IT201800002956A1 - Metodo di auto - calibrazione istantanea della dose per un apparecchio macinadosatore di caffe’ - Google Patents

Description

METODO DI AUTO - CALIBRAZIONE ISTANTANEA DELLA DOSE

PER UN APPARECCHIO MACINADOSATORE DI CAFFE’

[0001] Il presente trovato ha per oggetto un metodo di auto -calibrazione istantanea della dose con ricalcolo automatico dei tempi di macinatura, per un apparecchio macinadosatore di caffè in chicchi che è dotato di un mezzo di pesatura e un mezzo di regolazione della granulometria; è altresì oggetto del trovato un apparecchio macinadosatore adatto al detto metodo.

Campo d’applicazione

[0002] L'innovazione trova applicazione nel settore industriale delle apparecchiature professionali da bar per la preparazione del caffè espresso; in particolare, la soluzione proposta trova applicazione negli apparecchi macinadosatori di caffè in chicchi. Ulteriormente, il trovato si adatta a qualsivoglia apparecchiatura elettronica per la macinatura di prodotti organici in dosi predefinite, ove è prevista la regolazione del tempo di macinatura e della granulometria.

[0003] In linea generale, sono ampiamente note le macchine di tipo professionale per la preparazione del caffè espresso, denominate convenzionalmente macchine da caffè, che utilizzano coppe portafiltro preventivamente riempite nel filtro con la polvere di caffè ottenuta dalla macinazione istantanea di caffè in chicchi, per il tramite d’una specifica macchina atta a macinarlo e dosarlo con precisione, altrimenti denominata apparecchio macinadosatore. In particolare, la detta coppa portafiltro, deve essere riempita con l’esatta quantità di polvere di caffè in funzione del numero di dosi da erogare e della qualità prevista; generalmente, nell’uso professionale si prevedono una oppure due dosi di modo tale da preparare una oppure due tazzine di caffè espresso.

[0004] In un apparecchio macinadosatore i grani di caffè provenienti per caduta da un contenitore a cono disposto al di sopra del corpo principale della macchina sono macinati di modo tale che la polvere in microgranuli sia raccolta ed erogata correttamente all’interno della detta coppa. In ambito professionale sono utilizzati apparecchi macinadosatori del tipo convenzionale oppure automatico, ovvero elettronico, dove i primi hanno un interruttore a leva del tipo a saracinesca che lascia sostanzialmente all’utilizzatore il controllo di quanto e come macinare il caffè, mentre i secondi sono provvisti di pulsanti e/o sensori elettronici che automaticamente controllano l’erogazione al raggiungimento d’una tal soglia.

[0005] I detti macinadosatori elettronici presentano il pregio di limitare le operazioni a carico dell’operatore il quale, sequenzialmente, deve solo posizionare la coppa corrispondente alla dose desiderata e quindi selezionare tale dose. Generalmente, la quantità di caffè relativa a una oppure o due dosi viene precedentemente impostata settando i parametri corrispondenti alla durata della macinatura ovvero al tempo di funzionamento del motore che è necessario ad erogare il peso desiderato del prodotto macinato.

[0006] E’ anche noto agli operatori del settore che nell’attività professionale è estremamente importante regolare con precisione il tempo di macinatura al fine di ottenere l’esatta quantità, in peso, di caffè effettivamente macinato, essendo tale quantità altrimenti denominata grammatura; essa, infatti, non è costante risultando variabile in funzione della granulometria prescelta e del tipo di caffè utilizzato, dell’usura della macchina, oltreché delle condizioni ambientali tra cui l’umidità e la temperatura. Sostanzialmente, la durata della macinatura è fissa essendo impostata con il settaggio iniziale dell’apparecchiatura, mentre la dose effettivamente erogata risulta di volta in volta leggermente maggiore o minore rispetto al peso voluto, in funzione dei suddetti parametri. Nella pratica convenzionale, al fine di compensare tali variazioni l’operatore professionale interviene periodicamente sul settaggio dell’apparecchio, modificando manualmente per approssimazioni progressive la durata della detta macinatura d’esercizio al fine di ottenere l’esatto peso di caffè macinato ed erogato; tale operazione periodica di regolazione è altrimenti denominata taratura della dose.

[0007] Si è quindi riscontrato che, oggigiorno, i sistemi convenzionali e noti per eseguire la detta taratura sono poco adatti ad un’attività di tipo professionale ove la preparazione del caffè espresso avviene con frequenze elevate e con alta qualità; in tali casi è quindi necessario macinare i chicchi rispettando l’esatta grammatura prevista dalle specifiche richieste dell’operatore, anche considerando le suddette variabili. Oggigiorno, gli apparecchi macinadosatori prevalentemente utilizzati in ambito professionale prevedono che al fine di avvicinarsi alla dose desiderata, e cioè in fase di taratura, l’operatore regoli direttamente i valori impostati di grammatura; in alternativa, alcuni apparecchi consentono di intervenire modificando il tempo di macinatura associato a ciascuna dose.

[0008] Più nel dettaglio delle soluzioni note e convenzionali per il controllo e la regolazione dell’effettiva dose erogata, ovvero per tarare la detta dose, si ricordano particolarmente i sistemi che prevedono la pesatura del prodotto macinato, essendo del tipo manuale a guisa di campionatura periodica di controllo oppure del tipo semi-automatico e contestuale alla macinatura. Tra le soluzioni che integrano, invece, sistemi elettronici di pesatura si ricordano, a titolo d’esempio, i documenti US6783089 (Lassota), US5522556 (Knepler et al.) od anche il modello denominato Forté della società americana Baratza -www.baratza.com. Tali soluzioni, in particolare, propongono sistemi di pesatura che sono integrati costruttivamente ed elettronicamente nel macinadosatore al fine di rilevare, contestualmente all’erogazione, il peso del prodotto con il contenitore d’esercizio, anche interrompendo la macinatura al raggiungimento del peso prestabilito; generalmente, il dispositivo di pesatura è una bilancia a piatto orizzontale su cui appoggiare il contenitore, con singoli estensimetri o con cella di carico centrale oppure è del tipo con leva a braccio laterale e cella di carico opposta rispetto al contenitore.

[0009] In generale, si è rilevato che le soluzioni convenzionali basate sul prelievo e sul rilevamento del peso di una erogazione campione al fine di calcolare le correzioni da apportare al settaggio dell’apparecchiatura risultano lente, scomode ed anche imprecise essendo necessarie molteplici approssimazioni prima di ottenere il risultato desiderato. Ad esempio, si è riscontrato nella pratica che una bilancia esterna di tipo comune comporta numerose operazioni manuali, con anche molteplici occasioni d’errore. E’ inoltre ampiamente noto che le soluzioni convenzionali di taratura per apparecchi macinadosatori, essendo finalizzati alla preparazione di caffè espresso, prevedono operazioni separate e aggiuntive che rallentano l’esercizio professionale ordinario e distraggono l’operatore.

[0010] Inoltre, nelle soluzioni che pesano il prodotto durante l’erogazione si è riscontrato il noto problema della sensibilità del mezzo di pesatura, poiché per misurare dinamicamente e con precisione le variazioni di peso nelle erogazioni di minime quantità di prodotto è necessario un dispositivo molto preciso e sensibile, ad esempio una cella di carico elettronica con estensimetri al decimo di grammo; è tuttavia noto che un tale dispositivo è inadatto se usato durante la macinatura, ovvero con le poderose vibrazioni che il motore interno dell’apparecchio macinadosatore trasmette all’intero corpo della macchina, rendendo poco affidabile il valore rilevato delle singole pesate ed anche provocando starature all’intero sistema. Inoltre, nelle soluzioni note con rilevamento diretto del peso, si è particolarmente riscontrato che il dispositivo di pesatura non è utilizzato come strumento di calibrazione ovvero non vi è alcuna elaborazione dei valori rilevati ai fini di una taratura dei parametri operativi, ma esso è invece utilizzato a guisa di finecorsa e cioè fungendo sostanzialmente da interruttore che al raggiungimento del peso preimpostato toglie l’alimentazione al motore per arrestare di conseguenza la macinatura; è infatti noto che in tali dispositivi vi è una sensibile quantità di polvere macinata che viene erogata per inerzia anche dopo il raggiungimento del peso preimpostato, rendendo quindi inaffidabili tali soluzioni se applicate ai fini del trovato. Ulteriormente, negli moderni apparecchi macinadosatori vi è il problema del fissaggio d’una coppa portafiltro per macchine espresso, che comporta urti accidentali al corpo macchina e tende a starare un’eventuale dispositivo atto a rilevarne il peso, o comunque, ne inficia il rilevamento ottenendo valori imprecisi ovvero anomali.

