ES2272719T3 - Dispositivo para calentar y acondicionar leche. - Google Patents
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Abstract
El dispositivo 1 para calentar y acondicionar leche, en concreto para preparar capuchinos en una máquina de café, que comprende: - un hervidor (2) generador de vapor, y - un medio transportador (3) equipado con un extremo abierto (4) que puede ser sumergido en un recipiente (5) que contiene leche, caracterizado porque incluye - un primer tubo (6) para suministrar vapor, conectado entre el mencionado hervidor (2) y el mencionado medio transportador (3), - un elemento de corte (11), - una fuente de aire a presión (19), - un segundo tubo (9), para suministrar aire a presión, conectado entre la mencionada fuente de aire a presión (16) y el mencionado medio transportador (3), - un sensor de temperatura (12), asociado con el mencionado extremo sumergible (4) del medio transportador (3), para detectar la temperatura de la leche en el mencionado recipiente (5), - una unidad de control (10) conectada al elemento de corte (11), a la fuente de aire a presión (19), así como al sensor (12) que es sensible a la temperatura de la leche, siendo la mencionada unidad de control (10) programable, para controlar la apertura y cierre el mencionado elemento de corte (11), y para activar la mencionada fuente de aire a presión (19), independientemente una respecto de la otra, de acuerdo con la temperatura y/o el acondicionamiento de la leche, deseados.
Description
Dispositivo para calentar y acondicionar
leche.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para calentar y acondicionar leche.
Más en concreto, la presente invención se
refiere a un dispositivo para calentar y acondicionar leche, con
control de la temperatura de calentamiento y de la cantidad de
espuma producida.
La invención tiene su principal, pero no
exclusiva, aplicación en el campo de la producción de máquinas de
café exprés para barra, del tipo capaces de hacer café, capuchino y
similares.
Las operaciones de calentamiento y
acondicionamiento de la leche para hacer un capuchino, es decir una
bebida que contiene café y leche acondicionada, se llevan a cabo
generalmente mediante transportar un chorro de vapor a un
recipiente, por ejemplo una jarra, que contiene leche fría, a través
de una boquilla en el extremo de un tubo de vapor, equipado
generalmente con una válvula de cierre para controlar el flujo de
vapor.
En el estado del arte, se conoce dispositivos
para calentar y acondicionar leche del tipo mencionado arriba, que
ofrecen la ventaja de ser capaces de acondicionar leche con una
cantidad deseada de espuma, y a la temperatura deseada.
Sin duda, puesto que el calentamiento y el
acondicionamiento se confían al operador, este corta el suministro
del flujo de vapor una vez se ha alcanzado la temperatura deseada, y
después de haber admitido aire suficiente para formar una espuma
cremosa y compacta.
Sin embargo, tales operaciones son algo
complejas y difíciles de calibrar, puesto que para obtener la espuma
y la temperatura deseadas, es necesario llevar a cabo acciones que
requieren de una capacidad especializada en ese campo.
Por consiguiente, el cometido de tales
operaciones está reservado generalmente a operarios expertos,
usualmente con cierta cualificación conseguida en el tiempo.
Sin duda, para obtener una bebida muy caliente
con una espuma fina y compacta, es necesario trabajar la leche con
movimientos adecuados realizados en el recipiente, en otras
palabras, un posicionamiento correcto del tubo de vapor con
respecto al recipiente, y movimientos de frecuencia y longitud
apropiados, hacia arriba y hacia abajo, del propio recipiente.
En concreto, el operador debe ser capaz de
acondicionar una cantidad suficiente de leche espumosa, antes de
que esta exceda la temperatura deseada, y en cualquier caso antes de
que empiecen a reventar burbujas, debido a la expansión del gas
atrapado dentro de la leche, bajo el efecto de la temperatura.
