ITUB201590315U1 - Apparecchiatura per macinare e dosare caffe' in chicchi con taratura continua e automatica della dose. - Google Patents

Description

APPARECCHIATURA PER MACINARE E DOSARE CAFFE' IN

CHICCHI CON TARATURA CONTINUA E AUTOMATICA DELLA

DOSE

[0001] Il presente trovato ha per oggetto un’apparecchiatura per macinare e dosare caffè in chicchi con taratura continua e automatica della dose; in particolare, si descrive un apparecchio macinadosatore elettronico che integra un dispositivo elettronico di pesatura ed è atto ad eseguire in modo continuo ed automatico il controllo della grammatura e la regolazione automatica del tempo di macinatura.

Campo d’applicazione

[0002] L'innovazione trova particolare applicazione nel settore industriale delle apparecchiature professionali da bar per la preparazione del caffè espresso; ulteriormente, il trovato si adatta a qualsivoglia apparecchiatura elettronica per la macinatura di prodotti organici dove è prevista la regolazione periodica del tempo di macinatura.

[0003] In linea generale, sono ampiamente note le macchine di tipo professionale per la preparazione del caffè espresso, denominate convenzionalmente macchine da caffè, le quali prevedono sostanzialmente un corpo comprensivo di una caldaia che genera acqua calda e vapore inviandoli ad uno o più gruppi di erogazione al fine di attraversare un numero corrispondente di coppe portafiltro contenenti il caffè macinato. Esse, quindi, devono essere preventivamente riempite nel filtro con la polvere di caffè in una specifica macchina atta a macinarlo e dosarlo con precisione, altrimenti denominata apparecchio macinadosatore. In particolare, la detta coppa portafiltro, deve essere riempita con l’esatta quantità di polvere di caffè in funzione del numero di dosi da erogare e della qualità prevista; generalmente, nell’uso professionale si prevedono una oppure due dosi di modo tale da preparar una oppure due tazzine di caffè espresso.

[0004] In un apparecchio macinadosatore i grani di caffè provenienti per caduta da un contenitore a cono disposto al di sopra del corpo principale della macchina sono macinati di modo tale che la polvere in microgranuli sia raccolta ed erogata correttamente all’interno della detta coppa. In ambito professionale sono utilizzati apparecchi macinadosatori del tipo convenzionale oppure automatico, dove i primi hanno un interruttore a leva del tipo a saracinesca che lascia sostanzialmente all’utilizzatore il controllo di quanto e come macinare il caffè, mentre i secondi sono provvisti di pulsanti e/o sensori che automaticamente controllano l’erogazione al raggiungimento d’una tal soglia.

[0005] I detti macinadosatori elettronici presentano il pregio di limitare le operazioni a carico dell’operatore il quale, sequenzialmente, deve solo posizionare la coppa corrispondente alla dose desiderata e quindi selezionare tale dose. Generalmente, la quantità di caffè relativa a una oppure o due dosi viene precedentemente impostata settando i parametri corrispondenti alla durata della macinatura ovvero al tempo di funzionamento del motore che è necessario ad erogare il peso desiderato del prodotto macinato.

[0006] E’ anche noto agli operatori del settore che nell’attività professionale è estremamente importante regolare con precisione il tempo di macinatura al fine di ottenere l’esatta quantità, in peso, di caffè effettivamente macinato, essendo tale quantità altrimenti denominata grammatura; essa, infatti, non è costante risultando variabile in funzione della granulometria e del tipo di caffè utilizzato, dell’usura della macchina e, particolarmente, delle condizioni ambientali tra cui l’umidità e la temperatura. Sostanzialmente, la durata della macinatura è fissa essendo impostata con il settaggio iniziale dell’apparecchiatura, mentre la dose effettivamente erogata risulta di volta in volta leggermente maggiore o minore rispetto al peso voluto, in funzione dei detti parametri. Al fine di compensare tali variazioni l’operatore professionale interviene periodicamente sul settaggio dell’apparecchio, modificando manualmente per approssimazioni progressive la durata della detta macinatura d’esercizio al fine di ottenere l’esatto peso di caffè macinato ed erogato; tale operazione periodica di regolazione è altrimenti denominata taratura della dose.

[0007] Si è quindi riscontrato che, oggigiorno, i sistemi convenzionali e noti per eseguire la detta taratura sono poco adatti ad un’attività di tipo professionale ove la preparazione del caffè espresso avviene con frequenze elevate e con alta qualità; in tali casi è quindi necessario macinare i chicchi rispettando l’esatta grammatura prevista dalla specifiche richieste dell’operatore, anche considerando le suddette variabili. Oggigiorno, gli apparecchi macinadosatori prevalentemente utilizzati in ambito professionale prevedono che al fine di avvicinarsi alla dose desiderata, e cioè in fase di taratura, l’operatore regoli direttamente i valori impostati di grammatura; in alternativa, alcuni apparecchi consentono di intervenire modificando il tempo di macinatura associato a ciascuna dose.

[0008] Più nel dettaglio delle soluzioni note e convenzionali per il controllo e la regolazione dell’effettiva dose erogata, ovvero per tarare la detta dose, si ricordano particolarmente i sistemi che prevedono la pesatura del prodotto macinato, essendo del tipo manuale a guisa di campionatura periodica di controllo oppure del tipo semi-automatico e contestuale alla macinatura.

Stato dell’arte

[0009] Al fine di determinare lo stato dell'arte relativo alla soluzione proposta è stata effettuata una verifica convenzionale, interrogando archivi pubblici, che ha portato all'individuazione di alcune anteriorità, tra cui:

D1 US6783089 (Lassota)

D2 US5522556 (Knepler et al.)

