ES2809773T3 - Aparato de molinillo - dosificador de café con soporte de horquilla independiente y dispositivo de pesaje con retroalimentación - Google Patents

Abstract

Aparato de molinillo - dosificador (10) del tipo con control de peso, destinado a moler y dosificar con precisión el café en grano (300) que dispensa el producto molido en un recipiente que contiene un filtro (200) para café expreso, que integra un dispositivo de pesaje con célula de carga para el pesaje en tiempo real de la dosis durante la dispensación y para controlar automáticamente el peso de la dosis realmente dispensada en gramos, con el motor apagado, con la consiguiente calibración automática; en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10) consiste en una parte superior (101) y una parte inferior que actúa como base (102), en que entre ellas se interpone una célula de carga (103), que detecta progresivamente la pérdida de peso de dicha parte superior (101); en que dicha parte superior (101) comprende: una estructura de la máquina (105) con los medios de molienda convencionales como los molinillos (118) y el motor (119), un compartimento de dispensación frontal (107) que es atravesado por un conducto de canal (120) cuyo extremo frontal es la boquilla dispensadora (109), una pantalla (108) que actúa como panel de control, un recipiente en forma de cono (110) para los granos de café tostados, que se coloca sobre dicha estructura de la máquina (105); en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10), del tipo electromecánico con control electrónico, está equipado con una unidad lógica de control (106), que está conectada, al menos para la transferencia de datos, a dicha pantalla (108), a dicho motor (119) y a dicha célula (103); y en que dicha parte superior (101) tiene una configuración de disposición baricéntrica en el plano de detección (104) de la célula (103), es decir, con el eje vertical (122) que pasa a través del cono (110), los molinillos (118) y el motor (119), que es del tipo baricéntrico; en que dicha célula de carga (103) y dicha unidad lógica (106) tienen la finalidad de dispensar la dosis deseada deteniendo el motor antes de alcanzar el peso requerido (PR), es decir, teniendo en cuenta una cantidad de café molido que de alguna forma se dispensa una vez que el motor se ha apagado, lo que convencionalmente se denomina cantidad residual (QV); en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10) se caracteriza porque el enganche (205) del recipiente que contiene el filtro (200) es independiente del pesaje ya que está unido a dicha base (102), debajo de la célula (103), en que dicha base (102) está conformada de tal manera que integra la horquilla de soporte y centrado (113) haciéndola independiente de dicha parte superior (101).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de molinillo - dosificador de café con soporte de horquilla independiente y dispositivo de pesaje con retroalimentación

La presente invención se refiere a un aparato electrónico para moler y dosificar con precisión café en grano, provisto de una horquilla independiente para centrar y soportar el recipiente que contiene el filtro, que integra un dispositivo de pesaje automático en tiempo real para pesar la dosis con retroalimentación. Además, también se describe un sistema de pesaje del tipo de ciclo múltiple con retroalimentación, para calibración automática continua.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención encuentra una aplicación particular, aunque no exclusiva, en el sector industrial de equipos profesionales de bar para preparar café expreso.

En general, las máquinas profesionales para hacer expreso, que se denominan convencionalmente máquinas de café, que incluyen sustancialmente una estructura que comprende una caldera que genera agua caliente y vapor y los envía a una o más unidades dispensadoras con el fin de traspasar un número correspondiente de recipientes que contienen un filtro que contiene el café molido son ampliamente conocidas. Por lo tanto, deben llenarse previamente en el filtro con el café en polvo en una máquina específica destinada a moler y dosificar con precisión, que también se llama aparato de molinillo - dosificador. En particular, dicho recipiente de retención del filtro debe llenarse con la cantidad exacta de café en polvo, dependiendo del número de dosis a dispensar y de la calidad proporcionada; en general, en uso profesional, se proporcionan una o dos dosis, de tal manera que se preparen una o dos tazas de café expreso.

En un aparato de molinillo - dosificador, los granos de café que caen de un recipiente en forma de cono dispuesto encima de la estructura principal de la máquina son molidos de tal manera que el polvo en microgránulos se recoge y se dispensa correctamente dentro de dicho recipiente. En el sector profesional, se utilizan aparatos de molinillo - dosificador de tipo convencional o automático, en que los primeros tienen un interruptor de palanca de compuerta, que permite sustancialmente al usuario controlar cuánto y cómo moler el café, mientras que los segundos cuentan con botones pulsadores y / o sensores que controlan automáticamente la dispensación al alcanzar un umbral determinado.

Dichos molinillos-dosificadores electrónicos limitan de forma ventajosa las operaciones del operador que, secuencialmente, solo tiene que colocar el recipiente correspondiente para la dosis deseada y a continuación seleccionar dicha dosis. Generalmente, la cantidad de café relacionada con una o dos dosis se establece previamente configurando los parámetros correspondientes a la duración de la molienda, es decir, al tiempo de funcionamiento del motor, que es necesario para dispensar el peso deseado del producto molido; Estos sistemas de molienda también se conocen como sistemas de "molienda por tiempo".

Por otro lado, en algunos sistemas más evolucionados, que también se conocen como sistemas de "molienda por peso", el aparato de molinillo - dosificador comprende un dispositivo de pesaje que, durante la molienda, mide continuamente el peso del café dispensado en el mismo para detener automáticamente el motor al alcanzar el peso programado. Por ejemplo, entre los sistemas conocidos para detectar peso en tiempo real, véanse las soluciones como en los documentos US5386944 (Knepler et al.) y US6783089 (Lassota), en que un dispositivo de pesaje controlado electrónicamente está dispuesto debajo del contenedor destinado a recoger los alimentos molidos, como base de soporte; asimismo, véase el molinillo dosificador de café para uso doméstico que integra en la base un dispositivo altamente sensible, que detecta directamente el peso del recipiente de polvo molido, como en la solución llamada Forte de la empresa estadounidense Baratza LLC - www.baratza.com.

Asimismo, entre las soluciones convencionales del tipo de molienda por peso, véanse los dispositivos de pesaje del tipo que sobresale, como por ejemplo en US5522556 (Knepler et al.), en que un molinillo - dosificador de café integra un medio de pesaje debajo del brazo móvil que soporta el contenedor de recolección, sobresaliendo y oscilando verticalmente, de tal manera que detecta instantáneamente el peso del café molido y dispensado, lo que se compara automáticamente con el peso programado de la dosis única, deteniendo el motor cuando dichos pesos se corresponden. De lo contrario, véase la solución reciente llamada Sette 270W de dicha compañía Baratza LLC - www.baratza.com, que proporciona la integración de un sistema de pesaje que sobresale conectado directamente a la horquilla de soporte de un recipiente que contiene un filtro de café expreso; dicho sistema de pesaje es altamente sensible y tiene una alta velocidad de respuesta, y está incluido dentro de la estructura de la máquina de un aparato de molinillo - dosificador de café para uso doméstico, de tal manera que detecta durante la dispensación las variaciones de peso en dicha horquilla que sobresale en la parte delantera debajo del dispensador, a la vez que también está conectada al sistema de control del motor para detener la molienda al alcanzar el peso deseado.

Finalmente, en el sector profesional, se observó que, al utilizar dispositivos convencionales del tipo de molienda por tiempo, es extremadamente importante ajustar cada vez y con precisión el tiempo de molienda con el fin de obtener la cantidad exacta, en peso, de café realmente molido, es decir, la dosis deseada en gramos. De hecho, no es constante, pero es variable dependiendo de la granulometría y del tipo de café utilizado, del desgaste de la máquina y, en particular, de las condiciones ambientales entre las que se encuentran la humedad y la temperatura. Básicamente, en las soluciones convencionales del tipo de molienda por tiempo, la duración de la molienda es fija, y se establece con la configuración inicial del aparato, mientras que la dosis realmente administrada es cada vez ligeramente mayor o menor con respecto al peso deseado, dependiendo de dichos parámetros. Por lo tanto, para compensar correctamente dichas variaciones, los operadores profesionales deben controlar el peso de la dosis, como un muestreo periódico de control, de lo contrario se puede proporcionar un sistema de calibración automático.