[0011] Più in generale, si è riscontrato che le soluzioni note e convenzionali non sono adatte all’uso professionale essendo poco precise, poco stabili, lente e inadatte per i moderni apparecchi macinadosatori di tipo istantaneo ove la dose è di pochi grammi, ovvero per l’utilizzo nei bar ai fini della preparazione di caffè espresso mediante coppe portafiltro; esse, invece, sono maggiormente adatte per i modelli da drogheria, ove il dispositivo di pesatura è sostanzialmente una bilancia esterna adatta a grammature elevate, a guisa di un accessorio non completamente integrato.

Stato dell’arte

[0012] Al fine di determinare lo stato dell'arte relativo alla soluzione proposta è stata effettuata una verifica convenzionale, interrogando archivi pubblici, che ha portato all'individuazione di alcune anteriorità, tra cui:

D1) WO2013015801 (Rego et al.)

D2) US5462236 (Knepler)

D3) ITUB2015A001304 (Oddera)

D4) ITUB2015A005477 (Oddera)

[0013] D1 descrive un dispositivo per il dosaggio e la visualizzazione della quantità esatta di caffè macinato ed erogato in una coppa portafiltro, in un macinadosatore di caffè del tipo professionale, essendo misurata la variazione del peso dal supporto della coppa; tale dispositivo è di tipo elettronico e comprende un display remoto per visualizzare il valore misurato ed anche comprende una particolare coppa portafiltro dotata di pulsanti con interfaccia digitale per l’utente.

[0014] D2 propone un macinadosatore atto a calcolare il peso della dose desiderata come funzione del tempo di macinatura di modo tale che l’operatore, per il tramite di un particolare circuito elettronico di taratura anche interfacciato con l’unità logica di controllo del macinadosatore, inserisca manualmente il peso della dose effettivamente macinata al fine di correggerne il settaggio.

[0015] D3 descrive un apparecchio macinadosatore elettronico per caffè dotato di un dispositivo elettronico di pesatura a cella di carico direttamente connesso all’unità logica di controllo dell’apparecchio, che consente all’operatore professionale di ritarare frequentemente la grammatura in base alla quantità di prodotto effettivamente macinato ed erogato, mediante un procedimento semi-automatico di regolazione da eseguire separatamente rispetto all’esercizio ordinario, il quale prevede: interruzione dell’esercizio ordinario e cioè del normale servizio di erogazione, prelievo manuale e pesatura di molteplici campioni, calcolo dei nuovi tempi di macinatura secondo un particolare algoritmo, settaggio automatico della detta unità logica, ripresa dell’esercizio ordinario con i nuovi tempi di macinatura.

[0016] D4 propone un procedimento di taratura continua e automatica della dose per un apparecchio macinadosatore di tipo elettronico con dispositivo di pesatura, ove al termine dell’erogazione una cella di carico rileva il peso della dose effettivamente erogata per ricalcolare di conseguenza la durata corretta di macinatura; la detta cella di carico è con piano di carico orizzontale ed è posizionata tra la base ed il corpo dell’apparecchio, oppure è integrata al di sotto del cono che contiene i chicchi di caffè, di modo tale da rilevarne progressivamente il calo di peso. Il procedimento proposto è eseguito continuativamente per cicli durante l’esercizio ordinario e senza interruzioni, adattando i tempi di macinatura di modo tale da avvicinarsi il più possibile alla grammatura desiderata; dopo una fase preliminare d’impostazione delle grammature desiderate e dei tempi di macinatura provvisori, il procedimento prevede cicli automatici di taratura reiterati di continuo, ciascuno dei quali con tre fasi sequenziali: una prima fase di controllo automatico dell’erogazione con rilevamenti progressivi del peso, una seconda fase di elaborazione automatica per determinare i tempi di macinatura corretti, una conseguente terza fase di regolazione automatica dell’apparecchio.

[0017] In definitiva è dunque ragionevole ritenere noti:

- un apparecchio macinadosatore di caffè in chicchi accoppiato a mezzi manuali o elettromeccanici per dosare la quantità di prodotto macinato ed erogato nella coppa portafiltro, in una oppure due dosi;

- un apparecchio macinadosatore elettromeccanico a controllo elettronico, o macinadosatore elettronico, ove la grammatura è misurata durante l’erogazione, ove il caffè è macinato e direttamente pesato con il suo contenitore d’esercizio, quale una coppa portafiltro, per il tramite d’un dispositivo di pesatura che è ad esso accoppiato e connesso all’unità logica di controllo al fine d’interrompere automaticamente la macinatura al raggiungimento del peso impostato, essendo quindi del tipo denominato grind by weight;

- un apparecchio macinadosatore elettronico del tipo grind by weight ove il dispositivo di pesatura è posizionato all’esterno del corpo macchina a guisa di isola, o di penisola protrudente dalla base, oppure è posizionato a sbalzo in connessione alla forcella di centraggio e supporto della coppa, od anche è interposto tra il vano motore ed il vano frontale atto all’erogazione per rilevare il peso solo di tale vano.

- un dispositivo di pesatura per un apparecchio macinadosatore elettronico del tipo grind by weight comprensivo d’una cella di carico connessa a sbalzo alla forcella di supporto della coppa ed anche programmata in modo tale da rilevare una quantità di prodotto macinato inferiore rispetto al valore desiderato, in considerazione del fatto che una quota di prodotto è comunque erogata dopo l’interruzione;

- un apparecchio macinadosatore elettronico del tipo grind by time con valori di grammatura prefissati, dotato d’un sistema di controllo e taratura manuale o semi-automatica della dose ove si preleva manualmente una dose o una serie progressiva di dosi erogate a guisa di campioni pesati separatamente, per una modifica manuale del settaggio ovvero per approssimazioni progressive, oppure memorizzando valori rilevati in un sistema che poi realizza il calcolo e la regolazione;

- un apparecchio macinadosatore elettronico del tipo grind by time dotato d’un sistema di controllo e taratura continua e automatica della dose effettivamente erogata, ove al termine dell’erogazione una cella di carico posta al di sotto del corpo macchina, oppure del cono, rileva il peso delle dosi effettivamente erogate e ricalcola la durata corretta di macinatura secondo una particolare logica di calcolo.

Inconvenienti

[0018] In linea generale, le soluzioni sopra descritte intendono superare la nota difficoltà che l’operatore professionale riscontra quotidianamente nell’ottenere dall’apparecchio macinadosatore l’esatta quantità di caffè effettivamente macinato ed erogato, ovvero la grammatura desiderata; tutte le soluzioni note e convenzionali, tuttavia, presentano taluni svantaggi o problemi irrisolti.

[0019] In linea generale, si è rilevato che le soluzioni atte al controllo della dose erogata che prevedono un contenitore rimovibile e pesante del prodotto macinato, ovvero con tara notevolmente maggiore rispetto al contenuto e di conformazione asimmetrica e protrudente per essere manipolato e/o rimosso di continuo, sono inadatte a garantire elevate precisioni di rilevamento nel caso di quantità con minime variazioni, come ad esempio accade in D1 dove viene pesata separatamente la coppa portafiltro su di un dispositivo ad isola di piccole dimensioni anche dotato di interfaccia elettronica; in ambito professionale, quindi, una tale soluzione risulta costosa, delicata, scomoda nell’utilizzo ed imprecisa nel risultato.

[0020] Tra le soluzioni semi – automatiche, in D2 si prevede l’aggiunta di un complesso circuito elettronico di taratura che interagisce con la detta unità logica fungendo da interfaccia con l’utente, il quale deve eseguire la pesata ed inserire i dati manualmente secondo un particolare procedimento che di fatto è poco agevole nell’utilizzo frequente in ambito professionale. In D3, invece, l’operatore deve sospendere l’erogazione ordinaria per eseguire i previsti cicli semi - automatici di taratura, prelevando manualmente molteplici campioni di caffè macinato al fine di rilevarne il peso esatto e conseguentemente eseguire la taratura; una tale soluzione, ancorché efficace nella regolazione, è tuttavia lunga nell’esecuzione e richiede notevole attenzione da parte dell’operatore per eseguire le pesate di controllo secondo le modalità previste dal procedimento. Inoltre, una tale soluzione di campionatura a prelievi separati, presenta l’evidente difficoltà di riutilizzo del prodotto già erogato ai fini della detta taratura, essendo il caffè utilizzato di elevata qualità, costoso e velocemente deperibile.