D3 Baratza Forté, operation manual, 2013 (www.baratza.com)

D4 WO2013015801 (Rego et al.)

D5 US5462236 (Knepler)

D6 ITUB2015A001304 (Oddera)

[0010] D1, D2 e D3 propongono sistemi elettronici di pesatura che sono integrati costruttivamente ed elettronicamente nel macinadosatore in modo tale da rilevare, contestualmente all’erogazione, il peso del prodotto con il contenitore d’esercizio, di modo tale da interrompere la macinatura al raggiungimento del peso prestabilito; il dispositivo di pesatura è del tipo bilancia a piatto orizzontale su cui appoggiare il contenitore, con singoli estensimetri di cui in D1 o con cella di carico centrale di cui in D3, oppure è del tipo con leva a braccio laterale e cella di carico opposta rispetto al contenitore, di cui in D2.

[0011] D4 descrive un dispositivo per il dosaggio e la visualizzazione della quantità esatta di caffè macinato ed erogato in una coppa portafiltro, in un macinadosatore di caffè del tipo professionale, essendo misurata la variazione del peso dal supporto della coppa; tale dispositivo è di tipo elettronico e comprende un display remoto per visualizzare il valore misurato ed anche comprende una particolare coppa portafiltro dotata di pulsanti con interfaccia digitale per l’utente.

[0012] D5 propone un macinadosatore atto a calcolare il peso della dose desiderata come funzione del tempo di macinatura di modo tale che l’operatore, per il tramite di un particolare circuito elettronico di taratura anche interfacciato con l’unità logica di controllo del macinadosatore, inserisca manualmente il peso della dose effettivamente macinata al fine di correggerne il settaggio.

[0013] D6 descrive un apparecchio macinadosatore elettronico per caffè dotato di un dispositivo elettronico di pesatura a cella di carico direttamente connesso all’unità logica di controllo dell’apparecchio, che consente all’operatore professionale di ritarare frequentemente la grammatura in base alla quantità di prodotto effettivamente macinato ed erogato, mediante un procedimento semi-automatico di regolazione da eseguire separatamente rispetto all’esercizio ordinario, il quale prevede: interruzione dell’esercizio ordinario, prelievo manuale e pesatura di molteplici campioni, calcolo dei nuovi tempi di macinatura secondo un particolare algoritmo, settaggio automatico della detta unità logica, ripresa dell’esercizio ordinario con i nuovi tempi di macinatura.

[0014] In definitiva è dunque ragionevole ritenere noti:

- un apparecchio macinadosatore di caffè in chicchi comprensivo di mezzi manuali, o elettromeccanici a controllo elettronico, per dosare la quantità di prodotto macinato ed erogato nella coppa portafiltro, in una oppure due dosi;

- un apparecchio macinadosatore elettronico ad uso professionale ove la grammatura desiderata è impostata all’inizio e conseguentemente è calcolato il tempo corrispondente di macinatura, essendo fissi fino alla successiva regolazione;

- un apparecchio macinadosatore elettronico ove la grammatura è misurata durante l’erogazione, essendo il caffè direttamente pesato con il suo contenitore d’esercizio per il tramite di un dispositivo di pesatura integrato e connesso all’unità logica di controllo, al fine di interrompere automaticamente la macinatura al raggiungimento del peso preventivamente impostato; - un sistema di controllo e taratura della dose erogata, per macinadosatori di caffè basati sull’impostazione del tempo di macinatura, che prevede il prelievo di una dose od una serie progressiva di dosi effettivamente macinate a guisa di campioni finalizzati ad essere separatamente pesati per una modifica manuale del settaggio, per approssimazioni progressive, oppure inserendo i pesi rilevati in un circuito interposto di interfaccia che realizza automaticamente il calcolo e la regolazione.

Inconvenienti

[0015] La maggior parte delle soluzioni sopra descritte intende superare la nota difficoltà che l’operatore professionale riscontra quotidianamente nell’ottenere dal macinadosatore l’esatta quantità di caffè effettivamente macinato ed erogato, ovvero la grammatura desiderata; in generale, si è rilevato che le soluzioni convenzionali basate sul prelievo manuale e sul rilevamento del peso di una erogazione campione al fine di calcolare le correzioni da apportare al settaggio dell’apparecchiatura risultano lente, scomode ed anche imprecise essendo necessarie molteplici approssimazioni prima di ottenere il risultato desiderato. Nella pratica si è riscontrato che una bilancia esterna di tipo comune comporta numerose operazioni manuali, con anche molteplici occasioni d’errore. E’ inoltre ampiamente noto che le soluzioni convenzionali di taratura per apparecchi macinadosatori, essendo finalizzati alla preparazione di caffè espresso, prevedono operazioni separate e aggiuntive che rallentano l’esercizio professionale ordinario e distraggono l’operatore.

