Cafetera automática, que comprende: una unidad de infusión; un suministro de agua a una caldera para laproducción de agua caliente para suministrar a dicha unidad de infusión;

un recipiente de café; una unidad de controlelectrónica; una interfaz de usuario; en la que al menos un sensor capacitivo está asociado con dicho recipiente decafé para detectar la cantidad de café en dicho recipiente, conectado a dicha unidad de control electrónica; y en laque dicha unidad de control electrónica está programada para suministrar a un usuario a través de dicha interfaz almenos información con respecto a la cantidad de café en dicho recipiente; caracterizada porque dicho al menos unsensor capacitivo comprende al menos una banda eléctricamente conductora interconectada con dicho recipientepara suministrar una señal al menos cuando la cantidad de café en dicho recipiente está por debajo de un valorumbral.

Cafetera automática con sensor para detectar la cantidad de café en la máquina

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las máquinas de café, tanto para uso doméstico como para uso profesional y en particular al campo de las máquinas de café automáticas o semiautomáticas.

Antecedentes de la invención

Para producir bebidas a base de café se usan máquinas automáticas o semiautomáticas con un gran número de funciones y controles. También se aplica un alto nivel de automatización a las máquinas para uso doméstico y no sólo para uso profesional.

Normalmente, una máquina de café tiene una unidad de infusión, un depósito de agua, una caldera para la producción de agua caliente para suministrar a la unidad de infusión, un recipiente de café, una unidad de control electrónica y una interfaz de usuario. Por medio de la interfaz, el usuario puede establecer una serie de funciones, parámetros para producir la bebida y otras, dependiendo del modelo de la máquina y los rendimientos de la misma. En algunos casos la máquina produce exclusivamente café, mientras que en otros puede producir incluso otras bebidas, por ejemplo agua caliente, capuchino, leche caliente o similares. Todas estas funciones puedenseleccionarse, si están presentes, por medio de la interfaz de usuario. Ésta también se usa para indicar al usuario posibles fallos de la máquina, estados de alarma u otros eventos que puedan impedir que la máquina funcione correctamente. En muchas máquinas de este tipo un depósito de granos de café y un molinillo para moler los granos de café y para producir un polvo de café que se suministra a la unidad de infusión. En otras máquinas el depósito recibe directamente el polvo de café y éste se suministra en dosis predeterminadas y establecidas por el usuario a la unidad de infusión.

Uno de los problemas que surgen en las máquinas de café modernas es la necesidad de indicar al usuario la falta de café, en particular la falta de granos de café en un depósito aguas arriba del molinillo.

Cuando los granos de café contenidos en el recipiente no son suficientes para preparar una dosis de café, es decir, llenar adecuadamente la cámara de infusión de la unidad de infusión, la máquina se detiene proporcionando una señal de alarma al usuario, que tiene que encargarse de llenar de nuevo el recipiente de café.

En algunas máquinas conocidas, con el fin de controlar la cantidad de café molido se proporciona un sistema volumétrico para medir el polvo producido por el molinillo. Si no se alcanza la cantidad de polvo de café requerida para una dosis de bebida en un tiempo de molienda preestablecido, esto se interpreta por la unidad central de la máquina como ausencia de granos de café en el recipiente. La máquina se detiene y el usuario tiene que llenar el recipiente con nuevos granos de café, poniendo en marcha de nuevo la máquina. Como la unidad central conoce el volumen de café molido, en este caso es posible realizar una segunda operación de molienda para alcanzar el volumen de café molido necesario para obtener la taza de café.

Este sistema tiene dos inconvenientes. En primer lugar es necesario adoptar un sistema para medir la cantidad de café molido, lo que aumenta considerablemente los costes y el tamaño de la máquina. En segundo lugar, el medidor volumétrico está sujeto a fallos y por tanto representa un elemento crítico en el funcionamiento de la máquina. Además, cuando los granos de café se agotan durante la fase de molienda, la máquina se detiene y el usuario tiene que llenar de nuevo el recipiente, cuando, por el contrario, se esperaría poder obtener rápidamente una taza de bebida. Esto hace que el uso de la máquina no sea muy cómodo. Con el fin de evitar la detención de la máquina durante el ciclo de molienda e infusión, el usuario debe controlar el nivel de los granos de café en el recipiente cada vez antes de poner en marcha la máquina.

En máquinas más modernas se ha eliminado la medición volumétrica de café y se realiza una medición, basándose en las revoluciones que el molinillo tiene que realizar para producir la cantidad deseada de café molido, suponiendo que entre las revoluciones y la cantidad de café molido hay una relación biunívoca, una suposición suficientemente precisa para los objetivos requeridos. Sin embargo, de esta manera cuando el recipiente de granos de café se queda vacío durante la molienda de una carga de café antes de que el molinillo haya realizado las revoluciones correspondientes a la dosis de café que va a molerse, el molinillo continúa rotando sin café, por tanto, sin producir polvo y la máquina se detiene después de un cierto periodo de tiempo. En otros casos, la detención se realiza en función de una señal indicativa del hecho de que el molinillo está funcionando sin carga. En cada caso, cuando el molinillo se ha detenido, la unidad central no puede reconocer la cantidad de café ya molida y por tanto no puede saber cuánto café aún debe molerse después de que el usuario haya llenado de nuevo el recipiente con granos.

Por tanto, cuando se llena de nuevo el recipiente de granos de café y la máquina se pone en marcha de nuevo, la unidad de control hace que sea necesario descargar completamente el polvo de café producido en el ciclo de molienda parcial, que ha quedado incompleto en la fase anterior a la detención, y todo el ciclo tiene que iniciarse de nuevo. Esto implica el claro inconveniente de desperdiciar una dosis parcial de café para cada interrupción debido al agotamiento de los granos en el recipiente.

