IT201800010150A1

IT201800010150A1 - Macchina per caffè espresso con regolazione della pressione di erogazione e metodo di regolazione della pressione di erogazione di una macchina per caffè espresso

Info

Publication number: IT201800010150A1
Application number: IT102018000010150A
Authority: IT
Inventors: Pietra Stefano Della; Riccardo Gatti
Original assignee: La Marzocco Srl
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2020-05-08
Also published as: CN112996420A; WO2020094794A1; EP3876799B1; JP2022511668A; JP2024038240A; CA3114673A1; KR20210087443A; EP3876799A1; CN112996420B; EP3876799C0; US20220007875A1; AU2019374978A1

Description

DESCRIZIONE

Della Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal Titolo:

“Macchina per caffè espresso con regolazione della pressione di erogazione e metodo di regolazione della pressione di erogazione di una macchina per caffè espresso”

SETTORE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda in generale il settore delle macchine per la preparazione di bevande. Più in particolare riguarda una macchina per caffè espresso (o altra bevanda) dotata di un sistema di regolazione della pressione di erogazione durante la preparazione della bevanda. La presente invenzione riguarda anche un metodo per regolare la pressione di erogazione di una macchina per caffè espresso.

STATO DELLA TECNICA

Come è noto, un caffè può essere ottenuto mediante un processo di infusione o di percolazione. Nel processo di percolazione avviene un passaggio di un liquido attraverso un corpo poroso. La percolazione sfrutta un processo dinamico, dove il liquido attraversa un setto poroso, mentre l’infusione si basa di un processo statico. Il caffè espresso rappresenta un sistema di estrazione per percolazione forzata a seguito dell’incremento della pressione dell’acqua.

EP 2490 580 riguarda una macchina per la preparazione di caffè o simile. La macchina comprende uno o più gruppi operativi, ciascuno dei quali comprende almeno una caldaia, una pompa, una unità di riscaldamento, una unità di estrazione degli aromi e di erogazione dell’infuso di caffè espresso con i relativi condotti. Ciascun gruppo è dotato di un sistema di controllo e regolazione di parametri di produzione del caffè espresso. Secondo una forma di realizzazione, la macchina comprende mezzi per la modulazione della pressione di estrazione dell’infuso di caffè espresso. Secondo una forma di realizzazione, la macchina comprende mezzi per la regolazione della temperatura di estrazione dell’infuso di caffè espresso. Secondo una forma di realizzazione, la macchina comprende un’unità di controllo in cui sono memorizzati profili di pressione diversi richiamabili dall’operatore.

EP 2 701 563 riguarda un dispositivo di pesatura per una macchina per caffè espresso ed una macchina per caffè espresso che incorpora tale dispositivo.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

La macchina descritta in EP 2 490 580 consente di far attraversare un pannello di polvere di caffè da acqua ad una predeterminata pressione. La predeterminata pressione può essere costante nel tempo ma tipicamente varia nel tempo secondo un determinato profilo. A sua volta, il profilo di pressione di erogazione in funzione del tempo può essere scelto tra una pluralità di profili di pressione memorizzati (in fabbrica o dallutilizzatore della macchina).

La soluzione di EP 2 490 580 è molto vantaggiosa in quanto consente di applicare pressioni diverse a seconda, ad esempio, della miscela di caffè utilizzata, della granulometria di macinazione, del grado di compattazione del pannello di caffè o di altre considerazioni. Come è noto, la pressione di erogazione influisce sulle qualità organolettiche.

Quindi, sfruttando gli insegnamenti di EP 2 490 580 è possibile generare un profilo di pressione nel tempo per cui la macchina farà attraversare il pannello di caffè da acqua in pressione.

Tuttavia, la Richiedente ha notato che, adottando profili di pressione/tempo, si trascura il controllo della quantità di fluido che lo attraversa. Analogamente alla variazione della pressione nel tempo, anche la quantità di acqua (rispetto alla quantità di polvere di caffè) influisce sulle qualità organolettiche del caffè espresso.

Pertanto, la Richiedente ritiene che lo stato deH'arte attuale non permetta di replicare le stesse caratteristiche organolettiche dell’infuso (caffè espresso) poiché non viene tenuto in considerazione il rapporto esistente tra la pressione e il rapporto soluto/solvente che lo compongono.

La Richiedente si è posta l’obiettivo di fornire una macchina per caffè espresso (o altra bevanda) che sia in grado di preparare un caffè espresso utilizzando parametri impostati da un utente. L’obiettivo principale della nuova macchina è quello di permettere (tipicamente al barista) di generare e/o riprodurre profili di pressione strettamente correlati alla variazione della massa o del volume di fluido utilizzato.

Secondo la presente invenzione, viene fornita una macchina per caffè espresso che è in grado di correlare, anche in maniera continua, una massa/volume ad una determinata pressione.

In questo modo l’utilizzatore è in grado di far variare con certezza le quantità di masse/volumi estratti a pressioni diverse essendo quindi in grado di esaltare in maniera precisa e ripetibile le qualità organolettiche da lui selezionate del pannello di caffè.