El inconveniente es todavía más serio si la
boquilla está sumergida insuficientemente en la leche, puesto que
el vapor descargado a través de la boquilla producirá chorros
peligrosos, sin obtenerse la formación de espuma; por otra parte,
una sumersión prolongada de la boquilla en la, leche podría provocar
su calentamiento excesivo, sin atrapar aire. Además, en el caso de
que se exceda la temperatura de evaporación, las burbujas de aire
formadas previamente podrían expandirse, para explotar después
haciendo que el aspecto de la espuma sea mucho menos agradable y
compacto.
La tarea se hace incluso más difícil cuando se
utiliza máquinas domésticas para café exprés, que tienen una caudal
de vapor inferior en el que, por lo tanto, la probabilidad de
obtener un acondicionamiento deseado, y una cantidad suficiente de
espuma compacta, es generalmente baja.
De acuerdo con una primera solución del arte
previo, y revelada en el documento
EP-A-0 195 750, el acondicionamiento
de la leche se obtiene a través de un tubo para suministrar el
vapor, en comunicación con un generador de vapor, y abierto cerca
de una cámara de entrada para la que se extiende un tubo de
suministro para la leche, y un tubo para suministrar el aire desde
el exterior, estando esta cámara de entrada en comunicación con una
cámara de mezclado, desde la que sale la leche acondicionada. La
entrada se produce gracias al efecto Venturi, que es posible por
virtud de la forma especial que se da a la zona de entrada.
La solución implica unos pocos inconvenientes y
desventajas, ambos desde el punto de vista de la espuma obtenida,
así como desde el punto de vista de la elección de temperatura.
Sin duda, la temperatura es directamente
proporcional al caudal de vapor y al caudal de leche, dependiendo
del mencionado caudal de leche, de la depresión generada en la
cámara de entrada, que a su vez depende de la cantidad de aire
inyectado para formar la espuma.
Una segunda solución del arte previo prevé el
uso, como se revela en el documento DE-4 445 436,
que se considera representa el arte previo más próximo, de un
dispositivo para producir espuma a partir de leche, para fabricar
un café capuchino, equipado con un primer tubo para suministrar
vapor desde un generador de vapor, un segundo tubo para suministrar
aire en comunicación con un generador de aire comprimido, un tercer
tubo para suministrar leche, y una zona de mezclado en la que se
junta los fluidos traídos por los tubos de suministro, antes de ir
a la cámara de producción de espuma, desde la que sale la leche
acondicionada.
Incluso esta solución, involucra unos pocos
inconvenientes y desventajas.
Sin duda, la demanda de leche acondicionada con
características de consistencia espumosa y temperatura, específicas,
no puede satisfacerse mediante un dispositivo semejante, puesto que
el caudal de leche adsorbida depende de la depresión generada en la
cámara de mezclado, y la temperatura depende tanto del caudal de
vapor como del caudal de leche. Por consiguiente, la versatilidad
limitada de un dispositivo semejante, no permite producir una
espuma de leche con una consistencia concreta, requerida por la
mayoría de los clientes.
Además, con los dispositivos que comprenden un
tubo para suministrar leche, puede ocurrir que después de períodos
largos de tiempo sin uso, en la zona de mezclado se forme
estancamientos de leche, con consecuencias nocivas no solo para el
olor de la leche a ser espumada subsiguientemente, sino también por
razones higiénicas, puesto que provoca el crecimiento de
microorganismos no deseados. Por lo tanto, es necesario limpiar
periódicamente el tubo para el suministro de leche, siendo tal
limpieza difícil, puesto que necesita operaciones de desmontaje, y
frecuentemente el uso de desinfectantes apropiados.
De acuerdo con una solución más del arte previo,
termopares acoplados con la boquilla de vapor permiten que el
chorro sea detenido automáticamente, cuando se ha alcanzado el nivel
de temperatura deseado.
Sin embargo, esta solución también sufre los
inconvenientes mencionados, y en concreto no permite que se forme
la espuma sin un operador cualificado, capaz de obtenerla
manualmente.