[0021] Si è poi rilevato nei sistemi più evoluti di controllo e taratura continua e automatica della dose erogata, di cui ad esempio in D4, che vi è maggiore affidabilità rispetto alle suddette soluzioni note, e particolarmente ove i rilevamenti sono eseguiti a motore spento; in D4, tuttavia, non si considerano talune variabili d’uso dell’apparecchio, essendo migliorabile il metodo di ricalcolo dei tempi di macinatura e la specifica configurazione realizzativa dell’apparecchio. Si è rilevato, ad esempio, che talvolta può essere svantaggioso eseguire il ricalcolo della durata di macinazione per cicli continui considerando le medie di tutti i rilevamenti, progressivamente raggruppati; si è sperimentalmente riscontrato, infatti, che ai fini del presente trovato è sostanzialmente inutile considerare nel detto ricalcolo i valori in peso inesatti ma ritenuti accettabili, od anche i valori anomali essendo spesso dovuti ad urti accidentali, imperizie esecutive dell’operatore od anche a malfunzionamenti temporanei dell’apparecchio, come talvolta accade a causa della rete elettrica. Particolarmente nelle soluzioni note, tra cui D4, non è risolto il problema delle frequenti variazioni di granulometria attuate dall’operatore, ad esempio azionando una ghiera di regolazione, ove tale variazione è ignorata nel ricalcolo della durata di macinatura anche se modifica sensibilmente la quantità erogata di polvere di caffè macinato; è infatti noto, in tal caso, che prima della detta taratura automatica si verificano molteplici erogazioni con grammatura sbagliata. Ulteriormente, ai fini d’una maggiore efficacia e rapidità nella detta taratura dell’apparecchio e per una maggiore affidabilità e stabilità d’erogazione, si è rilevato che tutte le soluzioni note sarebbero migliorabili nel metodo d’elaborazione dei valori rilevati, ad esempio considerando ai fini del ricalcolo solo alcuni valori fuori tolleranza e tralasciando quelli inutili e/o anomali.

[0022] Dalle considerazioni sopra esposte, quindi, non risulta noto pur essendo oggigiorno desiderabile nell’uso professionale un metodo migliorato di auto – calibrazione della dose, singola e doppia, ad elevata precisione, con una taratura automatica e istantanea dell’apparecchio, che opera continuativamente in completa autonomia durante l’esercizio ordinario per ritarare istantaneamente i parametri di durata della macinatura in funzione delle dosi effettivamente erogate oltreché in funzione d’ogni regolazione della granulometria, per avvicinarsi il più possibile alla grammatura desiderata in qualsivoglia condizione d’esercizio, senza spreco di caffè o di lavoro e senza erogazioni di qualità inadeguata. Ulteriormente, non è noto ed è ampiamente desiderabile un apparecchio macinadosatore che consente di attuare il suddetto metodo, tenendo in adeguata considerazione anche le dette variazioni di granulometria.

[0023] Tutto ciò considerato, è ragionevole la necessità delle imprese del settore d’individuare delle soluzioni innovative ed in grado di superare almeno i problemi poc’anzi rilevati.

Riassunto del trovato

[0024] Questi ed altri scopi, sono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni, risolvendo i problemi esposti mediante un metodo (10) di auto - calibrazione istantanea della dose di caffè, per un apparecchio macinadosatore (20) a controllo elettronico (203, 204, LCF, LCO) dotato d’un mezzo di pesatura (205, 206) e di regolazione della granulometria (214, 215) con microinterruttore (216) d’avvertenza. Si prevede: una prima impostazione (101) della dose nominale con tempi di macinatura (TS, TD) provvisori; una seconda impostazione dei campi di tolleranza (106) e di attendibilità (107a, 107b) delle dosi erogate, ai fini del ricalcolo; il controllo automatico (103) del peso d’ogni dose effettivamente erogata; il ricalcolo automatico (104) dei tempi di macinatura secondo una logica di calcolo ordinaria (204, LCO), quando si rilevano tre dosi consecutive fuori tolleranza e tutte nel campo d’attendibilita’ positivo o negativo, oppure secondo una logica di calcolo forzata (204, LCF) quando il microinterruttore (216) rileva una variazione di granulometria; taratura automatica (105, TS, TD) dell’apparecchio secondo i tempi (TS, TD) ricalcolati.

Scopi

[0025] In tal modo, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, sono conseguiti diversi e ragguardevoli scopi.

[0026] Un primo scopo è stato quello di operare continuativamente secondo tempi di macinatura sempre corretti, anche dopo una qualsivoglia variazione di granulometria. Più in generale, s’intende realizzare un efficace metodo di auto – calibrazione e la relativa macchina per macinare e dosare caffè in chicchi di modo tale da ottenere una taratura continua e automatica della dose singola e della dose doppia, tenendo anche in considerazione le principali variabili operative quali la granulometria selezionata e la tipologia di macine montate, piane o coniche, consentendo in modo agevole ed economico di adattare di continuo i tempi di macinatura relativi alla dose singola e doppia in funzione delle grammature effettivamente erogate, avvicinandosi il più possibile all’esatto peso desiderato per ciascuna dose. Si consente, quindi, all’operatore professionale di mantenere automaticamente costante il peso e quindi la qualità finale del caffè espresso servito in tazzina al cliente, limitando i condizionamenti causati dalle suddette variabili oltreché dallo stato di conservazione dei chicchi, dallo stato di manutenzione della macchina e dalle condizioni ambientali.

[0027] Un secondo scopo è stato quello di eliminare le convenzionali interruzioni periodiche del servizio che sono necessarie per eseguire la detta taratura in modo separato rispetto all’esercizio ordinario come invece accade secondo i sistemi convenzionali e noti. Inoltre, si eliminano i costi legati al tempo e/o alle campionature previsti da tali operazioni.

[0028] Un terzo scopo è stato quello di eliminare qualsivoglia intervento sull’apparecchio da parte dell’operatore, ad eccezione delle impostazioni iniziali, riducendo sensibilmente le occasioni di distrazione, affaticamento od errore umano durante la pratica professionale quotidiana.

[0029] Un quarto scopo del trovato è stato quello di utilizzare celle di carico integrate strutturalmente ed elettronicamente, in modo tale da garantire all’apparecchio una costante stabilità d’erogazione e affidabilità dei rilevamenti, in tutte le condizioni che possono variare l’esatta quantità prevista di prodotto macinato; il sistema proposto di calibrazione o taratura, è vantaggiosamente applicabile nei moderni apparecchi macinadosatori elettronici che sono abbinati ai dispositivi da bar per l’estrazione del caffè espresso, quindi con le convenzionali coppe portafiltro per macchine da caffè.

[0030] Il metodo di auto - calibrazione proposto offre, quindi, il non trascurabile vantaggio di ridurre sensibilmente le dosi erogate con grammatura fuori tolleranza, anche in corrispondenza d’una variazione di granulometria, migliorando la qualità, ed anche quello di agevolare e velocizzare sensibilmente la pratica professionale quotidiana. Inoltre, si consente di ridurre lo spreco di caffè erogato inutilmente; più in generale, si ottiene un non trascurabile risparmio economico, anche per la riduzione del tempo sprecato ai fini dei detti controlli e tarature.

[0031] In conclusione, tutti questi vantaggi hanno il pregio non trascurabile, di conseguire un metodo di calibrazione automatico e istantaneo adatto per uso professionale, ed anche prevedere l’apparecchio macinadosatore atto ad implementarla; il detto metodo è preciso ed affidabile, essendo basato sul peso rilevato dopo ogni dose effettivamente erogata, a motore fermo, e sulle principali variabili operative tra cui la frequente variazione di granulometria. Si prevede quindi, complessivamente, un sistema di taratura dall’uso migliorato e costruttivamente semplificato, con anche un buon contenuto tecnologico; il trovato, inoltre, è economico ed è producibile in elevate quantità con i moderni procedimenti industriali.

[0032] Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione d’una soluzione preferenziale di realizzazione con l'aiuto dei disegni allegati.

Contenuto dei disegni

La Figura 1 rappresenta schematicamente il metodo di auto -calibrazione istantanea della dose, previsto dal trovato; i riquadri relativi alla prima impostazione, al controllo automatico del peso e alla taratura finale sono indicati convenzionalmente con linea tratteggiata, essendo sostanzialmente noti, mentre sono indicati con linea continua e spessore elevato i riquadri relativi alla seconda impostazione e al ricalcolo automatico, essendo innovativi e vantaggiosi.

La Figura 2 rappresenta schematicamente, per la dose singola e doppia, un esempio d’impostazione dell’apparecchio secondo il metodo proposto, ove sono indicati centralmente i valori che delimitano il campo di tolleranza della dose rilevata rispetto al valore nominale (DSN, DDN) inizialmente impostato, ed i valori fuori tolleranza che sono ammissibili ai fini del ricalcolo dei tempi di macinatura, in positivo e in negativo rispetto a detta tolleranza, ove all’esterno vi sono i valori anomali non considerati per il detto ricalcolo;

La Figura 3 è una vista laterale semplificata dell’apparecchio macinadosatore che consente di attuare il metodo proposto dal trovato, essendo rappresentato con i componenti montati, con la coppa portafiltro agganciata e con alcune parti sezionate per agevolare la comprensione dell’interno;

Le Figure 4a, 4b e 4c sono sezioni di dettaglio relative ai riquadri tratteggiati, di cui alla figura precedente, rappresentanti in particolare: il microinterruttore d’avvertenza per variazioni di granulometria (4a), la scheda fungente da unità logica di controllo con programmi di gestione che anche eseguono il metodo di auto-calibrazione proposto (4b), il dispositivo di pesatura con cella di carico indipendente dal fissaggio della coppa portafiltro (4c).

