IT202100002957A1 - Gruppo di erogazione, macchina e metodo per l’infusione di caffè espresso - Google Patents

Description

GRUPPO DI EROGAZIONE, MACCHINA E METODO PER L'INFUSIONE

DI CAFF? ESPRESSO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce al settore dell'infusione di caff? espresso, in particolarmodo, l'invenzione si riferisce ad un gruppo di erogazione, ad una macchina e ad un metodo per l'infusione di caff? espresso.

STATO DELL'ARTE

Come noto, la preparazione del caff? espresso richiede che una predeterminata quantit? di acqua calda venga spinta ad alta pressione attraverso la polvere di caff? pressata, detta anche pastiglia di caff?. Passando attraverso la polvere di caff?, l'acqua ne estrae le sostanze aromatiche formando la bevanda di caff?. In generale, dunque, le macchine per la preparazione del caff? espresso comprendono una caldaia (o gruppo di riscaldamento) per riscaldare l'acqua, un gruppo di erogazione capace di reggere un filtro contenente la polvere di caff? pressata, e una pompa adatta ad alimentare l'acqua calda al gruppo di erogazione ad una pressione di esercizio sufficientemente alta (solitamente 9 bar circa) da consentire un adeguato flusso d'acqua attraverso la pastiglia di caff?.

Attorno a questa struttura base sono state sviluppate svariate tipologie di macchina che, per meglio adeguarsi a specifiche esigenze, si differenziano per le soluzioni tecniche impiegate. Nell'ambito generale delle macchine per caff? espresso infatti si possono identificare varie categorie pi? specifiche, ad esempio in base alla destinazione d'uso (professionale o domestico), in base alla fascia di mercato (entry level, fascia media o alta gamma) o ancora in base ai gusti prevalenti del mercato di destinazione. Ciascuno di questi fattori pu? suggerire l'adozione di una specifica soluzione tecnica tra alcune soluzioni equivalenti.

In particolare, vi sono macchine manuali dette a leva o a torchio in cui la pressione di esercizio dell'acqua viene generata manualmente dall'operatore mediante l'azione di una leva, eventualmente abbinata ad una molla.

In altre macchine invece la pressione di esercizio, necessaria per spingere l'acqua attraverso la polvere di caff?, viene ottenuta attraverso una pompa elettrica (tipicamente una pompa a solenoide).

Ancora, in alcune macchine il flusso dell'acqua calda dalla caldaia al gruppo di erogazione ? comandato tramite un comando manuale (da non confondere con la leva del torchio) con il quale l'operatore definisce i tempi dell'operazione. Capostipite di questo tipo di macchine ? la famosa Faema E61. In altre macchine, invece, il flusso dell'acqua calda ? comandato tramite una o pi? elettrovalvole che possono essere controllate da una centralina elettromeccanica o, pi? comunemente, elettronica. Lo sviluppo di quest'ultimo tipo di macchine ha portato progressivamente all'automazione della preparazione del caff? espresso, con enormi benefici in termini di ripetibilit? dei risultati.

Recentemente, le macchine a comando manuale hanno conosciuto un nuovo successo legato alla riscoperta delle tradizioni e del gusto per il vintage, anche grazie all'adozione di soluzioni estetiche accattivanti. La presente invenzione trova un uso particolarmente vantaggioso in tali macchine a comando manuale, bench? possa essere impiegata anche in altre tipologie di macchina.

Nell'ambito della preparazione del caff? espresso descritta sopra per sommi capi, sono possibili numerose varianti che danno origine a caff? con caratteristiche diverse, ad esempio in termini di volume, di aroma, di qualit? e quantit? della crema. Tra le tecniche di infusione note, una che risulta particolarmente apprezzata ? quella che prevede la cosiddetta fase di preinfusione. In accordo con tale pratica, una volta che l'acqua calda viene alimentata al gruppo di erogazione e ha bagnato per intero la pastiglia di caff?, l'alimentazione dell'acqua subisce una sospensione momentanea, introducendo cos? un leggero ritardo nell'erogazione vera e propria. Tale ritardo di preinfusione, dell'ordine dei 4r5 secondi, ottiene l'effetto di consentire alla polvere di caff? di assorbire l'acqua e di gonfiarsi leggermente, aumentando ulteriormente la compattezza della pastiglia. Questa aumentata compattezza evita che l'acqua, alimentata alla pressione di esercizio, possa trovare dei percorsi preferenziali all'interno della pastiglia di caff?. Tali percorsi porterebbero ad una estrazione eccessiva in alcune zone della pastiglia e, di conseguenza, ad una estrazione incompleta in altre zone della pastiglia. La preinfusione consente invece di ottenere un'estrazione ottimale e, a parit? di altri fattori, un caff? espresso di qualit? decisamente migliore.

Questa tecnica della preinfusione ? ottenuta in modo in s? noto con le macchine programmabili, nelle quali il comando dato dall'operatore attiva la centralina elettronica che pu? essere programmata a piacere per controllare diversi dispositivi quali pompe ed elettrovalvole, cos? da eseguire svariate sequenze di operazioni. Nello specifico, a seguito di un unico comando dato dall'operatore, la centralina elettronica innanzitutto attiva la pompa elettrica per iniziare ad alimentare l'acqua alla pastiglia cos? da bagnarla. Poi la scheda elettronica sospende l'alimentazione dell'acqua per alcuni secondi, ad esempio sospendendo il funzionamento della pompa o chiudendo un'elettrovalvola lungo il condotto di alimentazione. Infine, la scheda elettronica riprende la normale alimentazione dell'acqua con pressione e portata predefinite, in modo da ottenere l'erogazione della bevanda di caff?.

