ITMI20082140A1 - Macchina da caffe' e procedimento per il suo controllo - Google Patents
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Description
Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad una macchina da caffè automatica o semiautomatica del tipo avente una pompa gestita da una unità di controllo per l’invio di acqua calda ad un gruppo di infusione per la produzione della bevanda di caffè.
Sono note macchine da caffè di questo tipo idonee particolarmente alla produzione di una bevanda di caffè espresso in cui la pompa viene attivata in continuo per il periodo di tempo necessario all’erogazione della dose selezionata di bevanda di caffè espresso. Tali macchine per la produzione di caffè espresso lamentano una scarsa flessibilità di impiego e quando sono utilizzate per la produzione di una bevanda da caffè americano il prodotto presenta proprietà organolettiche in genere scadenti.
In particolare l’utilizzo di una tradizionale macchina da caffè espresso per la produzione di una dose di bevanda di caffè americano, che come noto comporta un ben maggiore quantitativo di acqua calda per Γ infusione, determina una infusione con bassa efficienza di estrazione della caffeina ed con una temperatura dell’acqua di infusione al di sotto di quella ottimale.
Compito tecnico che si propone la presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare una macchina da caffè ed un procedimento per il suo controllo che consentano di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota.
Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione è quello di realizzare una macchina da caffè che si adatti versatilmente alla produzione di bevande di caffè espresso o americano senza scadimento prestazionale e di efficienza. Un altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare una macchina da caffè che presenti una elevata flessibilità di impiego per la produzione sia di bevande di caffè espresso sia di bevande di caffè americano senza una eccessiva complicazione strutturale e funzionale rispetto ad una tradizionale macchina da caffè espresso.
Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare una macchina da caffè che abbini multifimzionalità ad economia di costo.
Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una macchina da caffè secondo la rivendicazione 1.
Il funzionamento ad intermittenza della pompa per la produzione della dose selezionata di bevanda di caffè americano permette di sfruttare gli intervalli di tempo in cui la pompa è disattivata da un lato di incrementare il tempo di stazionamento dell’acqua di infusione nella caldaia fino ad ottenere il proprio riscaldamento alla temperatura ottimale per l’infusione, e dall’altro di incrementare il tempo di interazione dell’acqua di infusione con la polvere di caffè caricata nella camera di infusione fino ad ottenere l’estrazione ottimale della caffeina dalla polvere di caffè.
L’alimentazione ad impulsi dell’acqua di infusione alla camera di infusione permette inoltre una infusione omogenea della carica di polvere di caffè e limita al minimo la possibilità che nella carica di polvere di caffè possano crearsi percorsi preferenziali per l’acqua di infusione che ridurrebbero l’efficienza di estrazione della caffeina.
Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva della macchina da caffè secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra uno schema semplificato di una macchina da caffè conforme ad un modo preferito di realizzare l’invenzione. Con riferimento alla figura citata, viene mostrata una macchina da caffè indicata complessivamente con il numero di riferimento 1. La macchina da caffè 1 comprende una unità di controllo 10 ed un circuito idraulico che nel caso illustrato presenta in collegamento seriale un serbatoio 2 per l’acqua, una pompa 3, una caldaia 4, un gruppo di infusione 5 presentante al suo interno una camera di infusione per l’alloggiamento della carica di caffè in polvere da assoggettare ad infusione, ed un gruppo di erogazione 6 con ugelli 7 atti ad erogare la bevanda in una tazza per caffè espresso 8 o in una tazza (illustrata in tratteggio) per caffè americano 9.
Naturalmente rientrano nell’ambito della presente invenzione anche altre configurazioni di circuito idraulico in cui sia presente almeno una caldaia ed almeno una pompa per l’alimentazione dell’ acqua calda al gruppo di infusione.
La macchina da caffè 1 vantaggiosamente comprende primi mezzi per la programmazione di una attivazione in continuo della pompa 4 per la produzione di una dose di bevanda di caffè espresso, e secondi mezzi per la programmazione di una attivazione ad intermittenza della pompa 4 per la produzione di una dose di bevanda di caffè americano.