Pratica esecuzione del trovato

[0033] Con anche riferimento alle figure (Figg. 1 – 4), la presente innovazione si riferisce a un innovativo metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose di caffè erogato, singola o doppia, per un apparecchio macinadosatore (20) a controllo elettronico (203, 204) dotato di un mezzo di pesatura (205, 206) elettronico ed un microinterruttore (216) d’avvertenza abbinato ai mezzi di regolazione della granulometria (214, 215), di modo tale che nel ricalcolo dei tempi di macinatura si tenga adeguato e immediato conto anche di tali regolazioni. Con il metodo (10) proposto dal presente trovato e l’apparecchio (20) che consente di attuarlo, si risolvono i problemi riscontrati nelle soluzioni note e si raggiungono gli scopi previsti, agevolando sensibilmente la pratica professionale quotidiana e migliorando la qualità dell’erogazione.

[0034] All’avvio del detto metodo (10), è necessaria una prima impostazione (101) relativa alla grammatura desiderata ovvero il valore nominale in peso corrispondente alla dose singola (DSN) e doppia (DDN), ove al detto peso impostato è provvisoriamente associato il corrispondente tempo di macinatura (TS, TD) ovvero la durata d’azionamento del motore delle macine; in particolare, ai fini del ricalcolo automatico (104) dei detti tempi, la soluzione proposta (10) prevede che l’operatore esegua anche una seconda impostazione (102) relativa ad un campo di tolleranza (106) per i valori in peso rilevati dalla cella di carico (103, 205, 206) rispetto al detto valore nominale impostato (101), e contemporaneamente impostare (102) un campo di attendibilità (107a, 107b) dei valori deviati ovvero fuori tolleranza. Più nel dettaglio, si prevede di definire un limite massimo (108a) ed un limite minimo (108b) per l’attendibilità dei valori rilevati ai fini del ricalcolo (104) dei tempi, essendo tali limiti corrispondenti agli estremi valori ritenuti realistici e pertinenti alla specifica configurazione d’uso, in quanto si prevede che all’esterno di tali valori vi sia una presumibile anomalia operativa o funzionale. In tal modo si definisce un campo intermedio tra tolleranza e anomalia, che per convenzione è definito campo di attendibilità, il quale è in parte positivo e in parte negativo essendovi un’attendibilità positiva (107a) al di sopra della tolleranza ammessa (106) ma è inferiore o uguale al valore attendibile massimo (108a), mentre l’attendibilità negativa (107b) è al di sotto della tolleranza ammessa (106) ma è superiore o uguale al valore attendibile minimo (108b) (Fig. 2).

[0035] Ai fini del metodo proposto (10), per assicurare un elevato grado di precisione e ripetibilità della grammatura desiderata (DSN, DDN) si prevede di trascurare nel detto ricalcolo (104) le anomalie e le devianze occasionali, essendo ad esempio causate da imperizia dell’operatore o da un impatto occasionale durante il rilevamento da parte della cella, od anche per problemi della rete elettrica; si prevede, in particolare, che l’apparecchio (20) esegua il ricalcolo (104) dei detti tempi di macinatura quando si verificano almeno due rilevamenti consecutivi di dose singola o dose doppia, con valori fuori tolleranza e attendibili ovvero tutti nel detto campo di attendibilità positivo (107a) o tutti in quello negativo (107b). Nella presente descrizione, per convenzione, con valori fuori tolleranza e attendibili s’intende quindi indicare i rilevamenti consecutivi che sono fuori tolleranza ma comunque sono dentro un campo di attendibilità e con lo stesso segno; preferibilmente, nell’uso ordinario si prevede che l’auto – taratura dell’apparecchio entri in funzione al terzo rilevamento consecutivo fuori tolleranza e attendibile, solo positivo solo negativo, come è di seguito esemplificato per maggiore chiarezza.

[0036] Il detto campo di attendibilità (107a, 107b) è quindi definito da un limite superiore (108a) e un limite inferiore (108b) oltre ai quali vi sono i valori anomali (109a, 109b) ovvero non realistici, che non sono considerati ai fini del detto ricalcolo automatico (104) essendo causati da un’anomalia esecutiva o funzionale dell’apparecchio macinadosatore (20). Per sicurezza, nel momento in qui è erogata una dose anomala, al di sopra (109a) di detto limite superiore (108a) d’attendibilità o al di sotto (109b) del limite inferiore (108b), si prevede una sospensione temporanea dei rilevamenti considerati nel ricalcolo (104) delle pesate e cioè interviene un algoritmo di rallentamento in cui il detto ricalcolo è sostanzialmente posticipato di alcune erogazioni, preferibilmente numero tre o quattro o cinque erogazioni, di modo tale da verificare se l’anomalia è ripetuta ovvero è continua e accertata, per la quale devono essere presi i provvedimenti necessari a risolverla, oppure è semplicemente una dose anomala occasionale ovvero sporadica e trascurabile. Nel caso persistano i detti rilevamenti anomali, si prevede che un’indicazione d’allarme sia resa visibile dall’operatore; nel caso contrario, e cioè con dose anomala occasionale, l’operatore non si accorgerà di nulla.

[0037] Più nel dettaglio del metodo (10) proposto dal trovato, quindi, si prevede che dopo ogni erogazione e a motore fermo l’apparecchio (20, 203, 205) esegua automaticamente il controllo automatico (103) del calo di peso insistente sulla cella (206), ottenendo l’effettivo peso di ogni dose erogata (DS1-n, DD1-n). Particolarmente, ai fini del trovato, si prevede che il ricalcolo (104) dei nuovi tempi di macinatura (TS, TD) avvenga secondo due diversi modi operativi che sono di volta in volta automaticamente selezionati in funzione d’un uso ordinario o d’un eventuale rilevamento di variazione della granulometria, come di seguito descritto: un primo modo continuo che è sempre operativo nell’uso ordinario ad eccezione di quando si rileva un movimento ovvero variazione della ghiera di regolazione della granulometria (214, 215), ove in tal caso s’avvia temporaneamente un secondo modo forzato atto a ritarare immediatamente l’apparecchio in funzione della nuova granulometria selezionata, per ripartire poi in modo continuo già calibrato con precisione, evitando l’erogazione di dosi indesiderate ovvero eseguite con granulometria obsoleta.

[0038] Più nel dettaglio (FIG. 1), nel detto primo modo si opera secondo l’uso ordinario e in assenza di variazioni, a guisa d’un modo di base continuo e normale, ove il detto ricalcolo (104) avviene solo quando i pesi effettivamente rilevati sono fuori tolleranza e attendibili, dello stesso segno ovvero solo positivi o solo negativi rispetto al valore nominale, e non anomali (Fig. 2); in tal caso si adotta automaticamente una logica di calcolo ordinaria (LCO). Il secondo modo operativo, invece, è attivato forzatamente ogni qual volta si verifica una variazione della granulometria, adottando in tal caso una logica di calcolo forzata (LCF) che ad ogni regolazione della granulometria avvia lo svuotamento della camera di macinatura con erogazioni di spurgo e poi esegue un’erogazione di campionatura che viene comunque pesata, indipendentemente se è dentro o fuori il detto campo di tolleranza (106), di modo tale che il suo valore, in peso, sia utilizzato per calibrare la durata di macinatura in funzione della nuova granulometria. Il trovato, quindi, prevede a tal fine un apparecchio (20) vantaggiosamente atto a rilevare la detta variazione per il tramite d’un innovativo microinterruttore d’avvertenza (216), del tipo switch, che è abbinato alla ghiera di regolazione (214), essendo meccanicamente collegato al dispositivo perno – molla (215) di bloccaggio ghiera, e che anche è connesso via cavo (217) all’unità logica di controllo (203, 204) (Figg 3, 4a); dopo la detta calibrazione forzata dei tempi (104, LCF), con immediata auto – taratura dell’apparecchio (105) ovvero settaggio dei parametri, è automaticamente ripristinato il detto modo operativo continuo che opera con la detta logica di calcolo ordinaria (104, LCO).

