ES2905701T3

ES2905701T3 - Máquina de café

Info

Publication number: ES2905701T3
Application number: ES18812368T
Authority: ES
Inventors: Johannes Theodorus Emerentia Huiberts; Romanus Eduard Verhoeven; Der Velden Léon Van; Joost Heijne
Original assignee: Bravilor Bonamat BV
Current assignee: Bravilor Bonamat BV
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2022-04-11
Anticipated expiration: 2038-10-23
Also published as: US20200245806A1; PT3700397T; CA3079055A1; EP3700397B1; RU2020115201A3; US11571084B2; PL3700397T3; BR112020007860A2; WO2019083359A1; EP3700397A1; MX2020004153A; RU2020115201A

Abstract

Una máquina de café (1) para producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende: al menos una bomba hidráulica (2, 3), una caldera (4) y una unidad de infusión (5) equipada para recibir café molido y hacer pasar el agua caliente recibida de la caldera (4), y que comprende un medidor de caudal (6) para medir el caudal de agua y una unidad de control (7) que recibe señales eléctricas del medidor de caudal (6) y controla la al menos una bomba hidráulica (2, 3) para regular el caudal de agua, en la que la máquina de café (1) incorpora una entrada (8) de la unidad de control (7) que establece un valor de punto de ajuste variable del caudal que depende de un tiempo fijo de extracción deseado del café molido recibido en la unidad de infusión (5), en la que la unidad de control (7) está dispuesta para calcular una diferencia entre el valor de punto de ajuste variable del caudal, y un valor medido del medidor de caudal (6), y que la unidad de control (7) suministra esta diferencia como un valor de error a una herramienta de control (11), caracterizada porque la herramienta de control (11) acciona un convertidor (12) que convierte la potencia de CC en una línea de alimentación (14) en una señal de impulso eléctrico de amplitud variable en una línea de accionamiento (17) que acciona la al menos una bomba hidráulica (2, 3).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de café

La invención se refiere a una máquina de café para producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende: al menos una bomba hidráulica, una caldera y una unidad de infusión equipadas para recibir el café molido y hacer pasar el agua caliente recibida de la caldera, y que comprende además un medidor de caudal para medir el caudal de agua y una unidad de control que recibe señales eléctricas del medidor de caudal y que controla la al menos una bomba hidráulica para regular el caudal de agua. La invención también se refiere a un procedimiento de producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende las etapas de calentar agua y hacer pasar el agua calentada a través de una unidad de infusión en la que se recibe el café molido, en la que se mide y controla el flujo de agua.

El documento EP 2314 182 desvela una máquina de café de acuerdo con el preámbulo, que comprende además un sistema para controlar la presión de dispensación, y un sensor de presión apto para generar una señal de control representativa de la presión detectada, estando el sensor de presión conectado electrónicamente a la unidad de control para detectar la presión de dispensación, en cuyo sistema la bomba hidráulica es apta para suministrar cantidades variables de agua y puede ser accionada por un accionamiento electrónico controlado por la unidad de control para regular el caudal de agua suministrado por la bomba en función de un valor de presión de dispensación detectado.

El documento EP 2314 182 enseña además que si la unidad de control detecta, a partir del dispositivo de medición de caudal, un caudal demasiado bajo o en general por debajo del caudal correspondiente a la presión nominal, la operación de dispensación tiene lugar más lentamente, porque por ejemplo el café debe ser finalmente molido, lo que conduce a un aumento del tiempo de dispensación con respecto al tiempo de dispensación nominal. Si, por el contrario, la unidad de control detecta un caudal demasiado elevado, la operación de dispensación se realiza con demasiada rapidez, porque, por ejemplo, el café está demasiado molido, lo que conduce a una reducción del tiempo de dispensación con respecto al tiempo de dispensación nominal. En consecuencia, cuando el sistema detecta un caudal que no se corresponde con el valor de caudal óptimo, la unidad de control del documento EP 2 314 182 ajusta la velocidad de rotación de la bomba hasta que el caudal alcanza el valor óptimo. La regulación del flujo de agua hace que el tiempo de dispensación sea sustancialmente igual al tiempo de dispensación nominal.

El dispositivo y el procedimiento del documento EP 2 314 182 son consistentes con el enfoque generalmente adoptado en el estado de la técnica de que el caudal de agua debe mantenerse lo más constante posible en un valor nominal fijo. Con un caudal de agua constante y un tiempo óptimo de dispensación del café que puede establecerse en función del tipo, la porosidad y la permeabilidad del café recibido en la unidad de dispensación, sólo se conseguirán mejores resultados en la calidad del café con un tamaño de taza de café que recibe el café dispensado. Esto significa que cuando se requieren mayores tiempos de dispensación para llenar tazas de café más grandes, el café molido en la máquina de café puede ser extraído de manera excesiva, lo que resulta en un café de sabor amargo. Por otro lado, con tazas de café más pequeñas, el tiempo de dispensación será menor que el nominal, y el café molido en la máquina de café estará extraído de manera escasa, lo que proporciona un sabor ácido al café.