Con mayor detalle en cuanto se refiere a dicha calibración, los operadores del sector conocen algunos sistemas de pesaje con el motor apagado, es decir, después de que se ha completado la molienda, con el objetivo de ajustar la duración; básicamente, dicha calibración se produce con la verificación del peso de la dosis realmente dispensada por parte de un aparato del tipo llamado "molido por tiempo", de tal manera que, si se considera necesario, el operador puede modificar en consecuencia el tiempo de molienda. En general, para este propósito, todos los sistemas manuales que proporcionan un dispositivo simple, del tipo de balanzas independientes, es decir, separadas del aparato de molinillo - dosificador, para el control esporádico del peso de la dosis única dispensada se consideran inconveniente e imprecisos; por otro lado, los sistemas electrónicos de pesaje, integrados en el aparato y conectados a su sistema de control, se consideran más eficaces y útiles en el sector profesional.

Entre ellos, véase por ejemplo el sistema de calibración semiautomático como en el documento EP3097831 (Oddera) en que, debajo del dispensador, en un plano de soporte para el contenedor para recoger el café molido como muestra, se integra una célula de carga moderna, que está conectada eléctricamente a la unidad lógica de control que gestiona el motor del aparato, de tal manera que realiza pesajes de control múltiple en secuencia con el siguiente procesamiento automático con cálculo compensado y autoajuste, en que los tiempos de molienda se restablecen automáticamente. Dicho proceso de ajuste semiautomático es básicamente un sistema de muestreo con múltiples detecciones, que se lleva a cabo por separado con respecto a las operaciones ordinarias.

En resumidas cuentas, los operadores profesionales consideran que los molinillos - dosificadores electrónicos del tipo de molienda por tiempo son más simples y más baratos des del punto de vista constructivo, pero, con el uso, tienden a ser poco precisos en la dispensación del peso de la dosis deseada en gramos, lo que requiere controles continuos y la calibración de dicha duración de molienda, tal como se ha explicado anteriormente. En principio, por otro lado, dichos aparatos del tipo de molienda por peso son más precisos, ya que se basan en el peso preciso de la dosis dispensada. Sin embargo, son más delicados debido a la extrema sensibilidad de los dispositivos electrónicos de pesaje modernos, como por ejemplo las células de carga, y a menudo son imprecisos en la dispensación del peso de dosis deseado en gramos debido a la inercia de molienda una vez que el motor se ha apagado y / o al polvo acumulado de manera no uniforme en el dispensador, o de algún otro modo en la trayectoria entre el molinillo y el recipiente que contiene el filtro.

Además, el problema de las vibraciones del motor durante el pesaje aún no se ha resuelto de manera óptima, ya que la célula de carga está destinada a detectar variaciones mínimas de peso, como por ejemplo de algunos gramos y / o fracciones de gramos, con el motor encendido, es decir, con los molinillos en funcionamiento. Además, a veces la precisión de pesaje de una célula de carga moderna también puede verse comprometida por los repetidos impactos al dispositivo causados accidentalmente por operadores profesionales durante la operación de enganchar / soltar el recipiente de retención del filtro hacia / desde la horquilla de soporte; dichos impactos, de hecho, descalibran progresivamente el dispositivo o lo dañan de manera irreversible. Este caso es, por lo tanto, más probable que ocurra cuando dicha célula de carga está conectada directamente a la horquilla, como ocurre por ejemplo en dichas soluciones colgantes, o cuando está integrada en el cuerpo del aparato.

Finalmente, se ha observado experimentalmente que dichas células de carga altamente sensibles también tienden a descalibrarse durante el uso ordinario, es decir, en ausencia de impactos, resulta necesario calibrarlas periódicamente de todos modos.

TÉCNICA ANTERIOR

Con el fin de determinar la técnica anterior relacionada con la solución propuesta, se realizó una verificación convencional, buscando en los archivos públicos, lo que ha llevado a encontrar algunos documentos de la técnica anterior, entre los cuales:

D1 EP2694216(Rego)

D2 WO2015006244 (Rego)

D3 US2016143481 (Merelli)

D4 WO2016071826 (Conti)

D5 IT102015000071452 (Oddera)

D1 propone un aparato de molienda de café del tipo profesional provisto de un dispositivo electrónico de pesaje para dosificar y mostrar la cantidad de café molido y dispensado directamente en el portafiltro, midiendo su variación de peso; dicho dispositivo de pesaje está acoplado con una plataforma que sobresale como una península debajo del dispensador, que está directamente conectado al sistema de control del aparato y que también interactúa con una pantalla remota para mostrar el valor medido y con un portafiltro equipado con controles digitales.

D2 describe un dispositivo de pesaje para molinillos-dosificadores de café en que la célula de carga está integrada en una base de seguridad de tal manera que la horquilla de soporte del portafiltro descansa sobre ella, también con un sistema de detención de carrera destinado a proteger dicha célula de impactos accidentales.

D3 propone, por su parte, un dispositivo de pesaje integrado de manera que sobresale en un aparato de molinillo - dosificador con el conducto dispensador conectado a la unidad de molienda para dispensar café dentro de un recipiente que contiene el filtro, en que la horquilla de soporte tiene forma de L y está conectada de manera que sobresale de una célula de carga, que pesa directamente la cantidad de café molido contenido en el filtro y envía este valor a la unidad de control del aparato de tal manera que detiene la unidad de molienda cuando el peso del café molido contenido en el filtro es igual a la dosis programada. La invención también se refiere a la programación de dicha célula de tal manera que detecta una cantidad ligeramente menor de café con respecto a la dosis programada, teniendo en cuenta que, una vez que se ha detenido el motor, se dispensa algo de café molido de todos modos.

D4 describe un dispositivo de pesaje integrado en un aparato de molinillo - dosificador provisto de una estructura frontal de tránsito con una cóclea interna, que actúa como un compartimento dispensador, que está conectado directamente al dispositivo de pesaje de manera que detecte las variaciones de peso del compartimento frontal completo. Con esta finalidad, una célula de carga está interpuesta verticalmente entre la estructura de la máquina y dicho compartimento frontal, detectando su peso y para operar el motor, dependiendo de la dosis única o para llenar dicho compartimento frontal, o para operar dicha cóclea y dispensar la dosis con los molinillos apagados.

D5 propone un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo convencional llamado "molienda por tiempo", que también está provisto de un sistema para el control y la calibración continua y automática de la dosis realmente dispensada, en que al final de la dispensación un dispositivo de pesaje moderno con una célula de carga detecta el peso de las dosis realmente distribuidas y, en consecuencia, vuelve a calcular la duración correcta de la molienda; dicha célula es del tipo de punto único con un plano de carga horizontal y está colocada entre la base y la estructura de la máquina tal como se muestra convencionalmente en la figura de la técnica anterior (Fig. 1), o está integrada debajo del cono para los granos de café, de tal manera que detecta progresivamente su pérdida de peso.

Para concluir, es razonable considerar como conocidos:

• un aparato de molinillo - dosificador de café en grano acoplado con medios manuales o electromecánicos para dosificar la cantidad de producto molido y dispensado en el recipiente de retención del filtro, en una o dos dosis;

• un aparato electrónico de molinillo - dosificador en que el peso de la dosis en gramos se mide durante la dispensación, en que el café es molido y se pesa directamente con su recipiente de operación, o recipiente de retención del filtro, por medio de un dispositivo de pesaje que está acoplado con el mismo y conectado a la unidad lógica de control para detener automáticamente la molienda al alcanzar el peso preestablecido, siendo así del tipo llamado "molienda por peso";

• un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo de molienda por peso en que el dispositivo de pesaje está colocado fuera de la estructura de la máquina como una isla o península que sobresale de la base, o está colocado de forma que sobresale en conexión con la horquilla de soporte y centrado del recipiente, o, asimismo, está interpuesto entre el compartimento del motor y el compartimento frontal destinado a la dispensación con el fin de detectar el peso de dicho compartimento solamente.

• un dispositivo de pesaje para un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo de molienda por peso que comprende una célula de carga conectada de manera que sobresale de la horquilla de soporte del recipiente y también programada de tal manera que detecte una cantidad de producto molido que es menor con respecto al valor deseado, considerando que se dispensa una cantidad de producto en cualquier caso después de la interrupción;

• un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo de molienda por tiempo provisto de un sistema para el control y la calibración manual o semiautomática de la dosis realmente dispensada, en que se proporciona poder tomar una dosis o una serie progresiva de dosis molidas como muestras pesadas por separado, para un cambio manual de la configuración, es decir, mediante aproximaciones progresivas o almacenando los valores detectados en un sistema que realiza automáticamente el cálculo y el ajuste;

• un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo de molienda por tiempo provisto de un sistema para el control y la calibración continua y automática de la dosis realmente dispensada, en que al final de la dispensación una célula de carga colocada debajo de la estructura de la máquina, o debajo del cono, detecta el peso de las dosis realmente dispensadas y, en consecuencia, vuelve a calcular la duración correcta de la molienda.