E anche possibile applicare la tecnica della preinfusione con una macchina non programmabile, ad esempio con una macchina a comando manuale. In tal caso l'operatore deve modulare lo spostamento del comando manuale, in modo da ottenere il ritardo di preinfusione. Tuttavia, un simile modo di procedere ? basato esclusivamente sulle capacit?, sulla sensibilit? e sull'esperienza dell'operatore e richiede dunque una lunga fase di apprendimento. Questo risulta sconveniente perch? durante tutta la fase di apprendimento i risultati ottenuti dall'operatore non possono essere ottimali. Inoltre, tale tecnica non consente la ripetibilit? dei risultati che ? richiesta per un uso professionale.

E dunque sentita l'esigenza di poter impiegare la tecnica della preinfusione con un'adeguata ripetibilit? dei risultati, anche con macchine non programmabili.

SCOPI E RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

? scopo della presente invenzione quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota.

In particolare, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un gruppo di erogazione per il caff? espresso che consenta di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione anche con macchine non programmabili.

Inoltre, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile una macchina per caff? espresso non programmabile che consenta di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione.

Ancora, un compito della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un metodo per l'infusione di caff? espresso che consenta di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione anche con macchine non programmabili.

Questi ed altri scopi e compiti della presente invenzione sono raggiunti mediante un gruppo di erogazione, una macchina e un metodo per l'infusione di caff? espresso incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione.

In accordo con un primo aspetto, l'invenzione riguarda un gruppo di erogazione per una macchina per caff? espresso. Il gruppo di erogazione comprende una camera di erogazione in collegamento fluido con un filtro configurato per contenere una pastiglia di polvere di caff? pressata. Il gruppo di erogazione comprende inoltre una camera di preinfusione in collegamento fluido con la camera di erogazione, in cui la camera di preinfusione comprende una parete mobile configurata per consentire una variazione del volume interno della camera di preinfusione in funzione di una forza esercitata sulla parete mobile da un fluido alimentato alla camera di preinfusione.

Vantaggiosamente, lo spostamento della parete mobile, condizionato dall'afflusso dell'acqua verso la camera di preinfusione, determina una limitazione temporanea dell'aumento della pressione dell'acqua all'interno della camera di erogazione. In questo modo la pressione dell'acqua in questa fase, sostanzialmente attorno alla pressione di attivazione, non raggiunge valori sufficienti a determinare un attraversamento della pastiglia da parte dell'acqua. Il tempo impiegato dall'acqua per riempire completamente la camera di preinfusione e dunque permettere un innalzamento della pressione fino a raggiungere la pressione di esercizio, costituisce il desiderato ritardo di preinfusione, che consente alla polvere di caff? di bagnarsi sufficientemente e di gonfiarsi prima di essere attraversata dall'acqua.

Preferibilmente la parete mobile della camera di preinfusione ? mobile tra una posizione di riposo e una posizione di lavoro e viceversa, e la camera di preinfusione comprende mezzi di spinta configurati per spingere la parete mobile verso la posizione di riposo in contrasto alla forza esercitata sulla parete mobile.

Preferibilmente la parete mobile comprende mezzi di fermo che definiscono la posizione di lavoro della parete mobile stessa, e i mezzi di fermo sono regolabili.

Preferibilmente la forza esercitata dai mezzi di spinta sulla parete mobile in posizione di riposo ? regolabile.

In accordo con un secondo aspetto, l'invenzione riguarda una macchina per caff? espresso comprendente un gruppo di erogazione in accordo con quanto descritto sopra. La macchina comprende inoltre una pompa configurata per alimentare acqua calda in pressione al gruppo di erogazione, laddove il fluido alimentato alla camera di preinfusione ? acqua calda.

Preferibilmente la macchina comprende inoltre un comando manuale configurato per azionare la pompa.

Preferibilmente la pompa ? configurata per fornire acqua ad una pressione di esercizio di circa 0,8-1 MPa e con una portata di almeno 180 cc/min.

Preferibilmente la macchina comprende inoltre una valvola di erogazione, configurata per controllare l' ingresso dell'acqua calda nella camera di erogazione, e una valvola di scarico configurata per controllare l uscita dell'acqua da uno scarico del gruppo di erogazione. Preferibilmente lo stesso comando manuale configurato per azionare la pompa ? configurato per comandare anche la valvola di erogazione e la valvola di scarico.

In accordo con un terzo aspetto l'invenzione riguarda un metodo per l'infusione di caff? espresso, comprendente le fasi di:

Predisporre un gruppo di erogazione in accordo con quanto descritto sopra;

Predisporre nel filtro una pastiglia di polvere di caff? pressata;

Predisporre un circuito di alimentazione di acqua calda;

Alimentare una portata d'acqua calda al gruppo di erogazione;

Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di erogazione; Dirigere la portata d'acqua calda al filtro in modo da bagnare la pastiglia di caff?;

Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di preinfusione; Aumentare il volume della camera di preinfusione in modo da accogliere un predeterminato volume d'acqua;

Dirigere nuovamente la portata d'acqua calda al filtro;

Forzare l'acqua calda attraverso la pastiglia di caff?; e

Erogare la bevanda di caff?.