[0039] Alla base dell’innovativo metodo (10) di auto - calibrazione dell’apparecchio macinadosatore (20), vi è quindi una doppia logica di calcolo (104, LCO, LCF) e una nuova impostazione iniziale ove l’operatore, dopo la grammatura desiderata (101, DSN, DDN), imposta anche i valori – limite che determinano il detto campo di tolleranza e il detto campo di attendibilità, ai fini del ricalcolo (102, 106, 107a, 107b, LCO). Più nel dettaglio esecutivo, a mero titolo d’esempio, nel settaggio iniziale dell’apparecchio (10) s’imposta la grammatura nominale (101) con la Dose Singola Nominale (DSN) pari a 7,5 grammi e la Dose Doppia Nominale (DDN) pari a 14 grammi, ed anche si impostano i detti campi di tolleranza e di attendibilità (102), essendo di seguito rappresentati progressivamente i rispettivi valori - limite, in grammi:

• dose singola:

• dose doppia:

ove, per agevolare la comprensione, è qui indicato centralmente in neretto il campo di tolleranza (106), con i valori ammessi compresi tra 7,4g e 7,6g per la dose singola e compresi tra 13,7g e 14,3g per la dose doppia, e dove sono indicati tra parentesi i valori esterni che presumibilmente corrispondono ad un’anomalia (108a, 108b) operativa o funzionale, mentre sono sottolineati i valori intermedi corrispondenti al detto campo dell’attendibilità (107a, 107b), in positivo e in negativo rispetto ai valori ammessi, i quali valori sono fuori tolleranza e sono considerati nel detto ricalcolo (104) per l’auto – calibrazione, essendo rispettivamente compresi tra 7,7 e 13,4 e tra 3,9 e 7,3 per la dose singola e compresi tra 14,4 e 19, 8 e 7,1 e 13,6 per la doppia. Nella preferenziale configurazione realizzativa del trovato (10), tali valori fuori tolleranza e attendibili sono presi in considerazione dell’unità logica (203, 204) dell’apparecchio (20) ogni qual volta si verificano per tre volte consecutive nel medesimo campo intermedio, solo positivo (107a) o solo negativo (107b), per la dose singola o doppia (Figg. 1 e 2).

[0040] Ipotizzata una tale impostazione (Fig. 2), a titolo d’esempio, di seguito si descrive operativamente il metodo (10) oggetto del trovato, che è eseguito secondo i tipici modi operativi riscontrabili nell’uso professionale dell’apparecchio (20): nel modo continuo, nel modo forzato, con macine piane o con macine coniche. Più nel dettaglio, il suddetto ricalcolo delle dosi (104) avviene mediante due diversi algoritmi quando l’apparecchio (20) monta macine piane, prevedendo una costante di erogazione (K) uguale sia per la dose singola che per la dose doppia essendovi nella durata di macinazione un rapporto direttamente proporzionale di 1 a 2. Si prevedono, quindi, altri due algoritmi quando l’apparecchio monta macine coniche, dove la detta costante di erogazione (K) è diversa tra la dose singola (KS) e la dose doppia (KD) e dove i rispettivi tempi di macinazione non sono tra loro direttamente proporzionali.

[0041] Preferenzialmente, nel detto modo continuo che corrisponde all’uso ordinario in assenza di variazioni della granulometria, il ricalcolo (104, LCO) interviene nel momento in qui vengono rilevate (103) consecutivamente tre dosi fuori tolleranza e attendibili, con lo stesso segno (107a, 107b): in questo caso un algoritmo ricalcola la nuova costante di erogazione (K) relazionandolo con la detta grammatura nominale impostata (101, DSN, DDN) delle dosi da erogare. Nel detto modo forzato, invece, si consente di ricalcolare forzatamente (104, LCF) le dette dosi nel caso di variazione della granulometria di macinatura, quindi dopo uno spostamento rotatorio della ghiera di regolazione della macinatura (214). Il ricalcolo delle dosi, ovvero dei relativi tempi di macinatura (TS, TD), può vantaggiosamente essere velocizzato e/o forzato attraverso un microinterruttore (216) che automaticamente segnala al software (204) dell’unità logica (203) che è avvenuta una variazione nella granulometria, e conseguentemente vi è una variazione delle dosi erogate. Nella preferenziale configurazione realizzativa (Figg. 3, 4a, 4b), la variazione di macinatura avviene mediante una rotazione della ghiera (214) di regolazione della macinatura ove quest’ultima è bloccata da un sistema di bloccaggio del tipo a perno - molla (215) (Fig. 3a). Il detto microinterruttore (216), altrimenti detto interruttore d’avvertenza o switch, è collegato al detto dispositivo perno - molla (215) di bloccaggio della detta ghiera (214) di modo tale da essere automaticamente attivato ogni qual volta si esegue la detta variazione di granulometria mediante una rotazione della ghiera di regolazione (214), avviando il detto ricalcolo (104, LCO). Di conseguenza, sia per la dose singola che per la doppia, nell’apparecchio macinadosatore (20, 203, 204) vi è l’automatico settaggio dei rispettivi parametri di durata della macinatura (TD, TS).

[0042] In sintesi, quindi, il metodo (10) proposto dal presente trovato prevede (Fig. 1):

• una prima impostazione (101) della grammatura desiderata o dose nominale fissa, singola (DSN) e doppia (DDN), cui è provvisoriamente associato un tempo di macinatura (TS, TD); • una innovativa seconda impostazione (102) del campo di tolleranza (106), rispetto ai detti valori nominali, e dei limiti (108a, 108b) del detto campo di attendibilità (107a, 107b) oltre i quali vi è presumibile anomalia (108a, 108b) (Fig. 2); • il controllo automatico (103) del calo di peso dopo ogni erogazione e a motore fermo, ottenendo l’effettivo peso d’ogni dose erogata;

• Il ricalcolo automatico (104) dei tempi di macinatura (TS, TD), che vantaggiosamente avviene:

nel detto uso continuo secondo una logica di calcolo ordinaria (LCO), quando vi sono tre erogazioni consecutive fuori tolleranza e dentro il campo dell’attendibilità (102), tutte in negativo o tutte in positivo rispetto al valore nominale (DSN, DDN), consideratando la media dei pesi rilevati e la costante (K) di effettiva erogazione per ottenere i nuovi tempi (TS, TD), oppure avviene nell’uso forzato secondo logica di calcolo forzata (LCF) quando il microinterruttore (216) (Fig. 4a) avverte una variazione di granulometria, eseguendo due erogazioni di spurgo e un’erogazione – campione per determinare la costante K di effettiva erogazione con nuova granuolometria per ottenere i nuovi tempi (TS, TD) da cui ripartire con logica ordinaria (LCO); e dove, se l’apparecchio monta macine piane, il detto ricalcolo (LCO, LCF) avviene con proporzionalità diretta tra la dose singola e doppia mentre, se monta macine coniche, è di volta in volta eseguito separatamente per entrambe;

• la taratura automatica (105) dell’apparecchio secondo i detti tempi di macinatura (TS, TD) appena ricalcolati.

[0043] Con riferimento al detto metodo (10) e ai detti valori – limite impostati (101, 102) a mero titolo esemplificativo, come sopra esposto (Fig. 2), riportiamo di seguito alcuni esempi pratici di ricalco (104, LCO, LCF) secondo le principali variabili operative che si incontrano durante la pratica professionale quotidiana.

ESEMPIO 1: MODO CONTINUO (LCO) CON MACINE PIANE; VALORI

DEVIATI DELLO STESSO SEGNO RISPETTO AL NOMINALE.

In assenza di attivazione del microinterruttore (216), nel modo operativo definito continuo, l’algoritmo di ricalcolo interviene solo quando vengono erogate tre dosi consecutive, singole o doppie, con valori fuori tolleranza, attendibili, e dello stesso segno ovvero tutte all’interno del detto campo dell’attendibilità positivo (107a) oppure negativo (107b), rispetto al valore nominale impostato.

Prima impostazione (101):

DSN ovvero dose singola nominale: grammatura pari a 7,5g, con tempo di erogazione (TS) pari a 2sec;

DDN ovvero dose doppia nominale: grammatura pari a 14g con tempo di erogazione (TD) pari a 3,7sec.

Rilevamento (103) di tre dosi singole effettivamente erogate, consecutive, fuori tolleranza e attendibili (102):

DS1 = 4,1g; DS2 = 4,2g; DS3 = 4,1g.

In questo caso vi sono 3 erogazioni in negativo (107b) consecutive per cui interviene l’algoritmo al fine di auto – calibrare l’apparecchio; esso aggiusta il tempo di erogazione della dose relazionando la costante di erogazione (K) delle dosi effettivamente erogate alla grammatura nominale desiderata.

