ES2285697T3 - Metodo para detectar la ausencia de granos de cafe en un molinillo de una cafetera par arealizar el metodo. - Google Patents

Abstract

Un método para la detección de la falta de granos de café en un molinillo (3) de una cafetera (1), caracterizado porque se mide el nivel y/o el espectro de una vibración generada por el molinillo (3) durante el funcionamiento y se usa para la determinación de la decisión si hay presencia de granos de café o no.

Description

Método para detectar la falta de granos de café en un molinillo de una cafetera y cafetera para realizar el método.

Las cafeteras del tipo que se mencionan sirven para la preparación totalmente automática de bebidas de café fresco. Tales cafeteras poseen un recipiente de granos para el alojamiento de granos de café, un molinillo para moler los granos de café y una unidad de cocción a la que se le suministra el polvo de café recién molido. En la unidad de cocción se espesa el polvo de café, y a continuación es atravesado por agua de cocción a presión y se somete a extracción. Tales cafeteras también se denominan popularmente cafeteras express.

Una problemática de tales máquinas de café consiste en que se debería identificar la falta de granos de café, ya que, de lo contrario, el motor de accionamiento del molinillo, si funciona vacío, se puede sobrecalentar. Otra problemática consiste en que, después de identificar la falta de granos de café, se debe proporcionar una referencia de la cantidad de café que se ha molido anteriormente, para que después de rellenar los granos de café todavía se pueda moler el resto necesario de la cantidad, de manera que se pueda medir correctamente la cantidad de polvo total necesaria para la cocción de un café. Si este no es el caso, la cantidad de polvo de café que ya se ha molido se tiene que desechar sin haberse usado y sustituirse por una nueva carga.

Sin embargo, la identificación de la falta de granos de café en el molinillo de la cafetera mediante sensores habituales es problemática, ya que éstos se ensucian rápidamente, ya que los granos de cafés por un lado contienen grasa y además, durante la molienda de los granos de café, se produce polvo de café que es problemático para la mayoría de los sensores.

El documento EP-1440641 describe un método de acuerdo con los términos generales de la reivindicación 1.

Además de esto, se conoce cómo deducir la presencia o la falta de granos de café por el consumo de corriente del motor eléctrico que acciona el molinillo, ya que debido al consumo de corriente del molinillo se puede deducir de manera teórica la presencia o la falta de granos de café en el molinillo. Sin embargo, tal método solamente se ha acreditado limitadamente en la práctica, ya que entre el motor de accionamiento y el molinillo se dispone habitualmente un mecanismo que dificulta la identificación de la falta de granos de café, ya que, por la gran reducción del mecanismo, finalmente solamente hay una pequeña diferencia en el consumo de corriente del motor eléctrico entre la marcha en vacío y con carga. Otra problemática consiste en que determinados componentes del molinillo con el tiempo comienzan un rodaje, lo que conduce a que el consumo de corriente del motor eléctrico durante la fase del comienzo del funcionamiento disminuya de manera continuada, lo que dificulta adicionalmente la detección de la falta de granos de café. Finalmente, también otros parámetros, como, por ejemplo, la temperatura y humedad ambiental, el tipo, tamaño y grado de tostamiento de los granos de café que se tienen que moler, el grado de molienda que se ha determinado y cambios debidos al envejecimiento y desgaste del molinillo, pueden ejercer una influencia sobre el consumo de corriente del motor eléctrico, y por tanto, sobre el valor informativo de la medición.

La invención pretende proponer un método para la detección de la falta de granos de café en un molinillo de una cafetera que sea esencialmente independiente de los parámetros del molinillo que se modifican o en los que se puede influir, que se pueda usar de manera sencilla y que permita una información fiable respecto a la falta de granos de café.

Para ello se propone, de acuerdo con la invención, un método de acuerdo con la reivindicación 1.

La idea básica de la invención consiste en medir un nivel de vibraciones y/o un espectro de vibraciones generado por un molinillo durante el funcionamiento y determinar, en base al valor medido o los valores medidos, si todavía hay granos en el molinillo o si éste funciona en vacío, lo que es igual a la falta de granos de café. En cualquier caso, se ha demostrado que básicamente es posible determinar, por el nivel de vibraciones o el espectro de vibraciones medido, si hay o no granos de café en el molinillo.

Se describen perfeccionamientos preferidos del método en las reivindicaciones dependientes 2 a 7.

De este modo se propone, en un ejemplo de realización preferido, medir el nivel de vibraciones e identificar, con la modificación respecto a un valor predeterminado y/o al caer por debajo de un nivel predeterminado, una falta de granos. De este modo se puede usar particularmente el hecho de que el nivel de vibraciones al moler granos de café es esencialmente mayor que en la marcha en vacío.

La invención se refiere además a una cafetera para realizar el método, donde los medios para la detección de la falta de granos de café en el molinillo se tienen que poder realizar de manera económica y deben ser sencillos de usar.