INCONVENIENTES

En general, las soluciones descritas anteriormente apuntan a superar la dificultad conocida experimentada diariamente por los operadores profesionales para obtener del molinillo dosificador la cantidad precisa de café realmente molido y dispensado, es decir, el peso de la dosis deseada en gramos; sin embargo, todas las soluciones conocidas y convencionales presentan algunas desventajas o problemas no resueltos.

En primer lugar, se observó que los aparatos provistos con un sistema de pesaje electrónico son muy delicados, ya que generalmente resultan inadecuados para uso profesional con dichos recipientes de retención de filtro para café expreso; a veces, de hecho, son imprecisos en la dispensación de la dosis deseada en gramos, es decir, son poco efectivos. Esto sucede debido a las múltiples causas mencionadas anteriormente, consideradas individualmente o combinadas entre sí, y a saber: la alta sensibilidad de una célula de carga moderna, la inercia de molienda después de la desconexión, la acumulación del café en polvo en la trayectoria entre el molinillo y el recipiente que contiene el filtro, las vibraciones del motor durante el pesaje, los impactos accidentales y / o la descalibración progresiva de dicha célula.

En segundo lugar, se observó que algunos de los problemas mencionados anteriormente podrían resolverse parcialmente liberando de la estructura de la máquina el enganche del recipiente que contiene el filtro, en el que el dispositivo de pesaje está acoplado con una plataforma que sobresale como una isla debajo del dispensador, como por ejemplo en D1 y D2. Sin embargo, las soluciones conocidas del tipo de isla no se consideran adecuadas y efectivas para uso profesional específicamente dedicadas a servir café expreso. De hecho, se observó que las soluciones del tipo de isla o península, en forma de una placa de pesaje conectada electrónicamente al aparato de molinillo - dosificador, son adecuadas para detectar el peso de los contenedores en una condición de relación directa, es decir, para dispensar grandes cantidades tal como ocurre en el comercio minorista o en el café de infusión, mientras que no son adecuadas para el enganche rápido de dichos recipientes de retención de filtro que se utilizan convencionalmente en bares y restaurantes, que son voluminosos y cuentan con un asa que sobresale horizontalmente para un enganche rápido integral con una horquilla de soporte que sobresale, que se repite muchas veces al día.

En particular, las soluciones que integran un medio de pesaje fuera de la estructura de la máquina pueden experimentar los problemas mencionados anteriormente de impactos sobre la célula, del enganche no estandarizado que no es integral con la estructura de la máquina, de la distancia desde el dispensador y del pesaje no baricéntrico con respecto a la célula. D2 propone una forma mejorada de una placa de pesaje con una horquilla, destinado a proteger los medios de pesaje de los impactos por medio de una estructura con partes móviles entrelazadas, que se interpenetran verticalmente como un sistema de detención de carrera; sin embargo, esta solución es constructivamente compleja y costosa y no resuelve completamente el problema de aislar por completo la célula de carga del enganche del recipiente ni de posibles impactos.

En tercer lugar, se observó que en los aparatos provistos de un sistema de pesaje electrónico dentro de la estructura de la máquina y directamente conectado a la horquilla, tal como ocurre, por ejemplo, en dichas soluciones que se proyectan de forma sobresaliente, entre las cuales en D3, los diversos problemas mencionados anteriormente son más relevantes; además, cuando el dispositivo de pesaje está integrado cerca del motor y / o de los molinillos, tal como ocurre, por ejemplo, tanto en D3 como en D4, a veces se pueden observar impactos accidentales y / o vibraciones y / o descalibración de la célula de carga de tal manera que se pone en peligro la efectividad operativa de los mismos. Incluso la solución mejorada como en D4, que tiene la finalidad de liberar completamente la horquilla de soporte del recipiente del dispositivo de pesaje con una célula de carga interpuesta entre una estructura frontal que actúa como un compartimento dispensador y la estructura de la máquina, no se considera satisfactoria porque dicha célula funciona de manera no óptima para un uso profesional continuo y duradero en el tiempo, ya que está sujeta a cargas no baricéntricas, es decir, que sobresalen y, en cualquier caso, cerca del motor, de los molinillos y también de la cóclea en el interior de dicha estructura frontal

En cuarto lugar, se observó que algunas soluciones conocidas consideran, en la detección de peso, la cantidad de producto molido que se dispensa de alguna forma una vez que el motor se ha detenido, siendo este un problema relevante en el cálculo, que es ampliamente conocido por los operadores profesionales; sin embargo, hasta el día de hoy aún no se conoce una forma de calcular dicha cantidad con precisión. Por ejemplo, en D3 se considera de forma indefinida una cantidad menor de polvo molido con respecto a la dosis deseada, es decir, sin especificar dicha reducción.

En términos más generales, en todas las soluciones en las que se pesa el producto molido durante la dispensación, se observó el problema de las estrictas tolerancias de los dispositivos de pesaje, siendo necesario medir de forma dinámica y precisa las variaciones de peso relacionadas con cantidades mínimas de producto, es decir, entre 7 y 7,5 gramos para las dosis individuales, por lo tanto, se necesita un dispositivo de pesaje muy preciso y sensible, que pueda eliminar las vibraciones de los elementos móviles.

Además, también se observó que dichos aparatos de molinillo - dosificador tienden a descalibrarse progresivamente, y aún más en presencia de impactos y / o vibraciones, siendo de todos modos necesario introducir un sistema de calibración eficiente. Con mayor detalle, en las soluciones conocidas y convencionales se observó que para el control de la dosis dispensada, es decir, la calibración del aparato de molinillo - dosificador y / o del dispositivo de pesaje, el operador debe interrumpir la dispensación ordinaria para tomar muestras de café molido manualmente, detectar su peso exacto y calibrar el aparato en consecuencia; además, se proporciona un control directo en la célula de carga para verificar su efectividad. Dichas soluciones conocidas, aunque efectivas en el ajuste final del aparato, son sin embargo complejas en su ejecución y requieren considerable atención y preparación por parte del operador. Hasta el día de hoy, no se conoce un aparato electrónico de molinillo -dosificador de café del tipo de molienda por peso, para recipientes que contienen el filtro de café exprés, que también realice dicha calibración con alta precisión y con total autonomía, durante el funcionamiento normal, y resultaría ampliamente deseable en el sector profesional.

Finalmente, se observó que los sistemas más evolucionados para el control y el calibrado continuo y automático de la dosis realmente dispensada, como por ejemplo en D5, realizan las detecciones con el motor apagado, ya que son aparatos de molinillo - dosificador del tipo de molienda por tiempo en que no se consideran dichos problemas relacionados con impactos accidentales y / o vibraciones, y también existe una disposición de pesaje diferente con respecto a la presente invención; de hecho, permiten volver a calcular la duración de la molienda sobre la base de la pérdida de peso del café en grano, considerando los promedios de las detecciones progresivas múltiples realizadas al final de la dispensación, con el motor apagado y sin el recipiente que contiene el filtro enganchado a la estructura de la máquina. El posicionamiento de la célula de carga debajo de la estructura de la máquina, en el modo propuesto, es efectivo solo en una disposición baricéntrica con el motor apagado, por otro lado, no sería efectivo en un sistema de detección continua destinado a controlar cada dispensación, con los molinillos en funcionamiento y el recipiente enganchado, tal como ocurre en un aparato del tipo de molienda por peso.

Teniendo en cuenta todo ello, existe la necesidad de que las empresas del sector encuentren algunas soluciones innovadoras capaces de superar al menos los problemas mencionados anteriormente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención logra estos y otros objetivos de acuerdo con las características de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas, resolviendo los problemas mencionados anteriormente por medio de un aparato electrónico de molinillo - dosificador (10) del tipo de control de peso o de molienda por peso, capaz de moler y dosificar con precisión el café en grano que dispensa el producto molido en un recipiente que contiene el filtro (200) para café expreso; la invención implementa un sistema de pesaje con compensación de dosis, del tipo de ciclo múltiple y retroalimentación en cada ciclo, llevado a cabo por un dispositivo (116) con una célula de carga (103) y programas de ejecución específicos (117). Dicha célula está interpuesta entre la estructura de la máquina (105) y una base (102) conformada de tal manera que integra la horquilla de centrado (113) del recipiente, haciendo que el enganche sea independiente; dichos programas específicos (117) ejecutan cada ciclo de molienda y dispensación con un doble pesaje y calibración automática, de acuerdo con un Algoritmo A que comprende 4 pasos (AF1-AF4) y un Algoritmo de Filtrado B. El aparato (10) es adecuado para uso profesional diario, y ayuda al operador, al calibrar automáticamente durante el uso.

