IT201900016097A1 - Caffettiera moka e relativo metodo di funzionamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“CAFFETTIERA MOKA E RELATIVO METODO DI FUNZIONAMENTO”

La presente invenzione è relativa ad una caffettiera moka ed al relativo metodo di funzionamento.

In particolare la presente invenzione concerne una caffettiera generalmente indicata con caffettiera moka del tipo comprendente: una caldaia per contenere acqua, un contenitore inferiore ad imbuto che è alloggiato nella caldaia e comprende a sua volta una camera di contenimento della miscela di caffè in polvere ed un condotto convogliatore di acqua che si estende nella caldaia lungo un asse di riferimento verticale per mettere comunicazione la caldaia con la camera.

La caffettiera moka comprende inoltre generalmente un filtro piastriforme inferiore che è disposto ortogonale all’asse di riferimento tra il bordo inferiore della camera di contenimento della miscela ed il condotto di alimentazione, ed un contenitore superiore che è accoppiato con la caldaia in modo tale da intrappolare nella stessa il contenitore inferiore. Il contenitore superiore è provvisto internamente di un vano recipiente per contenere il caffè liquido ed un camino centrale che si estende lungo l’asse di riferimento e delimita internamente un condotto di erogazione in comunicazione con la camera del contenitore inferiore e con il vano recipiente.

La caffettiera moka comprende inoltre ed un filtro piastriforme superiore che è disposto tra il contenitore superiore in corrispondenza dell’ingresso del camino e la caldaia in corrispondenza del bordo superiore del contenitore inferiore.

Il funzionamento della caffettiera moka sopra descritta è ampiamente noto e prevede essenzialmente di riscaldare l’acqua nella caldaia fino a portarla circa ad una temperatura di ebollizione. Durante questa fase di riscaldamento, la pressione nella caldaia aumenta progressivamente e spinge l’acqua calda lungo un percorso verticale che attraversa in sequenza il condotto convogliatore, la camera di contenimento della miscela di caffè dove avviene l’estrazione delle componenti del caffè da parte dell’acqua, ed il camino per poi depositarsi nel vano interno del contenitore superiore.

La Richiedente ha trovato che la pressione che si genera nella caldaia durante la fase di riscaldamento è tale da determinare un attraversamento della camera di contenimento della miscela di caffè in polvere da parte dell’acqua a partire da un instante iniziale in cui l’acqua ha una temperatura inferiore alla temperatura ottimale per l’estrazione delle sostanze aromatiche dal caffè, ossia quella di ebollizione.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una caffettiera moka, che sia in grado di far sì che l’attraversamento della camera di contenimento della miscela di caffè in polvere da parte dell’acqua riscaldata nella caldaia sottostante abbia inizio quando la temperatura di quest’ultima è prossima ai 100 gradi C° così da aumentare l’estrazione delle sostanze presenti nel caffè ed esaltare l’aromaticità della miscela di caffè liquido prodotta.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la Figura 1 è una vista schematica in sezione di una caffettiera moka, realizzata secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione;

- la Figura 2 è una vista schematica in sezione di una caffettiera moka, realizzata secondo una seconda forma realizzativa della presente invenzione;

- la Figura 3 è una vista schematica in sezione di una caffettiera moka, realizzata secondo una terza forma realizzativa della presente invenzione,

- la Figura 4 è un grafico degli andamenti della pressione e della temperatura dell’acqua durante il funzionamento di una caffettiera moka tradizionale e durante il funzionamento di una caffettiera moka realizzata secondo la presente invenzione.

La presente invenzione verrà ora descritta in dettaglio con riferimento alle Figure allegate per permettere ad una persona esperta di realizzarla ed utilizzarla. Varie modifiche alle forme di realizzazione descritte saranno immediatamente evidenti alle persone esperte ed i generici principi descritti possono essere applicati ad altre forme di realizzazione ed applicazioni senza per questo uscire dall’ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Pertanto, la presente invenzione non deve essere considerata limitata alle forme di realizzazione descritte ed illustrate, ma le si deve accordare il più ampio ambito protettivo conforme ai principi e alle caratteristiche qui descritte e rivendicate.

Con riferimento alle Figure da 1 a 3, con il numero 1 è indicato schematicamente nel suo complesso una caffettiera, in particolare una caffettiera moka comprendente una caldaia 2 per contenere acqua, ed un contenitore inferiore ad imbuto 3 che è alloggiato nella caldaia 2.