Preferibilmente la portata d'acqua alimentata al gruppo di erogazione ? una portata d'acqua continua e senza interruzioni e/o sostanzialmente costante nel tempo.

Preferibilmente le diverse fasi di dirigere la portata d'acqua calda sono ottenute predisponendo percorsi fluidi che offrono resistenze differenti e progressive.

Ulteriori caratteristiche e scopi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L'invenzione verr? descritta qui di seguito con riferimento ad alcuni esempi, forniti a scopo esplicativo e non limitativo, ed illustrati nei disegni annessi. Questi disegni illustrano differenti aspetti e forme di realizzazione della presente invenzione e, dove appropriato, numeri di riferimento illustranti strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento similari. Inoltre, per chiarezza di illustrazione, alcuni riferimenti possono non essere ripetuti in tutte le figure.

La figura 1 ? una vista schematica laterale parzialmente in sezione di una macchina per caff? espresso in accordo con l'invenzione;

la figura 2 ? una vista ingrandita del particolare indicato con II in figura 1;

la figura 3 ? una vista della sezione operata lungo la traccia III-III in figura 2;

le figure da 4 a 15 rappresentano sezioni analoghe a quelle delle figure 2 e 3, in configurazioni d'uso differenti e successive; e

le figure da 16 a 23 rappresentano schematicamente una vista parziale di una macchina in accordo con l'invenzione, in configurazioni d'uso differenti e successive.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Mentre l'invenzione ? suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono mostrate nei disegni e saranno descritte qui di seguito in dettaglio. Si deve intendere, comunque, che non vi ? alcuna intenzione di limitare l'invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, l'invenzione intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell'ambito dell'invenzione come definito nelle rivendicazioni.

L'uso di "ad esempio", "ecc.", "oppure" indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. L'uso di "comprende" e "include" significa "comprende o include, ma non limitato a" a meno che non altrimenti indicato.

L'invenzione ? destinata ad essere impiegata in presenza dell'accelerazione di gravit? g. Nella trattazione che segue si intende che l'accelerazione di gravit? g definisca in modo univoco la direzione verticale e, di conseguenza, le direzioni orizzontali. Inoltre, si considera che in base all'accelerazione di gravit? g i termini "alto", "sopra", "superiore" e simili siano definiti in modo univoco rispetto ai termini "basso", "sotto", "inferiore" e simili.

Con "comando manuale" ci si riferisce ad un comando che non comprende l'intermediazione di alcun dispositivo programmabile di tipo elettronico o elettromeccanico. Nello specifico, il comando manuale in una macchina per caff? consente all'operatore di agire direttamente sulle valvole e sull'azionamento della pompa

In accordo con un primo aspetto, l'invenzione riguarda un gruppo di erogazione per una macchina per caff? espresso, indicato con 30 nelle figure allegate.

Il gruppo di erogazione 30 in accordo con l'invenzione comprende una camera di erogazione 32 in collegamento fluido con un filtro 34 configurato per contenere una pastiglia 36 di polvere di caff? pressata Il gruppo di erogazione 30 comprende inoltre una camera di preinfusione 38 in collegamento fluido con la camera di erogazione 32, in cui la camera di preinfusione 38 comprende una parete mobile 40 configurata per consentire una variazione del volume interno della camera di preinfusione 38 in funzione di una forza esercitata sulla parete mobile 40 da un liquido alimentato alla camera di preinfusione 38.

Preferibilmente, la parete mobile 40 della camera di preinfusione 38 ? mobile tra una posizione di riposo R e una posizione di lavoro L e viceversa. Nella posizione di riposo R la parete mobile 40 definisce il volume interno minimo della camera di preinfusione 38, mentre nella posizione di lavoro L la parete mobile 40 definisce il volume interno massimo della camera di preinfusione 38. Preferibilmente la camera di preinfusione 38 comprende inoltre mezzi di spinta 42 adatti a spingere la parete mobile 40 verso la posizione di riposo R. I mezzi di spinta 42 contrastano dunque il movimento della parete mobile 40 verso la posizione di lavoro L.

Vantaggiosamente la parete mobile 40 comprende mezzi di fermo 44 che definiscono il fine corsa e dunque la posizione di lavoro L della parete mobile 40 stessa. Preferibilmente i mezzi di fermo 44 sono regolabili in modo tale da poter regolare la corsa complessiva della parete mobile 40.

In accordo con le forme di realizzazione delle figure allegate, i mezzi di spinta 42 comprendono mezzi elastici, in particolare una molla, che spingono la parete mobile 40 verso la posizione di riposo R In accordo con altre forme di realizzazione (non mostrate) la parete mobile 40 e i relativi i mezzi di spinta 42 possono assumere una struttura differente. Ad esempio, la parete mobile 40 pu? essere predisposta per una traslazione che si sviluppa almeno parzialmente in verticale, in cui la posizione di riposo R ? pi? in basso della posizione di lavoro L, e in cui i mezzi di spinta 42 comprendono un peso che agisce per gravit? sulla parete mobile 40.