[0016] Nelle soluzioni che pesano il prodotto durante l’erogazione, di cui ad esempio in D1, D2 e D3, si è riscontrato un problema che è intrinsecamente legato alle tolleranze dei dispositivi di pesatura e che rende tali soluzioni poco efficaci. In particolare, si è notato che per misurare dinamicamente e con precisione le variazioni di peso nelle erogazioni di minime quantità di prodotto, essendo generalmente comprese tra 7 e 7,5 grammi per le dosi singole, è necessario un dispositivo di pesatura molto preciso e sensibile, ad esempio una cella di carico elettronica con estensimetri; è tuttavia noto che un tale dispositivo è inadatto se usato durante la macinatura, ovvero con le poderose vibrazioni che il motore interno dell’apparecchio macinadosatore trasmette all’intero corpo della macchina, rendendo poco affidabile il valore rilevato delle singole pesate ed anche provocando starature all’intero sistema. Ulteriormente, nelle soluzioni con rilevamento diretto del peso di cui ad esempio in D3, si è riscontrato che il dispositivo di pesatura non è utilizzato come strumento di calibrazione ovvero non vi è alcuna elaborazione dei valori rilevati ai fini di una taratura dei parametri operativi, ma esso è invece utilizzato a guisa di finecorsa e cioè fungendo sostanzialmente da interruttore che al raggiungimento del peso preimpostato toglie l’alimentazione al motore per arrestare di conseguenza la macinatura. Si è quindi riscontrato che tali soluzioni sono poco precise, poco stabile e non adatte per gli apparecchi macinadosatori di tipo istantaneo ove la dose è di pochi grammi, ovvero per l’utilizzo nei bar ai fini della preparazione di caffè espresso mediante coppe portafiltro; esse, invece, sono maggiormente adatte per i modelli da drogheria, ove il dispositivo di pesatura è sostanzialmente una bilancia esterna adatta a grammature elevate, a guisa di un accessorio non completamente integrato.

[0017] Si è anche rilevato che le soluzioni atte al controllo della dose erogata che prevedono un contenitore rimovibile e pesante del prodotto macinato, ovvero con tara notevolmente maggiore rispetto al contenuto e di conformazione asimmetrica e protrudente per essere manipolato e/o rimosso di continuo, sono inadatte a garantire elevate precisioni di rilevamento nel caso di quantità variabili di pochi centesimi di grammo una dall’altra, come ad esempio accade in D4 dove viene pesata separatamente la coppa portafiltro su di un dispositivo ad isola di piccole dimensioni anche dotato di interfaccia elettronica; in ambito professionale, quindi, una tale soluzione risulta costosa, delicata, scomoda nell’utilizzo ed imprecisa nel risultato.

[0018] Tra le soluzioni semi – automatiche, in D5 si prevede l’aggiunta di un complesso circuito elettronico di taratura che interagisce con la detta unità logica fungendo da interfaccia con l’utente, il quale deve eseguire la pesata ed inserire i dati manualmente secondo un particolare procedimento che di fatto è poco agevole nell’utilizzo frequente in ambito professionale. In D6, invece, l’operatore deve sospendere l’erogazione ordinaria per eseguire i previsti cicli semi - automatici di taratura, prelevando manualmente molteplici campioni di caffè macinato al fine di rilevarne il peso esatto e conseguentemente eseguire la taratura; una tale soluzione, ancorché efficace nella regolazione, è tuttavia lunga nell’esecuzione ed richiede notevole attenzione da parte dell’operatore per eseguire le pesate di controllo secondo le modalità previste dal procedimento. Inoltre, una tale soluzione di campionatura a prelievi separati, presenta l’evidente difficoltà di riutilizzo del prodotto già erogato ai fini della detta taratura, essendo il caffè utilizzato di elevata qualità, costoso e velocemente deperibile.

[0019] Dalle considerazioni sopra esposte, in particolare, non risulta noto ed è ampiamente desiderabile in ambito professionale un apparecchio che realizzi la detta taratura con elevata precisione e che operi in completa autonomia durante l’esercizio ordinario, ovvero eseguendo automaticamente i rilevamenti e le regolazioni; con una tale soluzione, infatti, si consentirebbe in ambito professionale di ri-tarare continuamente i parametri di durata della macinatura in funzione delle dosi effettivamente erogate, al fine di avvicinarsi il più possibile alla grammatura desiderata, ed in qualsivoglia condizione d’esercizio. Ulteriormente, non risulta noto ed è ampiamente desiderabile un procedimento ed un apparecchio atti ad eliminare le numerose interruzioni periodiche oggigiorno necessarie per la detta taratura, ed anche eliminare qualsivoglia intervento o distrazione da parte dell’operatore.

[0020] Tutto ciò considerato, è ragionevole la necessità delle imprese del settore d’individuare delle soluzioni innovative ed in grado di superare almeno i problemi poc’anzi rilevati.

Riassunto del trovato

[0021] Questi ed altri scopi, sono raggiunti con la presente innovazione secondo le caratteristiche di cui alle annesse rivendicazioni, risolvendo i problemi esposti mediante un apparecchio macinadosatore (10) di caffè in chicchi comprensivo di un dispositivo elettronico di pesatura (104a-b) a cella di carico (108) il quale è particolarmente integrato per eseguire in modo continuo ed automatico la taratura della dose di caffè macinato ed erogato, sia singola che doppia; tale apparecchio (10) consente in ambito professionale di eseguire automaticamente la detta taratura durante l’esercizio ordinario, senza interrompere il servizio di erogazione, adattando continuamente i tempi di macinatura (TX, TY) in funzione delle grammature effettivamente rilevate (PX1-n, PY1-n), di modo tale da avvicinarsi il più possibile alla grammatura desiderata (PDX, PDY) in qualsivoglia condizione d’utilizzo.

Scopi

[0022] In tal modo, attraverso il notevole apporto creativo il cui effetto costituisce un immediato e non trascurabile progresso tecnico, sono conseguiti diversi e ragguardevoli scopi.

[0023] Un primo scopo è stato quello di realizzare un’apparecchiatura per macinare e dosare caffè in chicchi con taratura automatica della dose, consentendo in modo agevole ed economico di adattare di continuo i tempi di macinatura relativi alla dose singola e doppia in funzione delle grammature effettivamente erogate, avvicinandosi il più possibile all’esatto peso desiderato per ciascuna dose. Si consente, quindi, all’operatore professionale di mantenere costante il peso e quindi la qualità finale del caffè espresso servito in tazzina al cliente, limitando così i condizionamenti causati dalle diverse variabili coinvolte quali, ad esempio, lo stato di conservazione dei chicchi, lo stato di manutenzione della macchina e le condizioni ambientali.