Per dose di bevanda di caffè si intende dose singola o anche multipla, con particolare riferimento al funzionamento per caffè espresso dove possono essere servite contemporaneamente più tazzine 8.
I primi mezzi di programmazione comprendono primi mezzi di interfaccia 1 1 con l’utente per la selezione della bevanda a base di caffè espresso, così come i secondi mezzi di programmazione comprendono secondi mezzi di interfaccia 12 con l’utente per la selezione della bevanda a base di caffè americano.
I primi mezzi di interfaccia in particolare comprendono icone 13, 14 apposte sul cruscotto 15 della macchina da caffè 1 su zone sensibili al tocco o allo sfioro per l’invio di un segnale di selezione alla unità di controllo 10.
L’icona 13 è in particolare per la selezione di una dose singola di bevanda di caffè espresso per servire una tazzina 8, mentre l’icona 14 è per la selezione di una dose doppia di bevanda di caffè espresso per servire contemporaneamente due tazzine 8.
Analogamente i secondi mezzi di interfaccia in particolare comprendono una icona 16 apposta sul cruscotto 15 della macchina da caffè 1 su una zona sensibile al tocco o allo sfioro per l’invio di un segnale di selezione alla unità di controllo 10.
L’icona 16 è naturalmente per la selezione di una dose di bevanda di caffè americano.
I primi mezzi di programmazione comprendono inoltre terzi mezzi di interfaccia 17 con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per la lunghezza della bevanda di caffè espresso, ed una prima base di dati contenente una correlazione tra ciascuna lunghezza per la bevanda di caffè espresso e un corrispondente valore per la quantità di acqua calda da alimentare al gruppo di infusione.
Analogamente i secondi mezzi di programmazione comprendono inoltre quarti mezzi di interfaccia 18 con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per la lunghezza della bevanda di caffè americano, ed una seconda base di dati contenente una correlazione tra ciascuna lunghezza per la bevanda di caffè americano e un corrispondente valore per la quantità di acqua calda da alimentare al gruppo di infusione 5.
Sono previsti inoltre quinti mezzi di interfaccia 19 con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per il gusto della bevanda di caffè espresso, ed una terza base di dati contenente una correlazione tra ciascun gusto per la bevanda di caffè espresso e un corrispondente valore per la quantità di caffè macinato da utilizzare per la preparazione della dose di bevanda di caffè espresso.
Analogamente sono previsti pure sesti mezzi di interfaccia 20 con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per il gusto della bevanda di caffè americano, ed una quarta base di dati contenente una correlazione tra ciascun gusto per la bevanda di caffè americano e un corrispondente valore per la quantità di caffè macinato da utilizzare per la preparazione della dose di bevanda di caffè americano.
Ai terzi e quarti mezzi di interfaccia 17, 18 è selettivamente abbinata in modo commutabile una unica icona 21 apposta sul cruscotto 15 della macchina da caffè 1 su una zona sensibile al tocco o allo sfioro per l’invio di un segnale di selezione alla unità di controllo 10. La selezione delle icone 13 o 14 ad opera dell’utente determina automaticamente l’abbinamento dell’icona 21 selettivamente ai terzi mezzi di interfaccia 17 mentre la selezione della icona 16 ad opera dell’utente determina automaticamente l’abbinamento dell’icona 21 selettivamente ai quarti mezzi di interfaccia 18.
Analogamente ai quinti e sesti mezzi di interfaccia 19, 20 è selettivamente abbinata in modo commutabile una unica icona 30 apposta sul cruscotto 15 della macchina da caffè 1 su una zona sensibile al tocco o allo sfioro per l’invio di un segnale di selezione alla unità di controllo 10. La selezione dell’icona 13 o 14 ad opera dell’utente determina automaticamente l’abbinamento dell’icona 30 selettivamente ai quinti mezzi di interfaccia 19 mentre la selezione della icona 16 ad opera dell’utente determina automaticamente l’abbinamento dell’icona 30 selettivamente ai sesti mezzi di interfaccia 20.