Secondo un primo aspetto, la presente invenzione fornisce una macchina per caffè espresso comprendente almeno un gruppo erogatore atto ad erogare una dose di caffè espresso, la macchina comprendendo:

un sensore di pressione posizionato presso il gruppo erogatore ed atto a fornire valori di una pressione di erogazione in corrispondenza del gruppo erogatore;

un dispositivo di misura atto a fornire valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore; e

un'unità di controllo configurata per ricevere detti valori di detta pressione di erogazione da detto sensore di pressione e detti valori indicativi di detta quantità di liquido da detto dispositivo di misura, in cui detta unità di controllo è configurata per, utilizzando detti valori di detta pressione di erogazione ricevuti da detto sensore di pressione e detti valori indicativi di detta quantità di liquido ricevuti da detto dispositivo di misura, controllare detta pressione di erogazione secondo un profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.

Secondo prime forme di realizzazione, i valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore comprendono valori correlati a o corrispondenti ad una massa di liquido all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore.

Secondo una variante di queste forme di realizzazione, il dispositivo di misura comprende un dispositivo di pesatura configurato per misurare una massa di liquido all’uscita del gruppo erogatore ed i valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore comprendono valori di massa di liquido all'uscita del gruppo erogatore.

Secondo altre forme di realizzazione, i valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all’uscita del gruppo erogatore comprendono valori correlati a o corrispondenti ad un volume di liquido all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore.

Secondo una variante di queste forme di realizzazione, il dispositivo di misura comprende un flussometro configurato per misurare un volume di liquido all'ingresso del gruppo erogatore ed i valori indicativi di una quantità di liquido all’ingresso o all'uscita del gruppo erogatore comprendono valori di volume di liquido all'ingresso del gruppo erogatore.

Preferibilmente, l'unità di controllo è configurata per, data una quantità totale di liquido da fornire all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore durante un ciclo di erogazione:

suddividere la quantità totale di liquido in N porzioni; e

durante l'erogazione di ciascuna delle N porzioni, mantenere la pressione di erogazione ad un rispettivo valore sostanzialmente costante, il rispettivo valore sostanzialmente costante essendo determinato in base al profilo di pressione di erogazione in funzione della quantità di liquido.

Preferibilmente, l'unità di controllo è configurata per, durante il ciclo di erogazione:

ottenere periodicamente i valori indicativi della quantità di liquido dal dispositivo di misura; e

quando, in base ai valori indicativi della quantità di liquido periodicamente ottenuti, determina che l'erogazione di una delle N porzioni è terminata, portare la pressione di erogazione dal rispettivo valore sostanzialmente costante ad un ulteriore valore sostanzialmente costante associato alla porzione successiva.

Preferibilmente, l'unità di controllo è configurata per:

ottenere periodicamente i valori di pressione di erogazione dal sensore di pressione; e

con un meccanismo di retroazione, aggiustare la portata dell'acqua fornita al gruppo erogatore in modo da mantenere la pressione di erogazione al valore sostanzialmente costante.

Preferibilmente, l'unità di controllo è fornita di una memoria atta a memorizzare il profilo di pressione di erogazione in funzione della quantità di liquido.

Preferibilmente, la macchina comprende mezzi di inserimento dati per il caricamento nella memoria dei profilo di pressione di erogazione in funzione della quantità di liquido.

Secondo una variante, la memoria memorizza il profilo nella forma di un insieme discreto di N campioni, N essendo maggiore di o uguale a 2, ciascun campione comprendendo un rispettivo campione di quantità di liquido ed un rispettivo valore di pressione associato ad esso secondo il profilo di pressione di erogazione in funzione della quantità di liquido..

Secondo un secondo aspetto, la presente invenzione fornisce un metodo per per regolare la pressione di erogazione di una macchina per caffè espresso comprendente almeno un gruppo erogatore atto ad erogare una dose di caffè espresso, il metodo comprendendo:

misurare valori di una pressione di erogazione in corrispondenza del gruppo erogatore;

misurare valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita del gruppo erogatore; e

utilizzando i valori della pressione di erogazione e i valori indicativi della quantità di liquido, controllare la pressione di erogazione secondo un profilo di pressione di erogazione in funzione della quantità di liquido.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione diverrà completamente chiara dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, da leggersi con riferimento ai disegni acclusi, in cui,

- la Figura 1 è una vista in assonometria di una macchina per caffè espresso esemplificativa in cui può essere incorporata la presente invenzione;

- la Figura 2 è una prima forma di realizzazione di uno schema di circuito idraulico di una macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione;

- la Figura 3 è una seconda forma di realizzazione di uno schema di circuito idraulico di una macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione;

- la Figura 4 è una vista in sezione della caldaia caffè, del gruppo erogatore del portaf iltro;

- la Figura 5 è un diagramma a blocchi che mostra i collegamenti elettrici presenti tra alcuni componenti della macchina per caffè espresso secondo forme di realizzazione della presente invenzione;

- le Figure 6a-6d mostrano profili di pressione esemplificativi in funzione della massa di liquido erogato nella tazzina;

- la Figura 7 è un diagramma di flusso del funzionamento della macchina per caffè espresso secondo una prima modalità operativa;

- le Figure 8a-8 mostrano profili di pressione esemplificativi in funzione del volume di liquido erogato; e

- la Figura 9 è un diagramma di flusso del funzionamento della macchina per caffè espresso secondo una seconda modalità operativa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La descrizione che segue è, solo per comodità, riferita in particolare ad una macchina per caffè espresso ma la presente invenzione non è limitata a tali macchine ed è applicabile a macchine per l’erogazione di altre bevande. Ad esempio, al posto di polvere di caffè, si può usare polvere di orzo o di altro cereale. Pertanto, l’espressione “macchina per caffè espresso” deve essere intesa come comprendente anche macchine per la preparazione di altre bevande, purché tramite percolazione forzata (con acqua in pressione). Analogamente, l’espressione “caffè espresso” deve essere intesa con un significato più ampio, corrispondente al prodotto (caffè, orzo o altro cereale) usato per la preparazione della bevanda, sempre tramite percolazione forzata (con acqua in pressione).