Para esto se propone una cafetera de acuerdo con la reivindicación 8.

Se describen perfeccionamientos ventajosos de la cafetera en las reivindicaciones dependientes 9 a 12.

A continuación se describe un ejemplo de realización preferido de la invención mediante un dibujo, en el que se representa una cafetera de manera esquemática.

La cafetera 1 representada en el dibujo esquemáticamente se compone esencialmente de un recipiente de granos 2, un molinillo 3, un módulo de cocción 6, una salida 9, un sensor 11, una unidad de captación y de interpretación 13 y una unidad de mando electrónica 16. El molinillo 3 se compone de un motor eléctrico 4 que acciona al menos uno de dos discos de molienda 5a, 5b por un mecanismo de reducción (no representado). El molinillo 3 se dispone por debajo del recipiente de granos 2 y se une por un paso 2a con el recipiente de granos 2. En la cubierta 3a del molinillo 3 se dispone un sensor 11 que se une por una línea 12 con la unidad de captación electrónica 13. La unidad de captación electrónica 13 se une a su vez con la unidad de mando electrónica 16, que se une por una línea de mando 17 con el molinillo 3.

El módulo de cocción 6 está provisto de una cámara de cocción 7 que sirve para la extracción del café molido por el molinillo o del polvo de café 8. El polvo de café 8 alojado en la cámara de cocción 7 se espesa mediante un pistón no representado con mayor detalle, y después se somete a extracción por el agua de cocción que está bajo presión. La bebida de café preparada en el módulo de cocción 6 puede fluir por la salida 9 a una taza de café preparada.

De los dos discos de molienda 5a, 5b se acciona preferiblemente solo el disco de molienda 5a por el motor eléctrico, mientras que el otro disco de molienda 5b se dispone de manera resistente al giro. El sensor 11 se proporciona para detectar un nivel de vibraciones y/o un espectro de vibraciones generado durante el funcionamiento del molinillo 3. Con la presente invención se usa el hecho de que el molinillo 3 genera, durante el funcionamiento, vibraciones, cuyo espectro y particularmente nivel se modifica marcadamente cuando en el molinillo 3 se muelen granos o cuando ya no hay granos en el molinillo 3 y el molinillo funciona en vacío.

Para detectar las vibraciones se ha demostrado como ventajoso disponer el sensor 11 en la cubierta 3a o en una parte de la cubierta del molinillo 3. Con un sensor 11 dispuesto de tal modo se pueden detectar las vibraciones de la cubierta 3a provocadas por el molinillo y se pueden interpretar electrónicamente mediante la siguiente unidad de captación y de interpretación 13. La unidad de captación y de interpretación 13 comprende para esto una unidad reforzadora de filtro 14 provista de un filtro de paso bajo y un interruptor rápido 15. El interruptor rápido 15 se puede configurar, por ejemplo, como comparador que compara el valor medido con un valor teórico y que transmite, al sobrepasar o caer por debajo del valor teórico, una señal correspondiente a la unidad de mando electrónica 16. Si, debido al nivel de vibraciones medido, se tiene que tomar una decisión respecto a la presencia de granos o la ausencia de granos, la unidad de refuerzo de filtro 14 se configura preferiblemente de forma que las modificaciones momentáneas en forma de pico todavía no se detectan como ausencia de granos. Las mediciones en los molinillos existentes han demostrado que el nivel de vibraciones de la cubierta del molinillo 3a es diferente según las condiciones límite dadas por un factor de entre 2 y 40 cuando en el molinillo se muelen granos o cuando el molinillo funciona en vacío. El nivel de vibraciones es, particularmente con carga, es decir, al moler granos, al menos el doble que cuando el molinillo 3 funciona en vacío. Al usar un captador piezoeléctrico que se fijó directamente en la cubierta del molinillo 3a, se detectaron diferencias en el nivel de vibraciones entre la molienda de granos y la marcha en vacío hasta un factor de quince. Al establecer un segundo valor umbral se puede detectar además un bloqueo del molinillo.

En cuanto la unidad de captación e interpretación electrónica 13 identifica una ausencia de granos, se transmite una señal correspondiente a la unidad de mando electrónica 16, que a su vez detiene el motor eléctrico 4. Al mismo tiempo se indica en una pantalla (no representada) que el recipiente de granos 12 está vacío.

En vez de la unidad de captación e interpretación 13 del nivel de vibraciones, también se puede captar el espectro de vibraciones de la cubierta 3a provocadas por el molino 3 e interpretarse electrónicamente mediante la siguiente unidad de captación e interpretación 13. Los ensayos en este sentido han demostrado que el espectro de vibraciones o la frecuencia de vibraciones de la cubierta del molinillo también se modifica marcadamente entre la marcha con carga y en vacío, porque ésto(s), en la marcha en vacío, están aproximadamente un 50% por debajo. Evidentemente también se pueden usar ambas medidas, particularmente el nivel de vibraciones y el espectro de vibraciones, para la detección de la falta de granos de café en el molinillo.