OBJETIVOS

De esta manera, por medio de la considerable contribución creativa cuyo efecto constituye un progreso técnico inmediato e importante, se logran varios objetivos importantes.

Un primer objetivo era realizar un aparato electrónico para moler y dosificar café en grano, del tipo de molienda por peso, en que el dispositivo de pesaje proporciona una célula de carga moderna altamente sensible que se libera de la horquilla de soporte del recipiente y se coloca fuera de la estructura de la máquina, de tal manera que funciona en el plano de una manera sustancialmente baricéntrica, es decir, no de manera sobresaliente. Como consecuencia, el enganche del recipiente también se libera de dicha estructura de la máquina, protegiéndolo de impactos, torsiones, tensiones accidentales y / o cargas colgantes; para este propósito, la horquilla de soporte se hace preferiblemente integral con la base debajo de la célula, pero tiene la misma forma y posición de enganche de tal manera que no se modifiquen las formas convencionales de uso de la horquilla y el recipiente.

Un segundo objetivo era considerar y compensar en la detección, de manera precisa y fiable, dicha cantidad de producto dispensado una vez que el motor ha sido apagado, es decir, debido a la inercia de molienda y / o debido a una acumulación no homogénea en la trayectoria entre el molinillo y el recipiente que contiene el filtro; en que dicha cantidad de producto se denomina convencionalmente cantidad residual en la descripción de la presente invención, refiriéndose a dicha trayectoria o trayectoria del polvo.

Un tercer objetivo era considerar y compensar en la detección, de manera precisa y fiable, las vibraciones de la estructura de la máquina y / o las otras perturbaciones que pueden producirse con el motor encendido.

Un cuarto objetivo era realizar un aparato provisto de un sistema automático de calibración de dosis, para una dispensación siempre precisa y efectiva del producto molido; por lo tanto, se facilita la actividad profesional y se reducen los costos generales. En particular, el objetivo es realizar un aparato electrónico de molinillo - dosificador de café del tipo de molienda por peso, para uso profesional y con recipientes que contienen el filtro de café expreso, que realiza dicha calibración con alta precisión y con total autonomía, durante el funcionamiento del día a día, de tal manera que se recalibre continuamente dependiendo de las dosis realmente dispensadas, acercándose lo más posible al peso de dosis deseado en gramos en cualquier condición operativa, y eliminando interrupciones periódicas.

Un cuarto objetivo, vinculado al anterior, era eliminar cualquier intervención por parte del operador, reduciendo de esta manera la probabilidad de distracción, fatiga o error humano.

Un objetivo adicional de la invención era asegurar la fiabilidad de las detecciones y una estabilidad de dispensación constante, para uso profesional; en particular, el sistema de pesaje propuesto es adecuado para los aparatos electrónicos de molinillo - dosificador modernos que se combinan con dispositivos de barra para la extracción de café expreso y, por lo tanto, que utilizan los recipientes convencionales que contienen el filtro con un mango.

Un objetivo adicional del sistema propuesto es permitir la integración opcional de dicho sistema de pesaje, con intervenciones mínimas, también en los aparatos electrónicos de molinillo - dosificador actualmente extendidos en el sector profesional, que son de construcción fuerte y simple, a la vez que efectivos en la molienda y en la dispensación, es decir, seguros en el funcionamiento electromecánico y apreciados por los operadores. De hecho, está previsto integrar la célula de carga fuera de la estructura de la máquina, es decir, en la base del aparato, debajo de él, en una posición baricéntrica y aislada del recipiente que contiene el filtro; de esta manera, dicha célula está conectada electrónicamente a la unidad lógica de control del aparato, en que los programas de ejecución del sistema de pesaje y control están específicamente incluidos, también con algoritmos de cálculo compensados.

Por lo tanto, en su conjunto, la presente invención describe un sistema de pesaje y calibración mejorado y simplificado desde el punto de vista constructivo, a la vez que con un buen contenido tecnológico; además, la invención es rentable y puede producirse en grandes cantidades mediante los procesos industriales modernos.

Estas y otras ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una solución preferente con referencia a los dibujos adjuntos.

CONTENIDO DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista lateral de un aparato electrónico de molinillo - dosificador convencional del tipo de molienda por tiempo, que también está provisto de un sistema de calibrado continuo y automático por medio de una célula de carga colocada entre la base y la estructura de la máquina de tal manera que detecta progresivamente la pérdida de peso del café en grano; la parte superior del aparato, que comprende dicha estructura de la máquina, y la parte inferior que comprende la base, están delimitadas esquemáticamente por una línea de puntos.

La Figura 2 es una vista lateral de un aparato electrónico de molinillo - dosificador del tipo de molienda por peso, de acuerdo con la presente invención, en que la horquilla de soporte y centrado del recipiente están fabricados de manera independiente de la estructura de la máquina y del pesaje, que está acoplado con una base diseñada para dicho propósito, y con programas de ejecución específicos incluidos en la unidad lógica de control del aparato. La parte superior y la parte inferior del aparato están delimitadas esquemáticamente por una línea de puntos; no se muestran componentes obvios y convencionales para el funcionamiento del sistema propuesto, como cables, transformadores, conectores, botones, etc.

Las Figuras 3a y 3b representan el aparato descrito por la invención, como en la figura anterior, respectivamente en una vista lateral con el recipiente enganchado (Fig. 3a) en que el área punteada se refiere al detalle ampliado del dispensador, como en la figura siguiente (Fig. 3b), destacando la trayectoria del café en polvo entre el molinillo y la horquilla de centrado del recipiente que contiene el filtro, con referencia también a dicha cantidad residual.

REALIZACIÓN PRÁCTICA DE LA INVENCIÓN

Con referencia a los dibujos (Figuras 2, 3a, 3b), la invención propuesta se refiere a un aparato electrónico de molinillo - dosificador (10) del tipo con control de peso, denominado de "molienda por peso", que está destinado a moler y dosificar con precisión el café en grano (300) distribuyendo el producto molido (301) en un recipiente que contiene un filtro (200, 202) para café expreso. Dicho aparato (10) integra un dispositivo de pesaje ventajoso (116) que comprende una célula de carga (103) y programas de ejecución específicos (117), en que dicha célula está interpuesta entre la estructura de la máquina (105) y una base particular (102) conformada en una forma tal que integra la horquilla de centrado (113) y hace que el enganche de dicho recipiente (200) sea independiente. La invención permite dispensar automáticamente en el filtro, para cada dosis, la dosis siempre exacta en gramos de café en polvo (301).

En particular, en cada ciclo de molienda y dispensación, el producto se pesa al menos dos veces: la primera vez directamente durante la dispensación, de tal manera que pare el motor y tenga en cuenta la cantidad variable de producto que se dispensa de alguna manera una vez que el motor se ha apagado, lo que se denomina convencionalmente cantidad residual (QV), y una segunda vez al final de la dispensación, es decir, con el motor apagado, detectando el peso realmente dispensado (PE) de la dosis. Por lo tanto, dichos valores (QV, PE) se vuelven a calcular automáticamente y, en consecuencia, el aparato (10) los reajusta, para el siguiente ciclo, sobre la base de la varianza (SC) detectada con respecto al peso requerido (PR). Dichos pesajes y la consiguiente calibración automática se gestionan de forma ventajosa por medio de dichos programas de ejecución específicos (117), que están incluidos preferiblemente en la unidad lógica (106) que verifica simultáneamente todos los componentes electromecánicos y electrónicos del aparato, entre los cuales el motor y la célula de carga, que están interconectados entre sí.

El aparato de molinillo - dosificador (10) descrito por la invención (Fig. 2) es del tipo electromecánico con control electrónico, denominado convencionalmente molinillo - dosificador electrónico, que integra un dispositivo de pesaje del tipo electrónico con al menos una célula de carga (103) que tiene como objetivo detectar de forma autónoma y precisa la pérdida de peso exacta de la masa que descansa sobre su plano de carga. Estructuralmente, el aparato (10) está compuesto por dos partes principales (101, 102), es decir, una parte superior (101) del tipo complejo y una parte inferior del tipo de una sola pieza formada por una base conformada. (102), en que dicha célula se interpone entre ellas de manera que se detecte progresivamente la variación en el peso de dicha parte superior (101), durante y después de la dispensación, de forma sustancialmente baricéntrica y sin verse afectada por impactos ni por ningún estrés externo.