La macchina alla quale si applica la presente invenzione può anche essere una macchina del tipo a leva o a pistone. Come ulteriore alternativa, la presente invenzione può anche essere applicata ad una macchina del tipo modulare, ad esempio del tipo descritto in EP 2789276.

La Figura 1 mostra, a titolo meramente esemplificativo, una macchina per caffè espresso, identificata complessivamente con il numero di riferimento 1000. La macchina 1000 comprende un corpo macchina 1001 sostanzialmente chiuso entro il quale sono alloggiati i principali componenti della macchina, alcuni dei quali verranno descritti nel seguito. Superiormente, preferibilmente, la macchina 1000 comprende un piano 1002 per appoggiare le tazzine. Può essere anche prevista una resistenza elettrica (non mostrata) o altro sistema di riscaldamento per riscaldare le tazze sul piano 1002.

La macchina 1000 comprende almeno un gruppo erogatore 1003 per erogare caffè espresso. Preferibilmente, la macchina 1000 comprende più gruppi erogatori 1003, ad esempio tre come la macchina esemplificativa della Figura 1. Potrebbero essere anche due, quattro o più. Al di sotto dei gruppi erogatori 1003 è preferibilmente presente una vasca di gocciolamento 1004, preferibilmente parzialmente chiusa superiormente da una griglia 1005. Tipicamente, le tazzine di caffè vengono appoggiate sulla griglia 1005 durante l’erogazione del caffè espresso.

Ad ogni gruppo erogatore 1003 è collegabile, in modo rimuovibile, un portafiltro per supportare un filtro per un pannello di polvere di caffè.

La macchina 1000 può comprendere uno o più display 1010 e pulsanti, ad esempio per accendere/spegnere la macchina e/o per iniziare/terminare l’erogazione.

La macchina 1000 illustrata in Figura 1 comprende anche, per ogni gruppo erogatore 1003, una leva 1112 per avviare/terminare l’erogazione del caffè espresso e/o per modificare la pressione di erogazione durante l'erogazione del caffè espresso.

Prima di descrivere in dettaglio lo schema idraulico delle Figure 2 e 3, vengono riportati qui di seguito i vari numeri di riferimento adottati con la descrizione breve del singolo componente.

1 CALDAIA CAFFE'

10 POMPA

11 VALVOLA DI ESPANSIONE

12 VALVOLA DI NON RITORNO

13 VALVOLA DI MISCELAZIONE PRERISCALDATORE

14 CALDAIA VAPORE

15 VALVOLA DI DECOMPRESSIONE

16 FLUSSOMETRO (CONTATORE VOLUMETRICO)

18 RUBINETTO A SFERA

19 ELETTROVALVOLA VAPORE

20 LANCIA VAPORE

21 VALVOLA MISCELAZIONE ACQUA CALDA

22 ELETTROVALVOLA RIEMPIMENTO CALDAIA VAPORE

23 LANCIA ACQUA CALDA

24 SENSORE DI PRESSIONE

25 MANOMETRO CALDAIA VAPORE

26 POZZETTO DI SCARICO

27 POMPA AD INGRANAGGI

28 VALVOLA DI SICUREZZA

29 DISPOSITIVO DI PESATURA

Preferibilmente, il flussometro 16 è posizionato lungo il circuito idraulico che collega la pompa 10 al gruppo erogatore 1003, così da fornire una misura del volume di acqua erogata al gruppo di erogazione 1003.

Preferibilmente, il sensore di pressione 24 è posizionato in corrispondenza del gruppo di erogazione 1003, così da fornire una misura della pressione di erogazione della bevanda da parte del gruppo di erogazione 1003.

Preferibilmente, il dispositivo di pesatura 29 è posizionato al di sotto del gruppo di erogazione 1003, in modo da fornire una misura del peso o massa del liquido erogato dal gruppo erogatore 1003. A questo scopo, il dispositivo di pesatura 29 preferibilmente comprende una piattaforma di pesatura atta a supportare una tazzina o un recipiente destinato a raccogliere il liquido erogato dal gruppo erogatore 1003. Il dispositivo di pesatura 29 comprende altresì una cella di carico cooperante con la piattaforma di pesatura, atta a misurare il peso del liquido erogato nella tazzina o recipiente supportato dalla piattaforma di pesatura. La cella di carico può essere situata direttamente al di sotto della piattaforma di pesatura (come schematicamente mostrato nella Figura 3), oppure può essere collegata ad essa attraverso un collegamento meccanico comprendente uno o più bracci e/o staffe.

