ITMI962294A1

ITMI962294A1 - Perfezionamenti in una macchina da caffe' espresso

Info

Publication number: ITMI962294A1
Application number: IT96MI002294A
Authority: IT
Inventors: Andrea Illy; Luca Mastropasqua
Original assignee: Illycaffe Spa
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-05
Also published as: WO1998019584A1; ITMI962294A0; AR009141A1; IT1286085B1; US6109168A; SV1997000091A; EP0938271A1; ZA979128B; AU5050498A

Description

La presente invenzione riguarda perfezionamenti in una macchina da caff? espresso, in particolare, una macchina da caff? espresso dotata di portadose a temperatura controllata.

Nella presente descrizione si intende con portadose la parte di una macchina da caff? espresso adatta a tenere una dose di caff? preconfezionata oppure una dose di caff? sciolta perch? da essa possa essere estratta la bevanda di caff?.

E? utile ricordare, prima di tutto, che secondo lo stato della tecnica un portadose di una macchina da caff? espresso comprende anche una struttura periferica, chiamata convenzionalmente ?coppa?, in cui si trova una struttura interna che porta la dose di caff? e si chiama convenzionalmente ?filtro? se deve ricevere una dose in forma di caff? sciolto o di un disco in cui il caff? ? tenuto pressato fra due elementi di carta da filtro oppure si chiama convenzionalmente ?alloggiamento?se deve ricevere una dose in forma di ?cartuccia? o ?capsula,? poi, che la bevanda di caff? prodotta dalla percolazione, cio? dal passaggio dell?acqua calda in pressione attraverso la dose di caff?, viene in contatto con la superficie interna della coppa prima di cadere nella tazza; per questo motivo, fra la temperatura della bevanda appena estratta dalla dose di caff? e la temperatura della coppa esiste comunque una relazione termica influente ai fini della qualit? della bevanda. Ora, ? noto che per preparare un buon caff? espresso ? almeno necessario, da un lato, che il caff? sia di buona qualit?, correttamente tostato, macinato, dosato, confezionato e pressato e, dall?altro lato, che la macchina abbia corrette caratteristiche tecniche in fatto di geometria, costruzione, tenuta idraulica, ecc., nonch? che essa sia regolata per impartire all?acqua la giusta pressione e temperatura; un?altra condizione ? che le parti attive della macchina (caldaia o scambiatore di calore, testa di percolazione e portadose) siano a corretta temperatura e ci? ? un problema per il portadose che ? riscaldato passivamente dal calore trasferito dalla testa di percolazione della macchina e, sostanzialmente, ? la parte attiva della macchina pi? periferica e che si riscalda con pi? ritardo.

Le macchine da caff? espresso secondo lo stato della tecnica non riescono, appena accese, ad avere le condizioni termiche adatte all?ottenimento di un buon caff? a meno che non si adotti l?accorgimento di portare a stato la macchina e il portadose mediante un preliminare funzionamento a vuoto, cio? facendo passare acqua calda o vapore attraverso il portadose per portarlo a una temperatura vicina a quella dell?acqua calda che lo attraversa durante la produzione del caff?. Ne consegue che la prima o le prime tazze di caff? prodotte dopo una certa inattivit? della macchina non riescono bene; infatti, una temperatura del portadose vicino a quella che ha convenientemente il caff? percolato ? quella che favorisce al massimo la formazione, sulla superficie del caff? percolato in tazza, di quella fase emulsiva tipica del caff? espresso che viene chiamata ?crema? e la cui quantit?, panno sit? e durevolezza rendono la bevanda particolarmente apprezzata dal consumatore.

Si richiama l?attenzione sul fatto che le note macchine da caff? espresso sono equipaggiate per segnalare soltanto lo stato termico del generatore di acqua calda, fra le parti attive delle macchine, e non di altre parti quali, in particolare, del portadose.

La presente invenzione ovvia agli svantaggi e alla limitazione riferiti pi? sopra e, come caratterizzata nelle rivendicazioni, riguarda perfezionamenti in una macchina da caff? espresso, del tipo manuale o automatica, in cui un sensore di temperatura (4) ? associato al portadose (1) per rilevarne lo stato termico e render noto quest?ultimo a un utilizzatore grazie a mezzi (8) che misurano la temperatura rilevata e a mezzi che segnalano la temperatura misurata (4F, 9, 10, 11) posizionati all?esterno della macchina. Tale sensore ? collegato con mezzi di misura della temperatura rilevata a loro volta collegati con mezzi di segnalazione dello stato termico nel portadose, tutti o parte di detti mezzi essendo ubicati in posizione visibile per l 'utilizzatore, in una conveniente parte della macchina o anche all?esterno della macchina.