Con mayor detalle en cuanto a la realización de dicha parte superior (101), esta última comprende una estructura principal llamada estructura de la máquina (105) que comprende los medios de molienda convencionales como por ejemplo el motor (119), al menos un molinillo (118), la unidad lógica de control (106) y también está conectada a un conducto de canalización (120) que permite el tránsito del café molido en polvo (301) a través de un compartimento dispensador (107) que está unido frontalmente a dicha estructura de la máquina y desde el cual el extremo sale del mismo, como una boquilla (109) para la distribución en el recipiente que contiene el filtro (200, 202). Preferentemente, dicho compartimento dispensador comprende en la parte delantera una pantalla táctil (108), que actúa como un panel de control, que por lo tanto está conectada a dicha unidad lógica de control (106). Por encima de dicha estructura de la máquina (105), en correspondencia con el cuello (111), se encuentra fijdoa de forma convencional un recipiente en forma de cono (110) para los granos de café tostado (300). Para los fines de la invención, dicha parte superior (101) no tiene la horquilla de soporte y centrado convencional del recipiente que contiene el filtro (200), que por lo tanto se hace independiente del pesaje, quedando liberada de la estructura de la máquina (105) y del plano de carga (104) de la célula (103) (Fig. 2, 3a, 3b). La presente descripción no contiene los elementos convencionales que se incluyen en el aparato en ningún caso, como por ejemplo: los cables eléctricos, los transformadores, las conexiones electrónicas, las fijaciones mecánicas, la carcasa estructural.

Debe observarse que dicho plano de carga (104) corresponde a la parte inferior de la estructura de la máquina (105), y es estructuralmente integral con ella; el peso que descansa sobre dicho plano de carga, y que descansa de esta forma en el lado oscilante de la célula, corresponde exclusivamente al peso de dicha parte superior (101) que se caracteriza por una disposición baricéntrica en su eje vertical (122) que pasa a través del cono (110), los molinillos (118) y el motor (119), en que dicho peso es sustancialmente central, es decir, no sobresale, con respecto a dicho plano (104), y no se ve afectado por el enganche ni / o por la liberación de dicho recipiente (200). La horquilla de centrado del recipiente (113), de hecho, se obtiene de manera integral a partir de dicha base conformada (102, 103-115) y está limitada al lado fijo de la célula, es decir, debajo de ella. Dicha solución (Fig. 2, 3a) implica de esta manera el enganche (205) del recipiente a una horquilla (113) que es de forma ventajosa integral con la parte inferior del aparato (102). En las soluciones conocidas (Fig. 1), por otro lado, el enganche (204) es con una horquilla (112) que es integral con la parte superior (100a) del aparato, afectando considerablemente la validez del pesaje o el calibrado de la célula; para este fin, véase, por ejemplo, el dibujo de la técnica anterior.

Con mayor detalle en cuanto a la realización de dicha base conformada (102), tal como se describe por la invención, está compuesta de una parte de base (115) en contacto con el plano de soporte (400), que está provisto en la parte frontal con una protuberancia que actúa como un conector (114) que se desarrolla hacia arriba, como una extensión doble en forma de S o en forma de Z, de tal manera que forma en el extremo delantero una horquilla de apoyo y centrado fuerte (113) para un recipiente estándar que contiene el filtro (200), que reproduce la misma configuración de enganche y posición de uso en el sector profesional. Por ejemplo, un recipiente que contiene el filtro (200) para máquinas de café expreso de bar (201), que comprende un mango horizontal (201) en el que el recipiente pequeño que contiene el filtro (202), para una o dos dosis, se une en el extremo, y en el que debajo de él se encuentran las boquillas (203) para dispensar café expreso en la taza, resulta adecuado para la invención.

En principio, se utiliza un medio de pesaje electrónico con un plano de detección horizontal, como por ejemplo una célula de carga de un solo punto (103), que está destinada a detectar con precisión un peso entre 0 y 20 gramos, midiendo variaciones de hasta una centésima de gramo, también considerando un alto peso de tara. Dicha célula de carga detecta con precisión la pérdida progresiva de peso de dicha parte superior (101), en correspondencia con dicho plano de carga (104), poniendo inmediatamente a disposición de dichos programas de ejecución específicos (117), y por lo tanto a la unidad lógica de control (106), al menos el valor exacto de pesaje en centésimas de gramo. Como ejemplo no exhaustivo, una célula del tipo comercializado por la compañía alemana Siemens con el nombre de Células de Carga Siwarex R - Serie Sp - en la configuración personalizada para pesos inferiores a 0.1 Kg y detecciones de hasta una centésima de gramo es adecuada para la invención.

También se observa que la trayectoria (121) del polvo molido (301) corresponde sustancialmente a su trayectoria desde dicho molinillo (118) al filtro en el recipiente pequeño (202), y dicha cantidad residual (QV) depende principalmente de él. Dicha cantidad está vinculada a la inercia del motor y del molinillo, pero sobre todo depende de factores geométricos de forma y longitud de dicho conducto (120), en el que es posible la acumulación temporal, en que dicha acumulación no es constante; por lo tanto, es necesario recalibrar dicha cantidad residual cada vez en función de las condiciones contextuales del aparato (10) y del café (301) en tránsito a lo largo de dicha trayectoria, manteniendo continuamente el peso de la dosis dispensada en gramos tan próximo como resulte posible al requerido (Fig. 3b).

Para este propósito, se describe un dispositivo electrónico de pesaje (116), que está integrado en el aparato (10) y consiste en la célula de carga (103) y en programas de ejecución específicos (117) (Fig. 2), de tal manera que detecta automáticamente el peso de cada dosis durante la molienda, para detener el motor de manera que se obtenga la dosis deseada, y al final de la dispensación, también, para controlar cada vez que se dosifica el peso real de la dosis en gramos dispensados y, por consiguiente, programar la unidad lógica del aparato (106), como la calibración automática. Básicamente, el dispositivo de pesaje propuesto (116, 117, 103) permite llevar a cabo la dispensación de acuerdo con un sistema de pesaje de dosis compensada, del tipo multiciclo y de retroalimentación cada vez, en el que en cada ciclo de molienda y dispensación de la dosis hay dos pesajes, uno con el motor encendido y otro con el motor apagado con la consiguiente calibración automática de los datos establecidos, como retroalimentación.

La efectividad de la solución propuesta (10, 116) está particularmente relacionada con el hecho de que dichos pesajes se refieren a una disposición sustancialmente baricéntrica de las masas que descansan sobre el plano de carga (104) y no se ven afectados por el enganche - la liberación del recipiente (200, 202), que se hace independiente de la estructura de la máquina (105) y de la célula (103) por medio de dicha horquilla independiente (113) integral con la base (102), tal como se ha explicado anteriormente. En la práctica, se ha observado que de esta manera se resuelve de forma efectiva el problema conocido de la incompatibilidad entre la alta sensibilidad de detección de la célula y la ejecución de la detección, particularmente mediante la eliminación de las masas colgantes que sobresalen y las consiguientes tensiones y / o impactos accidentales.

Básicamente, mediante el dispositivo de pesaje propuesto (116, 117, 103) la molienda se detiene en función del peso planificado para detenerse manteniendo adecuadamente dicha cantidad residual en cuenta, en que dichos valores se restablecen cada vez dependiendo de la varianza detectada entre el peso de la dosis deseada en gramos y el peso real de la dosis, de tal manera que compense en consecuencia los valores establecidos con un factor de corrección (FC), tal como se explica a continuación. Para este propósito, dichos programas de dispensación específicos (117) incluyen al menos dos algoritmos: un primer algoritmo llamado Algoritmo A, que ejecuta dicho doble pesaje con calibración automática, y un segundo algoritmo llamado Algoritmo B que filtra las vibraciones, y / o cualquier otra perturbación, al menos durante el pesaje con el motor encendido, es decir, simultáneamente a dicho primer algoritmo.

