ES2616803T3

ES2616803T3 - Máquina de café

Info

Publication number: ES2616803T3
Application number: ES14188036.9T
Authority: ES
Inventors: Giancarlo Porzio; Carlo Carbonini
Original assignee: Rancilio Group SpA
Current assignee: Rancilio Group SpA
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2031-11-23
Also published as: ITTO20100930A1; EP2642903A1; AU2011333386A1; EP2642903B1; EP2837311A1; ES2530756T3; WO2012070002A1; EP2837311B1; IT1403149B1; PT2642903E; US8802174B2; PT2837311T; US20130259995A1

Abstract

Una máquina para la preparación de infusiones de café por medio de un líquido a presión, en particular agua a presión, la máquina estando asociada a un conjunto de bomba (11) dispuesto para elevar la presión de la salida de líquido desde el conjunto de bomba hasta un valor preestablecido de presión (P1), comprendiendo dicha máquina: - una o más unidades de distribución (14) conectadas al conjunto de bomba, cada una de dichas unidades de distribución (14) estando dispuesta para distribuir la infusión de café; - uno o más dispositivos de gestión de la presión (20), cada uno de dichos dispositivos de gestión de la presión (20) estando conectado a una determinada unidad de distribución (14) e incluyendo - un primer conducto (15) y por lo menos un segundo conducto (16) que están conectados en paralelo, tienen una salida común y están dispuestos para suministrar a la unidad de distribución (14) con líquido a presión, la presión del líquido siendo diferente en cada conducto, caracterizándose la máquina por que - dicho primer conducto (15) está dispuesto entre dicho conjunto de bomba (11) y dicha unidad de distribución (14) y comprende un dispositivo de válvula (25) controlado electrónicamente por una unidad de control (18) con el fin de controlar dinámicamente la presión del líquido suministrado a la unidad de distribución (14) mediante el cierre/apertura de dicha válvula (25); en la que - dicho por lo menos un segundo conducto (16) se suministra directamente con líquido desde una red de suministro de líquido a presión (P2), en la que dicha presión (P2) es menor que el valor de la presión predeterminado (P1).

Description

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DESCRIPCION

Maquina de cafe Campo tecnico

La presente invencion se refiere en general a una maquina de cafe expres que comprende una o mas unidades de distribucion.

Mas particularmente, la presente invencion se refiere a una maquina de cafe en la que esta prevista la posibilidad de distribuir el cafe desde las unidades de distribucion por medio de agua a diferentes valores de presion de suministro.

Tecnica anterior

Como es sabido, en el campo de las maquinas de cafe para bares, ha surgido recientemente la exigencia de controlar con precision parametros o variables tales como los valores de presion y/o temperatura.

Teniendo en cuenta que, en la medida en que se hace referencia a la presente invencion, los valores de la presion de suministro, la bibliograffa de referencia en el campo de las maquinas de cafe, en particular maquinas de cafe expres, siempre ha definido una presion constante de 900 kPa (9 bares) como el valor de presion ideal para la preparacion de cafe expres.

Por lo tanto, la tecnica anterior generalmente ensena la generacion de un valor constante determinado de la presion de suministro (presion) en el interior de la maquina de cafe expres por medio de un conjunto motor-bomba, calentando el agua a presion por medio de un hervidor y suministrando el agua caliente a presion a traves de la unidad de distribucion con el fin de preparar cafe expres.

Sin embargo, en los ultimos anos, el mercado de los productores de cafe se esta dirigiendo a la creacion de mezclas de cafe que son cada vez mas valiosas y sensibles a las variables ffsicas implicadas en la preparacion del cafe expres. La presion es una de las principales variables, ya que su valor determina la "coccion" del cafe y en consecuencia su rendimiento organoleptico.

Teniendo en cuenta la necesidad de disponer de "valores de coccion" del cafe que dependen del tipo de mezcla que se utiliza, se ha determinado que las maquinas de la tecnica anterior tienen una serie de problemas tecnicos.