Además, para la totalidad de los dispositivos
descritos arriba, los tipos de automatización adoptados tienen
grandes limitaciones, en términos de la consistencia y la cantidad
de espuma que puede obtenerse a partir del acondicionamiento de la
leche, así como en cuanto a la temperatura de la leche espumada, y
en cualquier caso no permiten al usuario operar por si mismo el
dispositivo manualmente, si lo desea.
La presente invención trata el problema de
remediar los inconvenientes mencionados, típicos de dispositivos
del arte previo, y así proporcionar un dispositivo para calentar y
acondicionar leche, con control de temperatura y de la cantidad de
espuma, que permita que se obtenga leche, calentada a la temperatura
deseada, y espumada con una proporción de espuma/líquido que pueda
predeterminarse, para adecuarse a todos los gustos, sin la
necesidad de ayuda por parte de una persona cualificada en el
arte.
arte.
Tal problema se resuelve mediante un dispositivo
para calentar y acondicionar leche, en concreto para preparar
capuchinos en máquinas de café, acorde con la reivindicación 1 de la
presente invención.
Las reivindicaciones dependientes esbozan
realizaciones especialmente ventajosas, del dispositivo acorde con
la invención.
Otras características y ventajas de la
invención, quedarán claras a partir de la lectura de la siguiente
descripción, proporcionada a modo de ejemplo y no de limitación,
con la ayuda de los dibujos ilustrados anexos, que muestran un
dispositivo para calentar y acondicionar leche, acorde con la
presente invención, en los cuales:
- la figura 1 muestra una vista
esquemática, de un dispositivo para calentar y acondicionar leche,
acorde con la invención;
- la figura 2 muestra una vista
esquemática del dispositivo acorde con la invención, de acuerdo con
una realización diferente.
Con referencia a los mencionados dibujos, un
dispositivo para calentar y acondicionar leche acorde con la
presente invención, se indica de forma genérica como 1.
Con el único propósito de simplificar la
descripción de la presente invención, en el resto de la descripción
se hace referencia a la leche, de forma no limitativa, entendiéndose
que esto también se refiere a cualquier bebida que pueda ser
calentada, o que pueda formar espuma.
En la realización ilustrada en los dibujos, el
dispositivo 1 para calentar y acondicionar leche comprende un
hervidor 2 generador de vapor, y un tubo transportador 3, equipado
con un extremo abierto 4, que puede ser sumergido en un recipiente
5 que contiene
leche.
leche.
El hervidor 2 generador de vapor, puede por
supuesto ser el que hay presente en una máquina para preparar café,
previsto para el calentamiento necesario para la bebida.
Además, el dispositivo 1 incluye un primer tubo
6 para suministrar vapor, una válvula de corte 11 dispuesta en el
primer tubo 6, una fuente de aire a presión 19, y un segundo tubo 9
para suministrar aire a presión.
La fuente 19 de aire a presión comprende
preferentemente, pero no exclusivamente, tal como se ha ilustrado
en los dibujos 1 y 2, de acuerdo con una de las realizaciones del
estado del arte, una bomba 7 activada por un motor eléctrico 8. La
mencionada fuente de aire a presión permite la producción y el
suministro de aire a presión.
El tubo transportador 3 transporta un chorro de
vapor y de aire a presión, a través del extremo abierto 4,
procedentes del primer tubo 6 y del segundo tubo 9, respectivamente,
y que va hacia el recipiente 5. El mencionado transportador 3 es
preferentemente un tubo que puede dirigirse en cualquier dirección,
posiblemente un tubo flexible para facilitar su introducción en el
recipiente 5, por ejemplo una jarra, y para permitir la sumersión
completa del extremo abierto 4, en la leche a ser calentada y
acondicionada.