El documento DE 102015217 999 desvela una máquina de café para producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende: una bomba hidráulica, una caldera y una unidad de infusión equipada para recibir café molido y hacer pasar agua caliente recibida de la caldera, y que comprende un medidor de caudal para medir el caudal de agua y una unidad de control que recibe señales eléctricas del medidor de caudal y controla la bomba hidráulica para regular el caudal de agua, en la que la máquina de café comprende un controlador PID para controlar el caudal en función de un tiempo de extracción fijo deseado del café molido recibido en la unidad de infusión.

La invención tiene como objeto mantener una alta calidad del café recibido en la taza de café, independientemente del tamaño que se requiera para la dispensación para llenar diferentes tamaños de tazas de café.

La invención se orienta para proporcionar un procedimiento de elaboración de café en el que el caudal de agua varía en función de un tiempo de extracción fijo deseado del café molido recibido en la unidad de infusión. De este modo, el tiempo de extracción puede mantenerse constante en un valor óptimo en relación con el café molido recibido en la unidad de infusión. La variación del caudal del agua se encarga entonces de proporcionar una cantidad de café que se ajusta exactamente al volumen de la taza en la que se va a recibir el café.

En el documento DE 102015217999 se aplica un controlador PID que presenta desventajas en cuanto a las grandes variaciones que pueden producirse en el caudal controlado. Otra desventaja es que esta máquina de café conocida es ruidosa. En consecuencia, uno de los objetivos de la invención es proporcionar una máquina de café relativamente silenciosa.

De acuerdo con la invención, se propone una máquina de café en la que la herramienta de control acciona un convertidor que convierte la potencia de CC en una línea de alimentación en una señal de impulso eléctrico de amplitud variable en una línea de accionamiento que acciona la al menos una bomba hidráulica. Se ha demostrado en la práctica que esta forma de control da lugar a un funcionamiento más silencioso de la máquina de café, especialmente cuando la máquina funciona por debajo de la potencia máxima.

En términos más específicos, la máquina de café de la invención comprende la característica de que la unidad de control está dispuesta para calcular una diferencia entre la entrada de la unidad de control que proporciona el valor de punto de ajuste variable del caudal, y un valor medido determinado con el medidor de caudal y suministrar esta diferencia como un valor de error a través de una línea de señal a una herramienta de control que acciona un convertidor que convierte la potencia de CC en una línea de potencia en una señal de impulso eléctrico de amplitud variable en una línea de accionamiento que acciona la al menos una bomba hidráulica. Aparte de la reducción del sonido gracias a las características de la reivindicación principal, las características de la reivindicación principal tienen otras ventajas notables. Otra ventaja es que facilita el control del flujo en la totalidad del intervalo de 0% a 100%. Otra ventaja es la relación lineal entre la amplitud de la señal de impulso eléctrico y el flujo resultante de la al menos una bomba. Además, se minimiza la cantidad de interferencias electromagnéticas con el entorno, y -como ya se ha mencionado- la al menos una bomba funciona de forma más silenciosa que cuando se utilizan otras modalidades para accionar la bomba.

También otras características de la máquina de café de la invención proporcionan notables ventajas que contribuyen al funcionamiento silencioso y a la calidad del café elaborado en esta máquina de café.

Una característica preferente es que la máquina comprende dos bombas hidráulicas. Esto no sólo duplica la capacidad de la máquina de café, sino que también favorece la calidad del café preparado al mantener el caudal lo más constante posible, lo que es posible gracias al accionamiento adecuado de estas dos bombas hidráulicas. Dado que las bombas respectivas pueden contribuir a la capacidad requerida a un nivel más bajo, la carga sonora para el medio ambiente se reduce. Los mejores resultados se obtienen cuando las dos bombas hidráulicas se colocan en paralelo y se accionan a 180° fuera de fase. Al conducir las dos bombas hidráulicas 180° fuera de fase, las bombas tendrán un ciclo de trabajo secuencial, de tal manera que cuando una bomba está proporcionando su fuerza motriz al máximo, la otra bomba está a punto de invertir su ciclo sin proporcionar en ese momento una fuerza motriz efectiva. Una cosa y otra pueden ser comparadas con el funcionamiento suave de un motor de 12, 8 o incluso 6 cilindros en comparación con el funcionamiento relativamente rudo y ruidoso de un motor de cuatro cilindros. Esta ventaja se consigue, en particular, accionando las dos bombas hidráulicas en paralelo.

El buen funcionamiento de la máquina de café puede ser promovido aún más por la característica de que una manguera flexible conecta la al menos una bomba hidráulica a la caldera.

La invención se dilucidará más adelante en la presente memoria con referencia al dibujo de una realización ejemplar esquemática de una máquina de café de acuerdo con la invención que no es limitante en cuanto a las reivindicaciones adjuntas.

El dibujo muestra en

- la Figura 1 un dibujo esquemático de la máquina de café de la invención; y

- en la Figura 2 un detalle del circuito de control de la máquina de café de la Figura 1.

Siempre que en las figuras se apliquen los mismos números de referencia, estos números se refieren a las mismas partes.