Un primer problema en las maquinas de la tecnica anterior es que la regulacion de presion de suministro es generalmente una operacion totalmente manual, asignada a un tecnico especializado.

De hecho, con el fin de modificar la presion, el tecnico tiene que acceder al interior de la maquina y modificar la presion de suministro del conjunto motor-bomba. La nueva presion de suministro sin embargo permanece fija hasta una posible intervencion posterior, de nuevo por un tecnico especializado.

Un segundo problema esta relacionado con la posibilidad de tener diferentes presiones en las unidades de distribucion.

En aras de la comprension, en general, las maquinas de cafe expres tienen hasta un maximo de cuatro unidades de distribucion, pero una sola fuente de presion. Por lo tanto, la presion generada por el conjunto motor-bomba es la misma para todas las unidades y no permite regulaciones independientes entre sr

Un tercer problema, causado por la presion de suministro constante, es una coccion de cafe no constante durante su extraccion.

Como es conocido, en una primera fase de distribucion (pre-elaboracion), la resistencia ofrecida por la unidad de distribucion, que comprende el filtro y la dosis de cafe en polvo, es maxima; luego, en una segunda fase (elaboracion), la resistencia ofrecida por la unidad de distribucion disminuye, y por lo tanto la distribucion de cafe es mas rapida ya que, de acuerdo con la tecnica anterior, la presion permanece siempre constante; por ultimo, en una tercera fase (post-elaboracion), la resistencia ofrecida por la unidad de distribucion se convierte en casi cero, de modo que se produce un flujo de cafe acuoso.

La patente US 4.583.449 divulga un esquema de construccion de una maquina de cafe que comprende, para cada unidad de distribucion, dos conductos de suministro de agua dispuestos en paralelo y alternos en funcionamiento, dichos conductos uniendose cerca del hervidor. El primer conducto esta conectado directamente a la unidad de distribucion a traves del hervidor y permite la preparacion de cafe por medio de agua caliente a la presion de red. El segundo conducto, conectado a la unidad de distribucion a traves del hervidor, incluye una bomba dispuesta para aumentar la presion del agua a fin de permitir la preparacion de cafe expres.

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Dicho documento de la tecnica anterior tiene el problema de exigir una bomba para cada unidad de distribucion, y por lo tanto es particularmente compleja y, en consecuencia, con tendencia a posibles fallos.

La solicitud de patente EP 1308115_A1 describe un aparato de extraccion de bebidas que comprende dos trayectorias de flujo conectadas en paralelo.

La primera trayectoria de flujo esta provista de una valvula electromagnetica y tiene una primera resistencia al flujo, la segunda trayectoria de flujo tiene una segunda resistencia al flujo mayor que la de la primera trayectoria de flujo.

Con la apertura de la valvula electromagnetica, el aparato esta dispuesto para extraer el cafe expres y con el cierre de la valvula electromagnetica el aparato esta dispuesto para extraer el cafe normal.

Ninguno de los documentos de la tecnica anterior resuelve los problemas antes expuestos de flexibilidad de la regulacion y la uniformidad de la "coccion" del cafe durante las fases de distribucion.

Descripcion de la invencion

Es un objeto de la presente invencion el resolver los problemas mencionados anteriormente de la tecnica anterior.

En particular, es un objeto de la presente invencion satisfacer la necesidad de llevar a cabo una “coccion” uniforme del cafe durante las fases de distribucion.

El objeto se consigue mediante la maquina como se reivindica en el presente documento.

Las reivindicaciones son parte integral de la ensenanza tecnica proporcionada en este documento con respecto a la invencion.

De acuerdo con una caractenstica de una realizacion preferida, la maquina de cafe comprende un unico conjunto de bomba y una o mas unidades de distribucion de la infusion de cafe, y cada unidad de distribucion esta asociada con un dispositivo de gestion de la presion dispuesto para suministrar a la unidad distribuidora respectiva a presiones variables durante el proceso de la elaboracion del cafe.

Mas particularmente, de acuerdo con una caractenstica de una realizacion de la presente invencion, el dispositivo de gestion de la presion incluye un primer conducto suministrado por el conjunto de bomba y por lo menos un segundo conducto suministrado por una red.