Con mayor detalle en cuanto a dicho algoritmo A, consta de 4 pasos en secuencia (AF1-AF4) destinados a completar un solo ciclo de molienda y dispensación, restableciendo automáticamente cada vez que el valor de peso correspondiente al tiempo de inactividad (PF) o parada del motor, y la cantidad relacionada de producto que se distribuye de todos modos una vez que el motor se ha apagado, lo que también se llama cantidad residual (QV); en que dichos pesos (PF, QV) se vuelven a calcular sobre la base de la varianza (SC) detectada entre el peso requerido (PR) y el peso realmente dispensado (PE), como una compensación, con un factor de corrección particular (FC). Con mayor detalle en cuanto a los pasos, se proporciona la siguiente ejecución en secuencia:

• primer paso (AF1): primer pesaje, con los molinillos en funcionamiento, con la desconexión del motor al alcanzar el peso de inactividad del motor (PF), definido en función del peso requerido (PR) y de la cantidad residual (QV ) en que (PF) = (PR) -(QV);

• segundo paso (AF2): segundo pesaje, con el motor apagado, para verificar el peso realmente dispensado (PE);

• tercer paso (AF3): cálculo de la varianza (SC), en que (SC) = (PE) -(PR);

• cuarto paso (AF4): cálculo y restablecimiento de la nueva cantidad residual para el siguiente ciclo (QVn), compensando dicha varianza (SC) con un factor de corrección (FC) preferiblemente de 35/100, es decir, 0.35 en que (QVn) = (QV) (SC) * (FC).

Dicho algoritmo B establece que, al menos durante dicho primer paso (AF1), en el que la célula de carga (103) detecta con el motor la pérdida de peso de dicha parte superior (101, 300), las vibraciones del motor u otras perturbaciones son filtradas automáticamente por medio de filtros digitales que pueden ser, alternativamente o conjuntamente, del tipo llamado de valor medio y / o del tipo llamado de paso bajo. Con mayor detalle, la célula de carga (103) convierte el peso detectado en una señal analógica, que a su vez se transforma a continuación en un número digital por medio de un convertidor analógico-digital, generalmente llamado convertidor AD; en que dicho número digital puede estar sujeto a variaciones causadas por fluctuaciones del suministro de los componentes electrónicos y / o por oscilaciones mecánicas que generan una serie de variaciones de peso, que alternan entre positivo y negativo. Por lo tanto, con el fin de eliminar estos problemas, la invención propone filtrar digitalmente dichas vibraciones y / u oscilaciones aplicando dichos filtros de valor medio y / o de paso bajo.

Con mayor detalle, dicho Algoritmo B proporciona dos operaciones de filtrado (B1, B2), que se llevan a cabo alternativamente (B1 o B2) o conjuntamente (B1 y B2) entre sí, que son:

• un primer filtrado llamado filtrado de valor medio (B1), donde se calcula un valor medio de los valores adquiridos en un período de tiempo determinado, por ejemplo con una media aritmética;

• un segundo filtrado llamado filtro de paso bajo (B2), donde se eliminan o disminuyen los valores de dichas oscilaciones mecánicas desde una frecuencia determinada en adelante, que también se denomina frecuencia de desconexión. Se puede apreciar que la frecuencia (f) es igual al opuesto del período de oscilación (T), es decir, f =1 / T, en que este período de oscilación corresponde al tiempo entre dos variaciones del mismo signo, ambos positivos o ambos negativos.

EJEMPLO

A continuación se proporciona un ejemplo práctico de cómo el aparato de molinillo - dosificador (10) descrito anteriormente, por medio del el dispositivo de pesaje propuesto (116), realiza automáticamente cada ciclo de dispensación con pesaje y retroalimentación en tiempo real, de acuerdo con dicho Algoritmo A. Para fines de explicación y para facilitar la comprensión, se señalan 5 ciclos consecuentes, de los cuales el primer ciclo o Ciclo 1 corresponde a la configuración inicial donde se establece el peso requerido (PR) de la dosis única, que es de 7.0 g y en que se supone el primer valor correspondiente a la cantidad residual (QV1) de 0.5 g inicialmente, para definir el primer valor correspondiente al peso del tiempo de inactividad del motor (PF1); en que dichos valores (QV, PF) se restablecen automáticamente cada vez para el siguiente ciclo, tal como se ejemplifica a continuación:

CICLO 1

• AF1) Cálculo y ejecución del peso del tiempo de inactividad del motor: PF1 = PR - QV1 = 7.0 g - 0,5 g = 6.5 g

• AF2) Inicio de la retroalimentación con verificación del peso dispensado: PE1 = 7,6 g

• AF3) Cálculo de la varianza: SC1 = PE1 - PR = 7.6 g - 7.0 g = 0.6 g

• AF4) Cálculo y restablecimiento de la siguiente cantidad residual: QV2 = QV1 SC1 * FC = 0.5 g 0.6 g * 0.35 = 0.5 g 0.21 g = 0.71 g

CICLO 2

• PF2 = PR -QV2 = 7.0 g -0.71 g = 6.29 g

• PE2 = 7.4 g

• SC2 = PE2 -PR = 7.4 g -7.0 g = 0.4 g

• QV3 = QV2 SC2 * FC = 0.71 g 0.4 g * 0.35 = 0.71 g 0.14 g = 0.85 g

CICLO 3

• PF3 = PR -QV3 = 7.0 g -0.85 g = 6.15 g

• PE3 = 7.0 g

• SC3 = PE3 - PR = 7.0 g - 7.0 g = 0 g = peso exacto

• QV4 = QV3 SC3 * FC = 0.85 g 0 g * 0.35 = 0.85 g

CICLO 4

• PF4 = PR -QV4 = 7.0 g -0.85 g = 6.15 g

• PE4 = 6.5 g

• SC4 = PE4 -PR = 6.5 g -7.0 g = -0.5 g

• QV5 = QV4 SC4 * FC = 0.85 g (-0.5 g * 0.35) = 0.85 g - 0.175 g = 0.675 g

CICLO 5

• PF5 = PR -QV5 = 7.0 g -0.675 g = 6.325 g

• PE5 = 7.0 g

• SC5 = PE5 - PR = 7.0 g - 7.0 g = 0 g = peso exacto

• QV6 = QV5 SC5 * FC = 0.675 g 0 g * 0.35) = 0.675 g

Se puede apreciar que, si el peso dispensado (PE) es menor que el peso requerido (PR), la cantidad residual (QV) del siguiente ciclo será por lo tanto menor, de tal manera que el peso del tiempo de inactividad (PF) será mayor viceversa, si el peso dispensado es mayor, dicha cantidad residual aumentará, de tal manera que el motor en la siguiente dispensación se detenga en un peso menor. Dicho factor de corrección (FC) se determina estadísticamente de tal manera que compensa las varianzas excesivas debidas a causas accidentales; por lo tanto, se verificó experimentalmente que un valor de aproximadamente 0,35 resulta efectivo en el uso proporcionado por la invención.

Para concluir, gracias a la configuración estructural con un recipiente que contiene el filtro independiente, preferiblemente integrado en la base del aparato, la célula está protegida de los problemas conocidos de impactos o torsiones debidos al acoplamiento y liberación continuos del recipiente que contiene el filtro, que a veces descalibran y / o dañan la sensibilidad de la célula misma. Por lo tanto, es posible detectar progresivamente el peso (AF1) durante la molienda, es decir, en tiempo real, y también es posible realizar un pesaje posterior (AF2) de verificación con el motor apagado, sin manipular el aparato, para a continuación calcular (AF3) y, en consecuencia, restablecer automáticamente (AF4) los valores de ajuste de manera que se acerquen más y más al peso de la dosis deseada en gramos, como retroalimentación. Básicamente, la célula (103) detecta por diferencia la pérdida de peso progresiva de la masa (101) que descansa de forma baricéntrica en el plano de carga (104) y detiene el motor al alcanzar el peso nominal establecido a partir del cual se dispensa la cantidad de café por inercia una vez que se han detenido los molinillos, es decir, dicha cantidad residual (QV), se sustrae oportunamente, lo que se determina experimentalmente cada vez tal como se explica anteriormente por medio de un factor de corrección (FC); a continuación, con el motor apagado, la misma célula verifica el peso realmente dispensado (PE) y, en consecuencia, ejecuta dicha retroalimentación, en que, en caso de que exista una varianza (SC), es decir, discordancia, entre la dosis requerida y la dosis dispensada debido a intervenciones o factores externos, como por ejemplo el ajuste de la molienda, la humedad del aire u otras variables, mediante el procesamiento automático modifica dicha cantidad residual para el siguiente ciclo.

