IT9020936A1

IT9020936A1 - Macchina per caffe' espresso

Info

Publication number: IT9020936A1
Application number: IT020936A
Authority: IT
Inventors: Mario Allieri; Remo Ruggin
Original assignee: Rancilio Macchine Caffe
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-01-13
Also published as: ES2067806T3; DK0465877T3; EP0465877A1; HK1004091A1; IT9020936A0; EP0465877B1; ATE114226T1; DE69105242D1; IT1243337B; DE69105242T2

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una macchina per caffè espresso, destinata alla preparazione estemporanea di caffè in tazza, di tipo familiare o professionale, comprendente uno o più gruppi d'erogazione di caffè espresso alimentati da acqua calda che sono destinati ad inviare, su comando, un quantitativo predeterminato della stessa in una camera portafiltro riempita di caffè torrefatto e macinato, la quale alimenta a sua volta una o due tazze.

Le macchine di questo tipo sono normalmente alimentate da una caldaia a vapore e da un dispositivo di pressurizzazione dell'acqua. La caldaia a vapore è destinata ad inviare l'acqua calda d'infusione (che deve essere in genere ad una temperatura di 95-98°C) ai gruppi d'erogazione e ad erogare anche il vapore per la preparazione di altre bevande calde. Per questa ragione la caldaia a vapore viene mantenuta ad una temperatura superiore ai 100°C, in genere ad una temperatura di 120°C .

Per una produzione ottimale dell'infuso di caffè si è rivelato necessario tenere i gruppi d'erogazione ad una temperatura che sia approssimativamente uguale alla temperatura d'infusione e, al fine di mantenere nella camera d'infusione e nel gruppo o nei gruppi d'erogazione del caffè espresso condizioni costanti di temperatura sia durante la preparazione intermittente che durante la preparazione continua dell 'infuso, sono stati proposti vari sistemi di riscaldamento indiretti della camera d'infusione e del gruppo o dei gruppi d'erogazione. Questi sistemi funzionano in modi diversi e precisamente:

1 ) con circolazione di acqua calda a circuito chiuso a termosifone tramite scambiatore di calore immerso nella caldai a;

2) con circolazione a termosifone con l'acqua calda della caldaia;

3) con conduzione diretta o indiretta del calore proveniente dall'acqua o dal corpo della caldaia a vapore.

Le macchine per caffè espresso a cui sono state applicate queste soluzioni tecniche per mantenere in temperatura il gruppo o i gruppi d'erogazione presentano delle difficoltà per quanto riguarda il mantenimento delle condizioni termiche ideali di lavoro, poiché l'equilibrio termico tra gruppo d'erogazione a riposo e gruppo d'erogazione in preparazione intermittente o continua dell'infuso di caffè è continuamente rotto dall'acqua in arrivo dalla caldaia o dagli scambiatori di calore, acqua che presenta una temperatura superiore a quella desiderata e può quindi creare variazioni indesiderate nell'aspetto e nel gusto della bevanda erogata (caffè surriscaldato).

Infatti, poiché l'acqua erogata dalla caldaia a vapore si trova ad una temperatura superiore ai 100°C e la temperatura ottimale d'infusione é. invece di poco inferiore ai 100°C, con questi sistemi .si ha un riscaldamento eccessivo del gruppo o dei gruppi . d'erogazione, specialmente quando essi funzionano in modo continuo, per cui questi assumono una temperatura troppo alta che dà luogo a tali variazioni di aspetto e di gusto nella bevanda erogata.

Scopo della presente invenzione é di realizzare una macchina per caffè espresso di tipo perfezionato in cui il si -sterna di_manteni mento alla giusta temperatura del gruppo o dei gruppi d'erogazione é indipendente dalle altre forme di calore (caldaia; scambiatori di calore, ecc.).