I mezzi di misura e di segnalazione possono essere del tipo continuo o del tipo a soglia; nel primo caso essi misurano e indicano la temperatura che via via raggiunge il portadose o il caff? che in esso transita e nel secondo caso essi indicano che ad un certo momento il portadose o il caff? che in esso transita ha raggiunto la desiderata temperatura, in particolare, la temperatura adatta alla formazione della crema sulla superficie dell?espresso.

D vantaggio principale della presente invenzione ? dato dalla possibilit? per l?utilizzatore di attivare la percolazione nella macchina da caff? espresso dopo essersi accertato che la temperatura del portadose ? almeno quella adatta a ottenere una soddisfacente crema sulla superficie del caff? servito in tazza, il che vorr? dire che saranno soddisfatte dal qual momento in poi anche tutte le altre desiderabili condizioni termiche della macchina.

II sensore di temperatura ? costituito da una sonda o sensore termometrico ed ? associato ad un indicatore idoneo al tipo di sonda o sensore.

fi sensore di temperatura pu? funzionare secondo diversi principi fisici che presentemente sono sviluppati anche dal punto di vista delle applicazioni tecniche. A titolo di esempio, si presentano qui di seguito alcune famiglie di sensori di temperatura e parti a loro associate che possono essere usati nella macchina conforme all?invenzione. - la famiglia dei termometri elettrici come le termocoppie, le resistenze elettriche variabili con la temperatura con il loro amplificatore, l'indicatore a lancetta o digitale, con la possibilit? di aggiungere a tali termometri segnalatori luminosi e sonori di soglia;

- la famiglia dei termometri a bulbo basati sul principio della dilatazione di un fluido o della tensione di vapore con la temperatura, con il loro capillare e il loro indicatore generalmente a lancetta con un quadrante diviso in zone colorate a seconda dello stato termico che si vuole indicare; tale famiglia ha il vantaggio di non richiedere una sorgente di alimentazione ;

- la famiglia dei termostati on-off che di regola chiudono o aprono un circuito elettrico associati al loro indicatore dello stato raggiunto, generalmente visivo o sonoro che segnalano immediatamente la soglia di temperatura raggiunta ;

- la famiglia degli indicatori fototermici costituiti da sostanze che cambiano colore, opacit?, ecc. con la temperatura ;

- la famiglia dei pirometri ottici che misurano anche a distanza la temperatura di un corpo in base aH'irraggiamento di energia nell'infrarosso ;

Oltre ai sopraelencati sensori di temperatura, ve ne sono ancora altri adatti ad essere impiegati nell?invenzione, ma non si citano, perch? indubbiamente noti agli esperti nel campo.

L?invenzione sar? spiegata pi? in dettaglio qui di seguito con esempi di realizzazione e con riferimento ai disegni allegati in cui le

Figg. 1, 2, 3 sono viste in prospettiva di un portadose, la

Fig. 4 ? una prima vista parziale, la

Fig. 5 ? una seconda vista parziale, la

Fig. 6 ? .una sezione parziale, la

Fig. 7 ? una prima sezione, la

Fig. 8 ? una seconda sezione e la

Fig. 9 ? una terza sezione.

La Fig.l mostra un portadose 1 col proprio filtro 2 per una dose di caff? sciolto tenuto entro la coppa 3 facente parte del portadose, coppa che si estende inferiormente con un canale 3a attraverso il quale il caff? percolato va a finire in tazza, e un sensore di temperatura 4 collocato a contatto con la parete esterna della coppa; entro il manico 5 sono compresi elementi strutturali e termici per rilevare e segnalare all? esterno la temperatura della coppa: un canale interno 6, un elemento 7 che collega il sensore 4 a un?apparecchiatura di misura 8, un visualizzatore 9 associato all?apparecchiatura di misura e posto sulla faccia d?estremit? del manico, mostrata distaccata alla sinistra del disegno; il visualizzatore porta l'indicatore di temperatura 10 e la segnalazione a soglia 11 capace di segnalare che il portadose ha raggiunto la corretta temperatura. Tale soluzione ? particolarmente indicata per conoscere la corretta temperatura del portadose prima di attivare la percolazione nella macchina. Il materiale del portadose viene riscaldato per conduzione termica attraverso la caldaia della macchina e il suo attacco; altrimenti, sar? l'utilizzatore stesso a far passare nel portadose acqua calda o vapore prima di attivare la percolazione.

