevar la temperatura de dicho circuito de fluido hasta 100ºC o más, pueden consistir en un conjunto de elementos de calentamiento que rodean dicho circuito o en un sistema de intercambiadores de calor que extraen calor del generador 4 de vapor de agua.

No hace falta decir que las realizaciones que se han descrito anteriormente son simplemente realizaciones específicas de la máquina de café exprés que forma el objeto de la presente invención, y los expertos en la técnica serán capaces de llevar a cabo cualesquiera modificaciones que puedan ser necesarias con el fin de adaptarla a aplicaciones específicas, sin salir por ello del alcance de protección reivindicada.

Claims (9)

1. Máquina de café exprés que comprende una bomba (2) para bombear agua en una cámara (3) de calentamiento y una unidad (5) de válvula situada aguas abajo de dicha cámara (3) de calentamiento y conectada a dicha cámara (3) de calentamiento por medio de una tubería (3') que termina en una abertura superior de dicha unidad (5) de válvula, teniendo dicha unidad (5) de válvula una primera abertura inferior que está en comunicación de fluido con una tubería (5') de descarga y una segunda abertura inferior que está en comunicación de fluido con una cámara (6) de pre-infusión, estando dicha cámara (6) de pre-infusión en comunicación de fluido con el filtro (8) mediante una tubería (6') de dispensación, comprendiendo la máquina de café medios (11, 14-15) para secar los posos de café que permanecen en el filtro, caracterizada porque dichos medios para retirar el agua residual comprenden medios de succión posicionados a lo largo de la tubería (5') de descarga, en una posición intermedia a lo largo de ella o aguas abajo de esta última.

2. Máquina de café exprés de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que un primer miembro (7') de corte está alojado de forma movible en dicha abertura superior de dicha unidad (5) de válvula y en la que un segundo miembro (7'') de corte está alojado de forma movible en dicha primera abertura inferior.

3. Máquina de café exprés de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dichos medios para secar los posos de café comprenden medios para retirar el agua residual desde esa parte del circuito de fluido situada aguas abajo de dicho primer miembro (7') de corte.

4. Máquina de café exprés de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dichos medios para retirar el agua residual comprenden un eyector (14) alojado dentro de una cámara (15) de succión formada a lo largo de la tubería (5') de descarga.

5. Máquina de café exprés de acuerdo con la reivindicación 4, en la que un conducto (16) que conduce al exterior se extiende desde dicha cámara (15) de succión.

6. Máquina de café exprés de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en la que dicho eyector (14) está en comunicación de fluido con un generador (4) de vapor de agua mediante una tubería (4') para el vapor de agua.

7. Máquina de café exprés de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende una válvula (17) para regular el flujo de vapor de agua entre el generador (4) de vapor de agua y el eyector (14).

8. Máquina de café exprés de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dichos medios de succión son una bomba (11).

9. Proceso para secar los posos de café que permanecen en el filtro, que comprende la etapa de retirar el agua residual una vez que la infusión de café ha sido dispensada, por medio de succión o caída de presión.