Método para ajuste automático de la cantidad de café en polvo en una máquina para preparar café,

que comprende las etapas de:

- dispensar una cantidad predeterminada de café en polvo a una cámara (33, 35) de infusión;

- por medio de un actuador (19) eléctrico, cerrar dicha cámara de infusión comprimiendo el café en polvo en la cámara de infusión;

caracterizado por: detectar al menos un parámetro eléctrico de dicho actuador (19) eléctrico durante al menos una parte de la etapa para cerrar la cámara (3) de infusión y comprimir el café en polvo, siendo dicho parámetro eléctrico función de la corriente absorbida por el actuador eléctrico, y siendo dicho parámetro eléctrico indicativo de la tensión que se produce para alcanzar la posición de cierre de la cámara de infusión; y por fijar la cantidad de café en polvo dispensada en un ciclo de dispensación posterior en función de dicho parámetro.

Método para ajuste automático de la cantidad de café y máquina de café que usa dicho método.

Campo técnico

La presente invención se refiere a mejoras en máquinas automáticas para preparar café, tal como y en particular, pero no exclusivamente, café expreso.

Más específicamente, la presente invención se refiere a un método y a un dispositivo para dosificar la cantidad de café dispensada a la unidad de infusión en cada ciclo de infusión.

Estado de la técnica

En el campo de las máquinas automáticas para preparar café, por ejemplo en particular para uso doméstico o profesional, pero también en el campo de las máquinas expendedoras, es necesario dosificar de manera exacta la cantidad de café en polvo que se dispensa a la cámara de infusión de la máquina durante cada ciclo de funcionamiento. En las máquinas más recientes, el café se carga en granos y una unidad de molienda contenida dentro de la máquina muele una cantidad predeterminada de granos para producir la dosis de café en polvo requerida para obtener una taza de café. Algunas máquinas también permiten que el usuario modifique la cantidad de café dentro de determinados límites, para obtener una bebida más fuerte o más suave.

El documento US-A-4659023 describe un método y un dispositivo para dosificar la cantidad de café en polvo dispensada en cada ciclo de infusión por una unidad de molienda que muele los granos de café contenidos en la máquina. La dosis de café en polvo se determina detectando la presión ejercida sobre un sensor por el café en polvo suministrado desde la unidad de molienda.

La patente estadounidense 5492054 describe un sistema diferente para dosificar el café con un dispositivo para ajustar la cantidad de polvo en función de la calidad de la bebida que va a obtenerse.

Estos sistemas de dosificación son complejos, en particular debido a la necesidad de usar sensores complejos e imprecisos, y dispositivos que actúan conjuntamente con ellos para determinar la cantidad de polvo molido.

En las máquinas más modernas, la cantidad de café molido para cada ciclo de infusión se determina por el número de revoluciones del molinillo de la unidad de molienda, o de una manera equivalente por el número de revoluciones del motor que hace girar dicho molinillo. En esencia, puesto que la cantidad de café en polvo molido es proporcional al número de revoluciones del molinillo, éste último se usa como parámetro directamente proporcional a la cantidad de café en polvo dispensada al interior de la cámara de infusión. El número de revoluciones del molinillo puede determinarse de una manera sencilla y fiable, con un grado considerable de precisión con sensores económicos y robustos. Por ejemplo, puede usarse un codificador en el árbol del motor que controla el molinillo, o un sensor capacitivo o magnético o similar, que cuenta el número de revoluciones o fracciones de revolución del molinillo mediante la detección del paso de muescas de referencia facilitadas en el molinillo a una distancia angular adecuada, en función de la resolución que va a lograrse en la determinación de la cantidad de café molido.

Sin embargo, este sistema particularmente sencillo y fiable tiene el inconveniente de ser algo impreciso e inconstante en la medición de la cantidad de café.

De hecho, este sistema para determinar la cantidad de café molido está influido por los siguientes factores:

- ajuste de la distancia de los molinillos de la unidad de molienda,

- tipo de granos de café presentes en la tolva de carga de la máquina,

- tensión de la fuente de alimentación de la máquina,

- estado de desgaste de los molinillos de la unidad de molienda,

- cantidad de café presente en el depósito de granos en el momento de la molienda,

- temperatura y humedad ambientales,

- número de revoluciones del molinillo.

De estos parámetros, sólo el último puede controlarse de manera exacta de la forma mencionada anteriormente con un sensor específico. Los otros factores modifican de manera impredecible la correlación entre el número de revoluciones del molinillo y la cantidad de café en polvo obtenida. Además, tal como se mencionó anteriormente, en lo que respecta a los molinillos, hay máquinas con ajustes fijos y otras con ajustes variables, en las que el usuario puede emprender acciones con un margen determinado para modificar la distancia entre los molinillos, con el fin de variar la dimensión del polvo molido y en consecuencia, las propiedades organolépticas de la bebida preparada con el mismo. Esto hace la medición de la cantidad de café molido mediante el número de revoluciones del molinillo incluso más susceptible a errores. Además, el sistema tiene un cierto grado de inestabilidad a lo largo del tiempo con desviación del valor de la cantidad en peso molida con respecto al ajuste de fábrica.