De acuerdo con otra caractenstica, la maquina de cafe de acuerdo con la invencion permite aplicar, por ejemplo: en una primera fase o fase de pre-elaboracion, una primera presion dispuesta para “humedecer” uniformemente la mezcla de cafe y para extraer uniformemente el cafe; en una segunda fase, o fase de elaboracion, una segunda presion, por ejemplo mayor que la anterior o incluso igual a la anterior, con el fin de extraer las mejores caractensticas organolepticas de la mezcla de cafe y asegurar una “coccion” uniforme, con emulsion de crema de cafe; y, en una tercera fase o fase de post-elaboracion, una tercera presion, por ejemplo menor que la anterior y menor que o igual a la primera presion, a fin de evitar una extraccion de cafe acuoso cuando la resistencia de cafe es casi cero.

De acuerdo con una caractenstica adicional de la presente invencion, un camarero puede perfilar facilmente el comportamiento de la presion de una forma totalmente independiente para cada unidad de distribucion, de modo que los camareros pueden explotar totalmente las caractensticas de cafes en polvo particularmente selectos, incluso si no se utilizan o no se conocen en el presente.

Breve descripcion de los dibujos

Las caractensticas y ventajas anteriores y otras de la invencion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion de realizaciones preferidas, hecha a modo de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que elementos indicados para una misma o similar referencia numerica corresponden a elementos que tienen la misma o similar funcion y configuracion y en los cuales:

- la figura 1 muestra esquematicamente una primera realizacion de la presente invencion no reivindicada aqrn; y

- la figura 2 muestra esquematicamente una segunda realizacion de la presente invencion.

Descripcion detallada de realizaciones preferidas

Haciendo referencia a la figura 1, una maquina de cafe 10, por ejemplo una maquina de cafe expres de acuerdo con una primera realizacion de la presente invencion, incluye una pluralidad de dispositivos de la maquina, tales como un hervidor 12 asociado por ejemplo con una unidad de intercambio de calor 29, una o mas unidades de distribucion 14 vinculables a los respectivos soportes de los filtros que contienen, en uso, las dosis de cafe en polvo, y las

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respectivas boquillas 14a, dichos componentes estando dispuestos para permitir la preparacion de cafe expres.

La maquina comprende ademas una unidad de control 18 conectada a varios dispositivos o unidades de la maquina y dispuesta, como se describe a continuacion en detalle, para controlar el funcionamiento del hervidor 12, de cada unidad de distribucion 14 y de los dispositivos a los cuales esta conectada la unidad de control.

Entre los diversos dispositivos de la maquina, la maquina 10 tambien comprende una bomba 11, por ejemplo una bomba de desplazamiento positivo alimentada hidraulicamente con agua de la red general o con un lfquido contenido en un deposito, la bomba estando dispuesta para elevar la presion del agua hasta una presion preestablecida P1, por ejemplo, 900 kPa (9 bares).

En la realizacion preferida, se proporciona una sola bomba, independientemente del numero de unidades de distribucion 14, y que incluso podna estar situada fuera de la maquina 10.

De acuerdo con la realizacion preferida, un dispositivo de gestion de la presion 20 que comprende dos canales o conductos 15 y 16, respectivamente, conectado a la bomba 11, esta provisto curso abajo de la bomba 11 para cada unidad de distribucion 14.

El primer conducto 15 comprende un dispositivo de valvula 25, por ejemplo una valvula de accionamiento electrico, controlada por la unidad de control 18 y dispuesta para activar o desactivar el suministro de agua a presion P1 a la unidad de distribucion 14 respectiva.