In accordo con alcune forme di realizzazione, la forza esercitata dai mezzi di spinta 42 sulla parete in posizione di riposo R ? regolabile. Ad esempio, i mezzi di spinta 42 elastici possono comprendere una regolazione del precarico.

La forza esercitata dai mezzi di spinta 42 sulla parete mobile 40 in posizione di riposo R, rapportata all'area utile della parete mobile 40 stessa, definisce la pressione di attivazione della camera di preinfusione 38. Come la persona esperta pu? ben comprendere, con area utile della parete mobile 40 si intende la misura della sua proiezione su un piano perpendicolare alla direzione lungo la quale si muove la parete mobile 40 stessa.

Vantaggiosamente il gruppo di erogazione 30 comprende inoltre uno scarico 46, in collegamento di fluido con la camera di erogazione 32. Preferibilmente lo scarico 46 ? posizionato in una parte bassa del gruppo di erogazione 30.

Il funzionamento del gruppo di erogazione 30 in accordo con l'invenzione, ed in particolare della camera di preinfusione 38, sar? descritto in dettaglio successivamente.

In accordo con un secondo aspetto, l' invenzione riguarda una macchina per caff? espresso, indicata con 48 nelle figure allegate.

La macchina 48 per caff? espresso in accordo con l'invenzione comprende un gruppo di erogazione 30 descritto sopra e una pompa 50 configurata per alimentare acqua calda in pressione al gruppo di erogazione 30. Preferibilmente la macchina 48 comprende inoltre un comando manuale 52, ad esempio a leva, configurato per azionare la pompa 50.

Vantaggiosamente, e in modo in s? noto, la macchina 48 comprende inoltre una valvola di erogazione 54 che controlla l'ingresso dell'acqua calda nella camera di erogazione 32 e una valvola di scarico 56 che controlla l'uscita dell'acqua dallo scarico 46 al termine della procedura d'infusione. Nella forma di realizzazione delle figure da 1 a 15, la valvola di scarico 56 comprende, in modo in s? noto, due otturatori che agiscono in serie lungo lo scarico 46.

In modo in s? noto, la macchina 48 comprende un circuito 58 per l'acqua calda che garantisce la fornitura di acqua ad una temperatura predefinita (solitamente circa 90?C) ed in quantit? adeguata all'uso cui ? destinata la macchina 48. Il circuito 58 dell'acqua calda pu? assumere configurazioni differenti a seconda delle tipologie di macchina 48, ma solitamente comprende una caldaia 59 e una camera, detta camera termosifonica 60, posta immediatamente a monte della valvola di erogazione 54 La camera termosifonica 60 ? vantaggiosamente configurata in modo tale da promuovere una circolazione spontanea dell'acqua calda da e verso la caldaia 59, in modo tale da garantire costantemente la presenza di acqua alla temperatura desiderata.

In modo in s? noto, la pompa 50 ? configurata per fornire acqua ad una pressione di esercizio di circa 8-10 bar (cio? circa 0,8-1 MPa) e con una portata adeguata all'infusione delle bevande di caff?, ad esempio una portata di circa cc/min. Preferibilmente la pompa 50 dell'acqua calda ? una pompa elettrica, ad esempio una pompa a solenoide. Preferibilmente la pompa 50 ? azionata dall'operatore attraverso il comando manuale 52. Il gruppo di erogazione 30 in accordo con l'invenzione ? infatti particolarmente adatto alle macchine 48 a comando manuale, bench? possa essere applicato anche ad altri tipi di macchine 48, comprese quelle a torchio ma anche quelle elettroniche e automatiche.

Preferibilmente lo stesso comando manuale 52, che aziona la pompa 50 dell'acqua, comanda anche la valvola di erogazione 54 e la valvola di scarico 56. Ad esempio, nel caso in cui il comando manuale 52 sia del ben noto tipo a leva, la macchina 48 pu? comprendere una o pi? camme 62 adatte a comandare le due valvole 54 e 56. In particolare, lungo la corsa che viene imposta alla leva per azionare la pompa 50, la leva stessa muove la camma 62 che comanda nella corretta sequenza l'apertura e la chiusura delle due valvole 54 e 56.

Le allegate figure da 4 a 14 mostrano il gruppo di erogazione 30 in accordo con una forma di realizzazione dell'invenzione in configurazioni d'uso successive. Le allegate figure da 16 a 23 mostrano schematicamente il gruppo di erogazione 30 e alcune parti della macchina 48 per caff? espresso in accordo con una forma di realizzazione dell'invenzione. Il funzionamento del gruppo di erogazione 30 e della macchina 48 per caff? espresso viene descritto di seguito in dettaglio con particolare riferimento a tali figure.