En vez de un sensor piezoeléctrico ser puede usar también, por ejemplo, un sensor inductivo o capacitivo. También es posible la aplicación de una o más bandas de medición de dilatación para la formación de un sensor. Otra variante consiste en la utilización de un micrófono de ruido propagado por aire o por estructuras sólidas.

Preferiblemente, la vibración de la cubierta del molinillo o de un elemento correspondiente solamente se capta e interpreta durante el propio proceso de molienda. Detectando o midiendo qué cantidad de granos se ha molido antes de la parada del molinillo, es decir, desde el inicio del proceso de molienda hasta el momento en el que se identifica que el molinillo funciona en vacío, el proceso de molienda se puede continuar hasta conseguir la cantidad de café o de polvo deseada después de rellenar los granos de café. Esto tiene la ventaja de que la cantidad de polvo de café ya molida se puede usar para la cocción del siguiente café. La captación de la cantidad de café molido antes de la parada del proceso de molienda se puede realizar, por ejemplo, midiendo el número de revoluciones que ha realizado el molinillo hasta entonces.

La captación e interpretación de las vibraciones de la cubierta se inicia preferiblemente con el proceso de molienda, y se vuelve a detener con la finalización del mismo o un poco antes.

El método de acuerdo con la invención y el dispositivo de acuerdo con la invención presentan las siguientes ventajas:

- realizables de forma económica y sencilla;

- rápida detección de la falta de granos;

- no es necesario un rodaje del molinillo;

- el molinillo se puede introducir independientemente;

- las modificaciones debido al envejecimiento del molinillo no tienen una influencia significativa sobre el resultado de la medición;

- esencialmente independiente de la temperatura;

- esencialmente independiente de la fricción;

- esencialmente independiente del tamaño, tipo y grado de tostamiento de los granos de café que se tienen que moler;

- esencialmente independiente de la humedad ambiental;

- separación galvánica entre el captador y el molinillo;

- el proceso de molienda se puede continuar después del rellenado de los granos hasta la cantidad deseada de café molido.

Claims (12)

1. Un método para la detección de la falta de granos de café en un molinillo (3) de una cafetera (1), caracterizado porque se mide el nivel y/o el espectro de una vibración generada por el molinillo (3) durante el funcionamiento y se usa para la determinación de la decisión si hay presencia de granos de café o no.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso de molienda se interrumpe después de la detección de la falta de granos de café.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se mide el intervalo de tiempo desde el comienzo del proceso de molienda hasta la detección de la falta de granos de café en el molinillo (3) y el proceso de molienda se continúa después de rellenar los granos de café.

4. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la detección de la falta de granos de café se compara el valor medido con un valor teórico.

5. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se mide el nivel de vibraciones, y con la modificación respecto a un valor predeterminado y/o al caer por debajo de un valor predeterminado, se identifica una falta de granos.

6. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se mide el espectro de vibraciones, y con la modificación respecto a un valor predeterminado y/o al alcanzar un valor predeterminado, se reconoce una falta de granos.

7. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se mide el nivel de vibraciones de la cubierta del molinillo (3) o de un elemento unido al molinillo (3) y/o el espectro de ruidos de la cubierta del molinillo (3) o de una pieza unida al molinillo (3).

8. Una cafetera (1) para realizar el método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes con al menos un recipiente de granos (2) para el alojamiento de granos de café, un molinillo (3) para moler los granos de café y un módulo de cocción (12) provisto de una cámara de cocción (13) para la extracción de los granos de café molidos mediante agua de cocción, caracterizada porque la cafetera (1) está provista de al menos un sensor (11) para la captación del nivel y/o del espectro de una vibración generada por el molinillo (3) durante el funcionamiento.

9. La cafetera (1) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la cafetera (1) comprende una unidad de captación e interpretación (13) unida con el sensor (11) para la captación e interpretación de la señal que entra en el sensor (11) durante el proceso de molienda.

10. La cafetera (1) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque la unidad de captación e interpretación electrónica (13) se une con una unidad de mando electrónica (16) que detiene, si es necesario, el molinillo (3) en dependencia de la señal que entra en el sensor (11).

11. La cafetera (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque el molinillo (3) está provisto de una cubierta (3a) y porque el sensor (11) se dispone en la cubierta (3) o en una pieza unida con la cubierta (3a).

12. La cafetera (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque para captar el nivel y/o el espectro de una vibración generada por el molinillo (3) durante el funcionamiento, se introduce un sensor piezoeléctrico, capacitivo o inductivo o un micrófono de ruido propagado por el aire o por estructuras sólidas.