El segundo conducto 16 esta dispuesto en paralelo con el primer conducto 15 y comprende, por ejemplo, un dispositivo reductor de presion (reductor de presion) 26 dispuesto para reducir la presion P1 a una presion P2, por ejemplo, 400 kPa (4 bares), y un segundo dispositivo de valvula 27, por ejemplo una valvula de accionamiento electrico, controlada por la unidad de control 18 y dispuesta para activar o desactivar el suministro de agua a presion P2, inferior a la presion P1, a la respectiva unidad de distribucion 14. La segunda valvula, si se activa simultaneamente con la desactivacion de la primera valvula accionada electricamente 25, contribuye a la reduccion de la presion de suministro.

De acuerdo con una primera variante de la primera realizacion, el reductor de presion 26 puede ser diferente para cada unidad de distribucion, a fin de permitir diferentes niveles de reduccion de la presion en el conducto 16 curso arriba de la valvula de accionamiento electrico 27.

De acuerdo con otra variante de la primera realizacion, el conducto 16 puede comprender por ejemplo, un reductor de presion 26 solo y estar desprovisto de la valvula de accionamiento electrico 27.

De acuerdo con una variante adicional de la primera realizacion, pueden estar provistos mas de dos conductos conectados en paralelo, en el dispositivo de gestion de la presion 20. Cada conducto adicional comprende dispositivos correspondientes a los dispositivos previstos en el segundo conducto 16, pero pueden funcionar unos reductores de presion 26 de acuerdo a diferentes valores en los diferentes conductos conectados en paralelo.

En la realizacion preferida, los conductos se unen en un unico conducto 19 que conduce al intercambiador de calor 29, de tipo conocido, y por lo tanto a la unidad de distribucion 14.

De acuerdo con el presente ejemplo de realizacion, la unidad de control 18 esta dispuesta para:

- controlar el accionamiento de la bomba 11;

- controlar la activacion independiente de las primeras y segundas valvulas de accionamiento electrico 25 y 27 vinculadas con los conductos 15 y 16 conectados en paralelo;

- controlar el hervidor 12 para gestionar los valores de la temperatura de suministro del agua de acuerdo a los valores preestablecidos;

- controlar la preparacion de cafe expres por medio de las una o mas unidades de distribucion 14;

- recibir, almacenar y gestionar los perfiles de presion de suministro vinculables con cada unidad de distribucion 14 o con todas las unidades de distribucion 14 previstas en la maquina 10.

Durante la preparacion de cafe expres, la maquina 10, tal como se describe, permite controlar en cualquier instante (perfilar) por lo menos la presion de suministro de agua en cada unidad de distribucion, abriendo y cerrando adecuadamente la primera y segunda valvula 25 y 27, respectivamente, bajo el control de la unidad de control 18.

De acuerdo con una segunda realizacion de la presente invencion, mostrada en la Figura 2, el dispositivo de gestion de la presion 20 comprende un primer conducto 15, sustancialmente equivalente al descrito, y un segundo conducto 16, dispuesto en paralelo con el primer conducto 15, pero directamente suministrado con agua de la red, por ejemplo, en los valores de presion P2 de aproximadamente 200 a 400 kPa (2 a 4 bares), en cualquier caso inferior a la presion P1 presente en el primer conducto 15.

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De acuerdo con la variante descrita en el presente documento, el conducto 16 comprende una valvula 28, por ejemplo, una valvula antirretorno, dispuesta para evitar que el agua a la presion P1 fluya de vuelta al segundo conducto 16 suministrando agua a presion P2 inferior, en cualquier caso, que la presion P1.

En realizaciones adicionales, la valvula 28 tambien puede estar controlada electronicamente por la unidad de control 18 con el fin de controlar dinamicamente la presion del lfquido suministrado a la unidad de distribucion 14.

Tambien tales realizaciones permiten perfilar en cualquier instante por lo menos la presion de suministro de agua de cada unidad de distribucion 14, abriendo y cerrando adecuadamente, bajo el control de la unidad de control 18, la primera valvula 25, que es la unica valvula que esta controlada, o la primera y la segunda valvula 25 y 28.

De acuerdo con otra variante de dicha realizacion, pueden estar provistos en el dispositivo de gestion de la presion 20 mas de dos conductos conectados en paralelo y operando a presiones mutuamente diferentes.