Più in particolare, la macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione, del tipo comprendente uno o più gruppi d'erogazione con camera portati ltro da riempire con polvere di caffè, è caratterizzata dal fatto che comprende: - una caldaietta d'acqua calda per riscaldare l'acqua alla giusta temperatura d'infusione del caffè;

- un riscaldatore elettrico disposto nel gruppo o in ciascun gruppo d'erogazione e destinato a tenere tale gruppo alla giusta temperatura d'infusione del caffè indipendentemente dalla temperatura dell'acqua proveniente dalla caldaietta; e

- mezzi valvolari per alimentare l'acqua calda uscente dalla caldaietta al relativo gruppo d'erogazione in fase d'infusione e a scaricare la pressione formatasi nella camera portati ltro al termine della fase d'infusione.

Preferibilmente, la caldaietta e il gruppo o ciascun gruppo d'erogazione sono muniti di mezzi di regolazione separati per mantenere l'acqua alla giusta temperatura d'infusione.

Vantaggiosamente, al gruppo o ai gruppi d'erogazione sono associati mezzi per regolare la quantità d'acqua calda necessaria per la preparazione del caffè espresso.

Opportunamente, la macchina per caffè espresso comprende un surriscaldatore collegato alla caldaietta e destinato a produrre il vapore necessario per riscaldare altre bevande o per la preparazione del latte caldo o latte schiumoso per il cappuccino, tale surriscaldatore ricevendo l'acqua calda dalla caldaietta e trasformandola in vapore da ‘erogare attraverso l'apposito beccuccio.

Convenientemente, quando la richiesta di acqua calda e di vapore é rilevante, è prevista all'interno della macchina una tradizionale caldaia a vapore da utilizzare solo ed esclusivamente per i servizi ausiliari della macchina.

Con questo sistema di produzione dell'infuso di caffè con gruppo o gruppi d'erogazione e caldaietta indipendenti é possibile regolare la temperatura del gruppo o dei gruppi d'erogazione e la temperatura di arrivo dell'acqua d'infusione separatamente, per cui si può mantenere, ai diversi ritmi di lavoro, cioè intermittente o continuo, la giusta temperatura necessaria per il massimo sfruttamento delle proprietà organolettiche dell'infuso di caffè.

La presente invenzione verrà ora descritta più in dettagli o_a_ titolo esemplificativo in relazione ad una forma d'esecuzione preferita, illustrata nel disegno allegato, in cui l'unica figura mostra schematicamente la caldaietta di produzione dell'acqua d'infusione e un gruppo d'erogazione d’infuso di caffè secondo la presente invenzione.

Nel disegno, si può vedere una caldaietta 70 per la produzione dell'acqua calda d'infusione che, in genere, si trova ad una temperatura variabile da 95°C a 98°C. Tale caldaietta é alimentata da acqua fredda che proviene da una rete idrica 120, oppure da un apposito serbatoio 121 e che può essere addolcita facendola passare in un addolcitore (non mostrato) oppure trattandola con un condizionatore d'acqua 110. L'acqua fredda così trattata viene inviata da una pompa 100, attraverso una valvola di ritegno 26, al condotto d'entrata 14 della caldaietta 70, fino a riempirla. La caldaietta 70 è riscaldata da un riscaldatore elettrico 90, di tipo di per sé noto, per esempio a resistenza elettrica, e l'acqua calda esce dalla sommità della caldaietta attraverso un condotto 12 che porta al gruppo d'erogazione 10 dell'infuso di caffè ed in cui è inserita una valvola di sovrappressione 25 munita di scarico 26 che serve da dispositivo di sicurezza per eventuali sovrappressioni che si verifidassero nella caldaietta 70. La temperatura dell'acqua calda nella caldaietta é regolata da un termostato 80 che regola l'invio di energia elettrica al riscaldatore 90.