Il contenitore inferiore ad imbuto 3 comprende una camera 4 di contenimento della miscela di caffè in polvere, ed un condotto convogliatore 5 centrale che si estende nella caldaia 2 lungo un asse di riferimento A verticale.

Il condotto convogliatore 5 centrale è strutturato per mettere in comunicazione il vano interno della caldaia 2 con la camera 4 di contenimento della miscela di caffè in polvere così da alimentare a quest’ultima l’acqua riscaldata in pressione presente nella caldaia 2.

Il contenitore inferiore ad imbuto 3 comprende inoltre un filtro piastriforme inferiore 6, ad esempio un filtro traforato, il quale è disposto ortogonale all’asse di riferimento A tra la camera 4 ed l’uscita del condotto convogliatore 5 di acqua.

Con riferimento alle Figure da 1 a 3, la caffettiera moka comprende inoltre un contenitore superiore 7 che è accoppiato superiormente alla caldaia 2 in modo tale da intrappolare nella stessa il contenitore inferiore ad imbuto 3.

La caldaia 2 comprende una parete laterale preferibilmente circa anulare che si estende attorno all’asse A di riferimento ed è chiusa inferiormente da una parete di fondo.

La caldaia 2 comprende inoltre una valvola 2a di sicurezza normalmente chiusa strutturata per aprirsi quando la pressione interna dell’acqua supera una soglia di pressione prestabilita.

Il contenitore superiore 7 comprende un corpo a tazza provvisto internamente di un vano recipiente 8 per contenere il caffè liquido proveniente dalla camera 4, ed un camino centrale 9 che si estende nel vano recipiente 8 lungo l’asse di riferimento A e delimita internamente un condotto di erogazione 10 che mette in comunicazione la camera 4 del contenitore inferiore con il vano recipiente 8.

La caffettiera moka 1 comprende inoltre un filtro piastriforme superiore 11, che è disposto tra il contenitore superiore 7 in corrispondenza circa dell’ingresso del camino centrale 9 e la caldaia 2 in corrispondenza del bordo superiore 3a del contenitore inferiore 3.

Sulla parete laterale del contenitore inferiore ad imbuto 3 è ricavato un orifizio o foro passante 12 il quale è strutturato in modo tale da causare, in uso, una riduzione di pressione nella caldaia 2 durante la fase iniziale di riscaldamento dell’acqua in modo tale da ritardare di un intervallo prestabilito, l’istante di attraversamento della camera 4 da parte dell’acqua riscaldata contenuta nella caldaia 2 stessa.

Nella fattispecie l’orifizio o foro passante 12 è ricavato sul contenitore inferiore ad imbuto 3 in modo tale da essere disposto, in uso al disopra della superficie dell’acqua presente nella caldaia 2, ossia disposto al disopra circa del livello di riempimento massimo dell’acqua nella detta caldaia 2.

Preferibilmente, il detto livello di riempimento massimo dell’acqua nella caldaia 2 può essere posizionato circa in corrispondenza della valvola 2a, circa leggermente al disopra della stessa.

Preferibilmente, il foro passante 12 è ricavato sulla parete laterale del contenitore inferiore ad imbuto 3 ad una altezza misurata lungo l’asse A dalla parete di fondo della caldaia 2 circa maggiore dell’altezza della valvola 2a dalla parete di fondo stessa.

Il foro passante 12 è dimensionato in modo tale da scaricare dalla caldaia 2 attraverso la camera 4 ed il camino centrale 9, una quantità di sostanze/acqua allo stato gassoso e gas disciolti nell’acqua stessa, che si formano nella caldaia 2 stessa nella fase iniziale di riscaldamento dell’acqua. La Richiedente ha trovato che il foro passante 12 consente, da un lato, di aumentare la temperatura dell’acqua nel momento del primo contatto della stessa con la miscela di caffè contenuta nella camera 4, e dall’altro di prolungare l’intervallo complessivo di attraversamento della stessa da parte dell’acqua durante la produzione del caffè liquido.

L’effetto tecnico del foro 12 è quindi quello di ottenere una estrazione prolungata del caffè nella camera 4 a partire da un istante in cui l’acqua ha raggiunto una temperatura ottimale così da determinare complessivamente un esaltazione degli aromi estratti dalla miscela di caffè.