Il cruscotto 15 è munito infine di un visualizzatore 22 e di altre icone 23, 24, 25, 26 in zone sensibili al tocco o allo sfioro per la selezione di altre tipologie di bevanda quale caffelatte, cappuccino, latte macchiato e latte, e di icone 27, 28 in zone sensibili al tocco o allo sfioro per la programmazione della macchina 1.
Naturalmente al posto delle zone sensibili al tocco o allo sfioro possono essere previsti appositi pulsanti.
Il procedimento di controllo della macchina da caffè 1 consiste nell’attivare in continuo la pompa 3 per la produzione di una dose di bevanda di caffè espresso, e nell’attivarla ad intermittenza per la produzione di una dose di bevanda di caffè americano.
L’attivazione ad intermittenza comprende un ciclo ripetuto di attivazione della pompa 3.
Il ciclo di attivazione è composto da un tempo di attivazione ed un tempo di disattivazione della pompa 3, in cui il tempo di disattivazione aumenta proporzionalmente alla lunghezza della bevanda di caffè americano selezionata.
Preferibilmente il tempo di attivazione è costante per ogni lunghezza di bevanda di caffè americano selezionata.
Preferibilmente il numero di cicli aumenta proporzionalmente alla lunghezza di bevanda di caffè americano desiderata.
La tabella che segue riporta un esempio della quantità di bevanda erogata in tazza in funzione della lunghezza del caffè selezionata.
Quantità erogata in millilitri Espresso Americano Lunghezza caffè
Caffè corto 40 125
Caffè normale 60 175
Caffè lungo 90 210
Caffè extra lungo 120 250
Per erogazioni di bevanda di caffè americano superiori a 125 mi la macchina effettua non una bensì due macinature di caffè (nel caso si utilizza caffè premacinato la macchina richiede l’inserimento e la conferma di un ulteriore misurino di caffè): a metà ciclo si interrompe l’erogazione per poter eseguire la seconda macinatura, ed una volta completata tale operazione la macchina riprende e termina l’erogazione.
La tabella che segue riporta un esempio della quantità di caffè macinato in funzione del gusto desiderato.
Quantità caffè macinato in grammi
Espresso
Americano
Dose singola Dose doppia
Gusto
Extra leggero 6 10 5
Leggero 8 11,6 6
Normale 9 12,4 7
Forte 10 13,2 8
Extra forte 11 14 9 Di seguito viene riportato inoltre lo schema di un ciclo di gestione della pompa 3 in funzione della lunghezza desiderata per la bevanda di caffè americano.
Tempo attivaz. Tempo disattivaz.
Lunghezza caffè americano
Caffè corto 2 2
Caffè normale 2 3”
Caffè lungo 2 4”
Caffè extra lungo 2 4”
Il funzionamento della macchina appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, è sostanzialmente il seguente.
I primi, secondi , terzi, quarti, quinti e sesti mezzi di interfaccia 11 , 12, 17, 18, 19, 20, sono in comunicazione con l’unità di controllo 10 con cui a sua volta è in comunicazione la pompa 3 e gli altri componenti del circuito idraulico.
L’utente seleziona preliminarmente la lunghezza ed il gusto della bevanda.
Se l’utente seleziona poi l’icona 13 o 14, l’unità di controllo 10 abbina automaticamente l’icona 21 ai terzi mezzi di interfaccia 17 e l’icona 30 ai quinti mezzi di interfaccia 19 ed invia alla pompa 3 un segnale per sua attivazione in continuo per un periodo di tempo necessario alla erogazione della bevanda di caffè espresso selezionata.