Il gruppo d'erogazione 10 dell'infuso di caffè é composto da un corpo portante in cui sono ricavate le sedi per un'elettrovalvola di comando dell'erogazione 20, la sede d'aggancio del portatiltro 30, una guarnizione di tenuta 40, un riscaldatore 50 e un termostato di regolazione della temperatura 60. Anche qui il riscaldatore 50 é di tipo di per sé noto, per esempio una resistenza elettrica.

L'elettrovalvola di comando 20 presenta due sedi contrapposte 21,22 chiuse alternativamente dall'indotto 24 del solenoide, per cui quando l'indotto 24 chiude la sede 21, esso apre automaticamente la sede 22. Quando 1'elettrovalvola 20 viene eccitata, il suo otturatore 24 apre la sede 21 e chiude la sede 22 mettendo così in comunicazione il condotto d'uscita 12 della caldaietta 70 con la camera d'infusione 18 del portaflitro 30, tramite il condotto 11 previsto nel gruppo d'erogazione 10. Quando l'elettrovalvola di comando 20 viene diseccitata, il suo otturatore 24 chiude la sede 21 ed apre la sede 22, mettendo così in comunicazione la camera d'infusione 18 con un tubo di scarico 13 tramite il condotto 11 per togliere così la pressione residua dalla camera d'infusione allo scopo di poter rimuovere il portafiltro 30 per predisporre la macchina per una nuova erogazione d'infuso di caffè.

Il complesso é alimentato da energia elettrica, come illustrato nel disegno, in modo da far sì che la caldaietta 70 sia riscaldata autonomamente, tramite il riscaldatore elettrico 90 e il riscaldamento è controllato dal termostato 80 a taratura fissa o regolabile, mentre il gruppo d'erogazione 10 é mantenuto alla giusta temperatura d'infusione dal calore apportato dal riscaldatore elettrico 50 e controllato dal termostato 60, pure a taratura fissa o regolabile.

Come si può vedere dal circuito elettrico della figura, un capo del riscaldatore elettrico 90 della caldaietta 70 e un capo del riscaldatore elettrico 50 del gruppo d'erogazione 10 sono collegati dal conduttore A alla linea di rete, mentre l'altro capo del riscaldatore elettrico 90 della caldaietta 70 e del riscaldatore elettrico 50 del gruppo d'erogazione 10 sono collegati dal conduttore B alla linea di rete tramite il termostato 80, rispettivamente il termostato 60. Pertanto, tali riscaldatori sono sempre sotto tensione anche quando la macchina per caffè espresso è a riposo.

Il funzionamento della macchina per caffè espresso secondo l'invenzione è il seguente.

Agendo sull'interruttore bipolare 130 e portandolo nella sua posizione d'inserzione, vengono alimentate con energia elettrica sia la pompa 100, tramite i conduttori C e D, che l'elettrovalvola 20 d'erogazione dell'infuso di caffè, tradite i conduttori E e F. L'elettrovalvola 20 viene eccitata il suo indotto 24 apre la sede 21 e chiude la sede 22, per cui la pompa 100 invia l'acqua calda che si trova nella caldaietta 70 al la temperatura d'infusione nel gruppo d'erogazione 10 tramite il condotto 12 e il condotto 11. Il gruppo derogazione 10 si trova alla giusta temperatura d'infusione regolata dal termostato 60 perché é permanentemente riscal- . dato dal riscaldatore elettrico 50, per cui l'acqua calda proveniente della caldaietta 70 viene regolata alla giusta temperatura d'infusione anche quando si trova nel gruppo d'erogazione 10. Una volta raggiunto il quantitativo desiderato d'infuso di caffè erogato si disinserisce l'interruttore 130, per cui la pompa 100 e l'elettrovalvola 20 vengono disattivate e l'indotto 24 di quest'ultima chiude la sede 21 ed apre la sede 22, impedendo così il passaggio d'acqua calda dalla caldaietta 70 al gruppo d'erogazione 10 e mettendo in comunicazione il condotto di scarico 13 con la camera d'infusione 18, per cui si può scaricare la pressione che si trova in questa camera d'infusione 18 tramite il condotto 11. Ciò permette di poter levare il portati ltro 30 del gruppo d'erogazione 10 per preparare un nuovo infuso di caffè.