Calcolo della media dei pesi rilevati o dosi effettive:

DSM = 4,1+ 4,2 4,1 = 12,4 / 3 = 4,1g

Calcolo della costante K di erogazione effettiva:

K= TS / DSM = 2 / 4,1 = 0,48

Ricalcolo della dose ovvero del tempo di macinazione associato al valore nominale della grammatura d’una dose singola:

TS ricalcolato = K * DS = 0,48 * 7,5 = 3,6sec

ESEMPIO 2: MODO CONTINUO (LCO) CON MACINE PIANE; VALORI

DEVIATI DELLO STESSO SEGNO RISPETTO AL NOMINALE MA CON

INTERPOSTA UNA DOSE DEVIATA DOPPIA.

DS1 = 4,1g; DS2 = 7,8g; DS3 = 4,5g.

Sono rilevate tre dosi fuori tolleranza e nel campo dell’attendibilità, che però non sono tutte nel medesimo campo in positivo (107a) o in negativo (107b) rispetto al valore nominale impostato: in questo caso l’algoritmo (LCO) di ricalcolo non interviene.

ESEMPIO 3: MODO CONTINUO (LCO) CON MACINE PIANE; UN VALORE

INTERPOSTO DA DOSE DI TIPO DIVERSO.

DS1= 4,1g; DD1=7,6g; DS2= 4,2g; DS3= 4,1g.

In questo caso, nonostante sia interposta una dose doppia il software rileva parimenti le tre dosi (DS1, DS2, DS3) fuori tolleranza attendibili e tutte in negativo (107b), che sono consecutive considerando solo le erogazioni singole, perciò si attiva il ricalcolo. E’ importante notare che anche la dose doppia è scesa sensibilmente rispetto al valore nominale impostato, in quanto se varia la dose singola di conseguenza anche la doppia varia nello stesso verso della singola; in tal caso, essendovi tra la dose singola e doppia un rapporto diretto di 1 a 2, l’algoritmo ricalcola automaticamente il tempo sia per la dose singola (TS) che doppia (TD). Così, similmente a quanto sopra esposto nell’Esempio 1: DSM = 4,1 4,2 4,1 = 12,4 / 3 = 4,1

K = TS / DSM = 2 / 4,1 = 0,48

TS ricalcolato = K * DSN = 0,48 * 7,5 = 3,6sec

TD ricalcolato = K * DDN = 0,48 * 14 = 6,7sec

ESEMPIO 4: MODO FORZATO (LCF) CON MACINE PIANE; ATTIVAZIONE

MICROINTERRUTTORE, SPURGO ED EROGAZIONE CAMPIONE.

Nella fase di cambio macinatura, quindi di attivazione del microinterruttore (216) con rotazione della ghiera (214) di regolazione macinatura, le due dosi successive erogate, singola o doppia non sono tenute in considerazione dal software (203, 204, LCF) poiché corrispondono sostanzialmente a dosi di spurgo per eliminare il caffè rimasto all’interno della camera di macinazione, essendo stato macinato con una granulometria indesiderata ovvero obsoleta; si prevede, poi, una dose singola o doppia che è erogata con granulometria aggiornata, come da regolazione appena eseguita, che funge da dose campione per il ricalcolo del tempo di entrambe le dosi (TS, TD). In tal caso si ricorda che, essendo montate macine piane, vale il suddetto rapporto 1 a 2 che relaziona direttamente la dose singola alla doppia. Valori precedentemente impostati:

DSN = 7,5g con TS = 2sec

DDN = 14g con TD = 3,7sec

Stringendo la macinatura (214, 215) attivo il microinterruttore (216) che avverte il software (203, 204) dell’avvenuta variazione, per cui automaticamente s’avvia (LCF) lo svuotamento della camera di macinazione che corrisponde generalmente ad un paio di erogazioni, ad esempio una singola ed una doppia, altrimenti dette erogazioni di spurgo che non sono tenute in considerazione ai fini del ricalcolo; in corrispondenza di tali erogazioni, infatti, l’apparecchio non esegue alcun rilevamento (103). Vi è poi l’erogazione d’una dose doppia campione (DDC), ai fini del ricalcolo, la quale una volta relazionata al tempo di macinazione serve all’algoritmo per calcolare la nuova costante K di erogazione.

Peso dose campione doppia DDC = 7,6g

K = TD / DDC = 3,7 / 7,6 = 0,48

Ricalcolo tempo per dose singola: TS ricalcolato = K * DSN = 0,48 * 7,5 = 3,6sec

Ricalcolo tempo per dose doppia: TD ricalcolato = K * DDN = 0,48 * 14 = 6,7sec

ESEMPIO 5: MODO CONTINUO (LCO) CON MACINE CONICHE; DOSI

SINGOLE.

Differentemente da quanto esposto negli esempi precedenti con macine piane, negli apparecchi che montano macine coniche non vi è proporzione diretta tra i tempi di macinazione per la dose singola e quelli per la doppia, essendovi quindi una costante di erogazione (Ks) per le dosi singole che è diversa dalla costante di erogazione (Kd) per le dosi doppie. Il ricalcolo (LCO) interviene solo quando sono rilevati tre valori deviati, attendibili e consecutivi della dose singola oppure doppia, senza interposizioni, non essendo infatti valido quanto riportato nel suddetto Esempio 3 con macine piane.

DS1 = 4,1g; DS2 = 4,2g; DS3 = 4,1g.

In questo caso vi sono 3 erogazioni in negativo consecutive; l’algoritmo opera nel modo riportato nel suddetto Esempio 1 sia per la dose singola che per la doppia. La costante (Ks) di erogazione effettiva per le dosi singole è quindi pari a 0,48, di cui alla costante (K) di detto Esempio 1, e dove il tempo ricalcolato di macinazione, associato al valore nominale della grammatura d’una dose singola, è quindi: TRS = Ks * DS = 0,48 * 7,5 = 3,6sec, come nell’Esempio 1.

ESEMPIO 6: MODO CONTINUO (LCO) CON MACINE CONICHE. DOSI

DOPPIE.

DD1 = 9,1g; DD2 = 9,3g; DD3 = 9,2g.

In questo caso vi sono 3 erogazioni deviate e attendibili in negativo (107b) consecutive: con un procedimento simile a quanto sopra esposto, si esegue automaticamente la media dei valori rilevati: Media DDM = 9,1 9,3 9,2 = 27,6 / 3 = 9,2g

Calcolo della costante (Kd) per la dose doppia:

Kd = TD / DDM = 3,7 / 9,1 = 0,40

Ricalcolo del tempo per dose doppia:

TD ricalcolato = Kd * DDN = 0,4 * 14 = 5,6sec

Si noti, infatti, che la detta costante di erogazione (Ks) per la dose singola è pari a 0,48 mentre la costante Kd per la dose doppia è pari a 0,40.

ESEMPIO 7: MODO FORZATO (LCF) CON MACINE CONICHE. DOSI

SINGOLE. ATTIVAZIONE MICROINTERRUTTORE, SPURGO ED EROGAZIONE

CAMPIONE.

Nella fase di cambio macinatura, la detta rotazione della ghiera (214) di regolazione attiva il detto microinterruttore (216) che, quindi, avvia le dette due erogazioni successive di spurgo, ove la dose è singola oppure doppia, le quali non sono tenute in considerazione dal software (203, 204) poiché servono ad eliminare il caffè con granulometria obsoleta che è ancora all’interno della camera di macinazione. In particolare, la successiva dose campione è differenziata tra la dose singola e la dose doppia, non essendo direttamente proporzionale il tempo di macinazione, come sopra esposto; in tal caso, quindi, si considera una costante di erogazione (Ks) della dose singola che è diversa da una costante di erogazione (Kd) della dose doppia, essendo rispettivamente atte a ricalcolare la detta dose singola e la detta dose doppia.

Dose singola campione (DSC), peso di caffè effettivamente erogato ai fini del ricalcolo del tempo associato alla dose singola nominale:

DSC = 4,1g

Costante di erogazione (Ks) per la dose singola:

Ks = TS / DSC = 2 / 4,1 = 0,48

Ricalcolo tempo della dose singola:

TS ricalcolato = Ks * DSN = 0,48 * 7,5 = 3,6sec

ESEMPIO 8: MODO FORZATO CON MACINE CONICHE. DOSI DOPPIE.

ATTIVAZIONE MICROINTERRUTTORE, SPURGO ED EROGAZIONE

CAMPIONE.