Además, debe recordarse que la distancia entre
el extremo abierto 4 del transportador 3 y la base del recipiente
5, puede definirse adecuadamente mediante una placa de asiento, no
ilustrada, sobre la que está situado el recipiente con la leche a
ser espumada. De ese modo, es posible obtener el calentamiento y el
acondicionamiento, incluso de pequeñas cantidades de leche,
evitando el escape de pulverizaciones de vapor, que puede producirse
si el extremo abierto 4 del transportador 3 no está sumergido por
completo en la leche.
En el caso ilustrado, el extremo 4 tiene una
sola abertura. Sin embargo, puede preverse muchos agujeros de
tamaño y forma adecuados, en disposición radial o axial en el tubo
del transportador 3, desde donde son expulsados el aire a presión y
el vapor.
El vapor y el aire a presión se generan,
respectivamente, mediante el hervidor 2 y mediante la fuente de aire
a presión, o más en concreto mediante la bomba 7, que está activada
por el motor 8.
La bomba 7, el hervidor 2 y el motor 8, no serán
descritos con detalle en lo que sigue, puesto que son bien
conocidos para las personas cualificadas en el arte.
En la realización ilustrada, el primer tubo de
vapor 6 y el segundo tubo de aire a presión 9, están conectados al
tubo transportador 3, que de ese modo recibe la mezcla de
aire/vapor, y la transporta hacia el extremo de salida 4, que puede
ser sumergido en la leche a ser acondicionada. La unión entre el
primer tubo 6 y el segundo tubo 9 se lleva a cabo a través de
técnicas conocidas, tal como soldadura, enroscado, unión de
bayoneta, acoplamiento, etcétera.
El calentamiento y acondicionamiento de la leche
son gestionados por una unidad de control 10, conectada a la
válvula de corte de vapor 11, al motor 8 de la bomba de aire 7, y
además a un transductor de temperatura 12 conectado al extremo
sumergible 4 del transportador 3, adecuado para detectar la
temperatura de la leche cuando el mencionado extremo 4 está
sumergido en la leche.
El transductor de temperatura 12 es,
ventajosamente, un sensor de temperatura tal como un termopar, una
termoresistencia y similares, cuya salida, introducida en la unidad
de control 10 es, preferente pero no exclusivamente, de naturaleza
eléctrica.
La unidad de control 10, en una forma
simplificada de esta, comprende una CPU programable, no mostrada,
una pantalla 13 y una serie de botones 14, conectados a la CPU. La
mencionada unidad 10 está suministrada por una fuente de potencia
eléctrica que no se muestra en los dibujos.
Puede llevarse a cabo otras realizaciones de la
unidad de control 10, con pequeñas modificaciones, que por lo tanto
deben considerarse todas ellas equivalentes.
La CPU asocia una serie de operaciones a ser
llevadas a cabo, con cada botón 14. Las operaciones a ser llevadas
a cabo dependen de la temperatura y/o el acondicionamiento,
deseados, de la leche.
Por supuesto la unidad de control 10, de acuerdo
con el botón presionado, detecta inmediatamente la temperatura de
la leche mediante el transductor 12, para actuar tanto sobre la
válvula de corte de vapor 11, ventajosamente una electroválvula, y
sobre la fuente de aire a presión 19, controlando en el primer caso
la apertura y corte de la válvula 11, activando en el segundo caso
la fuente de aire a presión 19, una cosa independiente de la otra,
de acuerdo con la temperatura de la leche. Alternativamente, es
posible además controlar la abertura de la válvula 11 y/o accionar
la fuente de aire a presión 19, durante un período de tiempo
predeterminado.
De esa forma puede obtenerse múltiples
combinaciones, de temperatura deseada y de la cantidad de espuma en
la leche, sin que el operador tenga que intervenir, teniendo solo
que posicionar el tubo del transportador 3 que está equipado con el
transductor 12, en el recipiente 5, y esperar al término del ciclo
de suministro de aire a presión/vapor.