El funcionamiento de la maquina de cafe tal como se describe, por ejemplo de acuerdo con la primera realizacion, es como sigue.

Una vez que el camarero ha fijado un perfil de distribucion para una unidad de distribucion 14 dada por medio de la unidad de control 18, el proceso de distribucion de cafe, que dura generalmente aproximadamente unos 25 segundos, procede de la siguiente manera:

- en la fase de pre-elaboracion, que tiene una duracion de aproximadamente unos 5 segundos, la unidad de control 18 mantiene inicialmente la primera valvula 25 cerrada, dejando la segunda valvula 27 abierta, y luego, por ejemplo, despues de 3 segundos, abre en forma de impulsos la primera valvula 25, dejando la segunda valvula 27 abierta, de modo que una presion P3 inicialmente tiene un valor P2 y, posteriormente, un valor medio en el rango de P1 a P2 esta presente en la unidad de distribucion;

- en la fase de elaboracion, que tiene una duracion de aproximadamente unos 15 segundos, la unidad de control 18 cierra la segunda valvula 27 y mantiene la primera valvula 25 abierta, de modo que una presion P3 igual a P1 esta presente en la unidad de distribucion y por lo tanto una optima "coccion " de la dosis de cafe en polvo se lleva a cabo;

- en la fase de post-elaboracion, que tiene una duracion de aproximadamente unos 5 segundos, la unidad de control 18 cierra la primera valvula 25 y abre la segunda valvula 27, de modo que una presion P3 igual a P2 esta presente en la unidad de distribucion, por lo que la ultima es suministrada con agua a baja presion.

El funcionamiento tambien puede ser modificado de modo que, en la fase de pre-elaboracion, la unidad de control 18 abre la primera valvula 25 y mantiene la segunda valvula 27 cerrada, de manera que una presion P3 igual a P1 esta presente en la unidad de distribucion tambien en la fase de pre-elaboracion.

De acuerdo con dicha variante de realizacion, sin embargo, en la fase de post-elaboracion, la unidad de control 18 cierra la primera valvula 25 y abre la segunda valvula 27, de modo que esta presente en la unidad de distribucion una presion P3 igual a P2, y en cualquier caso inferior a P1.

Por supuesto, en el caso de la segunda realizacion, la presion P3 en la unidad de distribucion se gestiona controlando adecuadamente la primera valvula y mediante la adopcion de la presion del agua de la red como presion P2 de referencia.

Como es evidente a partir de la descripcion del funcionamiento, dada solo a modo de ejemplo no limitativo, controlando adecuadamente la apertura y cierre de la primera valvula 25 y la segunda valvula 27, si esta provista esta ultima, es posible lograr por lo menos el objetivo de suministrar cada unidad de distribucion 14 con agua:

- a una primera presion en la fase de pre-elaboracion;

- a una segunda presion, preferentemente mayor que la primera presion, en la fase de elaboracion;

- a una tercera presion, preferentemente inferior a la segunda presion y menor que o igual a la primera presion, en la fase de post-elaboracion.

Gracias al dispositivo de gestion de la presion 20, tal como se describe, la maquina de cafe 10 puede:

- utilizar una sola fuente de presion al mismo tiempo que suministra multiples unidades de distribucion 14;

- permitir el perfilado o la modulacion de la presion de agua en cualquier instante durante la distribucion de cafe, a fin de permitir una "coccion" perfecta de la dosis de cafe en polvo; en realidad, de acuerdo con lo que se ha dado a conocer, mediante la explotacion de las capacidades de computacion de la unidad de control 18 y los dos conductos a diferentes presiones, es posible controlar la presion de suministro en cualquier instante a fin de aprovechar de la mejor manera las propiedades organolepticas de la bebida de cafe;

- permitir el uso de un deposito que contiene tambien agua o un lfquido equivalente, sin una conexion directa a la red de agua: en realidad, las dos presiones diferentes de suministro pueden ser generadas por el dispositivo de gestion de la presion 20, por ejemplo de acuerdo con la primera realizacion, mediante el uso de una unica bomba

11 suministrada, por ejemplo, por un deposito que contiene el agua o el Ifquido necesario para la preparacion de infusiones de cafe.