Le figure 4, 5 e 16 mostrano una situazione di attesa, in cui la macchina 48 ? pronta per l'erogazione di una dose di bevanda di caff? 64 Il filtro 34 comprende una pastiglia 36 di polvere di caff? pressata, il gruppo di erogazione 30 ? vuoto, mentre l'acqua calda, proveniente dall'apposito circuito 58 di alimentazione, riempie la camera termosifonica 60 e circola lentamente al suo interno. Nello schema semplificato delle figure da 16 a 23, la camera termosifonica 60 comprende anche uno stantuffo che rappresenta la pompa 50. Tale schema, tuttavia, ha solo uno scopo esemplificativo, mentre lo schema costruttivo della macchina 48 reale pu? essere differente. Ad esempio, nelle figure da 4 a 15 ? rappresentata solamente la camera termosifonica 60 perch? la pompa 50 ? un elemento distinto. Nella situazione di attesa delle figure 4 e 5, la valvola di erogazione 54 ? chiusa, mentre la valvola di scarico 56 ? aperta. Nella situazione di attesa di figura 16, la valvola di erogazione 54 e la valvola di scarico 56 sono entrambe chiuse. In assenza di alcuna forza esterna, i mezzi di spinta 42 mantengono in posizione di riposo R la parete mobile 40 della camera di preinfusione 38. In figura 16, una tazzina 66 ? stata predisposta per raccogliere la bevanda di caff? 64

Le figure 6, 7 e 17 mostrano schematicamente una fase del processo di erogazione di una dose di caff?. La valvola di erogazione 54 ? aperta mentre la valvola di scarico 56 ? chiusa. Come la persona esperta pu? ben comprendere, l'acqua calda inizia a seguire il percorso fluido che la porta a riempire la camera di erogazione 32 e a raggiungere il filtro 34, in modo da bagnare la pastiglia 36 di caff?. Poich? tale percorso offre una resistenza minima, l'acqua pu? percorrerlo con una pressione trascurabile, ad esempio quella presente nel circuito 58, anche a prescindere dall'azione della pompa 50. Di conseguenza, in questa fase iniziale, la parete mobile 40 della camera di preinfusione 38 resta nella propria posizione di riposo R per l'azione dei mezzi di spinta 42.

Le figure da 8 all e 18 mostrano schematicamente una successiva fase del processo di erogazione di una dose di caff?. Sotto l'azione della pompa 50, l'acqua calda segue il percorso fluido che offre meno resistenza. La pastiglia 36 ? formata da polvere di caff? molto fine e pressata. Pertanto, pur essendo permeabile, essa offre una grande resistenza all'acqua. Senza avere a disposizione un percorso facile, l'acqua aumenta la propria pressione per l'azione della pompa 50. Prima di raggiungere la pressione di esercizio (cio? il livello di pressione necessario per attraversare la pastiglia 36 di caff?), la pressione dell'acqua raggiungere la pressione di attivazione della camera di preinfusione 38, cio? arriva a vincere l'azione dei mezzi di spinta 42 sulla parete mobile 40. Quindi la parete mobile 40 si sposta dalla posizione di riposo R verso la posizione di lavoro L, offrendo all'acqua un percorso a resistenza minore di quello che attraversa la pastiglia 36. Cos? facendo il volume interno della camera di preinfusione 38 aumenta gradualmente accogliendo via via un predeterminato volume d'acqua. Le figure 8 e 9 mostrano una fase intermedia in cui la camera di preinfusione 38 ? parzialmente riempita, mentre le figure 10, 11 e 18 mostrano una fase finale in cui la camera di preinfusione 38 ? totalmente riempita di acqua. Lo spostamento della parete mobile 40 e l'afflusso dell'acqua alla camera di preinfusione 38 consentono di limitare temporaneamente l'aumento della pressione dell'acqua all'interno della camera di erogazione 32. Preferibilmente la pressione dell'acqua in questa fase rimane sostanzialmente costante, attorno alla pressione di attivazione. Il tempo impiegato dall'acqua per riempire completamente la camera di preinfusione 38 costituisce il desiderato ritardo di preinfusione, che consente alla polvere di caff? bagnata in precedenza di gonfiarsi. Infatti, durante questo tempo l'acqua non ha una pressione sufficiente per attraversare la pastiglia 36 e si dirige quindi verso la camera di preinfusione 38.

Le figure 12, 13 e figura 19 mostrano una ulteriore fase del processo di erogazione di una dose di caff?. Dal momento in cui la parete mobile 40 della camera di preinfusione 38 ha raggiunto il proprio fine corsa (figure 10, 11 e 18), la pressione nell'acqua comincia nuovamente ad aumentare per l' azione della pompa 50. In particolare, non avendo altro sfogo, l'acqua aumenta la propria pressione fino alla pressione di esercizio, necessaria per attraversare la pastiglia 36 di caff? ormai gonfiata dall'acqua che l'aveva raggiunta in precedenza durante la fase iniziale dell'erogazione. In questa fase, dunque, l'acqua attraversa la pastiglia 36 e avviene la vera e propria erogazione della bevanda di caff? 64, che viene raccolta per gravit? nella tazzina 66.

La figura 20 mostra schematicamente una fase di ripristino del gruppo di erogazione 30. Come si pu? notare, rispetto alla figura 19, la valvola di erogazione 54 ? chiusa mentre la valvola di scarico 56 ? aperta e lascia defluire per gravit? l'acqua calda in eccesso che ancora riempie il gruppo di erogazione 30. Inoltre, la polvere di caff? esausta ? stata rimossa dal filtro 34, mentre l'acqua calda, proveniente dall'apposito circuito 58 di alimentazione, torna a riempire la camera termosifonica 60 a monte della valvola di erogazione 54.