Il giusto equilibrio termico del sistema viene mantenuto dall'esatto bilanciamento determinato dalle temperature a cui sono stati regolati il termostato 60 posto sul gruppo d'erogazione 10 e il termostato 80 posto sulla caldaietta 70.

Benché nel disegno sia stato illustrato solo un gruppo d'erogazione, come nel caso di macchine di tipo familiare, é evidente che la caldaietta può alimentare più gruppi d'erogazione 10, come nel caso di macchine di tipo professionale, gruppi d'erogazione che sono tutti riscaldati autonomamente al 1 a giusta temperatura d'infusione.

Per quanto nel disegno sia stata illustrata una regolazione di tipo elettromeccanico, é evidente che si può sostituire ad essa anche una regolazione di tipo elettronico, eventualmente anche a microprocessore, senza con ciò uscire dall'ambito della presente invenzione.

Con la caldaietta d'acqua calda 70 e il gruppo d' erogazione 10 riscaldati separatamente é possibile quindi mantenere ai .diversi ritmi di lavoro, cioè intermittente o continuo, la giusta temperatura necessaria per il massimo sfrutt amento delle proprietà organolettiche dell'infuso di caffè, Infatti non si ha più il pericolo che il gruppo d'erogazione venga riscaldato eccessivamente dall'acqua a 120°C proveniente dall'usuale caldaia a vapore o dagli scambiatori di calore previsti per il riscaldamento del gruppo d'erogazione e produca quindi un infuso di caffè surriscaldato, come avveniva finora.

Ovviamente, tutte le funzioni di regolazione della temperatura dei vari gruppi d'erogazione e della caldaietta per l'acqua calda possono essere comandati singolarmente gruppo per gruppo tramite termostati elettromeccanici a taratura fissa o regolabile oppure elettronicamente mediante sensori di temperatura posti nella caldaietta e nel relativo gruppo d'erogazione in funzione del ritmo di lavoro e delle caratteristiche dell'infuso di caffè richiesto dall'operatore. Tutto il complesso di controllo e di regolazione della temperatura della macchina per caffè espresso può anche formare parte integrante di un sistema a microprocessore di controllo generale delle funzioni della macchina per caffè espresso (vedi brevetto 1.164.346).

Inoltre, dalle macchine per caffè espresso a cui sono stati applicati i gruppi d'erogazione con regolazione indipendente della temperatura, è possibile ottenere acqua calda per la produzione di altre bevande calde prelevandola dalla caldaietta con un comando di tipo meccanico a rubinetto oppure tramite comando elettrico o elettronico ad elettrovalvola.

Anche la quantità di acqua calda prelevata può essere regolata manualmente dall'operatore o può essere preregolata e dosata con sistemi elettronici.

Qualora si abbia la necessità di prelevare vapore, per esempio per riscaldare bevande o per la preparazione del atte,caldo o del latte schiumoso per il cappuccino, la macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione può comprendere anche un surriscaldatore G di tipo di per sé noto, che é collegato alla caldaietta per l'acqua calda 70 tramite il condotto 15 e nel quale questa viene istantaneamente trasformata in vapore ed erogata attraverso l'apposito beccuccio della macchina per caffè espresso.

Naturalmente, quando la richiesta di acqua calda e di vapore sia molto rilevante si preferisce che la macchina per caffè espresso secondo la presente invenzione includa anche una caldaia a vapore da utilizzare solo ed esclusivamente per i servizi ausiliari della macchina.