La Fig. 2 mostra lo stesso portadose 1 con filtro 2, coppa 3 e manico 5 della Fig. 1; inoltre, la figura mostra un sensore di temperatura 4 collocato all?interno della coppa 3, sotto il filtro e lungo il canale 3 a; il sensore ? collegato mediante l'elemento 6 all'apparecchiatura di misura 8 dotata di visualizzatore 9; quest?ultimo porta l'indicatore di temperatura 10 e la segnalazione a soglia 12 che segnala che la bevanda viene erogata alla temperatura corretta. Tale soluzione ? particolarmente indicata per realizzare un monitoraggio della macchina, cio?, in particolare, per misurare o comunque controllare la temperatura della bevanda durante la preparazione di un caff? espresso.

La Fig. 3. mostra ancora lo stesso portadose 1 con filtro 2 e coppa 3 della Fig. 1 ed inoltre mostra che il portadose ha un convenzionale manico 50 ed ? associato ad un sensore di temperatura 51 sensibile alla radiazione infrarossa fissato convenientemente sulla cassa della macchina da caff? espresso (non indicata) e puntato sul portadose stesso. L'apparecchiatura di misura 80 dotata di visualizzatore 9 e il sensore di temperatura 51 sono posti nel luogo pi? opportuno, anche separato dalla macchina, ma dove sia agevolmente visibile dall?operatore e abbia possibilit? di alimentazione elettrica. Il visualizzatore porta l'indicatore di temperatura 10 e la segnalazione a soglia 13 che segnala che il portadose ha raggiunto la corretta temperatura. Tale soluzione ? particolarmente indicata per prevedere la corretta temperatura del portadose prima di attivare la percolazione: il materiale del portadose viene riscaldato o per conduzione termica attraverso la caldaia della macchina e il suo attacco o perch? l'utilizzatore fa passare preventivamente acqua calda o vapore nel portadose. La realizzazione pratica di questa soluzione ? facilitata dallo svincolo di dispositivi delicati e per certe soluzioni bisognosi di sorgenti di energia elettrica autonome.

La Fig. 4 mostra che sulla parete esterna della coppa 3 di un portadose 1, in una posizione facilmente visibile per l?operatore, ? applicato un sensore di temperatura fototermico 4F che cambia di colore ogni volta che sia stata raggiunta la sua temperatura di soglia, correlata con la temperatura desiderata nel portadose.

La Fig. 5 mostra che nello spessore della parete di una coppa 3 di un portadose 1 ? incorporato un sensore di temperatura 4 che trasferisce il proprio segnale su un contatto 14 installato sul bordo superiore del portafiltro che, a sua volta, entra in contatto con altro adatto mezzo di collegamento con un sensore di temperatura e un visualizzatore, mezzo di collegamento convenientemente ubicato nella parte fissa della macchina e qui non indicato. Questa soluzione offre il vantaggio di una risposta termica pi? rapida e fedele alla realt? rispetto ad altre soluzioni ed ? preferibile quando il tipo di sensore di temperatura ha dimensioni abbastanza piccole da essere contenuto in un incavo della parete della coppa.

La Fig. 6 mostra che nella parete di una coppa 3 di un portadose 1, parete che ? solitamente piuttosto sottile, ? ricavata un?estensione esterna 15 atta a contenere una camera 16 a sua volta capace di ricevere il bulbo di un termometro collegato con la propria apparecchiatura di misura e con altri dispositivi, similmente a quanto descritto nelle figure precedenti. L? estensione 15 ha lo scopo di contenere convenientemente, dal punto di vista meccanico e termico, il bulbo di termometro portante una quantit? di fluido adeguata allo scopo.