Si la cantidad de polvo para cada ciclo disminuye, esto produce una alta velocidad de dispensación debido a la caída de presión disminuida a la que se somete el agua suministrada desde la caldera de la máquina mientras pasa a través del café en polvo comprimido en la cámara de infusión, determinando de ese modo un producto final de baja calidad. A la inversa, si la tendencia a lo largo del tiempo es un aumento en la cantidad de café con respecto al valor fijado de fábrica, existe el riesgo de que la máquina ya no pueda funcionar debido a la activación del control de sobretensión previsto en la cámara de infusión (actuador de cierre) . Este control se fija de modo que se suspenda el ciclo de infusión cuando la unidad de motor que controla el cierre de la cámara de infusión supera un límite de absorción máximo, indicando el hecho de que se encuentra con resistencia excesiva durante el cierre de la cámara de infusión debido a la cantidad excesiva de café en polvo en la misma.

El documento EP-A-245197 da a conocer un dispositivo para la preparación de café, en el que un dispositivo de molienda alimenta café molido a una cámara de infusión. Se proporciona un motor eléctrico para abrir y cerrar la cámara de infusión. También se proporciona un sensor de presión, asociado a la parte móvil parte de la cámara de infusión, con el fin de detectar la presión generada durante el cierre de la cámara. Dicha presión se determina por la cantidad de café en polvo en la cámara y dicha presión se usa como un parámetro de control para cambiar la cantidad de café en polvo. El dispositivo es complicado debido a la necesidad de suponer un sensor de presión extra en la cámara de fusión o preparación por infusión.

El documento DE-A-19629239 da a conocer un dispositivo para la preparación de bebidas de café, que incluye una cámara de infusión, un elemento de cierre para dicha cámara de infusión, un detector para detectar el desplazamiento de dicho elemento de cierre y un sensor para detectar el caudal de la bebida de café dispensada por la cámara de infusión durante el proceso de preparación por infusión. El dispositivo está diseñado de manera que si el caudal no se corresponde con un valor prefijado, el desplazamiento del elemento de cierre se cambia de modo que en el ciclo de preparación por infusión posterior el café en polvo se presiona en un grado superior o inferior, dependiendo de que el caudal sea superior o inferior con respecto al valor prefijado deseado.

El documento DE-U-9005651 da a conocer una máquina para producir bebidas de café con un molinillo de café, que tiene un dispositivo que mide las revoluciones del molinillo con el fin de establecer la cantidad de café molido.

Objetos y sumario de la invención

Según un aspecto, un objeto de la invención es proporcionar un método tal como se define en la reivindicación 1, para el control y el ajuste automático de la dosis o cantidad de café en polvo dosificado en un ciclo de infusión que supera al menos en parte los inconvenientes mencionados anteriormente.

Un objeto de una realización de la invención es proporcionar un método para controlar la cantidad de café en polvo dispensada en un ciclo de infusión, es decir para ajustar automáticamente la cantidad de café, lo que permite la corrección de cualquier error manteniendo de manera sustancialmente constante a lo largo del tiempo la dosis de café, es decir la cantidad... [Seguir leyendo]

1. Método para ajuste automático de la cantidad de café en polvo en una máquina para preparar café, que comprende las etapas de:

- dispensar una cantidad predeterminada de café en polvo a una cámara (33, 35) de infusión;

- por medio de un actuador (19) eléctrico, cerrar dicha cámara de infusión comprimiendo el café en polvo en la cámara de infusión;

caracterizado por: detectar al menos un parámetro eléctrico de dicho actuador (19) eléctrico durante al menos una parte de la etapa para cerrar la cámara (3) de infusión y comprimir el café en polvo, siendo dicho parámetro eléctrico función de la corriente absorbida por el actuador eléctrico, y siendo dicho parámetro eléctrico indicativo de la tensión que se produce para alcanzar la posición de cierre de la cámara de infusión; y por fijar la cantidad de café en polvo dispensada en un ciclo de dispensación posterior en función de dicho parámetro.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por definir al menos un valor máximo y un valor mínimo que definen un intervalo de valores aceptables de dicho parámetro y por:

- disminuir la dosis de café en polvo dispensada durante un ciclo posterior con respecto a dicha cantidad predeterminada, si dicho parámetro supera dicho valor máximo;

- aumentar la dosis de café en polvo dispensada durante un ciclo posterior con respecto a dicha cantidad predeterminada, si dicho parámetro no alcanza dicho valor mínimo;

- dejar dicha cantidad predeterminada sustancialmente sin cambios, si dicho parámetro está dentro de dicho intervalo de valores aceptables.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en cada ciclo de dispensación dicha cámara (33, 35) de infusión se lleva a una misma posición de cierre.

4. Método según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque dicha cámara (33, 35) de infusión no completa el cierre y el café en polvo se descarga sin dar lugar a una etapa de infusión, si al menos un parámetro del actuador (19) eléctrico alcanza o supera un valor de alarma.

5. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cierre de la cámara (33, 35) de infusión tiene lugar en posiciones variables en función de dicho parámetro, interrumpiéndose el movimiento de cierre y por consiguiente la compresión del café en polvo cuando dicho parámetro alcanza un valor prefijado.

6. Método según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por definir dicha cantidad predeterminada de café en polvo en términos del número de revoluciones de una unidad (7) de molienda que muele granos de café para producir dicho café en polvo.

7. Método según una o más de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho parámetro se determina partiendo de la base de la potencia absorbida por dicho actuador (19) eléctrico.

8. Método según una o más de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque: dicho parámetro se determina por un valor promedio móvil de la corriente absorbida por el actuador (19) eléctrico en un intervalo de tiempo durante el cierre de la cámara de infusión; y porque dicho valor se compara con un intervalo de valores aceptables.

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho parámetro se define por el máximo de dicho valor del promedio móvil de la corriente absorbida.

10. Método según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comparar dicho parámetro con un intervalo de valores aceptables que pueden fijarse en función de las propiedades cualitativas del café deseado.

11. Máquina (1) para preparar café que comprende: un dosificador de café en polvo; una cámara (33, 35) de infusión con al menos dos partes móviles una con respecto a la otra; un actuador (19) eléctrico para abrir y cerrar la cámara de infusión; una unidad (21) de control, interconectada con dicho dosificador y con dicho actuador (19) eléctrico, para dispensar a través de dicho dosificador una cantidad predeterminada de café en polvo al interior de dicha cámara de infusión y para realizar un ciclo para cerrar dicha cámara de infusión y suministrar agua caliente al interior de dicha cámara de infusión; caracterizada porque dicha unidad (21) de control detecta al menos un parámetro eléctrico de dicho actuador (19) eléctrico durante el cierre de la cámara (33, 35) de infusión, siendo dicho parámetro eléctrico función de la corriente absorbida por el actuador eléctrico y siendo dicho parámetro eléctrico indicativo de la tensión que se produce para alcanzar la posición de cierre de la cámara de infusión, y porque dicha

unidad de control fija la cantidad de café en polvo dispensada durante un ciclo de dispensación posterior en función de dicho parámetro eléctrico.

12. Máquina (1) según la reivindicación 11, caracterizada porque dicho dosificador comprende una unidad (7) de molienda para moler granos de café y producir dicho café en polvo.

13. Máquina (1) según la reivindicación 12, caracterizada porque un sensor (25) está asociado con dicha unidad de molienda para determinar el número de revoluciones de la unidad de molienda, definiéndose dicha cantidad predeterminada de café en polvo en términos del número de revoluciones de dicha unidad de molienda.

14. Máquina (1) según la reivindicación 11, caracterizada porque dicho dosificador comprende un dispensador de café en polvo.

15. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque dicha unidad (21) de control se programa para:

- disminuir la cantidad de café en polvo dispensada durante un ciclo posterior con respecto a dicha cantidad predeterminada, si dicho parámetro supera un valor fijado máximo;

- aumentar la cantidad de café en polvo dispensada durante un ciclo posterior con respecto a dicha cantidad predeterminada, si dicho parámetro no alcanza un valor fijado mínimo;

- dejar dicha cantidad predeterminada sustancialmente sin cambios si dicho parámetro está dentro de un intervalo de valores aceptables definido entre dicho valor máximo y dicho valor mínimo.

16. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizada porque dicha cámara (33, 35) de infusión se dispone y controla siempre para alcanzar durante cada ciclo de dispensación la misma posición de cierre constante.

17. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizada porque dicha unidad (21) de control produce la apertura de la cámara (33, 35) de infusión y la descarga del polvo de dicha cámara de infusión sin dar lugar a una etapa de infusión, si al menos un parámetro del actuador eléctrico alcanza o supera un valor de alarma antes de que dicha cámara de infusión haya alcanzado una posición cerrada.

18. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizada porque dicha cámara (33, 35) de infusión tiene una pluralidad de posiciones de cierre, interrumpiéndose el movimiento de cierre y por consiguiente la compresión del café en polvo cuando dicho parámetro alcanza un valor prefijado.

19. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 18, caracterizada porque dicho parámetro eléctrico del actuador (19) eléctrico se determina partiendo de la base de la potencia absorbida por dicho actuador eléctrico.

20. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 19, caracterizada porque: dicho parámetro eléctrico se determina por un valor promedio móvil de la corriente absorbida por el actuador (19) eléctrico en un intervalo de tiempo durante el cierre de la cámara de infusión; y porque dicha unidad de control se programa para comparar dicho valor con un intervalo de valores aceptables.

21. Máquina (1) según la reivindicación 20, caracterizada porque dicho parámetro eléctrico se define por el máximo de dicho valor promedio móvil de la corriente absorbida.

22. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones 11 a 21, caracterizada porque dicha unidad (21) de control se programa para comparar dicho parámetro eléctrico con un intervalo de valores aceptables que pueden fijarse en función de las propiedades cualitativas del café deseado.