Il mantenimento della temperatura in equilibrio si può ottenere anche parzializzando l'invio di energia elettrica ai vari riscaldatori per evitare lo sfondamento del limite di temperatura prefissato dovuto all'inerzia della massa calda del riscaldatore stesso. Con questo sistema il valore di temperatura impostato é quello massimo e di equilibrio a cui il sistema può arrivare.

Con la macchina per caffè espresso secondo l'invenzione si ha il grande vantaggio di potere sfruttare al meglio la miscela di caffè, poiché il bilanciamento termico è realizzato indipendentemente dalla caldaietta d'acqua calda, grazie al fatto che il gruppo d'erogazione e la caldaletta d'acqua calda sono riscaldati autonomamente.

Un altro vantaggio è quello di poter ottenere un infuso che conserva le caratteristiche organolettiche del caffè in quanto l'infuso di caffè non viene surriscaldato.

Un altro vantaggio ancora é quello di evitare un surriscaldamento del gruppo o dei gruppi d’erogazione che porterebbe a variazioni indesiderate dell'aspetto e del gusto dell'infuso di caffè erogato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Macchina per caffè espresso, del tipo comprendente uno o pui gruppi d'erogazione con camera portafiltro da riempire con polvere di caffè, caratterizzata dal fatto che comprende: - una caldaietta d'acqua calda per riscaldare l'acqua alla temperatura d'infusione del caffè; - un riscaldatore elettrico disposto in tale gruppo o in ciascun gruppo d'erogazione e destinato a tenere tale gruppo alla giusta temperatura d'infusione del caffè, indipendentemente dalla temperatura dell'acqua proveniente dalla caldaietta; e - mezzi valvolari per alimentare l'acqua calda uscente dalla caldaietta al relativo gruppo d'erogazione in fase d'infusione e a scaricare la pressione formatasi nella camera portafiltro al termine della fase d'infusione.
2) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tali mezzi valvolari sono costituiti da un'elettrovalvola a due sedi di cui una mette in comunicazione la caldai etta con il relativo gruppo d'eroqazione e l'altra mette in comunicazione il gruppo d'erogazione uno scarico e il cui indotto di valvola chiude una_luce con contemporanea apertura dell 'altra luce e viceversa.
3) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la caldai etta e il gruppo o ciascun gruppo d'erogazione sono muniti di mezzi di regolazione separati per mantenere l'acqua alla giusta temperatura d'infusione.
4) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione separati della caldai etta e del gruppo o di ciascun gruppo d'erogazione sono di tipo elettromeccanico.
5) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione separati della caldaietta e del gruppo o di ciascun gruppo d'erogazione sono termostati.
6) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione della caldaietta e del gruppo o di ciascun gruppo d'erogazione sono di tipo elettronico.
7) Macchina per caffè espresso secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione della caldaietta e del gruppo o di ciascun gruppo d'erogazione sono sensori.
8) Macchina per caffè espresso secondo le rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione della temperatura dei gruppi d'erogazione sono previsti su ogni gruppo d'erogazione.
9) Macchina per caffè espresso secondo le rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzata dal fatto che i mezzi di regolazione della temperatura dei gruppi d'erogazione sono previsti globalmente per tutti i gruppi d'erogazione.
10) Macchina per caffè espresso secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che al gruppo o ai gruppi d'erogazione sono associati mezzi per regolare la quantità d'acqua calda necessaria per la preparazione del caffè espresso.
11) Macchina per caffè espresso secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende un surriscaldatore collegato alla caldaietta e destinato a fornire il vapore necessario per riscaldare altre bevande o per preparare latte caldo o latte schiumoso per il cappuccino, tale surriscaldatore ricevendo l'acqua calda dalla caldaietta e trasformandola in vapore da erogare attraverso l'apposito beccuccio.
12) Macchina per caffè espresso secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, quando la richiesta di acqua calda e di vapore é rilevante, all'interno della macchina é prevista una tradizionale caldaia a vapore da utilizzare solo ed esclusivamente per i servizi ausiliari della macchina.