Por ejemplo, si una persona quisiera obtener una
leche muy espumosa a una temperatura de 70ºC, la unidad de control
10 para el motor 8, y después el flujo de aire a presión, momento en
el cual detendrá el flujo de vapor, que es cuando el transductor de
temperatura 12 detecta que se ha alcanzado la temperatura
deseada.
Si, por otra parte, una persona deseara obtener
una leche relativamente de espumosa a una temperatura de 80ºC,
entonces la unidad de control 10 parará el motor 8, y después el
flujo de aire a presión, antes de que la leche alcance la
temperatura de 80ºC, mientras que deja la válvula abierta 11, de
forma que permite que se suministre de vapor solo hasta que se
alcanza temperatura deseada. Además, si una persona deseara solo
obtener leche caliente sin espuma, es suficiente suministrar solo
vapor, sin hacer que intervenga en absoluto la bomba de aire 7.
Como puede comprenderse fácilmente, los
mencionados son solo ejemplos de posibles formas de hacer funcionar
el dispositivo 1 acorde con la invención, y puede obtenerse también
fácilmente otras posibles formas alternativas, con el mencionado
dispositivo
1.
1.
Ventajosamente, el segundo tubo de aire a
presión 9 está equipado con una pieza de calibración para el caudal
de aire, por ejemplo un estrangulador 15, dispuesto en el lado de
distribución de la bomba 7, para evitar posibles oscilaciones en el
caudal provocadas por el comienzo y paradas repentinas del motor 8
de la bomba 7. El mencionado estrangulador 15 puede configurarse
manualmente, pero también es posible que sea dependiente de la
unidad de control
10.
10.
Puesto que la bomba de aire 7 funciona a una
presión de distribución que es mayor que la presión generada por el
hervidor de vapor 2, para inyectar el aire a presión en el vapor, es
decir en presencia del estrechamiento 15 que, obviamente, provoca
una rebaja de la carga de agua, la presión de distribución de la
bomba de aire 7 de deberá incrementarse adecuadamente, para
permitir de nuevo la inyección de aire a presión en el vapor.
De acuerdo con una realización diferente, el
tubo de vapor 6 está equipado, tal como se ilustra en la figura 2,
con un tubo de desviación de la válvula de corte 11 esclava de la
unidad de control 110, comprendiendo la mencionada desviación, una
válvula de control manual 16 para el flujo de vapor.
Con tal realización de la figura 2, en el caso
accidental en que se carezca de una fuente de alimentación para la
unidad de control 10, y por tanto con la válvula de cierre 11
cerrada, es posible llevar a cabo el calentamiento y
acondicionamiento de la leche manualmente, transportando el chorro
de vapor el recipiente 5 que contiene la leche, después de haber
insertado el transportador 3 en el recipiente 5, abriendo
manualmente la válvula 16 de flujo de vapor. Este funcionamiento
manual es totalmente similar al tradicional.
Así, no se excluye la posibilidad de elegir
operar manualmente, en cualquier momento en que un dependiente
cualificado lo crea necesario, o siga una solicitud específica de un
cliente. Esto puede llevarse a cabo simplemente soslayando la
válvula de corte 11. Además, un funcionamiento manual semejante
puede soportarse de forma eficaz mediante una indicación, en la
pantalla 13 de la unidad de control 10, de la temperatura alcanzada
por la leche.
En el caso posible de que un chorro de vapor,
durante la operación manual, alcance la bomba de aire 7, para
evitar cualquier posible daño que podría derivarse de esto, el tubo
de aire 9 puede equiparse con una válvula de retención 17.
Sin duda, como se ha establecido previamente, el
dispositivo para calentar y acondicionar leche acorde con la
presente invención, permite que se obtenga un capuchino utilizando
máquinas de café, con una calidad similar a la que se obtiene con
el método tradicional, sin la ayuda de un operador cualificado, y
con un rango muy amplio de posibles opciones relativas a la
temperatura y/o acondicionamiento deseados, que puedan satisfacer
un requisito de un
cliente.
cliente.