Por lo tanto, un ciclo de molienda completo con retroalimentación realizada por el aparato (10) de acuerdo con la invención, en el uso profesional diario, es tal como sigue: el operador introduce a presión un recipiente de retención del filtro (200) en la horquilla de centrado independiente (113), a continuación, al presionar el botón de arranque del motor (119), el operador activa los molinillos que comienzan a dispensar el café en polvo; el sistema (10, 116) activa instantáneamente dicho pesaje en tiempo real que verifica continuamente el peso de la dispensación. El motor se detiene al alcanzar el peso del tiempo de inactividad (PF), que corresponde a la dosis requerida (PR) de la cual dicha cantidad residual (QV) había sido sustraída oportunamente; a continuación el aparato de molinillo dosificador continúa dispensando dicha cantidad residual, obteniendo de esta manera la dosis requerida. El operador retira el recipiente que contiene el filtro y el aparato inicia dicha retroalimentación controlando el peso realmente dispensado (PE) y, si existe dicha varianza (SC) entre el peso de la dosis requerida en gramos y el peso de la dosis dispensada en gramos, se activa el re-calculado con compensación y calibración automática, es decir, el restablecimiento para el siguiente ciclo de dicho peso de inactividad (PF) y la cantidad residual (QV).

Por lo tanto, en la práctica se observó que la solución propuesta simplifica de manera eficiente la actividad profesional del operador, reduciendo la fatiga física y mental del operador al tiempo que proporciona también una mayor calidad del servicio, ya que el aparato de molinillo - dosificador (10) se calibra constantemente de tal manera que detiene automáticamente la molienda y obtiene la dosis deseada con precisión.

REFERENCIA

(10) aparato electrónico de molinillo - dosificador para café en granos del tipo denominado de "molienda por peso", de acuerdo con lo provisto en la presente invención;

(100a) parte superior del aparato, como en la técnica anterior conocida;

(100b) base, en contacto con el plano de soporte y correspondiente a la parte inferior del aparato, como en la técnica anterior conocida;

(101) parte superior del aparato, de acuerdo con la invención;

(102) base conformada que constituye la parte inferior del aparato, de acuerdo con la invención;

(103) célula de carga;

(104) plano de carga que descansa sobre la célula, correspondiente a la parte inferior de la estructura de la máquina;

(105) estructura de la máquina;

(106) unidad lógica de control del aparato y de la célula;

(107) compartimento dispensador;

(108) pantalla táctil que actúa como panel de control;

(109) boquilla para dispensar el café molido en el filtro;

(110) recipiente en forma de cono para los granos de café tostados;

(111) cuello;

(112) horquilla convencional de soporte y centrado del recipiente;

(113) horquilla independiente con respecto a la estructura de la máquina, en que la parte de base actúa como elemento de soporte y centrado del recipiente;

(114) parte de base que actúa como un conector;

(115) parte de base en contacto con el plano de soporte, debajo de la célula;

(116) dispositivo de pesaje, de acuerdo con la invención;

(117) programas específicos de ejecución de pesaje, que incluyen al menos: un primer algoritmo de dispensación y un segundo algoritmo de filtrado;

(118) molinillo;

(119) motor;

(120) canal de conducto;

(121) trayectoria del polvo molido entre el molinillo y el recipiente;

(122) eje vertical del tipo baricéntrico, que pasa a través del cono, los molinillos, el motor y el plano de carga de la célula;

(200) recipiente que contiene el filtro, completamente ensamblado;

(201) mango;

(202) recipiente pequeño que contiene el filtro;

(203) boquillas para dispensar café expreso en la taza;

(204) gancho para la horquilla en la parte superior del aparato, como en la técnica anterior conocida;

(205) gancho para la horquilla en la parte inferior del aparato, independientemente del pesaje, de acuerdo con lo dispuesto por la presente invención;

(300) granos de café tostados;

(301) café molido;

(400) plano de soporte;

(AF) Pasos de ejecución del Algoritmo A, que están en secuencia: (AF1) Cálculo y ejecución del peso del tiempo de inactividad del motor, (AF2) Inicio de retroalimentación con verificación del peso dispensado, (AF3) Cálculo de la varianza, (AF4) Cálculo y restablecimiento de la siguiente cantidad residual;

(B1, B2) Operaciones de filtrado del Algoritmo B, que son alternativa o conjuntamente: filtrado de valor medio (B1) y / o filtrado de paso bajo (B2);

(FC) Factor de corrección;

(PE) Peso dispensado;

(PF) Peso del tiempo de inactividad del motor;

(PR) Peso requerido para la dosis, es un valor fijo y corresponde al peso de la dosis deseada en gramos, es establecido por el operador por medio del panel de control;

(SC) Varianza;

(QV) Cantidad residual, es la cantidad de producto dispensado después de apagar el motor.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Aparato de molinillo - dosificador (10) del tipo con control de peso, destinado a moler y dosificar con precisión el café en grano (300) que dispensa el producto molido en un recipiente que contiene un filtro (200) para café expreso, que integra un dispositivo de pesaje con célula de carga para el pesaje en tiempo real de la dosis durante la dispensación y para controlar automáticamente el peso de la dosis realmente dispensada en gramos, con el motor apagado, con la consiguiente calibración automática; en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10) consiste en una parte superior (101) y una parte inferior que actúa como base (102), en que entre ellas se interpone una célula de carga (103), que detecta progresivamente la pérdida de peso de dicha parte superior (101); en que dicha parte superior (101) comprende: una estructura de la máquina (105) con los medios de molienda convencionales como los molinillos (118) y el motor (119), un compartimento de dispensación frontal (107) que es atravesado por un conducto de canal (120) cuyo extremo frontal es la boquilla dispensadora (109), una pantalla (108) que actúa como panel de control, un recipiente en forma de cono (110) para los granos de café tostados, que se coloca sobre dicha estructura de la máquina (105); en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10), del tipo electromecánico con control electrónico, está equipado con una unidad lógica de control (106), que está conectada, al menos para la transferencia de datos, a dicha pantalla (108), a dicho motor (119) y a dicha célula (103); y en que dicha parte superior (101) tiene una configuración de disposición baricéntrica en el plano de detección (104) de la célula (103), es decir, con el eje vertical (122) que pasa a través del cono (110), los molinillos (118) y el motor (119), que es del tipo baricéntrico; en que dicha célula de carga (103) y dicha unidad lógica (106) tienen la finalidad de dispensar la dosis deseada deteniendo el motor antes de alcanzar el peso requerido (PR), es decir, teniendo en cuenta una cantidad de café molido que de alguna forma se dispensa una vez que el motor se ha apagado, lo que convencionalmente se denomina cantidad residual (QV); en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10) se caracteriza porque el enganche (205) del recipiente que contiene el filtro (200) es independiente del pesaje ya que está unido a dicha base (102), debajo de la célula (103), en que dicha base (102) está conformada de tal manera que integra la horquilla de soporte y centrado (113) haciéndola independiente de dicha parte superior (101).

2. Aparato de molinillo - dosificador (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque integra un dispositivo de pesaje (116) que comprende dicha célula de carga (103) y programas de ejecución (117) cargados en dicha unidad lógica de control (106), como por ejemplo para ejecutar en cada ciclo de molienda un pesaje doble con retroalimentación continua, de acuerdo con un primer algoritmo, llamado Algoritmo de ejecución A, y un segundo algoritmo llamado Algoritmo de filtrado; en que dicho Algoritmo A proporciona al menos un primer pesaje en tiempo real, es decir, durante la molienda, en que el motor se detiene por adelantado con respecto al peso requerido de tal manera que se considera una cantidad variable de producto que corresponde a dicha cantidad residual (QV) y se puede modificar automáticamente en cada ciclo, y un segundo pesaje con el motor apagado para verificar la dosis realmente dispensada y la varianza con respecto al peso de la dosis requerida en gramos, con la consiguiente calibración automática del valor de peso correspondiente al tiempo de inactividad del motor (PF), como en dicho primer pesaje; en que dicho Algoritmo B está activo al menos durante dicho primer pesaje de manera que filtra las vibraciones mecánicas del motor y / u otras perturbaciones.