[0024] Un secondo scopo è stato quello di eliminare le convenzionali interruzioni periodiche che sono necessarie per eseguire la detta taratura in modo separato rispetto all’esercizio ordinario come invece accade secondo i sistemi convenzionali e noti. Inoltre, si eliminano i costi legati al tempo e/o alle campionature previsti da tali operazioni.

[0025] Un terzo scopo è stato quello di eliminare qualsivoglia intervento da parte dell’operatore, riducendo quindi le occasioni di distrazione, affaticamento od errore umano.

[0026] Un ulteriore scopo del trovato è stato quello di utilizzare celle di carico integrate in modo tale da garantire all’apparecchio una costante stabilità d’erogazione e affidabilità dei rilevamenti, in tutte le condizioni che possono variare l’esatta quantità prevista di prodotto macinato; il sistema proposto è vantaggiosamente applicabile nei moderni apparecchi macinadosatori elettronici che sono abbinati ai dispositivi da bar per l’estrazione del caffè espresso, quindi con le convenzionali coppe portafiltro per macchine da caffè.

[0027] In conclusione, questi vantaggi, hanno il pregio non trascurabile, di conseguire un apparecchio macinadosatore adatto all’uso professionale, preciso ed affidabile, che esegue la detta taratura basandosi sul peso rilevato dopo ogni dose effettivamente erogata, a motore fermo, ed anche è estremamente agevole essendo eseguito in modo automatico. Si prevede quindi, complessivamente, un sistema di taratura dall’uso migliorato e costruttivamente semplificato, con anche un buon contenuto tecnologico; il trovato, inoltre, è economico ed è producibile in elevate quantità con i moderni procedimenti industriali.

[0028] Questi ed altri vantaggi appariranno dalla successiva particolareggiata descrizione d’una soluzione preferenziale di realizzazione con l'aiuto dei disegni allegati.

Contenuto dei disegni

Le Figure 1, 2, 3 rappresentano rispettivamente una vista ortogonale d’assieme e due viste di dettaglio, di lato ed in sezione, dell’apparecchio macinadosatore elettronico atto ad eseguire la taratura continua e automatica della dose; in una prima versione realizzativa, ove il dispositivo elettronico di pesatura è integrato al di sotto del corpo principale a guisa di base.

Le Figure 4 e 5 rappresentano rispettivamente una vista ortogonale d’assieme ed una di dettaglio, di lato ed in sezione, dell’apparecchio macinadosatore elettronico atto ad eseguire la taratura continua e automatica della dose; in una seconda versione realizzativa, ove il dispositivo elettronico di pesatura è integrato al di sopra del corpo principale in corrispondenza dell’innesto con il contenitore a cono.

Pratica esecuzione del trovato

[0029] La presente innovazione si riferisce ad un apparecchio macinadosatore (10) elettronico che è atto ad eseguire la taratura continua e automatica della dose, singola (X) e doppia (Y), di caffè macinato ed erogato; la detta taratura è agevolmente eseguita, in modo automatico, per il tramite di un dispositivo di pesatura (104a-b, 108) integrato. Il trovato prevede che all’avvio dell’esercizio, in ambito professionale, nel detto apparecchio macinadosatore sia impostata la grammatura desiderata per ciascuna erogazione, ovvero l’esatto peso in grammi che si desidera ottenere dalla detta dose singola (PDX) e dalla dose doppia (PDY); una volta impostati, questi valori restano fissi a guisa di riferimento mentre saranno adattati i tempi di macinatura ad essi associati (TX, TY), ovvero saranno regolati i parametri relativi alla durata delle erogazioni al fine di ottenere le grammature desiderate. Una tale operazione è altrimenti denominata taratura o calibrazione dei tempi; il detto apparecchio (10) esegue l’intero procedimento di taratura in autonomia, durante l’esercizio ordinario, essendo quindi denominata per convenzione autotaratura, o taratura automatica od anche calibrazione automatica.

[0030] Nella pratica, si è riscontrato che l’esattezza della detta impostazione iniziale va considerata al netto di un intrinseco errore di dosaggio che è di volta in volta rilevabile ed è generalmente pari a qualche decimo di grammo; tale errore o scostamento è primariamente dovuto alle variabili condizioni d’utilizzo, d’usura o altre cause sopra descritte. Scopo principale del presente trovato è quindi quello di superare tale errore, adattando continuamente ed automaticamente i detti tempi (TX, TY) di modo tale da avvicinarsi il più possibile alla grammatura desiderata (PDX, PDY). A tal fine, si considera il peso del caffè effettivamente macinato ed erogato come direttamente proporzionale al tempo di macinatura impostato (TX, TY), per ciascuna dose (X, Y).

[0031] Il trovato prevede, quindi, un apparecchio macinadosatore (10) di tipo elettromeccanico a controllo elettronico, convenzionalmente detto elettronico, che integra un dispositivo di pesatura (104a-b) di tipo elettronico con almeno una cella di carico (108) che, particolarmente, è integrata nel corpo principale (100, 105a-b, 106a-b) dell’apparecchio di modo tale da rilevare autonomamente e con precisione, al termine di ogni erogazione e a motore spento, l’esatto calo di peso corrispondente alla dose effettivamente macinata ed erogata di caffè. A tal fine, la detta cella (108) è direttamente controllata dall’unità logica (102) che controlla l’apparecchio macinadosatore (10), essendo essa comprensiva del programma di gestione dell’apparecchio ed anche comprensiva delle istruzioni necessarie per realizzare in autonomia, durante l’esercizio ordinario la detta taratura automatica.