Allo scopo di consentire il posizionamento dei dispositivo di pesatura 29 al di sotto del gruppo di erogazione 1003, la griglia 1005 preferibilmente presenta un'apertura di forma corrispondente a quella della piattaforma di pesatura (tipicamente rettangolare). La piattaforma di pesatura è preferibilmente posizionata sotto il gruppo di erogazione 1003 in modo da risultare allineata alla griglia 1005. Se la cella di carico è direttamente al di sotto della piattaforma di pesatura, in questo modo l'intero dispositivo di pesatura 29 risulta sostanzialmente posizionato nella vasca di gocciolamento 1004. In alternativa, il summenzionato collegamento meccanico tra piattaforma di pesatura e cella di carico può consentire di posizionare la sola piattaforma di pesatura in corrispondenza della vasca di gocciolamento 1004 e di posizionare invece la cella di carico in una posizione diversa, ad esempio all'interno del corpo macchina 1001.

Nelle Figure 2 e 3 è stata adottata la convenzione secondo la quale il flusso di acqua fredda è indicato graficamente con una linea “tratto lungo -singolo tratto breve - tratto lungo”; il flusso di acqua calda è indicato graficamente con una linea continua, il flusso di vapore è indicato graficamente con una linea tratteggiata e, infine, il flusso di acqua di scarico è indicato graficamente con una linea “tratto lungo - doppio tratto breve -tratto lungo”.

Brevemente, nello schema esemplificativo della Figura 2, l’acqua fredda dall'acquedotto (o da una qualsiasi altra sorgente) viene alimentata alla pompa 10. La pompa 10 alimenta l'acqua alla caldaia vapore 14, preferibilmente passando per la valvola di non ritorno 12 e la valvola 13 di miscelazione preriscaldatore.

Preferibilmente, la lancia vapore 20 è collegata alla caldaia vapore 14 per erogare vapore per, ad esempio, schiumare il latte per fare un cappuccino.

Preferibilmente, la caldaia vapore 14 è collegata fluidicamente con la lancia acqua calda 23 per erogare acqua calda per la preparazione di infusi (the o tisane, ad esempio).

Preferibilmente, come mostrato in Figura 4, l’acqua dalla caldaia caffè 1 viene portata al gruppo erogatore 1003 tramite un’elettrovalvola di infusione 9 ed un tubo 6 di acqua di infusione. In particolare, l’acqua dal tubo 6 arriva preferibilmente ad una doccetta 4 con la quale viene distribuita sostanzialmente uniformemente su un pannello di polvere di caffè contenuto in un filtro 7 supportato dal portafiltro 8. Il pannello di polvere di caffè comprende caffè macinato pressato dal barista prima di agganciare il portafiltro alla parte inferiore del gruppo erogatore 1003.

Preferibilmente, l'elettrovalvola di infusione 9 è una valvola a tre vie. L’elettrovalvola di infusione 9 comprende una prima via per prelevare acqua di infusione dalla caldaia caffè 1, una seconda via connessa al tubo 6 di erogazione di acqua di infusione ed una terza via per collegare la zona di infusione allo scarico.

Il tubo 6 di erogazione di acqua di infusione è preferibilmente in comunicazione di fluido con una vite diffusore 3 e con la doccetta 4.

In uso, quando un utilizzatore desidera preparare un caffè espresso, preme un tasto (o avvia in altro modo il processo di estrazione). L’acqua di infusione viene prelevata tramite il tubo di prelievo dell’elettrovalvola di infusione 9 della caldaia caffè 1 e viene diretta verso il pannello di caffè tramite il tubo 6 di erogazione dell’acqua di infusione. L’acqua in pressione inizia a fluire nel tubo 6 di erogazione dell’acqua di infusione fino a riempirlo completamente. Successivamente, l’acqua calda in pressione fluisce fino allo spazio vuoto al di sopra del pannello di caffè.

Con l’espressione "spazio vuoto al di sopra del pannello di polvere di caffè” (o analoghe espressioni) si intenderà nella presente descrizione e nelle rivendicazioni uno spazio (o volume) che, prima di iniziare la preparazione di un caffè espresso, non è riempito di acqua ed è delimitato inferiormente dal pannello di polvere di caffè e superiormente dalla caldaia caffè. Tipicamente, tale spazio vuoto comprende una camera di preinfusione, una elettrovalvola di infusione ed un tubo di erogazione di acqua di infusione. Con il termine camera di preinfusione si intenderà una camera delimitata inferiormente dalla superficie superiore del pannello di caffè, lateralmente dalla porzione superiore della parete laterale del filtro che contiene il pannello di caffè e, superiormente, dalla superficie inferiore del gruppo erogatore. Nel seguito tale spazio vuoto verrà indicato con la lettera V.

La macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione è in grado di erogare caffè ad una pressione che è funzione di un valore di quantità di liquido misurato. Il valore di quantità di liquido può essere un valore correlato (o corrispondente) ad un volume di liquido o ad una massa di liquido. Ad esempio può essere un valore di volume di acqua (eventualmente misurato o stimato attraverso un contatore volumetrico). Tipicamente, l’acqua può essere quella in uscita dall'elettrovalvola di infusione 9 o quella della bevanda, raccolta nella tazzina o in qualsiasi altro contenitore. In alternativa può essere un valore di massa (o peso) della bevanda raccolta nella tazzina o in qualsiasi altro contenitore.

A questo scopo, la macchina per caffè espresso 1000 è preferibilmente fornita di un’unità di controllo (non mostrata nelle Figure 1 e 2).

Come schematicamente mostrato nella Figura 5, l'unità di controllo (indicata con il numero di riferimento 30) preferibilmente comprende un processore 31 ed una memoria 32 nella quale è memorizzato un software di controllo della pressione, eseguibile da parte del processore 31.