Le figure 14, 15 e 21 mostrano schematicamente una successiva fase di ripristino del gruppo di erogazione 30. Tale fase ? molto simile a quella descritta sopra in relazione alla figura 20, in cui la valvola di erogazione 54 ? chiusa e la valvola di scarico 56 ? aperta. Un'importante differenza riguarda la camera di preinfusione 38. Grazie alla riduzione della pressione dell'acqua, che si sfoga all'esterno attraverso lo scarico 46, i mezzi di spinta 42 riportano la parete mobile 40 alla posizione di riposo R, espellendo l'acqua dalla camera di preinfusione 38 e facendola uscire per gravit? dallo scarico 46.

La figura 22 mostra schematicamente una ulteriore fase di ripristino del gruppo di erogazione 30. Come si pu? notare, rispetto alla figura 21, la camera di erogazione 32 e tutti i vari condotti del gruppo di erogazione 30 sono ormai vuoti, la valvola di scarico 56 ? chiusa e la camera termosifonica 60 si sta progressivamente riempiendo di acqua calda

La figura 23 mostra schematicamente una situazione di attesa, in tutto e per tutto analoga a quella iniziale rappresentata in figura 16, in cui la macchina 48 ? pronta per l'erogazione di una dose di caff?. Come si pu? notare, rispetto alla figura 22, ? stata nuovamente messa la pastiglia 36 di caff? nel filtro 34 ed ? stata nuovamente predisposta una tazzina 66 per raccogliere la bevanda di caff? 64

Alla luce della descrizione dettagliata riportata sopra, la persona esperta potr? meglio comprendere alcune caratteristiche tecniche e i relativi effetti.

Ad esempio, la possibilit? descritta sopra di regolare la lunghezza della corsa della parete mobile 40 consente di regolare il tempo di ritardo di preinfusione introdotto nell'erogazione della bevanda di caff? 64 Preferibilmente tale ritardo assume una durata di circa 4-5 secondi.

Vantaggiosamente, i mezzi di spinta 42 sono dimensionati in modo da fornire una pressione di attivazione inferiore alla pressione di esercizio. In particolare, mentre la pressione di esercizio ? preferibilmente compresa tra 8 e 10 bar, la pressione di attivazione ? preferibilmente compresatral e 4 bar, ancor pi? preferibilmente compresa tra 2 e 3 bar. La possibilit? descritta sopra di regolare la forza applicata dai mezzi di spinta 42 alla parete mobile 40, consente di regolare la pressione di attivazione, in modo da poter meglio configurare la macchina 48 alle diverse condizioni d'uso che si possono verificare.

Come la persona esperta pu? ben comprendere, il gruppo di erogazione 30 in accordo con l'invenzione pu? essere usato in svariati tipi di macchine 48 per caff? espresso. L'applicazione pi? vantaggiosa ? senz'altro sulle macchine 48 a comando manuale 52, poich? il gruppo di erogazione 30 dell'invenzione consente di applicare in modo ripetibile la tecnica della preinfusione anche in assenza di qualsiasi dispositivo programmabile, come una centralina elettronica, che consenta di introdurre automaticamente il ritardo di preinfusione nell'erogazione. Tuttavia, il gruppo di erogazione 30 pu? essere usato anche in macchine 48 differenti, ad esempio in macchine a torchio cos? come in altre macchine che impiegano una pompa 50 elettrica. In ogni caso il gruppo di erogazione 30 dell'invenzione consente di ottenere il ritardo di preinfusione per via meccanica anzich? mediante una apposita programmazione del funzionamento.

In accordo con un terzo aspetto, l'invenzione riguarda un metodo per l'infusione di una bevanda di caff? 64. Il metodo comprende le fasi di:

Predisporre un gruppo di erogazione 30 in accordo con quanto descritto sopra;

Predisporre nel filtro 34 una pastiglia 36 di polvere di caff? pressata; Predisporre un circuito 58 di alimentazione di acqua calda; Alimentare una portata d'acqua calda al gruppo di erogazione 30; Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di erogazione 32; Dirigere la portata d'acqua calda al filtro 34 in modo da bagnare la pastiglia 36 di caff?;

Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di preinfusione 38;

Aumentare il volume della camera di preinfusione 38 in modo da accogliere un predeterminato volume d'acqua;

Dirigere nuovamente la portata d'acqua calda al filtro 34;

Forzare l'acqua calda attraverso la pastiglia 36 di caff?; e

Erogare la bevanda di caff? 64

Preferibilmente, la portata d'acqua alimentata al gruppo di erogazione 30 ? una portata d'acqua continua e senza interruzioni. Preferibilmente, la portata d'acqua alimentata al gruppo di erogazione 30 ? una portata d'acqua sostanzialmente costante nel tempo.

Inoltre, come la persona esperta pu? ben comprendere alla luce della descrizione che precede, le diverse fasi di dirigere la portata d'acqua calda possono essere ottenute semplicemente predisponendo percorsi fluidi che offrono resistenze differenti e progressive. Pi? in particolare, all'inizio dell'infusione, la camera di erogazione 32 e i condotti che la collegano al filtro 34 sono completamente liberi da ostacoli e pertanto l'acqua calda che viene alimentata al gruppo di erogazione 30, anche a bassissima pressione, segue spontaneamente questo percorso, riempiendo la camera di erogazione 32 e raggiungendo il filtro 34 e la pastiglia 36 di caff?.