[0032] Più nel dettaglio realizzativo, il detto apparecchio macinadosatore (10) presenta il corpo principale (100) comprensivo dei convenzionali mezzi di macinatura ed erogazione con anche il beccuccio di erogazione (110) che protrude frontalmente e dove in particolare, al disopra di esso, vi è un cruscotto (101) contenente i principale dispositivi elettronici di pilotaggio tra cui l’unità logica di controllo (102) ed uno schermo (103), il quale è preferibilmente del tipo tattile a guisa di un pannello di comando. Si prevede, in particolare, che il dispositivo di pesatura (104) a cella di carico (108) sia integrato all’apparecchio (10, 100) dal punto di vista strutturale (105) ed anche elettronico (102, 107, 109); a tal fine, vi è una porzione del corpo principale (100) che sostanzialmente funge da struttura di contenimento (105a-b) per il detto dispositivo (104a-b) essendo integrata, divisa ma complementare ad esso (100), con il piano di carico (106a-b) insistente sulla cella (108) in modo tale da rilevare con precisione il progressivo calo di peso dopo ogni erogazione di caffè macinato, a motore fermo ed in autonomia.

[0033] Nella preferenziale configurazione realizzativa, si prevedono due varianti strutturali (104a-b, 105a-b, 106a-b): nella prima variante (Figg. 1-3) la cella di carico (108) è integrata in corrispondenza della base (104a, 105a, 106a) e cioè al di sotto del corpo principale (100), mentre nella seconda variante (Figg. 4-5) si prevede che detta cella (108) sia integrata in corrispondenza dell’innesto (104b, 105b, 106b) del contenitore a cono (111) ovvero al di sopra del corpo principale (100), di modo tale che sulla detta cella (108) nel primo caso (104a) insista il peso totale della porzione di apparecchio (106a) sopra di essa oppure, nel secondo caso (104b), insista solo il peso di detto contenitore (106b, 111). In entrambe le dette varianti è compreso il trasformatore di alimentazione (107) della cella ed il relativo cavo di alimentazione (109) e trasferimento dati, il quale è anche connesso alla detta unità logica (102).

[0034] In linea di principio, il trovato prevede un dispositivo di pesatura (104a-b) ad elevata precisione, del tipo bilancia elettronica a piano di rilevamento orizzontale con cella di carico (108) del tipo a carico puntuale e convenzionalmente denominato single point load cell in lingua inglese, essendo atta a rilevare con precisione un peso compreso tra 0 e 20 grammi misurandone le variazioni al centesimo di grammo; la detta cella di carico (108) rende immediatamente disponibile all’unità logica di controllo (102), al termine dell’erogazione e cioè a motore fermo per garantire la massima stabilità e affidabilità di rilevamento, almeno il valore esatto della pesata in centesimi di grammo. A titolo di esempio non limitativo, è adatta al trovato una cella del tipo commercializzato dalla società tedesca Siemens con il nome Siwarex R Load Cells – Sp Series – nella configurazione personalizzata per pesi inferiori a 0,1 Kg e rilevamenti al centesimo di grammo.

[0035] Nel presente trovato si descrive, per semplicità descrittiva e realizzativa, un dispositivo di pesatura (104-9) a cella di carico (108) ovvero comprensivo d’una sola cella; tuttavia, è parimenti previsto l’utilizzo di molteplici celle se ciò consente di incrementare la qualità dei rilevamenti o nel caso di una particolare configurazione realizzativa e/o applicativa del trovato; a titolo di esempio non limitativo, è talvolta adatta una coppia di celle (108) tra loro uguali ed alimentate dal medesimo trasformatore (107).

[0036] Un tale apparecchio macinadosatore (10) è quindi atto ad eseguire automaticamente la detta taratura. Primariamente, esso calcola le variazioni di peso netto, in grammi, del caffè in chicchi (112, PK) che è presente nel contenitore a cono (111), o campana porta chicchi, per il tramite del peso totale (PT) insistente sulla cella di carico (108) essendo noto il peso (PM) del solo apparecchio, o porzione di esso, senza il prodotto contenuto. Dopo l’erogazione di ciascuna dose, a motore fermo, la detta cella (108) percepisce la variazione di peso, e cioè il calo di peso corrispondente alla quantità di prodotto macinato ed erogato, ed invia al programma o software, che è caricato nell’unità logica (102), i dati corrispondenti a ciascun valore rilevato, in grammi. Il detto programma, dopo un numero (n) prestabilito di pesate, ovvero di rilevamenti progressivi, elabora i dati ottenuti; sono quindi calcolate per differenza di peso le varie pesate (PX1-n, PY1-n), tenendo come riferimento le pesate considerate ottimali ovvero eliminando quelle ritenute errate e cioè i valori estremi per ciascuna dose (X, Y). Le pesate ottimali sono calcolate con la media aritmetica dei valori considerati, ovvero senza gli estremi, quindi in base al risultato ottenuto e per proporzione diretta si determinano i nuovi tempi di macinatura (NTX, NTY).

[0037] Di conseguenza, sono automaticamente aumentati o diminuiti i parametri di durata della macinatura, adattandoli di modo tale da ottenere, per ciascuna dose, un valore in grammi il più possibile vicino al peso desiderato (PDX, PDY) e cioè la detta grammatura desiderata. Con il presente trovato si consente quindi all’operatore professionale di avere sempre un apparecchio macinadosatore regolato in modo ottimale, senza dover eseguire qualsivoglia operazione manuale o aggiuntiva rispetto all’esercizio ordinario.