Dose doppia campione (DDC), effettivamente erogata ai fini del ricalcolo del tempo associato alla dose doppia nominale:

DDC = 9,1g

Calcolo della costante di erogazione (Kd) per la dose doppia:

Kd = TS / DDC = 3,7 / 9,1 = 0,40

Ricalcolo tempo della dose doppia:

TD ricalcolato = Kd * DDC = 0,4 * 14 = 5,6sec

[0044] Dal punto di vista realizzativo dell’apparecchio (20) (Figg. 3, 4c), si prevede in linea di principio un dispositivo di pesatura (205) ad elevata precisione, del tipo bilancia elettronica a piano di rilevamento orizzontale con cella di carico (206) del tipo a carico puntuale e convenzionalmente denominato single point load cell in lingua inglese, essendo atta a rilevare con precisione un peso compreso tra 0 e 20 grammi misurandone le variazioni al centesimo di grammo; la detta cella di carico (206) rende immediatamente disponibile all’unità logica di controllo (203, 204, LCO, LCF), al termine dell’erogazione e cioè a motore fermo per garantire la massima stabilità e affidabilità di rilevamento, almeno il valore esatto della pesata in centesimi di grammo. La detta cella (206) è alimentata da un trasformatore di alimentazione (208) che, come essa, è direttamente controllato dalla detta unità logica (203). A titolo di esempio non limitativo, è adatta al trovato una cella del tipo commercializzato dalla società tedesca Siemens con il nome Siwarex R Load Cells – Sp Series – nella configurazione personalizzata per pesi inferiori a 0,1 Kg e rilevamenti al centesimo di grammo.

[0045] Nel presente trovato si descrive, per semplicità descrittiva e realizzativa, un dispositivo di pesatura (205) comprensivo d’una sola cella (206); tuttavia, è parimenti previsto l’utilizzo di molteplici celle se ciò consente di incrementare la qualità dei rilevamenti o nel caso di una particolare configurazione realizzativa e/o applicativa del trovato (10, 20); a titolo di esempio non limitativo, è talvolta adatta una coppia di celle (206) tra loro uguali ed alimentate dal medesimo trasformatore (208) (Figg. 3, 4c).

[0046] Si è infine riscontrato nella pratica che il detto metodo (10) di auto - calibrazione e l’apparecchio macinadosatore (20) previsti dal trovato, agevolano sensibilmente il lavoro d’un operatore professionale, con minore affaticamento fisico e mentale, disponendo di un’apparecchiatura costantemente tarata in modo tale da massimizzare la qualità del servizio offerto ed ottenere istantaneamente, e con precisione, l’esatta grammatura desiderata della dose di caffè macinato ed erogato, considerando le molteplici variabili coinvolte tra cui, particolarmente, la regolazione della grammatura.

Legenda

(10) metodo di calibrazione automatica e istantanea della dose erogata di caffè macinato, o auto – calibrazione, oggetto del trovato; (101) impostazione della grammatura desiderata o dose nominale; (102) impostazione dei campi di tolleranza e di attendibilità;

(103) controllo automatico della dose effettivamente erogata;

(104) ricalcolo automatico dei tempi di macinatura;

(105) taratura automatica dell’apparecchio, o settaggio dei tempi; (106) campo di tolleranza dei valori rilevati;

(107a, 107b) campo di attendibilità dei valori rilevati, per il ricalcolo, in positivo (107a) o in negativo (107b) rispetto al campo di tolleranza; (108a 108b) limite superiore e inferiore del campo di attendibilità; (109a, 109b) campo dei valori anomali ovvero non realistici, causati da un’anomalia esecutiva o funzionale dell’apparecchio;

(20) apparecchio macinadosatore elettronico di caffè in chicchi, con dispositivo elettronico di pesatura e regolazione della granulometria; (200) corpo principale del macinadosatore;

(201) cruscotto;

(202) schermo del tipo touch screen, come pannello di comando e settaggio;

(203) unità logica di controllo del tipo scheda – madre;

(204) programmi di gestione del tipo software e algoritmi, per gestire in modo integrato l’apparecchio e il metodo oggetto del trovato, essendo comprensivi delle logiche di controllo, ordinaria e forzata, per il ricalcolo automatico dei tempi;

(205) dispositivo di pesatura integrato a guisa di base al di sotto del corpo principale, indipendente dalla coppa portafiltro;

(206) cella di carico, del tipo denominato single point con piano di carico orizzontale;

(207) piano di carico insistente sulla cella, corrispondente al fondo; (208) trasformatore di alimentazione cella/e di carico;

(209) cavo di alimentazione e trasferimento dati;

(210) coppa portafiltro;

(211) supporto per la coppa portafiltro, indipendente dalla cella ovvero fissato al di sotto del dispositivo di pesatura;

(212) contenitore a cono per i chicchi di caffè torrefatto;

(213) innesto del contenitore a cono, in corrispondenza delle macine; (214) ghiera di regolazione macinatura ovvero granulometria;

(215) levetta con perno - molla;

(216) microinterruttore d’avvertenza spostamento ghiera ovvero variazione granulometria;

(217) cavi di collegamento del microinterruttore all’unità logica di controllo;

(DS1-n, DD1-n) peso in grammi della dose erogata, ovvero grammatura effettiva di ciascuna dose singola (DS1-n) o doppia (DD1-n) progressivamente erogata;

(DSM, DDM) peso medio dei rilevamenti fuori tolleranza e considerati di volta in volta ai fini del ricalcolo, per le dosi singole e doppie;

(DSN, DDN) dose nominale o grammatura desiderata, corrispondente al peso in grammi che si desidera ottenere per la dose singola e doppia, impostata all’avvio essendo fissa come riferimento;

(K) costante di erogazione effettiva, da cui si ottengono i nuovi tempi di macinatura, ove nel caso di macine coniche la detta costante nella dose singola (KS) è diversa dalla costante nella dose doppia (KD) mentre è uguale tra loro nel caso di macine piane;

(LCF) logica di calcolo forzata, per un modo operativo forzato;

(LCO) logica di calcolo ordinaria, per un modo operativo continuo;