Por supuesto, se pueden hacer cambios obvios y/o modificaciones en la descripcion anterior con respecto a los 5 componentes, los elementos del circuito y las conexiones, asf como en relacion con los detalles de la configuracion ilustrada y la forma de funcionamiento, sin apartarse de la invencion como se indica en las siguientes reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Una maquina para la preparacion de infusiones de cafe por medio de un Ifquido a presion, en particular agua a presion, la maquina estando asociada a un conjunto de bomba (11) dispuesto para elevar la presion de la salida de kquido desde el conjunto de bomba hasta un valor preestablecido de presion (P1), comprendiendo dicha maquina:

- una o mas unidades de distribucion (14) conectadas al conjunto de bomba, cada una de dichas unidades de distribucion (14) estando dispuesta para distribuir la infusion de cafe;

- uno o mas dispositivos de gestion de la presion (20), cada uno de dichos dispositivos de gestion de la presion (20) estando conectado a una determinada unidad de distribucion (14) e incluyendo

- un primer conducto (15) y por lo menos un segundo conducto (16) que estan conectados en paralelo, tienen una salida comun y estan dispuestos para suministrar a la unidad de distribucion (14) con lfquido a presion, la presion del lfquido siendo diferente en cada conducto, caracterizandose la maquina por que

- dicho primer conducto (15) esta dispuesto entre dicho conjunto de bomba (11) y dicha unidad de distribucion (14) y comprende un dispositivo de valvula (25) controlado electronicamente por una unidad de control (18) con el fin de controlar dinamicamente la presion del lfquido suministrado a la unidad de distribucion (14) mediante el cierre/apertura de dicha valvula (25); en la que

- dicho por lo menos un segundo conducto (16) se suministra directamente con lfquido desde una red de suministro de lfquido a presion (P2), en la que dicha presion (P2) es menor que el valor de la presion predeterminado (P1).
2. La maquina tal como se reivindica en la reivindicacion 1, en la que dicho por los menos un segundo conducto (16) comprende una valvula antirretorno (28) dispuesta para evitar que el lfquido en dicho valor de la presion predeterminado (P1) fluya de vuelta al segundo conducto (16).
3. La maquina tal como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que dicho por lo menos un segundo conducto (16) comprende un segundo dispositivo de valvula (28) controlado electronicamente por dicha unidad de control (18) con el fin de controlar dinamicamente la presion del lfquido suministrado a la unidad de distribucion (14).
4. Un dispositivo para la gestion de valores de presion de un lfquido para ser utilizado para distribuir cafe expres en una maquina de cafe que tiene al menos una unidad de distribucion (14), comprendiendo el dispositivo

- un primer conducto (15) y por lo menos un segundo conducto (16) que estan conectados en paralelo, tienen una salida comun dispuesta para suministrar a una unidad de distribucion (14) con el lfquido a una primera presion (P1) y por lo menos una segunda presion (P2) inferior a la primera presion (P1), caracterizado por que

- dicho primer conducto (15) comprende un dispositivo de valvula (25) dispuesto para ser controlado electronicamente por una unidad de control (18) con el fin de activar/desactivar el suministro de la unidad de distribucion (14) con el lfquido a dicha primera presion (P1), y controlar dinamicamente la presion del lfquido suministrado a la unidad de distribucion (14) abriendo/cerrando dicha valvula (25), en el que

- dicho por lo menos un segundo conducto (16) se suministra directamente con lfquido mediante una red de suministro de lfquido a dicha segunda presion (P2).
5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que dicho por lo menos un segundo conducto (16) comprende una valvula antirretorno (28) dispuesta para evitar que el lfquido a dicha primera presion (P1) fluya de vuelta al segundo conducto (16).
6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que dicho por lo menos un segundo conducto (16) comprende un segundo dispositivo de valvula (28) dispuesto para ser controlado electronicamente con el fin de controlar dinamicamente la presion del lfquido suministrado.