[0038] Il controllo del peso e la regolazione della durata di macinatura è quindi eseguita in automatico dall’apparecchio (10), ovvero autonomamente, di modo tale da ottenere agevolmente e di continuo la grammatura desiderata (PDX, PDY); a tal fine si prevede un apparecchio macinadosatore di caffè in chicchi del tipo elettromeccanico che particolarmente integra: il dispositivo di pesatura elettronico (104a-b) con cella di carico (108), l’unità logica di controllo (102) ed un programma di gestione caricato in detta unità logica che è comprensivo delle istruzioni per eseguire la taratura secondo un particolare procedimento automatico. I valori in peso che si desidera ottenere (PDX, PDY) per ciascuna dose singola o doppia di caffè macinato ed erogato, o grammatura, sono fissi ed impostati dall’operatore in una fase preliminare di avvio del detto apparecchio macinadosatore (10) di modo tale che ad essi siano provvisoriamente associati i corrispettivi tempi di macinatura (TX, TY), o durata. In particolare, la detta autotaratura è eseguita dall’apparecchio macinadosatore (10) oggetto del trovato durante l’esercizio professionale ordinario, secondo un procedimento basato su cicli di autotaratura reiterati ovvero eseguiti autonomamente in modo continuo, adattando di volta in volta i detti tempi di macinatura (TX, TY) di modo tale da ottenere le grammature desiderate (PDX, PDY), in qualsivoglia condizione d’uso e superando i problemi noti.

[0039] Più nel dettaglio del funzionamento, si prevede che dopo la fase preliminare di avvio, dove è impostata dall’operatore la grammatura desiderata, siano automaticamente eseguiti dall’apparecchio macinadosatore (10) i detti cicli di autotaratura reiterati, ciascuno dei quali comprendente le seguenti fasi sequenziali: − una prima fase di controllo automatico dell’erogazione, con il rilevamento della variazione di peso al termine di ogni erogazione, eseguito a motore fermo, di modo tale da registrare il progressivo calo di peso del caffè in chicchi in corrispondenza di almeno 3 dosi singole (PX) e 3 dosi doppie (PY) e cioè eseguendo un rilevamento dopo l’altro fino al controllo della grammatura di almeno 3 erogazioni per dose;

− una seconda fase di elaborazione automatica dei dati rilevati nella fase precedente, secondo una logica di calcolo (LC) atta a determinare i nuovi tempi di macinatura (NTX, NTY), per la dose singola e la dose doppia;

− una terza fase di taratura automatica, ove l’apparecchio imposta in autonomia i detti nuovi tempi (NTX, NTY) di cui alla fase precedente.

[0040] La detta logica di calcolo (LC) prevede almeno le seguenti operazioni in sequenza: a) mettere tali risultati in ordine di grandezza, b) eliminare i valori estremi ovvero il peso maggiore e minore di ciscuna dose, c) calcolare la media aritmetica tra i valori rimanenti per ciascuna dose, d) determinare infine i nuovi parametri di durata della macinatura ovvero calcolare per proporzione diretta i detti nuovi tempi (NTX, NTY) di modo tale da ottenere grammature il più possibile vicine ai pesi desiderati (PDX, PDY) per ciascuna erogazione, i quali restano fissi a guisa di riferimento.

[0041] In particolare, è noto che nell’uso professionale quotidiano di un apparecchio macinadosatore si possono avere delle alternanze tra richiesta di dosi singole (X) e doppie (Y); si è quindi riscontrato nella pratica che un ciclo di autotaratura eseguito come sopra descritto è sufficientemente efficace considerando almeno 3 erogazioni singole (X) e 3 erogazioni doppie (Y). Nella preferenziale ma non esclusiva realizzazione del trovato, ciascun ciclo di autotaratura prevede 4 erogazioni singole (X1-4) e 4 erogazioni doppie (Y1-4), ovvero 8 erogazioni totali, secondo le tre fasi sequenziali sopra descritte; il ciclo immediatamente successivo sarà quindi parimenti eseguito ma con le durate di macinatura modificate, essendo cioè di volta in volta tarato secondo i detti nuovi tempi di macinatura (NTX, NTY), e così via per tutti i cicli seguenti.

Esempio

[0042] Di seguito si riporta un esempio pratico di come l’apparecchio macinadosatore (10) oggetto del trovato esegue automaticamente la detta taratura automatica. Dopo la detta fase preliminare di avvio, l’apparecchio macinadosatore (10) esegue di continuo i detti cicli di autotaratura, ciascuno dei quali è comprensivo di 4 erogazioni singole (X1-4) e 4 erogazioni doppie (Y1-4) per un totale di 8 erogazioni; si ricorda che ciascun ciclo di autotaratura avviene secondo le dette tre fasi sequenziali in modo automatico ovvero è eseguito dall’apparecchio macinadosatore (10) in autonomia durante l’esercizio ordinario e cioè senza interruzioni nell’operatività del servizio. Dopo ciascun ciclo di taratura, quindi, accade che il ciclo successivo sia eseguito allo stesso modo ma con i tempi di macinatura (TX, TY) modificati, ovvero con i parametri di durata automaticamente tarati di modo tale che le grammature effettivamente rilevate (PX, PY) si avvicinino il più possibile alle grammature desiderate (PDX, PDY), e così via per tutti i cicli consecutivi.

Fase preliminare

PK=1500g.

PM=10000g.