Además el dispositivo descrito, mientras que
trabaja para acondicionar y calentar la leche, libera al operador
de las actividades de manipulación manual y verificación de la
temperatura alcanzada por la leche, requeridas por los dispositivos
convencionales, permitiéndole llevar a cabo otros servicios.
Además, debe notarse que existe la posibilidad
de instalar el dispositivo descrito, en máquinas de café para barra
que ya existan, mediante realizar las necesarias modificaciones.
La invención se ha descrito previamente con
referencia a dos realizaciones preferidas de esta.
Sin embargo, la invención no está limitada solo
las realizaciones descritas previamente, sino que comprende sin
duda numerosas realizaciones, todas ellas dentro del espíritu y al
alcance de la invención, tal como se reivindica en lo que
sigue.
Como ejemplo, la válvula de corte puede
disponerse en el tubo del transportador, para actuar sobre la mezcla
de aire/vapor, y no solo sobre el vapor, como se ha descrito
previamente.
Claims (10)
1. El dispositivo 1 para calentar y
acondicionar leche, en concreto para preparar capuchinos en una
máquina de café, que comprende:
- -
- un hervidor (2) generador de vapor, y
- -
- un medio transportador (3) equipado con un extremo abierto (4) que puede ser sumergido en un recipiente (5) que contiene leche,
- caracterizado porque incluye
- -
- un primer tubo (6) para suministrar vapor, conectado entre el mencionado hervidor (2) y el mencionado medio transportador (3),
- -
- un elemento de corte (11),
- -
- una fuente de aire a presión (19),
- -
- un segundo tubo (9), para suministrar aire a presión, conectado entre la mencionada fuente de aire a presión (16) y el mencionado medio transportador (3),
- -
- un sensor de temperatura (12), asociado con el mencionado extremo sumergible (4) del medio transportador (3), para detectar la temperatura de la leche en el mencionado recipiente (5),
- -
- una unidad de control (10) conectada al elemento de corte (11), a la fuente de aire a presión (19), así como al sensor (12) que es sensible a la temperatura de la leche, siendo la mencionada unidad de control (10) programable, para controlar la apertura y cierre el mencionado elemento de corte (11), y para activar la mencionada fuente de aire a presión (19), independientemente una respecto de la otra, de acuerdo con la temperatura y/o el acondicionamiento de la leche, deseados.
2. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado elemento de corte (11)
está dispuesto en el mencionado primer tubo de vapor
(6).
(6).
3. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado elemento de corte (11)
está dispuesto en el mencionado medio transportador (3) de la
mezcla de aire/vapor.
4. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 1, en el que el mencionado medio de transporte (3)
consiste en, por lo menos, un tubo dirigible equipado con, al
menos, una abertura en su extremo sumergible (4).
5. El dispositivo (1) acorde con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que el mencionado tubo (9) para
suministrar aire a presión, está equipado con un elemento de
calibración (15) del caudal de
aire.
aire.
6. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 5, en el que el mencionado elemento de calibración
(15) puede ser ajustado, y es esclavo de la mencionada unidad de
control (10).
7. El dispositivo (1) acorde con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, en el que la mencionada fuente de aire
a presión (19), comprende una bomba (7) para generar aire a presión
y un motor (8) para activar la mencionada bomba (7).
8. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 7, en el que la mencionada bomba de aire a presión
(7) genera una presión de distribución, que es mayor que la presión
de vapor en el mencionado tubo de vapor (6).
9. El dispositivo (1) acorde con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el que el mencionado tubo de vapor
(6) está equipado con un tubo de desviación (18) del mencionado
medio de corte (11), estando la mencionada desviación (18) equipada
con una válvula de control manual (16) para el flujo de vapor.
10. El dispositivo (1) acorde con la
reivindicación 9, en el que el mencionado tubo de aire a presión (9)
está equipado con una válvula de retención
(17).
(17).
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