L'unità di controllo 30 è preferibilmente collegata elettricamente al sensore di pressione 24 e ad almeno uno tra il flussometro 16 e il dispositivo di pesatura 29. L'unità di controllo 30 è, preferibilmente, altresì collegata elettricamente all’elettrovalvola 9 e/o alla pompa 10.

La macchina per caffè espresso 1000 preferibilmente comprende anche un'interfaccia utente 33, ad esempio un display con pulsanti o un touchscreen, anch'essa connessa all'unità di controllo 30.

I collegamenti elettrici tra l'unità di controllo 30 e il flussometro 16, il sensore di pressione 24, il dispositivo di pesatura 29, l'elettrovalvola 9, la pompa 10 e l'interfaccia utente 33 sono preferibilmente cablati. In alternativa, uno o più di questi collegamenti possono essere di tipo wireless. Ad esempio, l'uno o più collegamenti di tipo wireless possono essere realizzati con tecnologia Bluetooth.

Preferibilmente, l'unità di controllo 30 è programmata per regolare la pressione di erogazione durante ciascun ciclo di erogazione, in modo che tale pressione segua:

(i) un predeterminato profilo di pressione in funzione della massa del liquido erogato nella tazzina come misurato dal dispositivo dì pesatura 29 (prima modalità operativa) oppure

(ii) un predeterminato profilo di pressione in funzione del volume di acqua erogato al gruppo erogatore come misurato dal flussometro 16 (seconda modalità operativa).

Con riferimento alla prima modalità operativa, le Figure 6a-6d mostrano quattro profili esemplificativi di pressione in funzione della massa di liquido erogato nella tazzina. Nei grafici, i valori di massa mostrati sono normalizzati rispetto alla massa totale erogata.

Secondo il primo profilo esemplificativo mostrato nella Figura 6a, la pressione è decrescente all'aumentare della massa. Secondo il secondo profilo esemplificativo mostrato nella Figura 6b, la pressione è inizialmente crescente all'aumentare della massa e, raggiunto un valore massimo, torna a decrescere. Secondo il terzo profilo esemplificativo mostrato nella Figura 6c, la pressione è sostanzialmente costante al variare della massa. Secondo il quarto profilo esemplificativo mostrato nella Figura 6d, la pressione è inizialmente crescente all'aumentare della massa, raggiunge un valore massimo e poi decresce leggermente, fino ad assestarsi su un valore sostanzialmente costante. Questi diversi profili di pressione danno luogo a bevande con caratteristiche differenti. Sta all'esperienza e alla sensibilità del barista decidere quale sia il profilo di pressione più adatto nel caso specifico.

Per consentire all'unità di controllo 30 di regolare in modo automatico la pressione di erogazione durante ciascun ciclo di erogazione secondo un qualsiasi profilo di pressione desiderato (ad esempio uno di quelli esemplificativi mostrati nelle Figure 6a-6b), preferibilmente il profilo di pressione da riprodurre viene campionato, identificando su di esso un insieme discreto di N campioni di massa m1, m2, ... mN (N uguale a o maggiore di 2). La frequenza di campionamento (e quindi il numero N di campioni) è scelta in modo da non sotto-campionare il profilo da riprodurre. Più il profilo è complesso, dunque, maggiori saranno la frequenza di campionamento e il numero N di campioni. Ad esempio, nel caso del profilo constante della Figura 6c, N=2 campioni sono sufficienti, mentre nel caso di un profilo complesso come quello della Figura 6d sono necessari N=8 campioni. Per i profili delle Figure 6a e 6b, di complessità intermedia, N può essere uguale a 4 o 5, a seconda dall'accuratezza con la quale si desidera riprodurre il profilo di pressione.

A ciascun campione m1, m2, ... mN corrisponde sul profilo desiderato un rispettivo valore di pressione p1, p2, ... pN.

Le coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN) sono preferibilmente caricate nell'unità di elaborazione 30, ad esempio nella sua memoria 32. Tale operazione di caricamento può avvenire ad esempio tramite un'interfaccia di input/output dati presente nella macchina 1000 (ad esempio, una porta USB). L'operazione di caricamento dati può quindi essere eseguita dall'utilizzatore della macchina 1000 inserendo nella porta USB della macchina 1000 una chiavetta USB con le coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN) memorizzate su di essa. L'operazione di trasferimento della coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN) dalla chiavetta USB alla memoria 32 può quindi avvenire in modo automatico, oppure essere gestita dall’utiiizzatore tramite un'apposita funzione di gestione dei profili di pressione implementata dall'interfaccia utente 33.

In alternativa, la suddetta operazione di caricamento può essere svolta in altro modo, ad esempio:

- erogando una dose campione con un profilo di pressione desiderato controllato manualmente dal barista. Secondo questa modalità, il profilo di pressione utilizzato dal barista per erogare la dose campione viene memorizzato dall'unità di elaborazione 30, in modo da poter essere riprodotto in modo automatico alle erogazioni successive;

- memorizzando il profilo di pressione direttamente a bordo macchina (ad esempio indicando espressamente i valori delle coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN) desiderati) tramite un'apposita funzione implementata dall'interfaccia utente; oppure

- memorizzando il profilo di pressione tramite una app per smartphone e/o tablet (ad esempio indicando espressamente i valori delle coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN) desiderati). La app successivamente può inviare il profilo alla macchina per caffè espresso, ad esempio tramite un collegamento wireless.