PT=PK PM= 1500g 10000g= 11500g

PDX= 7g

TX= 2sec

PDY= 14g

TY= 4sec

Ciclo di autotaratura

Prima fase: rilevamento automatico della variazione del peso totale, al termine di ciascuna delle 8 erogazioni (PT1-8); piu nel dettaglio, si calcola il calo di peso totale dopo ogni erogazione singola (X1-4) e doppia (Y1-4) al fine di ottenere il peso effettivo (PX1-4, PY1-4) di ciascuna dose effettivamente macinata ed erogata secondo il tempo di macinatura provvisoriamente assegnato (TX, TY). Si prevede quindi la seguente sequenza:

EROGAZIONE 1 = rilevamento dose singola n° 1 (X1)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TX); b) PT1= 11493,5g = primo peso totale rilevato dalla cella;

c) PX1= PT – PT1 = 11500g - 11493,5g = 6,5g = peso effettivo della dose X1.

EROGAZIONE 2 = rilevamento dose doppia n° 1 (Y1)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TY); b) PT2= 11478,4g = secondo peso totale rilevato dalla cella; c) PY1= PT1 – PT2 = 11493,5g - 11478,4g = 15,1g = peso effettivo della dose Y1.

EROGAZIONE 3 = rilevamento dose doppia n° 2 (Y2)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TY); b) PT3= 11463,6g = terzo peso totale rilevato dalla cella;

c) PY2= PT2 – PT3 = 11478,4g - 11463,6g = 14,8g = peso effettivo della dose Y2.

EROGAZIONE 4 = rilevamento dose singola n° 2 (X2)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TX); b) PT4= 11457,4g = quarto peso totale rilevato dalla cella; c) PX2= PT3 – PT4 = 11463,6g - 11457,4g = 6,2g = peso effettivo della dose X2.

EROGAZIONE 5 = rilevamento dose singola n° 3 (X3)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TX); b) PT5= 11451,1g = quinto peso totale rilevato dalla cella;

c) PX3= PT4 – PT5 = 11457,4g - 11451,1g = 6,3g = peso effettivo della dose X3.

EROGAZIONE 6 = rilevamento dose singola n° 4 (X4)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TX); b) PT6= 11444,7g = sesto peso totale rilevato dalla cella;

c) PX4= PT5 – PT6 = 11451,1g - 11444,7g = 6,4g = peso effettivo della dose X4.

EROGAZIONE 7 = rilevamento dose doppia n° 3 (Y3)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TY); b) PT7= 11429,4g = settimo peso totale rilevato dalla cella; c) PY3= PT6 – PT7 = 11444,7g - 11429,4g = 15,3g = peso effettivo della dose Y3.

EROGAZIONE 8 = rilevamento dose doppia n° 4 (Y4)

a) Erogazione secondo il tempo di macinatura assegnato (TY); b) PT8= 11414,5g = ottavo peso totale rilevato dalla cella;

c) PY4= PT7 – PT8 = 11429,4g - 11414,5g = 14,9g = peso effettivo della dose Y4.

Seconda fase: elaborazione automatica dei risultati ottenuti (PX1-4, PY1-4) nella fase precedente, secondo la detta logica di calcolo (LC).

Sono eseguiti i seguenti calcoli per la dose singola (X):

a) X2= 6,2; X3= 6,3; X4= 6,4; X1= 6,5 = valori ordinati;

b) X3= 6,3; X4= 6,4 = valori estremi eliminati;

c) (X3 X4)/2 = 6,35g = peso medio;

d) Nuovo TX = TX/peso medio rilevato * PDX = 2sec/6,35g * 7g = 2,20sec.

Sono eseguiti i seguenti calcoli per la dose doppia (Y):

a) Y2= 14,8; Y4= 14,9; Y1= 15,1; Y3= 15,3 = valori ordinati; b) Y4= 14,9; Y1= 15,1 = valori estremi eliminati;

c) (Y4 Y1)/2 = 15,00g = peso medio;

d) Nuovo TY = TY/peso medio rilevato * PDY = 4sec/15,00g * 14g = 3,73sec.

Terza fase: regolazione automatica dei parametri relativi alla durata della macinatura, a guisa di autotaratura. Vengono autonomamente adattati i tempi relativi alla dose singola (TX) e doppia (TY) al fine di ottenere i pesi desiderati (PDX, PDY), a guisa di impostazione provvisoria, secondo quanto determinato nella fase precedente.

TX= 2,20sec. Viene allungato di 0,20sec il tempo precedentemente impostato per la dose singola (X).

TY= 3,73sec. Viene accorciato di 0,27sec il tempo precedentemente impostato per la dose doppia (Y).

[0043] Si è infine riscontrato nella pratica che il detto apparecchio macinadosatore (10) elettronico consente all’operatore professionale di agevolare sensibilmente il proprio lavoro, con minore affaticamento fisico e mentale, e disporre di un’apparecchiatura costantemente tarata in modo tale da consentire una maggiore qualità del servizio ed ottenere con precisione l’esatta grammatura desiderata del caffè effettivamente macinato ed erogato, nonostante le molteplici variabili coinvolte.