Successivamente, una volta bagnata la pastiglia 36, in un metodo tradizionale di tipo noto l'acqua calda dovrebbe aumentare la propria pressione interna fino al punto di poter attraversare la pastiglia 36 di caff?, che offre una resistenza molto elevata. La pastiglia 36 infatti ? formata da polvere di caff? macinata molto fine e pressata, e quindi, pur essendo permeabile, offre una elevata resistenza all'acqua. In alternativa, in un metodo di tipo noto che prevede la fase di preinfusione, la portata d'acqua verrebbe sospesa per un tempo predefinito, introducendo cos? il ritardo di preinfusione.

A differenza di quanto avviene nei metodi noti, a questo punto del metodo in accordo con l'invenzione, la portata d'acqua calda non subisce alcuna interruzione o diminuzione e viene diretta alla camera di preinfusione 38. La camera di preinfusione 38, aumentando il proprio volume, ? in grado di accogliere un predeterminato volume d'acqua. Preferibilmente, la fase di dirigere la portata d'acqua verso la camera di preinfusione 38 comprende le sottofasi di: predisporre mezzi di spinta 42 che agiscono sulla parete mobile 40 definendo una pressione di attivazione della camera di preinfusione 38; e

aumentare la pressione interna dell'acqua fino alla pressione di attivazione.

Il tempo impiegato dall'acqua calda per riempire completamente la camera di preinfusione 38 rappresenta il desiderato ritardo di preinfusione durante il quale la polvere di caff? bagnata pu? gonfiarsi compattando ulteriormente la pastiglia 36 di caff?.

Analogamente a quanto descritto sopra, la fase di dirigere nuovamente la portata d'acqua verso il filtro 34 comprende le sottofasi di:

predisporre la pastiglia 36 di caff? in modo che definisca una pressione di esercizio maggiore della pressione di attivazione della camera di preinfusione 38; e

aumentare la pressione interna dell'acqua fino alla pressione di esercizio.

Come la persona esperta pu? ben comprendere dalla descrizione riportata sopra, le diverse fasi di dirigere la portata d'acqua calda possono essere ottenute senza l'uso di elettrovalvole o di altri dispositivi simili, quindi senza l'effettiva chiusura di alcun condotto.

Come la persona esperta pu? ben comprendere, l'invenzione supera gli inconvenienti evidenziati sopra in relazione alla tecnica nota.

In particolare, l'invenzione rende disponibile un gruppo di erogazione 30 per il caff? espresso che consente di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione anche con macchine non programmabili.

Inoltre, l'invenzione rende disponibile una macchina 48 per caff? espresso non programmabile che consente di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione.

Ancora, l'invenzione rende disponibile un metodo per l'infusione di caff? espresso che consente di applicare con adeguata ripetibilit? la tecnica della preinfusione anche con macchine non programmabili.

Infine, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In conclusione, i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le specifiche esigenze implementative senza per questo uscire dall' ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

RIVENDICAZIONI

1. Gruppo di erogazione (30) per una macchina (48) per caff? espresso, comprendente una camera di erogazione (32) in collegamento fluido con un filtro (34) configurato per contenere una pastiglia (36) di polvere di caff? pressata, in cui il gruppo di erogazione (30) comprende inoltre una camera di preinfusione (38) in collegamento fluido con la camera di erogazione (32), e in cui la camera di preinfusione (38) comprende una parete mobile (40) configurata per consentire una variazione del volume interno della camera di preinfusione (38) in funzione di una forza esercitata sulla parete mobile (40) da un fluido alimentato alla camera di preinfusione (38).

2. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 1, in cui la parete mobile (40) della camera di preinfusione (38) ? mobile tra una posizione di riposo R e una posizione di lavoro L e viceversa, e in cui la camera di preinfusione (38) comprende mezzi di spinta (42) configurati per spingere la parete mobile (40) verso la posizione di riposo R in contrasto alla forza esercitata sulla parete mobile (40) dal fluido.

3. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 2, in cui la parete mobile (40) comprende mezzi di fermo (44) che definiscono la posizione di lavoro L della parete mobile (40) stessa e in cui i mezzi di fermo (44) sono regolabili.

4. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 2 o 3, in cui la forza esercitata dai mezzi di spinta (42) sulla parete mobile (40) in posizione di riposo R ? regolabile.

5. Macchina (48) per caff? espresso, comprendente un gruppo di erogazione (30) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti e una pompa (50) configurata per alimentare acqua calda in pressione al gruppo di erogazione (30), laddove il fluido alimentato alla camera di preinfusione (38) ? acqua calda.

6. Macchina (48) in accordo con la rivendicazione 5, comprendente inoltre un comando manuale (52) configurato per azionare la pompa (50).

7. Macchina (48) in accordo con la rivendicazione 5 o 6, in cui la pompa (50) ? configurata per fornire acqua ad una pressione di esercizio di circa 0,8-1 MPa e con una portata di almeno 180 cc/min.