3. Aparato de molinillo - dosificador (10) de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicho Algoritmo A proporciona los siguientes 4 pasos de ejecución (AF1-AF4), en secuencia:

• el primer paso (AF1) es el cálculo y la ejecución del Peso del Tiempo de Inactividad del Motor (PF), con pesaje en tiempo real, es decir, con el motor encendido, en que dicha cantidad residual (QV) es variable ya que se vuelve a configurar en cada ciclo dependiendo de la retroalimentación (AF2-AF4):

PF = PR - QV; •

• el segundo paso (AF2) es verificar el peso realmente dispensado (PE):

PE detectado con el motor apagado;

• el tercer paso (AF3) es el cálculo de la varianza (SC):

SC = PE -P R

• el cuarto paso (AF4) es el cálculo y el restablecimiento de la nueva cantidad residual (QV) que se utilizará en el primer paso (AF1) del siguiente ciclo, dependiendo de dicha varianza (SC) y compensado por un Factor de Corrección (FC) de 0.35 considerando una tolerancia de /- 20%:

QV del siguiente ciclo = QV SC * FC.

4. Aparato de molinillo - dosificador (10) de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho Algoritmo B proporciona al menos una de las siguientes operaciones de filtrado (B1, B2): filtrado de valor medio (B1) en que se calcula un valor medio de los valores adquiridos en un período de tiempo determinado, como una media aritmética, y / o filtrado de paso bajo (B2) en que se elimina o disminuye el valor de las oscilaciones mecánicas de una frecuencia determinada en adelante, como una frecuencia de corte.

5. Sistema de pesaje en tiempo real con retroalimentación continua para calibración automática, del tipo multiciclo, para un aparato de molinillo - dosificador (10) del tipo con control de peso, destinado a moler y dosificar con precisión el café en grano (300) que dispensa el producto molido en un recipiente que contiene un filtro (200) para café expreso; en que dicho aparato de molinillo - dosificador (10) consiste en una parte superior (101) y una parte inferior que actúa como base con una célula de carga electrónica (103) que está interpuesta entre dichas partes; en que dicha parte superior (101) comprende una unidad lógica de control (106), una estructura de la máquina (105) con los medios de molienda y dispensación y, por encima, el recipiente en forma de cono (110) para café (300); y en que dicha unidad lógica de control (106) está conectada a dicha célula (103) de tal manera que constituye un dispositivo de pesaje electrónico integrado en dicho aparato de molinillo - dosificador (10); en que dicho sistema de pesaje se caracteriza porque en dicho aparato de molinillo - dosificador (10), el enganche (205) de dicho recipiente que contiene el filtro (200) con el aparato (10) se produce independientemente del pesaje, manteniéndolo debajo de la célula de carga (103) por medio de dicha base (102) que tiene forma e integra la horquilla de centrado (113); y en que el dispositivo de pesaje (116) comprende dicha célula (103) y programas de ejecución (117) cargados en dicha unidad lógica de control (106), como por ejemplo para ejecutar en cada ciclo un pesaje doble con retroalimentación continua, de la siguiente manera: el operador introduce un recipiente que contiene el filtro (200) en la horquilla de centrado que es independiente (113), a continuación, al presionar el botón de inicio, el motor (119) activa los molinillos, que comienzan a dispensar el café en polvo; dicho dispositivo de pesaje (116) activa instantáneamente un primer pesaje en tiempo real que verifica el peso de la dispensación de forma continua, a continuación el motor se detiene al alcanzar el peso de tiempo de inactividad (PF), es decir, el peso de parada, correspondiente a la dosis requerida (PR) de la cual la cantidad variable de producto dispensado después de la desconexión, que también se llama cantidad residual (QV), ha sido sustraída oportunamente; el operador retira dicho recipiente que contiene el filtro (200) y el aparato inicia dicha retroalimentación controlando el peso realmente dispensado (PE) y, si existe dicha varianza (SC) entre el peso de dosis requerido y dispensado en gramos, se activa el re-cálculo con compensación y calibración automática, es decir, el restablecimiento para el siguiente ciclo de dicha cantidad residual (QV) y, como consecuencia, de dicho peso de tiempo de inactividad (PF).

6. Sistema de pesaje en tiempo real con retroalimentación continua, de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque en dichos programas de ejecución (117) hay un primer algoritmo, llamado Algoritmo A, que proporciona los siguientes 4 pasos de ejecución (AF1-AF4) en secuencia: el primer paso (AF1) es el cálculo y la ejecución del peso del tiempo de inactividad del motor (PF), en que PF = PR - QV; el segundo paso (AF2) es verificar el peso realmente dispensado (PE) con el motor apagado; el tercer paso (AF3) es el cálculo de la varianza (SC), en que SC = PE - PR; el cuarto paso (AF4) es el cálculo y el restablecimiento de la nueva cantidad residual (QV) que se utilizará en el primer paso (AF1) del siguiente ciclo, dependiendo de dicha varianza (SC) y compensado por un factor de corrección (FC) de 0.35 considerando una tolerancia de /- 20%, en que el valor QV del siguiente ciclo = QV SC * FC; y en que dichos programas de ejecución (117) también incluyen un segundo algoritmo, denominado Algoritmo B, que está activo al menos durante el pesaje con los molinillos en funcionamiento como en dicho primer paso (AF1) del Algoritmo A, de tal manera que filtra las vibraciones mecánicas del motor u otras perturbaciones, realizando al menos una de las siguientes operaciones de filtrado (B1, B2): filtrado del valor medio (B1) en que se calcula un valor medio de los valores adquiridos en un período de tiempo determinado, como una media aritmética, y / o filtrado de paso bajo (B2) en que se elimina o disminuye el valor de las oscilaciones mecánicas de una frecuencia determinada en adelante, como una frecuencia de desconexión.

7. Dispositivo electrónico de pesaje (116) para un aparato de molinillo - dosificador de café (10) del tipo electrónico con control de peso destinado a moler y dosificar con precisión el café en grano (300) que dispensa el producto molido en un recipiente que contiene un filtro (200) para café expreso, en que una unidad lógica de control (106) está conectada a una célula de carga electrónica (103) de tal manera que constituye un dispositivo de pesaje electrónico integrado en dicho aparato de molinillo - dosificador (10); en que dicho dispositivo de pesaje (116) se caracteriza porque en dicho aparato de molinillo - dosificador (10), dicha célula de carga electrónica (103) está compuesta por un plano de carga horizontal (104) y con programas de ejecución (117) cargados en la unidad lógica de control (106) del aparato (10), de tal manera que ejecuta en cada ciclo un doble pesaje con retroalimentación continua; en que dicha célula (103) está colocada debajo de una estructura de la máquina (105) sin la horquilla de soporte y centrado (113) de dicho recipiente (200), que está contenido en una base (102) colocada debajo de la célula (103), en que dicha base (102) está conformada de tal manera que integra dicha horquilla de soporte y centrado (113), para detectar la pérdida de peso de forma baricéntrica e independiente con respecto al enganche (205) del recipiente que contiene el filtro (200); y en que dichos programas de ejecución (117) comprenden un primer algoritmo, denominado Algoritmo A, que para cada ciclo proporciona los siguientes 4 pasos de ejecución (AF1-AF4), en secuencia:

• el primer paso (AF1) es el cálculo y la ejecución del Peso del Tiempo de Inactividad del Motor (PF), con pesaje en tiempo real, es decir, con el motor en funcionamiento, en que dicha cantidad residual (QV) es variable ya que se restablece en cada ciclo en función de la retroalimentación (AF2-AF4):

PF = PR - QV;

• el segundo paso (AF2) es verificar el peso realmente dispensado (PE):

PE detectado con el motor apagado;

• el tercer paso (AF3) es el cálculo de la varianza (SC):

SC = PE - PR;

• el cuarto paso (AF4) es el cálculo y el restablecimiento de la nueva cantidad residual (QV) que se utilizará en el primer paso (AF1) del siguiente ciclo, en función de dicha varianza (SC) y compensado mediante un Factor de Corrección (FC) de 0,35 considerando una tolerancia de /- 20%:

QV del siguiente ciclo = QV SC * FC;

y en que dichos programas de ejecución (117) también comprenden un segundo algoritmo, denominado Algoritmo B, que está activo al menos durante dicho pesaje en tiempo real (AF1) de tal manera que filtra las vibraciones mecánicas del motor y / u otras perturbaciones, proporcionando al menos una de las siguientes operaciones de filtrado (B1, B2):

• filtrado de valor medio (B1) en que se calcula un valor medio de los valores adquiridos en un período de tiempo determinado, como una media aritmética;

• filtrado de paso bajo (B2) en que se eliminan o disminuyen los valores de las oscilaciones mecánicas de una frecuencia determinada en adelante, como una frecuencia de corte.