Si assuma che il barista desideri effettuare un ciclo di erogazione utilizzando il profilo di pressione corrispondente alle coppie (m1; p1), (m2;p2), ... (mN; pN), e che al termine del ciclo di erogazione desideri ottenere una certa massa totale Mtot di liquido erogato nella tazzina. La selezione del profilo può ad esempio avvenire attraverso un'apposita funzione di selezione dei profili di pressione implementata dall'interfaccia utente 33. Anche la selezione della massa totale Mtot può avvenire attraverso l'interfaccia utente 33.

Una volta ricevuta la selezione di massa totale Mtot e profilo di pressione da parte del barista, l'unità di controllo 30 preferibilmente scala i valori dei campioni m1, m2, ... mN corrispondenti al profilo selezionato in base alla massa totale desiderata Mtot. In particolare, l’unità di controllo 30 preferibilmente moltiplica tutti i valori dei campioni m1, m2, ... mN per uno stesso fattore di scala uguale a Mtot/mN, ottenendo così N valori di massa M1, M2, ... MN. In questo modo, l'ultimo valore di massa MN è uguale alla massa totale desiderata Mtot.

Con riferimento ora al diagramma di flusso della Figura 7, quando il ciclo di erogazione ha inizio (fase 71), l'unità di controllo 30 preferibilmente controlla l'erogazione in modo che la pressione di erogazione sia uguale al valore di pressione p1 corrispondente al primo valore di massa M1 (fase 72). A questo scopo, l'unità di controllo 30 preferibilmente riceve periodicamente (ad esempio, ogni 0,1 s) il valore della massa di liquido erogato nella tazzina come misurato dal dispositivo di pesatura 29.

Nel contempo, l'unità di controllo 30 riceve periodicamente anche il valore della pressione di erogazione misurata dal sensore di pressione 24. In particolare, l'unità di controllo 30 preferibilmente richiede al sensore di pressione 24 di rilevare la pressione di erogazione e di fornirgliela al rilevamento di ogni aumento della massa erogata di una predeterminata quantità, ad esempio di 0,5 g. Quindi, con un meccanismo di retroazione, l'unità di controllo 30 preferibilmente aggiusta la portata dell'acqua fornita al gruppo erogatore (ad esempio agendo sull'elettrovalvola 9, oppure direttamente sulla portata della pompa 10) in modo da mantenere la pressione di erogazione al valore di pressione p1.

Fintantoché, sulla base dei valori di massa ricevuti, l'unità di controllo 30 determina che la massa del liquido erogato nella tazzina è minore del primo valore di massa M1 (fase 73), l'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione p1.

Quando invece determina che la massa del liquido erogato nella tazzina ha raggiunto il primo valore di massa M1, l'unità di controllo 30 preferibilmente controlla l'erogazione in modo da portare la pressione di erogazione dal valore di pressione p1 al valore di pressione p2 corrispondente al secondo valore di massa M2 (fase 74). Anche in questo caso, l’unità di controllo 30 preferibilmente fa in modo che la pressione di erogazione passi da p1 a p2 e si mantenga costantemente uguale a quest'ultimo valore utilizzando un meccanismo di retroazione analogo a quanto descritto sopra.

Fintantoché, sulla base dei valori di massa ricevuti dal dispositivo di pesatura 29, l'unità di controllo 30 determina che la massa del liquido erogato nella tazzina è minore del secondo valore di massa M2 (fase 75), l'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione p2.

Il funzionamento dell'unità di controllo 30 si ripete in modo ciclico fino a quando l'unità di controllo 30 porta la pressione di erogazione al valore di pressione pN corrispondente all'ultimo valore di massa MN (fase 76). L'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione pN fintantoché, sulla base dei valori di massa ricevuti dal dispositivo di pesatura 29, non determina che la massa del liquido erogato nella tazzina ha raggiunto l'ultimo valore di massa MN (fase 77) che, come detto sopra, è uguale alla massa totale desiderata Mtot.

Al raggiungimento di Mtot, l'unità di controllo 30 quindi pone fine automaticamente al ciclo di erogazione (fase 78).

Al termine del ciclo di erogazione, dunque, il barista ha ottenuto la massa di liquido erogato desiderata Mtot come la somma delle masse M1, M2, ... MN, ciascuna delle quali è stata erogata con la rispettiva pressione di erogazione p1, p2, ... pN determinata in base al profilo di pressione desiderato.

Se il barista desidera variare la massa totale Mtot, tale variazione comporterà uno scalamento dei valori dei campioni m1, m2, ...mN secondo un diverso fattore di scala, cosa che vantaggiosamente permetterà, tramite l’esecuzione dell'algoritmo di Figura 7, di riprodurre il medesimo profilo di pressione e di ottenere alla fine del ciclo di erogazione il nuovo valore di massa totale Mtot desiderato. In questo modo, si ottiene un'elevata riproducibilità dei parametri di erogazione, cosa che - in combinazione con la possibilità di scegliere il profilo di pressione desiderato - consente al barista di ottenere in modo preciso e ripetibile bevande dalle qualità organolettiche desiderate.

Come menzionato sopra, secondo una seconda modalità operativa, l'unità di controllo 30 è programmata per regolare la pressione di erogazione durante ciascun ciclo di erogazione, in modo che tale pressione segua un predeterminato profilo di pressione in funzione del volume di acqua erogato al gruppo erogatore come misurato dal flussometro 16.