La Fig. 7 mostra una camera di percolazione 17 in cui il portadose 18 ? adatto a ricevere una dose di caff? in forma di capsula sensibilmente troncoconica con un involucro ermeticamente chiuso; la capsula, non indicata nel disegno, una volta alloggiata nel portadose, ? forata sulla parete superiore da un elemento perforatore 19 e sulla parete inferiore da una pluralit? di risalti 20 solidali alla parete di fondo o piastra 21; in quest ?ultima ? incorporato un sensore di temperatura 4 che pu? essere collegato all?apparecchiatura di misura 8 (non indicata) in uno dei modi gi? descritti, ad esempio, con riferimento alle Figg. 1 e 5, la piastra essendo ritenuta la pi? indicativa della temperatura raggiunta dal portadose.

La Fig. 8 mostra una camera di percolazione 22 in cui il portadose 23 ? adatto a ricevere una dose di caff? in forma di capsula cilindrica (non indicata nel disegno) in un involucro ermeticamente chiuso portante una forellatura 24 su ciascuna delle due opposte pareti circolari interessate dal passaggio dell?acqua di percolazione; nella parete di fondo 25 del portadose ? incorporato un sensore di temperatura 4 anch?esso collegato all?apparecchiatura di misura 8 in uno degli adatti modi gi? descritti.

La Fig 9 mostra un portadose 1 di macchina da caff? espresso automatica in cui il canale 3a ? notevolmente esteso e comprende al suo interno e verso l?uscita un sensore di temperatura 4; nelle macchine automatiche il portadose pu? essere riscaldato automaticamente con preventivo passaggio di acqua calda o vapore o diretto riscaldamento elettrico in modo da riscaldare e controllare con un sensore di temperatura anche il canale 3 a in un qualsiasi punto prescelto; si rammenta che nelle macchine automatiche il portadose ? mosso meccanicamente e perci? ? privo di manico.

In generale, il sensore di temperatura deve essere idoneo a misurare la temperatura fra quella ambiente e quella di lavoro massima della macchina (intorno ai 100-110? C.

Le soluzioni descritte possono essere completate di connettori di uscita o di interfacce atte a collegare il dispositivo termometrico del portadose a strumenti esterni sia per poter collocare le apparecchiature al difuori del portadose (es. a bordo della macchina espresso) sia per estendere l'applicazione a complessi sistemi di misura di pi? parametri.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Perfezionamenti in una macchina da caff? espresso caratterizzati da , ci? che un sensore di temperatura (4) ? associato al portadose (1) per rilevarne lo stato termico e render noto quest?ultimo a un utilizzatore grazie a mezzi (8) che misurano la temperatura rilevata e a mezzi che segnalano la temperatura misurata (4F, 9, 10, 11) posizionati all?esterno della macchina.
2. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (4) ? a contatto con la parete della coppa (3) del portadose.
3. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (4) ? incorporato nello spessore della coppa (3).
4. Perfezionamenti secondo le rivendicazioni 2 e 3 caratterizzati da ci? che la parete della coppa (3) comprende un?estensione (15) portante una camera (16) capace di ricevere il bulbo di un sensore di temperatura in forma di termometro a bulbo.
5. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (4) ? a contatto col canale del portadose (3a) attraverso il quale il caff? percolato va a finire in tazza.
6. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (4) ? posizionato per venire in contatto col caff? percolato in un qualsiasi punto desiderato del canale del portadose (3a) attraverso il quale il caff? va a finire in tazza.
7. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (4) ? associato alla parete di fondo (21,25) di un portadose (17,23) adatto a ricevere una dose di caff? in forma di capsula.
8. Perfezionamenti secondo le rivendicazioni precedenti caratterizzatida ci? che i mezzi (8) che misurano la temperatura rilevata e i mezzi di segnalazione (9, 10, 11) sono contenuti nel manico (5) del portadose.
9. Perfezionamenti econdo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura (51) ? un un sensore sensibile alla radiazione infrarossa emessa dalla coppa (3), fissato a distanza dal portadose (1) e puntato sulla coppa (3).
10. Perfezionamenti secondo la rivendicazione 1 caratterizzati da ci? che il sensore di temperatura ? un sensore di temperatura fototermico (4F) che cambia colore ogni volta che la coppa (3) ha raggiunto una temperatura di soglia correlata con la temperatura desiderata per il portadose (1).