Con riferimento alla Figura 1, la camera di contenimento 4 presenta una parete laterale tubolare 4a che si estende attorno all’asse di riferimento A. Il foro passante 12 è preferibilmente ricavato sulla parete laterale tubolare 4a.

Con riferimento alla preferita forma realizzativa mostrata in Figura 1, il foro passante 12 è ricavato sulla parete laterale tubolare 3a circa a ridosso del bordo circolare superiore 3a del contenitore 3.

Preferibilmente il foro passante 12 ha un diametro compreso tra circa 0,1 mm e circa 2 mm.

Resta inteso che la presente invenzione non è limitata alla realizzazione del foro passante 12 sulla parete laterale tubolare 2a a ridosso del bordo circolare superiore 3a, ma può prevedere altre posizioni.

Secondo una seconda forma realizzativa mostrata nella Figura 2, il contenitore 3 presenta un bordo intermedio 3b in corrispondenza circa del filtro piastriforme inferiore 6, che separa la parete laterale tubolare 4a dal condotto convogliatore 5.

Il foro passante 12 è ricavato sulla parete laterale tubolare 4a circa a ridosso del bordo circolare inferiore 3b del contenitore inferiore ad imbuto 3.

Secondo una terza forma realizzativa mostrata nella Figura 3, il foro passante 12 è ricavato sul condotto convogliatore 5 in corrispondenza circa della sua estremità assiale superiore così da essere disposto circa al disopra del livello dell’acqua nella caldaia 2.

Resta inteso che secondo una variante realizzativa non illustrata, sul foro passante 12 può essere applicata una valvola, ad esempio termostatica o di altra tipologia, che è strutturata per scaricare/regolare la pressione dell’acqua nella caldaia 2 in modo da ottimizzare il processo di estrazione dal caffe.

Il metodo di funzionamento della caffettiera moka 1 sopra descritta prevede essenzialmente di: riscaldare l’acqua nella caldaia 2, durante la fase di riscaldamento dell’acqua, scaricare verso l’esterno un volume/quantità prestabilito di gas/vapore acqueo presente nella caldaia attraverso il foro passante 12 il quale è dimensionato per far si che la camera 4 venga attraversata dall’acqua in risalita a partire dall’istante in cui la temperatura dell’acqua raggiunge una temperatura di estrazione prestabilita preferibilmente vicino a circa 100° C, preferibilmente compresa tra circa 95° C e circa 105° C.

Il metodo di funzionamento della caffettiera moka 1 è mostrato schematicamente nella Figura 4, che riporta una serie di grafici indicativi degli andamenti della pressione P e della temperatura T nel tempo t durante il processo di estrazione del caffè nella caffettiera moka 1 realizzata secondo la presente invenzione e in una caffettiera moka tradizionale priva del foro 12.

Nella fattispecie, nella Figura 4 il grafico Z1 mostra l’andamento della pressione P nel tempo t durante il processo di estrazione del caffè nella caffettiera moka 1 realizzata secondo la presente invenzione, il grafico Z2 mostra l’andamento della temperatura T nel tempo t durante il processo di estrazione del caffè nella caffettiera moka 1 realizzata secondo la presente invenzione. Inoltre nella Figura 4, il grafico K1 mostra l’andamento della pressione P nel tempo t durante il processo di estrazione del caffè in una caffettiera moka priva del foro 12, ed il grafico K2 mostra l’andamento della temperatura T nel tempo t durante il processo di estrazione del caffè nella caffettiera moka priva del foro 12.

In una prima fase di riscaldamento 0-t1, la pressione P e la temperatura T aumentano in modo circa lineare.

La presenza del foro 12 causa nella caffettiera moka 1, nella prima fase di riscaldamento 0-t1, una riduzione della velocità dell’aumento della pressione P (linea Z1) nella caldaia 2 se confrontata con la velocità dell’aumento della pressione K1 nella caldaia 2 in una caffettiera priva del foro 12 (linea K1).

Tale riduzione della velocità di crescita della pressione P determina un ritardo ∆t dell’istante t1 (rispetto all’istante t1* di una caffettiera priva di foro 12) in cui si verifica l’inizio della fase di estrazione del caffè da parte dell’acqua nella camera 4 ed il travaso della stessa nel vano recipiente 8.