In questo caso, si possono utilizzare ad esempio dei profili di pressione in funzione del volume simili a quelli mostrati nelle Figure 6a-6d, ossia un profilo decrescente (Figura 8a), un profilo inizialmente crescente e poi decrescente (Figura 8b), un profilo costante (Figura 8c) o un profilo dall'andamento più complesso (Figura 8d). Anche in questo caso, sarà il barista a scegliere quale utilizzare, in base alla sua esperienza ed alla sua sensibilità.

Anche in questo caso, per consentire all'unità di controllo 30 di regolare in modo automatico la pressione di erogazione durante ciascun ciclo di erogazione secondo un qualsiasi profilo di pressione desiderato (ad esempio uno di quelli esemplificativi mostrati nelle Figure 8a-8b), preferibilmente il profilo di pressione da riprodurre viene campionato, identificando su di esso un insieme discreto di N campioni di volume v1, v2, ... vN, ai quali corrispondono rispettivi valori di pressione p1, p2, ... pN. Anche in questo caso, il numero N di campioni è scelto in modo da non sotto-campionare il profilo da riprodurre, pertanto dipende dalla complessità del profilo e dall'accuratezza con la quale si desidera riprodurlo.

L'operazione di caricamento delle coppie (v1; p1), (v2;p2), ... (vN; pN) nell'unità di elaborazione 30 può avvenire come descritto sopra in merito alla prima modalità operativa. Tuttavia, secondo questa seconda modalità operativa, il barista seleziona il volume totale Vtot da erogare, e non la massa totale Mtot. Anche la selezione del volume totale Vtot può avvenire attraverso l'interfaccia utente 33.

Una volta ricevuta la selezione di volume totale Vtot e profilo dì pressione da parte del barista, l'unità di controllo 30 preferibilmente scala i valori dei campioni v1, v2, ... vN corrispondenti al profilo selezionato, moltiplicandoli tutti per uno stesso fattore di scala uguale a Vtot/vN, ottenendo così N valori di volume V1, V2, ... VN con VN=Vtot.

Il funzionamento dell'unità di controllo 30 durante un ciclo di erogazione secondo la seconda modalità operativa è mostrato nella Figura 9.

Quando il ciclo di erogazione ha inizio (fase 91), l'unità di controllo 30 preferibilmente controlla l'erogazione in modo che la pressione di erogazione sia uguale al valore di pressione p1 corrispondente al primo valore di volume V1 (fase 92). A questo scopo, l’unità di controllo 30 preferibilmente riceve periodicamente (ad esempio, ogni 0,1 s) il valore del volume di acqua erogata al gruppo erogatore come misurato dal flussometro 16.

Nel contempo, l'unità di controllo 30 riceve periodicamente anche il valore della pressione di erogazione misurata dal sensore di pressione 24. In particolare, l'unità di controllo 30 preferibilmente richiede al sensore di pressione 24 di rilevare la pressione di erogazione e di fornirgliela al rilevamento di ogni aumento del volume di acqua di una predeterminata quantità, ad esempio di 0,5 ml. Quindi, con un meccanismo di retroazione, l'unità di controllo 30 preferibilmente aggiusta la portata dell'acqua fornita al gruppo erogatore (ad esempio agendo sull'elettrovalvola 9, oppure direttamente sulla portata della pompa 10) in modo da mantenere la pressione di erogazione al valore di pressione p1.

Fintantoché, sulla base dei valori di volume ricevuti, l'unità di controllo 30 determina che il volume di acqua erogata al gruppo erogatore è minore del primo valore di volume V1 (fase 93), l'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione p1.

Quando invece determina che il volume di acqua erogata al gruppo erogatore ha raggiunto il primo valore di volume V1, l'unità di controllo 30 preferibilmente controlla l'erogazione in modo da portare la pressione di erogazione dal valore di pressione p1 al valore di pressione p2 corrispondente al secondo valore di volume V2 (fase 94). Anche in questo caso, l'unità di controllo 30 preferibilmente fa in modo che la pressione di erogazione passi da p1 a p2 e si mantenga costantemente uguale a quest'ultimo valore utilizzando un meccanismo di retroazione analogo a quanto descritto sopra.

Fintantoché, sulla base dei valori di volume ricevuti dal flussometro 16, l'unità di controllo 30 determina che il volume di acqua erogata al gruppo erogatore è minore del secondo valore di volume V2 (fase 95), l'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione p2.

Il funzionamento dell'unità di controllo 30 si ripete in modo ciclico fino a quando l'unità di controllo 30 porta la pressione di erogazione al valore di pressione pN corrispondente all'ultimo valore di volume VN (fase 96). L'unità di controllo 30 preferibilmente mantiene la pressione di erogazione al valore di pressione pN fintantoché, sulla base dei valori di volume ricevuti dal flussometro 16, non determina che il volume di acqua erogata al gruppo erogatore ha raggiunto l'ultimo valore di volume VN (fase 97) che, come detto sopra, è uguale al volume totale desiderato Vtot.

Al raggiungimento di Vtot, l'unità di controllo 30 quindi pone fine automaticamente al ciclo di erogazione (fase 98).

Al termine del ciclo di erogazione, dunque, il barista ha ottenuto il volume di liquido erogato desiderato Vtot come la somma dei volumi V1, V2, ... VN, ciascuno dei quali è stato erogato con la rispettiva pressione di erogazione p1, p2, ... pN determinata in base al profilo di pressione desiderato.