8. Macchina (48) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni da 5 a 7, comprendente inoltre una valvola di erogazione (54), configurata per controllare l'ingresso dell'acqua calda nella camera di erogazione (32), e una valvola di scarico (56), configurata per controllare l' uscita dell'acqua da uno scarico (46) del gruppo di erogazione (30), in cui lo stesso comando manuale (52) configurato per azionare la pompa (50) ? configurato per comandare anche la valvola di erogazione (54) e la valvola di scarico (56).

9. Metodo per l'infusione di caff? espresso, comprendente le fasi di:

Predisporre un gruppo di erogazione (30) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 4;

- Predisporre nel filtro (34) una pastiglia (36) di polvere di caff? pressata;

Predisporre un circuito (58) di alimentazione di acqua calda; Alimentare una portata d'acqua calda al gruppo di erogazione (30); Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di erogazione (32);

Dirigere la portata d'acqua calda al filtro (34) in modo da bagnare la pastiglia (36) di caff?;

Dirigere la portata d'acqua calda alla camera di preinfusione (38); Aumentare il volume interno della camera di preinfusione (38) in modo da accogliere un predeterminato volume d'acqua;

Dirigere nuovamente la portata d'acqua calda al filtro (34);

- Forzare l'acqua attraverso la pastiglia (36) di caff?; e

Erogare la bevanda di caff? (64).

10. Metodo in accordo con la rivendicazione 9, in cui le diverse fasi di dirigere la portata d'acqua calda sono ottenute predisponendo percorsi fluidi che offrono resistenze differenti e progressive.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Gruppo di erogazione (30) per una macchina (48) per caff? espresso, comprendente una camera di erogazione (32) in collegamento fluido con un filtro (34) configurato per contenere una pastiglia (36) di polvere di caff? pressata, in cui il gruppo di erogazione (30) comprende inoltre una camera di preinfusione (38) in collegamento fluido con la camera di erogazione (32), e in cui la camera di preinfusione (38) comprende una parete mobile (40) configurata per consentire una variazione del volume interno della camera di preinfusione (38) in funzione di una forza esercitata sulla parete mobile (40) da un fluido alimentato alla camera di preinfusione (38).

2. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 1, in cui la parete mobile (40) della camera di preinfusione (38) ? mobile tra una posizione di riposo R e una posizione di lavoro L e viceversa, e in cui la camera di preinfusione (38) comprende mezzi di spinta (42) configurati per spingere la parete mobile (40) verso la posizione di riposo R in contrasto alla forza esercitata sulla parete mobile (40) dal fluido.

3. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 2, in cui la parete mobile (40) comprende mezzi di fermo (44) che definiscono la posizione di lavoro L della parete mobile (40) stessa e in cui i mezzi di fermo (44) sono regolabili.

4. Gruppo di erogazione (30) in accordo con la rivendicazione 2 o 3, in cui la forza esercitata dai mezzi di spinta (42) sulla parete mobile (40) in posizione di riposo R ? regolabile.

5. Macchina (48) per caff? espresso, comprendente un gruppo di erogazione (30) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti e una pompa (50) configurata per alimentare acqua calda in pressione al gruppo di erogazione (30), laddove il fluido alimentato alla camera di preinfusione (38) ? acqua calda.

6. Macchina (48) in accordo con la rivendicazione 5, comprendente inoltre un comando manuale (52) configurato per azionare la pompa (50).

7. Macchina (48) in accordo con la rivendicazione 5 o 6, in cui la pompa (50) ? configurata per fornire acqua ad una pressione di esercizio di circa 0,8-1 MPa e con una portata di almeno 180 cc/min.

8. Macchina (48) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni da 5 a 7, comprendente inoltre una valvola di erogazione (54), configurata per controllare l?ingresso dell?acqua calda nella camera di erogazione (32), e una valvola di scarico (56), configurata per controllare l?uscita dell?acqua da uno scarico (46) del gruppo di erogazione (30), in cui lo stesso comando manuale (52) configurato per azionare la pompa (50) ? configurato per comandare anche la valvola di erogazione (54) e la valvola di scarico (56).

9. Metodo per l?infusione di caff? espresso, comprendente le fasi di:

- Predisporre un gruppo di erogazione (30) in accordo con una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 4;

- Predisporre nel filtro (34) una pastiglia (36) di polvere di caff? pressata; - Predisporre un circuito (58) di alimentazione di acqua calda;

- Alimentare una portata d?acqua calda al gruppo di erogazione (30); - Dirigere la portata d?acqua calda alla camera di erogazione (32);

- Dirigere la portata d?acqua calda al filtro (34) in modo da bagnare la pastiglia (36) di caff?;

- Dirigere la portata d?acqua calda alla camera di preinfusione (38); - Aumentare il volume interno della camera di preinfusione (38) in modo da accogliere un predeterminato volume d?acqua;

- Dirigere nuovamente la portata d?acqua calda al filtro (34);

- Forzare l?acqua attraverso la pastiglia (36) di caff?; e

- Erogare la bevanda di caff? (64).

10. Metodo in accordo con la rivendicazione 9, in cui le diverse fasi di dirigere la portata d?acqua calda sono ottenute predisponendo percorsi fluidi che offrono resistenze differenti e progressive.