(TS, TD) tempo di macinatura per la dose singola e doppia, di volta in volta automaticamente ricalcolati e reimpostati secondo il metodo proposto.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose di caffè macinato, o auto - calibrazione, del tipo con impostazione della grammatura desiderata, controllo automatico del peso effettivo, ricalcolo automatico della durata di macinatura e conseguente taratura automatica, per un apparecchio macinadosatore (20) di caffè in chicchi del tipo elettromeccanico e gestito da un’unità logica (203) di controllo con programmi di gestione (204); detto apparecchio macinadosatore (20), dotato d’un dispositivo di pesatura (205) di tipo elettronico che è integrato a guisa di base al di sotto del corpo principale (200) comprendendo almeno una cella di carico (206) connessa alla detta unità logica (203), di modo tale da rilevare il calo di peso ad ogni erogazione; e dove il detto rilevamento avviene in modo indipendente, ovvero svincolato, dalla coppa portafiltro (210); detto apparecchio macinadosatore (20), essendo anche dotato d’un mezzo di regolazione della granulometria (214); detto metodo (10), comprensivo d’una prima impostazione (101) ove l’operatore fissa la grammatura desiderata della dose o dose nominale, ovvero il valore nominale in peso d’una dose singola (DSN) e d’una dose doppia (DDN) cui sono provvisoriamente associati i rispettivi tempi di macinatura (TS, TD); detto metodo (10), con il controllo automatico (103) del calo di peso dopo ogni erogazione e a motore fermo, ottenendo l’esatta grammatura d’ogni dose effettivamente erogata (DS1-n, DD1-n); detto metodo (10), con il ricalcolo automatico (104) dei tempi di macinatura (TS, TD) eseguito in funzione dei valori rilevati (103, DS1-n, DD1-n), secondo logiche di calcolo comprese nei detti programmi di gestione (204) della detta unità logica (203); detto metodo (10), con la taratura automatica (105) dell’apparecchio macinadosatore (20) ove nell’unità logica (203) sono autonomamente reimpostati i parametri di durata della macinatura secondo i tempi di macinatura (TS, TD) appena ricalcolati (104); detto metodo (10), caratterizzato dal fatto che subito dopo la detta prima impostazione (101) vi è una seconda impostazione (102) ove l’operatore definisce il campo di tolleranza (106) e il campo di attendibilità (107a, 107b) dei valori rilevati (103, DS1-n, DD1-n), rispetto ai detti valori nominali (101, DSN, DDN), e dove nel detto campo di tolleranza (106) vi sono i valori ammessi ovvero le dosi ritenute conformi per le quali non è previsto alcun ricalcolo, mentre nel detto campo di attendibilità (107a, 107b) vi sono i valori delle dosi non conformi e che sono ritenuti realistici e attendibili ai fini del detto ricalcolo automatico (104, TS, TD); detto campo di attendibilità (107a, 107b), definito da un limite superiore (108a) e un limite inferiore (108b) d’attendibilità oltre ai quali vi sono i valori anomali (109a, 109b) ovvero non realistici, i quali non sono considerati ai fini del detto ricalcolo automatico (104) essendo causati da un’anomalia esecutiva o funzionale dell’apparecchio macinadosatore (20); detto campo di attendibilità, essendo suddiviso in un campo di attendibilità in positivo (107a) al di sopra del detto campo di tolleranza (106), e in negativo (107b) al di sotto di esso, a guisa d’un campo intermedio tra valori conformi e anomali (106, 108a, 108b); detto ricalcolo automatico (104, TD, TS), essendo automaticamente eseguito secondo due modi operativi tra loro alternativi: un primo modo continuo che segue una logica di calcolo ordinaria (LCO) ed un secondo modo forzato che segue una logica di calcolo forzata (LCF), ove le dette logiche di calcolo (LCO, LCF) sono comprese ed integrate nei detti programmi di gestione (204), e dove il detto modo continuo (LCO) è eseguito durante la pratica d’uso ordinaria dell’apparecchio macinadosatore (20), a guisa d’un modo operativo predefinito, il quale è temporaneamente interrotto dal detto modo forzato (LCF) al verificarsi d’una variazione della granulometria, di modo tale da tarare immediatamente l’apparecchio macinadosatore (105, 20) in funzione di detta variazione e quindi ripartire con il detto modo continuo (LCO) già aggiornato; e dove, ai fini del detto ricalcolo automatico (104, TS, TD), nel detto modo continuo (LCO) si considerano solamente i valori rilevati (103) che sono fuori tolleranza e compresi nel detto campo di attendibilità di volta in volta solo in positivo (107a) o solo in negativo (107b), mentre nel detto modo forzato (LCF) prima si svuota la camera di macinatura con erogazioni di spurgo non rilevate e poi si esegue almeno un’erogazione – campione il cui valore in peso è comunque considerato ai fini del detto ricalcolo automatico (104, TS, TD).
2. 2. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose, come dalla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nel detto modo continuo la detta logica di calcolo ordinaria (LCO) s’avvia appena si rilevano (103) numero tre dosi singole o numero tre dosi doppie che sono consecutivamente fuori tolleranza (106) e tutte dentro il detto campo d’attendibilita’ in positivo (107a) o in negativo (107b), ove dalla loro media (DSM) si ricava una costante di effettiva erogazione (K) da cui si ottengono i nuovi tempi di macinatura (TS, TD) ai fini della detta taratura automatica (105).
3. 3. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose, come dalle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i detti tempi di macinatura (TS, TD) sono di volta in volta ricalcolati (104, LCO) con proporzionalità diretta tra la dose singola (TS) e la dose doppia (TD) quando l’apparecchio macinadosatore (20) monta macine piane, nel cui caso la detta taratura automatica (105) è eseguita contesualmente per entrambe le dosi (TS, TD), ed invece sono ricalcolati (104) e tarati (105) separatamente quando l’apparecchio macinadosatore (20) monta macine coniche.
4. 4. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose, come dalla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, nel detto modo forzato la detta logica di calcolo forzata (LCF) s’avvia appena l’apparecchio macinadosatore (20) rileva una variazione di granulometria, eseguendo prima numero due erogazioni di spurgo e poi la detta erogazione – campione da cui si ricava una costante di effettiva erogazione (K) che consente di ottenere i nuovi tempi di macinatura (TS, TD), di modo tale da consentire immediata taratura (105) e ripartire con una logica di calcolo ordinaria (LCO) già adattata alla nuova granulometria.
5. 5. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose, come dalle rivendicazioni 1 o 4, caratterizzato dal fatto che i detti tempi di macinatura (TS, TD) sono di volta in volta ricalcolati (104, LCF) con proporzionalità diretta tra la dose singola (TS) e la dose doppia (TD) quando l’apparecchio macinadosatore (20) monta macine piane, nel cui caso la detta taratura automatica (105) è eseguita contesualmente per entrambe le dosi (TS, TD), ed invece sono ricalcolati (104, LCF) e tarati (105) separatamente quando l’apparecchio macinadosatore (20) monta macine coniche, ove si prevede che la detta erogazione – campione sia eseguita numero due volte in sequenza ovvero una per la dose singola ed una per la doppia, essendo diversa la detta costante di effettiva erogazione (K) nella dose singola (KS) rispetto alla dose doppia (KD).
6. 6. Un metodo (10) di calibrazione automatica e istantanea della dose, come da almeno la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quando è erogata una dose anomala, al di sopra (109a) del limite superiore (108a) d’attendibilità o al di sotto (109b) del limite inferiore (108b), si prevede una sospensione temporanea dei rilevamenti considerati nel detto ricalcolo (104) di modo tale da verificare se l’anomalia persiste, nel cui caso devono essere presi provvedimenti per risolverla, oppure è una dose anomala occasionale e trascurabile; e dove, nel caso persistano i detti valori anomali, si prevede che un’indicazione d’allarme sia resa visibile dall’operatore, mentre nel caso contrario, ovvero con anomalie occasionali, il detto ricalcolo (104) riprende senza avvisare l’operatore.
7. 7. Un apparecchio macinadosatore (20) di caffè in chicchi atto a controllare in modo continuo e automatico la grammatura effettiva della dose erogata, con calibrazione automatica e istantanea della dose di caffè macinato, o auto – calibrazione; detto apparecchio macinadosatore (20), del tipo elettromeccanico e gestito da un’unità logica (203) di controllo con programmi di gestione (204), dotato d’un mezzo di pesatura (205) elettronico che integra almeno una cella di carico (206) a piano di rilevamento orizzontale ed è connesso alla detta unità logica (203), ove detto mezzo (205, 206) è integrato a guisa di base al di sotto del corpo principale (200) di modo tale da rilevare autonomamente il calo di peso ad ogni erogazione; detto apparecchio macinadosatore (20), essendo anche dotato d’un mezzo di regolazione della granulometria; e dove la detta calibrazione automatica è eseguita secondo un metodo (10, 203, 204) che prevede l’impostazione iniziale della grammatura o dose nominale (101, DSN, DDN), il controllo automatico del peso effettivo ad ogni erogazione e a motore fermo (103, 205, 206), il ricalcolo automatico della durata di macinatura (104, TS, TD) e la conseguente taratura automatica (105) ovvero il settaggio automatico dei relativi parametri; e dove il detto ricalcolo automatico (104) dei tempi di macinatura (TS, TD) è eseguito in funzione dei valori rilevati (103) secondo logiche di calcolo che sono comprese nei detti programmi di gestione (204); detto apparecchio macinadosatore (20), caratterizzato dal fatto che integra un microinterruttore (216) d’avvertenza di variazione della granulometria, il quale è meccanicamente collegato al dispositivo perno – molla (215) di bloccaggio della ghiera di regolazione (214) e connesso via cavo (217) alla detta unità logica (203) di controllo; e dove, nella detta unità logica (203), i detti programmi di gestione (204) comprendono e integrano anche le logiche di calcolo (10, LCO, LCF) atte ad eseguire il detto ricalcolo automatico (104, TS, TD) secondo due modi operativi tra loro alternativi: un primo modo continuo che segue una logica di calcolo ordinaria (LCO), ed un secondo modo forzato che segue una logica di calcolo forzata (LCF), ove detto modo forzato (LCF) interrompe temporaneamente il detto modo continuo (LCO) ogni qual volta il detto microinterruttore (216) rileva la detta variazione (214, 215); detto apparecchio macinadosatore (20, LCO), atto all’impostazione (203, 204) di un campo di tolleranza (106) e un campo di attendibilità (107a, 107b) per i valori rilevati (103), rispetto ai valori nominali (101), ove nel detto campo di tolleranza (106) vi sono i valori ammessi, ovvero relativi alle dosi erogate ritenute conformi per le quali non è previsto ricalcolo e taratura, mentre nel detto campo di attendibilità (107a, 107b) vi sono i valori delle dosi non conformi e che sono ritenuti realistici e attendibili ai fini del detto ricalcolo (104) e taratura (105); detto apparecchio macinadosatore (20, LCF), atto allo svuotamento automatico della camera di macinatura con erogazioni di spurgo non pesate appena è rilevata (216) la detta variazione, e poi all’esecuzione automatica di almeno un’erogazione – campione il cui valore in peso consente di ottenere i tempi ricalcolati (104, TS, TD) ai fini di un’immediata taratura (105); detto apparecchio macinadosatore (20), con la forcella di supporto (211) della coppa portafiltro (210) svincolata dal corpo principale (200) e fissata alla base sotto la detta cella (206) di modo tale da rilevare il detto calo di peso in modo indipendente da essa (210); detto apparecchio macinadosatore (20), atto a montare macine piane oppure coniche, ove i detti tempi di macinatura (TS, TD) sono di volta in volta ricalcolati (104, LCO, LCF) con proporzionalità diretta tra la dose singola (TS) e la dose doppia (TD) quando monta macine piane, nel cui caso la detta taratura automatica (105) è eseguita contesualmente per entrambe le dosi (TS, TD), ed invece sono ricalcolati (104, LCO, LCF) e tarati (105) separatamente quando monta macine coniche.