Con el fin de detectar la ausencia de granos en el recipiente se han estudiado sistemas de diversos tipos, por ejemplo, basados en la medición de un parámetro eléctrico del motor que acciona el molinillo (documento WO-A2008/001403) , es decir un sistema basado en medir las vibraciones (documento US-A-2006/0222736) .

También se han estudiado sistemas de tipo óptico, midiendo la presencia de una cantidad adecuada de granos de café en el recipiente. Estos dispositivos de medición tienen al menos una barrera óptica con un emisor y un transmisor dispuestos de modo que el haz óptico interseca el volumen del recipiente de granos. Cuando la cantidad de granos está por debajo del nivel de la barrera óptica, el detector óptico envía una señal de alarma que comunica al usuario la necesidad de restaurar el nivel de granos en el recipiente antes de que éste quede completamente vacío.

Estos sistemas ópticos tienen inconvenientes considerables debido al hecho de que el entorno en el que tienen que funcionar implica el depósito de restos o polvos de café que impiden que las fotocélulas o sensores ópticos usados funcionen correctamente. Además, el sistema es particularmente caro ya que requiere dos componentes que deben aplicarse en el recipiente (un emisor y un receptor) . Además, es necesario disponer los sensores dentro de las paredes del recipiente o fabricar las paredes del recipiente con material transparente que, sin embargo, es probable que se ensucie o desgaste hasta impedir que los sensores funcionen correctamente. Además, tal como se conoce, los granos de café pueden tener dificultades para deslizarse dentro del recipiente y formar puentes o bloques de granos que permanecen temporalmente inmóviles. Si esto sucede en un estado de escasa cantidad de café contenido en el recipiente y se bloquea el haz a lo largo del trayecto del emisor al receptor, el dispositivo no funciona y no envía la señal de falta de café, incluso cuando la cantidad de café en el recipiente no es suficiente para preparar una dosis de bebida.

El documento WO-A-2007/000195 describe una máquina de café automática que comprende un depósito de agua y un depósito de granos de café. Los granos de café se suministran a un molinillo de café subyacente que produce el polvo de café con el que se produce la bebida. Las dosis predeterminadas de polvo de café se cargan en la cámara de infusión para cada ciclo de infusión. Un sensor capacitivo está asociado con el depósito de granos de café, sensor que debe ser útil para indicar al usuario la presencia de granos de café y por consiguiente la falta de granos, pero no puede proporcionar información útil para manejar más correctamente el contenido del depósito de granos de café.

Sumario de la invención

Según un aspecto, la invención propone implementar una máquina de café del tipo mencionado anteriormente, que supera total o parcialmente uno o más inconvenientes... [Seguir leyendo]

1. Cafetera automática, que comprende: una unidad de infusión; un suministro de agua a una caldera para la producción de agua caliente para suministrar a dicha unidad de infusión; un recipiente de café; una unidad de control electrónica; una interfaz de usuario; en la que al menos un sensor capacitivo está asociado con dicho recipiente de café para detectar la cantidad de café en dicho recipiente, conectado a dicha unidad de control electrónica; y en la que dicha unidad de control electrónica está programada para suministrar a un usuario a través de dicha interfaz al menos información con respecto a la cantidad de café en dicho recipiente; caracterizada porque dicho al menos un sensor capacitivo comprende al menos una banda eléctricamente conductora interconectada con dicho recipiente para suministrar una señal al menos cuando la cantidad de café en dicho recipiente está por debajo de un valor umbral.

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho recipiente es un recipiente para granos de café, y porque está previsto un molinillo para moler dichos granos de café y para producir café molido para dicha unidad de infusión, estando implementado y dispuesto dicho al menos un sensor capacitivo para proporcionar al menos información con respecto a la cantidad de granos de café en dicho recipiente.

3. Máquina según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque dicha unidad de control electrónica está programada para suministrar una señal a través de dicha interfaz de usuario al menos cuando la cantidad de café en dicho recipiente está por debajo de dicho valor umbral.

4. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho sensor capacitivo está dispuesto e implementado para suministrar una señal variable en función de la cantidad de café en dicho recipiente, estando programada la unidad de control electrónica para suministrar a través de dicha interfaz de usuario y en función de dicha señal, información variable de manera continua o discreta e indicativa de la cantidad variable de café en dicho recipiente.

5. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho al menos un sensor capacitivo comprende una pluralidad de bandas eléctricamente conductoras dispuestas en secuencia a lo largo de un sentido de reducción del nivel de café en dicho recipiente.

6. Máquina según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicho al menos un sensor capacitivo comprende al menos una banda eléctricamente conductora que se extiende a lo largo de un sentido de reducción del nivel de café en dicho recipiente.

7. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho al menos un sensor capacitivo comprende un circuito para eliminar o reducir perturbaciones de señal provocadas por factores espurios.

8. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho al menos un sensor capacitivo comprende al menos dos elementos de medición y un circuito para restar dos señales suministradas por dichos dos elementos de medición para eliminar perturbaciones de modo común, estando dispuestos los dos elementos de medición a diferentes distancias del volumen interno del recipiente, de modo que la señal obtenida restando las señales de dichos dos elementos de medición es una función de la cantidad de café en el recipiente.

9. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho al menos un sensor está situado fuera de la pared del recipiente, estando fabricada dicha pared al menos parcialmente de material eléctricamente no conductor.

10. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho al menos un sensor comprende dos placas o bandas que forman elementos de medición conectados a un circuito de medición y separados entre sí por un elemento eléctricamente no conductor, estando montado el sensor con los dos elementos de medición a diferentes distancias con respecto a la pared del recipiente.