È opportuno precisare che fino all’istante t1, la pressione P dell’acqua nella caldaia 2 rimane inferiore alla pressione necessaria per spingere la colonna d’acqua nella camera 4 e nel condotto convogliatore 5 e per travasare la stessa nel vano recipiente 8. Questo determina il ritardo dell’istante t1 effettivo di inizio estrazione del caffè dalla camera 4 rispetto all’istante di inizio t1* di una caffettiera moka priva del foro 12. Di conseguenza, l’estrazione della miscela liquida acqua-caffè attraverso la camera 4 ed il condotto di erogazione 10 avviene solo quando la temperatura T dell’acqua nella caldaia 2 ha raggiunto la temperatura di ebollizione TE. La pressione P dell’acqua nella caldaia 2, mantenendosi ad un valore inferiore a quella della colonna d’acqua per un intervallo 0-t1 prolungato, consente di effettuare l’estrazione della miscela solo con l’acqua alla temperatura TE ossia di ebollizione. Dato che il caffè in polvere nella camera 4 viene attraversato solo quando l’acqua è alla temperatura di estrazione TE ottimale ossia circa quella di ebollizione, rispetto alle caffettiere note, si ottiene una maggior “corposità” del caffè liquido alimentato nel vano recipiente 8.

Come mostrato nella Figura 4, nella fase di estrazione (intervallo t1-t2), la pressione dell’acqua rimane ad un valore elevato sufficiente per determinare la spinta dell’acqua e della miscela nel vano recipiente 8, per un tempo t2-t1 in cui l’istante finale t2 della fase di estrazione è maggiore dell’istante finale t2* della fase di estrazione di una caffettiera priva del foro 12. Questo determina anche un allungamento dell’intervallo di estrazione ad alta temperatura ed un corrispondente aumento della corposità del caffè.

Per quanto riguarda la temperatura dell’acqua, nella fase iniziale, essa aumenta in modo circa lineare fino a raggiungere l’istante t1 circa corrispondente alla temperatura di ebollizione TE. Come sopra detto quando la temperatura dell’acqua nella caldaia 2 si avvicina circa alla temperatura TE la velocità di riscaldamento viene ridotta grazie alla presenza del foro 12. In questa fase parte dell’energia immessa dal riscaldamento viene tolta dai gas e vapore acqueo che escono dal foro 12 determinando un rallentamento. Successivamente l’andamento della temperatura rimane pressoché costante durante la fase di estrazione o “ebollizione “ (intervallo compreso tra t1 e t2).

Al termine del completamento della fase di estrazione (istante t2), si verifica un aumento della temperatura del caldaia 2 vuota. È opportuno specificare che la fase di estrazione o “ebollizione” dell’acqua dura più a lungo rispetto ad una caffettiera priva del foro 12 in quanto il vapore acqueo scaricato attraverso il foro 12 impedisce ad intermittenza la risalita della colonna d’ acqua nel condotto 5. La quantità di miscela di caffè prodotta può risultare quindi lievemente inferiore rispetto a quella di una caffettiera moka priva del foro 12 in quanto parte dell’acqua presente inizialmente nella caldaia 2 viene dispersa attraverso il foro 12 stesso sotto forma di vapore.

La caffettiera moka 1 sopra descritta è vantaggiosa in quanto fa sì che l’attraversamento della camera di contenimento della miscela di caffè da parte dell’acqua riscaldata nella caldaia avvenga quando la temperatura di quest’ultima è maggiore di 90° C così da aumentare l’estrazione delle sostanze presenti nel caffè ed esaltare l’aromaticità dello stesso. Il foro permette quindi, da un lato, una estrazione del caffè con una temperatura media dell’acqua maggiore, e dall’altro di allungare la durata della fase di estrazione del caffè da parte dell’acqua, se comparata con quella delle caffettiere moka tradizionali. Il caffè ottenuto ha quindi convenientemente un gusto aumentato ossia più “forte”. Resta inteso che il dimensionamento ed il posizionamento del foro sul contenitore inferiore 3 possono variare in funzione della corposità richiesta.