Se il barista desidera variare il volume totale Vtot, tale variazione comporterà uno scalamento dei valori dei campioni v1, v2, ...vN secondo un diverso fattore di scala, cosa che vantaggiosamente permetterà, tramite l'esecuzione dell'algoritmo di Figura 9, di riprodurre il medesimo profilo di pressione e di ottenere alla fine del ciclo di erogazione il nuovo valore di volume totale Vtot desiderato.

Anche secondo questa seconda modalità operativa, dunque, si ottiene un'elevata riproducibilità dei parametri di erogazione, cosa che - in combinazione con la possibilità di scegliere il profilo di pressione desiderato -consente al barista di ottenere in modo preciso e ripetibile bevande dalle qualità organolettiche desiderate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per caffè espresso (1000) comprendente almeno un gruppo erogatore (1003) atto ad erogare una dose di caffè espresso, detta macchina (1000) comprendendo: un sensore di pressione (24) posizionato presso detto gruppo erogatore (1003) ed atto a fornire valori di una pressione di erogazione in corrispondenza di detto gruppo erogatore (1003); un dispositivo di misura (16, 29) atto a fornire valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003); e un'unità di controllo (30) configurata per ricevere detti valori di detta pressione di erogazione da detto sensore di pressione e detti valori indicativi di detta quantità di liquido da detto dispositivo di misura (16, 29), in cui detta unità di controllo (30) è configurata per, utilizzando detti valori di detta pressione di erogazione ricevuti da detto sensore di pressione (24) e detti valori indicativi di detta quantità di liquido ricevuti da detto dispositivo di misura (16, 29), controllare detta pressione di erogazione secondo un profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all’uscita di detto gruppo erogatore (1003) comprendono valori correlati a o corrispondenti ad una massa di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003).
3. Macchina secondo la rivendicazione 2, in cui detto dispositivo di misura (16, 29) comprende un dispositivo di pesatura (29) configurato per misurare una massa di liquido all'uscita di detto gruppo erogatore (1003) ed in cui detti valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003) comprendono valori di massa di liquido all'uscita di detto gruppo erogatore (1003).
4. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti valori indicativi di una quantità di liquido all’ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003) comprendono valori correlati a o corrispondenti ad un volume di liquido all’ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003).
5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui detto dispositivo di misura (16, 29) comprende un flussometro (16) configurato per misurare un volume di liquido all'ingresso di detto gruppo erogatore (1003) ed in cui detti valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003) comprendono valori di volume di liquido all'ingresso di detto gruppo erogatore (1003).
6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di controllo (30) è configurata per, data una quantità totale di liquido (Mtot) da fornire all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003) durante un ciclo di erogazione: suddividere detta quantità totale di liquido (Mtot) in N porzioni (M1, M2, ... MN); e durante l'erogazione di ciascuna di dette N porzioni (M1, M2, ... MN), mantenere detta pressione di erogazione ad un rispettivo valore sostanzialmente costante (p1, p2, ... PN), detto rispettivo valore sostanzialmente costante essendo determinato in base a detto profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.
7. Macchina secondo la rivendicazione 6, in cui detta unità di controllo (30) è configurata per, durante detto ciclo di erogazione: ottenere periodicamente detti valori indicativi di detta quantità di liquido da detto dispositivo di misura (16, 29) e quando, in base a detti valori indicativi di detta quantità di liquido periodicamente ottenuti, determina che l'erogazione di una di dette N porzioni (M1, M2, ... MN) è terminata, portare detta pressione di erogazione dal rispettivo valore sostanzialmente costante (p1 , p2, ... PN) ad un ulteriore valore sostanzialmente costante (p1, p2, ... PN) associato alla porzione successiva.
8. Macchina secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta unità di controllo (30) è configurata per: ottenere periodicamente detti valori di pressione di erogazione da detto sensore di pressione (24); e con un meccanismo di retroazione, aggiustare la portata dell'acqua fornita a detto gruppo erogatore (1003) in modo da mantenere la pressione di erogazione a detto valore sostanzialmente costante.
9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di controllo (30) è fornita di una memoria (32) atta a memorizzare detto profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.
10. Macchina secondo la rivendicazione 9, comprendente mezzi di inserimento dati per il caricamento in detta memoria (32) di detto profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.
11. Macchina secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui detta memoria (32) memorizza detto profilo nella forma di un insieme discreto di N campioni ((m1;p1), ... (mN;pN)), N essendo maggiore di o uguale a 2, ciascun campione ((m1;p1), ... (mN;pN)) comprendendo un rispettivo campione di quantità di liquido (m1, ... mN) ed un rispettivo valore di pressione (p1, ... pN) associato ad esso secondo detto profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido..
12. Metodo per regolare la pressione di erogazione di una macchina per caffè espresso (1000) comprendente almeno un gruppo erogatore (1003) atto ad erogare una dose di caffè espresso, detto metodo comprendendo: misurare valori di una pressione di erogazione in corrispondenza di detto gruppo erogatore (1003); misurare valori indicativi di una quantità di liquido all'ingresso o all'uscita di detto gruppo erogatore (1003); e utilizzando detti valori di detta pressione di erogazione e detti valori indicativi di detta quantità di liquido, controllare detta pressione di erogazione secondo un profilo di pressione di erogazione in funzione di detta quantità di liquido.