La Figura 1 representa una máquina de café 1 para producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende: al menos una bomba hidráulica 2, 3, una caldera 4 y una unidad de infusión 5 equipada para recibir el café molido y hacer pasar el agua caliente recibida de la caldera 4. La máquina de café 1 comprende además un medidor de caudal 6 para medir el caudal de agua y una unidad de control 7 que recibe señales eléctricas del medidor de caudal 6 y controla la al menos una bomba hidráulica 2, 3 para regular el caudal de agua hacia la caldera 4.

La máquina de café 1 incorpora una entrada 8 de la unidad de control 7 que establece un valor de punto de ajuste variable del caudal. La entrada 8 de la unidad de control 7 para el valor de punto de ajuste variable del caudal se conecta a un órgano de punto de ajuste 9 que ajusta automáticamente la entrada 8 de la unidad de control 7 a un valor que depende de un tiempo de extracción fijo deseado del café molido recibido en la unidad de infusión 5. Este tiempo de extracción nominal fijo puede ajustarse con un órgano de entrada (18), tal como un dispositivo de entrada manual.

En la Figura 2 se muestra un detalle de la unidad de control 7, que está dispuesta para calcular una diferencia entre la señal de entrada 8 de la unidad de control 7 que proporciona el valor de punto de ajuste variable 8 del caudal, y un valor medido del medidor de caudal 6. La unidad de control 7 suministra esta diferencia como un valor de error a través de una línea de señal 16 a una herramienta de control 11. La herramienta de control 11 acciona un convertidor 12 que convierte la corriente continua en una línea de alimentación 14 en una señal de impulso eléctrico de amplitud variable en una línea de accionamiento 17. La línea de accionamiento 17 acciona la al menos una bomba hidráulica 2, 3. La potencia de CC en la línea de alimentación 14 se deriva preferentemente de la CA suministrada en una línea de alimentación 15 que se rectifica en una tensión de CC mediante el rectificador 13.

Volviendo a la Figura 1, se muestra que la máquina de café 1 comprende preferentemente dos bombas hidráulicas 2, 3. También se muestra que las dos bombas hidráulicas 2,3 están colocadas en paralelo. Además, la unidad de control 7 está dispuesta para controlar las dos bombas hidráulicas 2, 3 de manera que se accionen a 180° fuera de fase.

Por último, se muestra que una manguera 10 conecta las dos bombas hidráulicas 2, 3 con la caldera 4.

Aunque la invención ha sido discutida en lo anterior con referencia a una realización ejemplar de la máquina de café de la invención, la invención no está restringida a esta realización particular que puede ser variada de muchas maneras sin apartarse de la invención. Por lo tanto, la realización ejemplar discutida no se utilizará para interpretar las reivindicaciones anexas estrictamente de acuerdo con éstas. Por el contrario, la realización tiene la mera intención de explicar el texto de las reivindicaciones adjuntas sin intención de limitar las reivindicaciones a esta realización ejemplar. Por lo tanto, el alcance de la protección de la invención se interpretará únicamente de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas, en las que una posible ambigüedad en la redacción de las reivindicaciones se resolverá utilizando esta realización ejemplar.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de café (1) para producción y dispensación de bebidas a base de café que comprende: al menos una bomba hidráulica (2, 3), una caldera (4) y una unidad de infusión (5) equipada para recibir café molido y hacer pasar el agua caliente recibida de la caldera (4), y que comprende un medidor de caudal (6) para medir el caudal de agua y una unidad de control (7) que recibe señales eléctricas del medidor de caudal (6) y controla la al menos una bomba hidráulica (2, 3) para regular el caudal de agua, en la que la máquina de café (1) incorpora una entrada (8) de la unidad de control (7) que establece un valor de punto de ajuste variable del caudal que depende de un tiempo fijo de extracción deseado del café molido recibido en la unidad de infusión (5), en la que la unidad de control (7) está dispuesta para calcular una diferencia entre el valor de punto de ajuste variable del caudal, y un valor medido del medidor de caudal (6), y que la unidad de control (7) suministra esta diferencia como un valor de error a una herramienta de control (11), caracterizada porque la herramienta de control (11) acciona un convertidor (12) que convierte la potencia de CC en una línea de alimentación (14) en una señal de impulso eléctrico de amplitud variable en una línea de accionamiento (17) que acciona la al menos una bomba hidráulica (2, 3).

2. Máquina de café de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la entrada (8) de la unidad de control (7) para el valor de punto de ajuste variable del caudal se conecta a un órgano de punto de ajuste (9) que ajusta automáticamente la entrada (8) de la unidad de control (7) a un valor que depende de un tiempo de extracción fijo deseado del café molido recibido en la unidad de infusión (5), según lo seleccionado con un órgano de entrada (18).

3. Máquina de café de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la máquina de café (1) comprende dos bombas hidráulicas (2, 3).

4. Máquina de café de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque las dos bombas hidráulicas (2, 3) están colocadas en paralelo y son accionadas a 180° fuera de fase.

5. Máquina de café de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 -4, caracterizada porque una manguera flexible (10) conecta la al menos una bomba hidráulica (2, 3) a la caldera (4).