Se l’utente seleziona l’icona 16, l’unità di controllo 10 abbina automaticamente l’icona 21 ai quarti mezzi di interfaccia 18 e l’icona 30 ai sesti mezzi di interfaccia 20 ed invia alla pompa 3 un segnale per sua attivazione secondo un ciclo ripetuto i cui parametri dipendono dalla lunghezza selezionata per la bevanda di caffè americano. Il numero di ripetizione del ciclo, essendo come visto preferibilmente costante il tempo di attivazione della pompa in ogni ciclo, aumenterà all’aumentare della lunghezza della bevanda di caffè americano selezionata.
La macchina da caffè così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina da caffè del tipo avente una pompa di alimentazione di acqua calda ad un gruppo di infusione per la produzione di una bevanda di caffè, caratterizzata dal fatto di comprendere primi mezzi per la programmazione di una attivazione in continuo di detta pompa per la produzione di una dose di bevanda di caffè espresso, e secondi mezzi per la programmazione di una attivazione ad intermittenza di detta pompa per la produzione di una dose di bevanda di caffè americano.
- 2. Macchina da caffè secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di programmazione comprendono primi mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di detta bevanda a base di caffè espresso e detti secondi mezzi di programmazione comprendono secondi mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di detta bevanda a base di caffè americano.
- 3. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di programmazione comprendono inoltre terzi mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per la lunghezza della bevanda di caffè espresso, ed una prima base di dati contenente una correlazione tra ciascuna lunghezza per la bevanda di caffè espresso e un corrispondente valore per la quantità di acqua calda da alimentare a detto gruppo di infusione.
- 4. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi di programmazione comprendono inoltre quarti mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per la lunghezza della bevanda di caffè americano, ed una seconda base di dati contenente una correlazione tra ciascuna lunghezza per la bevanda di caffè americano e un corrispondente valore per la quantità di acqua calda da alimentare a detto gruppo di infusione.
- 5. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere quinti mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per il gusto della bevanda di caffè espresso, ed una terza base di dati contenente una correlazione tra ciascun gusto per la bevanda di caffè espresso e un corrispondente valore per la quantità di caffè macinato da utilizzare per la preparazione della dose di bevanda di caffè espresso.
- 6. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere sesti mezzi di interfaccia con l’utente per la selezione di uno tra una pluralità di valori per il gusto della bevanda di caffè americano, ed una quarta base di dati contenente una correlazione tra ciascun gusto per la bevanda di caffè americano e un corrispondente valore per la quantità di caffè macinato da utilizzare per la preparazione della dose di bevanda di caffè americano.
- 7. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta attivazione ad intermittenza comprende un ciclo ripetuto di attivazione di detta pompa, detto ciclo essendo composto da un tempo di attivazione ed un tempo di disattivazione di detta pompa, detto tempo di disattivazione aumentando proporzionalmente alla lunghezza della bevanda di caffè americano selezionata.
- 8. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto tempo di attivazione è costante per ogni lunghezza di bevanda di caffè americano selezionata.
- 9. Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il numero di detti cicli aumenta proporzionalmente alla lunghezza di bevanda di caffè americano desiderata.
- 10.Macchina da caffè secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti primi, secondi, terzi, quarti, quinti, e sesti mezzi di interfaccia comprendono aree sensibili al tocco e/o sfioro presenti sul cruscotto di detta macchina da caffè.
- 11. Procedimento di controllo di una macchina da caffè del tipo avente una pompa di alimentazione di acqua calda ad un gruppo di infusione per la produzione di una bevanda di caffè, caratterizzato dal fatto di consistere nell’attivare in continuo detta pompa per la produzione di una dose di bevanda di caffè espresso, e nell’attivare detta pompa ad intermittenza per la produzione di una dose di bevanda di caffè americano.
- 12.Procedimento di controllo di una macchina da caffè secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l’attivazione ad intermittenza consta di un ciclo ripetuto composto da un tempo di attivazione e da un tempo di disattivazione di detta pompa.
- 13. Procedimento di controllo di una macchina da caffè secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che all’ aumentare della lunghezza selezionata per la bevanda di caffè americano aumenta il numero di volte di ripetizione di detto ciclo e detto tempo di disattivazione e resta costante detto tempo di attivazione.
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