Legenda

(10) apparecchio macinadosatore elettronico di caffè in chicchi, del tipo elettromeccanico a controllo elettronico, dotato di un dispositivo elettronico di pesatura a cella di carico per il controllo continuo ed automatico della grammatura e regolazione automatica del tempo di macinatura;

(100) corpo principale del macinadosatore;

(101) cruscotto contenente i dispositivi elettronici di pilotaggio;

(102) unità logica di controllo;

(103) schermo di tipo tattile a guisa di pannello di comando;

(104) dispositivo di pesatura a cella di carico, nelle varanti: (104a) con cella integrata in corrispondenza della base ovvero al di sotto del corpo principale; (104b) con cella di carico integrata in corrispondenza dell’innesto del contenitore a cono ovvero al di sopra del corpo principale;

(105) struttura del dispositivo di pesatura, nelle varanti: (105a) integrata al di sotto del corpo principale a guisa di base, oppure (105b) integrata al di sopra del corpo principale in corrispondenza dell’innesto del contenitore a cono;

(106) piano di carico insistente sulla cella, nelle varanti: (106a) sul fondo; (106b) sull’innesto del contenitore a cono;

(107) trasformatore di alimentazione della/e cella/e di carico;

(108) cella di carico, del tipo denominato single point con piano di carico orizzontale;

(109) cavo di alimentazione e trasferimento dati;

(110) beccuccio di erogazione;

(111) contenitore a cono per i chicchi di caffè torrefatto;

(112) caffè macinato;

(113) piano d’appoggio apparecchio macinadosatore;

(LC) logica di calcolo dei valori di peso rilevati;

(NTX, NTY) nuovi tempi di macinatura, determinati ad ogni ciclo di autotaratura;

(PDX, PDY) grammatura desiderata, ovvero peso in grammi che si desidera ottenere per la dose singola e doppia, fissata all’avvio; (PMX, PMY) peso medio rilevato per le dosi singole e doppie;

(PK) peso del caffè in chicchi, noto all’inizio; (PM) peso dell’apparecchio, o parte di esso; (PT) peso totale insistente sulla cella; (PX, PY) peso in grammi della dose erogata, per ciascuna dose singola (PX1-n) e doppia (PY1-n) erogata in successione progressiva;

(TX, TY) durata della macinatura, ovvero tempo di macinatura inizialmente associato alla grammatura desiderata per ciascuna dose; (X, Y) dose, rispettivamente singola e doppia, con anche riferimento a dosi singole (X1-n) e doppie (Y1-n) erogate in successione progressiva.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio macinadosatore (10) per caffè in chicchi con taratura continua e automatica della dose, essendo atto a controllare in modo continuo ed automatico la grammatura effettivamente erogata ed anche atto a re-impostare autonomamente, di conseguenza, i parametri di durata della macinatura; detto apparecchio macinadosatore (10), del tipo elettromeccanico a controllo elettronico, avente un corpo principale (100) comprensivo dei convenzionali mezzi di macinatura ed erogazione con il beccuccio di erogazione (110) che protrude frontalmente, ove al disopra di esso vi è un cruscotto (101) contenente i principali dispositivi elettronici di pilotaggio tra cui l’unità logica di controllo (102) che gestisce l’apparecchio (10) ed uno schermo (103) fungente da pannello di comando; detto apparecchio macinadosatore (10), dotato di un dispositivo di pesatura elettronico del tipo a cella di carico (108); detto apparecchio macinadosatore (10), atto ad eseguire un procedimento di taratura ove i valori in peso che si desidera ottenere per ciascuna dose singola (PDX) o doppia (PDY) sono fissi essendo impostati dall’operatore in una fase preliminare di avvio dell’apparecchio macinadosatore, a guisa di riferimento, di modo tale che ad essi (PDX, PDY) siano associati i corrispettivi tempi di macinatura (TX, TY); detto apparecchio macinadosatore (10), caratterizzato dal fatto che integra strutturalmente ed elettronicamente il detto dispositivo di pesatura (104a-b, 108), e cioè vi è una porzione (105a-b) del corpo principale (100) che funge da struttura di contenimento del detto dispositivo (104a-b, 106a-b 108), ed anche vi è la detta cella di carico (108) direttamente connessa e controllata dalla detta unità logica di controllo (102) essendo compresi il trasformatore di alimentazione (107) della cella ed il relativo cavo di alimentazione (109) e trasferimento dati; detto dispositivo di pesatura (104a-b, 108), con il piano di carico (106a-b) che insiste sulla detta cella (108) in modo tale da rilevare, dopo ogni erogazione ordinaria, il progressivo calo di peso corrispondente alla quantità di caffè effettivamente macinato ed erogato (PX, PY); detta unità logica (102), atta a controllare l’intero apparecchio (10, 104a-b, 108) ai fini dell’autotaratura, essendovi caricato un programma di gestione con le istruzioni per eseguire in modo continuo ed automatico cicli di autotaratura reiterati, a guisa di serie, adattando di volta in volta i detti tempi di macinatura (TX, TY) in funzione dei detti rilevamenti (PX, PY), di modo tale da ottenere le grammature desiderate (PDX, PDX).
2. 2. Apparecchio macinadosatore (10) come dalla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prevede un dispositivo di pesatura (104a-b, 105a-b) ove la detta cella di carico (108) è alternativamente compresa e integrata: a) in corrispondenza della base (104a, 105a, 106a) ovvero al di sotto del corpo principale (100) a guisa di base interna (105a, 106a), di modo tale che sulla detta cella (108) insista l’intera porzione di apparecchio (100, 106a) al di sopra di essa; b) oppure, in corrispondenza dell’innesto (104b, 105b, 106b) del contenitore a cono (111) ovvero al di sopra del corpo principale (100), di modo tale che sulla detta cella (108) insista solo il contenitore a cono (106b, 111-2).
3. 3. Apparecchio macinadosatore (10) come dalle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detta unità logica (102) è previsto un programma di gestione che esegue ciascuno dei detti cicli di autotaratura secondo tre fasi sequenziali: una prima fase di controllo automatico delle dosi erogate ove il detto dispositivo di pesatura (104a-b) rileva il peso (104-8) effettivo al termine dell’erogazione ovvero a motore spento, una seconda fase di elaborazione automatica dei dati rilevati ove sono determinati i tempi di macinatura corretti, una terza fase di taratura automatica ove in detta unità logica (102) sono re-impostati i parametri corrispondenti ai detti tempi di macinatura corretti.