Risulta infine chiaro che alla caffettiera moka ed al metodo sopra descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Caffettiera moka (1) comprendente: - una caldaia (2) per contenere acqua, - un contenitore inferiore ad imbuto (3) che è alloggiato nella detta caldaia (2) e comprende una camera (4) di contenimento del caffè in polvere, un condotto convogliatore (5) che si estende nella caldaia (2) lungo un asse di riferimento (A) per mettere comunicazione detta caldaia (2) con detta camera (4), ed un filtro piastriforme (6) il quale è disposto ortogonale all’asse di riferimento (A) tra detta camera (4) ed il detto condotto convogliatore (5), - un contenitore superiore (7) che è accoppiato con la caldaia (2) in modo tale da intrappolare nella stessa il contenitore inferiore ad imbuto (3) ed è provvisto di un vano recipiente (8) per contenere il caffè liquido ed un camino centrale (9) che si estende lungo detto asse di riferimento (A) e delimita internamente un condotto di erogazione (10) in comunicazione con la camera (4) del contenitore inferiore (3) e con il vano recipiente (8); detta caffettiera moka essendo caratterizzata dal fatto che sulla parete laterale del detto contenitore inferiore ad imbuto (3) ad imbuto è ricavato un foro passante (12) disposto circa al disopra del livello di riempimento dell’acqua nella detta caldaia (2).
2. 2. Caffettiera moka secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera di contenimento (4) atta a contenere il caffè in polvere, presenta una parete laterale tubolare (4a) che si estende attorno al detto asse di riferimento (A); detto foro passante (12) è ricavato su detta parete laterale tubolare (4a).
3. 3. Caffettiera moka secondo la rivendicazione 2, in cui detto contenitore inferiore ad imbuto (3) presenta un bordo circolare superiore (3a) adiacente al contenitore superiore (7); detto foro passante (12) essendo ricavato su detta parete laterale tubolare (4a) circa a ridosso del detto bordo circolare superiore (3a).
4. 4. Caffettiera moka secondo la rivendicazione 1, in cui il contenitore inferiore ad imbuto (3) presenta un bordo intermedio (3b) inferiore in corrispondenza circa del filtro piastriforme inferiore (6), che separa la parete laterale tubolare (4a) dal condotto convogliatore (5); detto foro passante (12) essendo ricavato su detta parete laterale tubolare (4a) circa a ridosso del detto bordo circolare intermedio (3b) inferiore.
5. 5. Caffettiera moka secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto foro passante (12) ha un diametro compreso tra circa 0,1 mm e circa 2 mm.
6. 6. Caffettiera moka secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una valvola (2a) disposta sulla parete laterale della detta caldaia; detto foro passante (12) essendo ricavato sul contenitore inferiore ad imbuto (3) ad una altezza dalla parete di fondo della caldaia (2) misurata lungo detto asse (A) maggiore dell’altezza della detta valvola (2a) dalla parete di fondo stessa.
7. 7. Metodo di funzionamento di una caffettiera moka comprendente: una caldaia (2) per contenere acqua, un contenitore inferiore ad imbuto (3) che è alloggiato nella detta caldaia (2) e comprende una camera (4) di contenimento del caffè in polvere, un condotto convogliatore (5) che si estende nella caldaia (2) lungo un asse di riferimento (A) per mettere comunicazione detta caldaia (2) con detta camera (4), ed un filtro piastriforme (6) il quale è disposto ortogonale all’asse di riferimento (A) tra detta camera (4) ed il detto condotto convogliatore (5), un contenitore superiore (7) che è accoppiato con la caldaia (2) in modo tale da intrappolare nella stessa il contenitore inferiore (3) ed è provvisto di un vano recipiente (8) per contenere il caffè liquido ed un camino centrale (9) che si estende lungo detto asse di riferimento (A) e delimita internamente un condotto di erogazione (10) in comunicazione con la camera (4) del contenitore inferiore (3) e con il vano recipiente (8); sulla parete laterale del detto contenitore inferiore ad imbuto (10) è ricavato un foro passante (12) che mette in comunicazione detta caldaia (2) con detto contenitore inferiore ad imbuto (3), detto metodo comprendendo le fasi di: riscaldare l’acqua nella caldaia (2) durante la fase di riscaldamento dell’acqua, scaricare un volume/quantità prestabilito di gas/vapore acqueo presente nella caldaia attraverso il foro passante (12) il quale è dimensionato per far sì che la camera (4) venga attraversata dall’acqua in risalita a partire dall’istante (t1) in cui la temperatura dell’acqua raggiunge una temperatura di estrazione (TE) prestabilita.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui temperatura di estrazione (TE) prestabilita è compresa tra circa 95° C e circa 105°C.