UNA MÁQUINA DE CAFÉ CON REGULACIÓN DE PRESIÓN DE DISPENSACIÓN Y PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTE.

Una máquina de café para producir y dispensar bebidas a base de café que comprende:

una bomba hidráulica (35; 46), al menos un dispositivo de dispensación (13; 50a - 50c; 60a - 60c) que comprende una unidad de filtro (31; 52a -52c) apta para contener café en polvo y una unidad de suministro (14; 51a - 51c; 63a - 63c) apta para suministrar agua a la unidad de filtro cuando la unidad de filtro está aplicada a la unidad de suministro y un circuito hidráulico que pone la bomba hidráulica en comunicación de fluido con la unidad de suministro del dispositivo de dispensación, comprendiendo el circuito hidráulico un conducto de suministro (11; 49a - 49b; 66a - 66b), que suministra agua caliente a presión a la unidad de suministro, que se caracteriza porque comprende, además, un sistema para controlar la presión de dispensación que comprende una unidad de control (22; 41; 61), un sensor de presión (21; 43a - 43c; 67a - 67c) dispuesto a lo largo del circuito hidráulico y apto para generar una señal de control represen- tativa de la presión detectada, estando conectado electrónicamente el sensor de presión a una unidad de control para detectar la presión de dispensación, y una válvula hidráulica de caudal variable (36, 44a - 44c) dispuesta a lo largo del circuito hidráulico y apta para suministrar una cantidad variable de agua a por lo menos un dispositivo de dispensación, siendo accionable la válvula de caudal variable por un accionamiento electrónico controlado electrónicamente por la unidad de control para regular el caudal de salida de agua en función de un valor de presión de dispensación detectado

Una máquina de café con regulación de presión de dispensación y procedimiento correspondiente.

La presente invención se refiere a una máquina de café provista de regulación de presión de agua y a un procedimiento para controlar la presión en la cámara de filtro de una máquina de café.

El café, como una bebida, siempre ha sido muy difundido y popular; de hecho, hoy en día está disponible en muchas formas que difieren unas de las otras tanto en términos de su mezcla de partida como de la manera con la que se extrae la bebida.

El café expreso es, en particular, una bebida obtenida usando una máquina de café que fuerza el agua caliente a que pase a través de una capa de café molido, es decir, café en polvo, que se encuentra contenido en un recipiente de infusión, en general, un filtro metálico. El agua que pasa a través de la capa de café tiene que ser calentada a una cierta temperatura y es sometida a una cierta presión, seleccionándose la temperatura y la presión óptimas, entre otras cosas, en relación con la mezcla de partida.

El café en polvo para la preparación de café expreso se obtiene típicamente mediante la molienda o trituración de granos de café tostados.

Con el fin de forzar el agua caliente a que pase a través del café en polvo, las máquinas iniciales utilizaban el empuje de la presión generada por la caldera de vapor saturado que tenía un valor de 1- 1, 5 bar. Una presión de 1 a 1, 5 bar corresponde a una temperatura de más de 100°C y por lo tanto, debido a que para obtener una bebida de alta calidad, el agua para su preparación no debe superar los 100°C, el café obtenido en las máquinas tendía a tener un sabor "quemado".

Para solucionar este problema, se han desarrollado máquinas de café con medios de compresión mecánica que han hecho posible la obtención de una infusión a aproximadamente 100°C con una presión relativamente alta.

La patente suiza CH 262 232 desvela un grifo para un aparato para la preparación de café expreso, que comprende un cilindro en comunicación con la parte inferior de la caldera y que contiene un pistón hueco adaptado para que se levante en oposición a un resorte, permitiendo que el agua entre en el pistón, y que se baja por la acción del resorte con el fin de expulsar el agua a través de la base del cilindro formada por un filtro desechable adaptado para contener el café molido.

La patente norteamericana número 2.878.747 desvela una máquina de café, que incluye una caldera para agua en ebullición, un percolador de café soportado por una ménsula de soporte y que comprende una cámara de infusión, un cilindro situado encima de la cámara que tiene una entrada, un conducto que conecta la entrada con la caldera para permitir que el agua en ebullición sea transportada al interior del cilindro, y un pistón que se mueve de manera alternativa en el cilindro con el fin de controlar la entrada y forzar el agua en ebullición al interior de la cámara de infusión cuando el pistón baja.

La patente norteamericana número 3.119.322 desvela una máquina de café que tiene un recipiente para la infusión del agua, una bomba para generar presión en el recipiente, un motor eléctrico para alimentar a la bomba y unidades de preparación de café conectadas con el recipiente que tienen simples llaves de distribución, un eje rotativo dispuesto a lo largo de las unidades y provisto de levas, un interruptor en el circuito del motor situado de forma que puede ser accionado por el eje, en el que las llaves tienen palancas de operación manual, situada cada una de ellas para aplicarse a una de las levas con el fin de hacer girar el eje que acciona el interruptor y arranca el motor.

La patente europea EP-1 882 433 desvela una máquina de café adicional.

Con el fin de contrarrestar el mayor empuje del agua en la cámara de infusión como resultado de los sistemas mecánicos, el café en general se muele finamente con el fin de aumentar la superficie de contacto total con el agua y mejorar la extracción de la bebida usando cantidades más pequeñas de café molido.

Con el desarrollo de mecanismos hidráulicos para aumentar la presión del agua suministrada a la cámara de infusión sin tener que variar la temperatura, ha sido posible generar presiones altas de hasta 10 bar o más. Sin embargo se ha observado que el uso de una presión superior a 10 bar puede tener efectos adversos. El aumento de la presión más allá de un cierto valor, en la práctica hace necesario moler el café muy fino y por lo tanto refinar los filtros con el resultado de que la molienda excesivamente fina finalmente podría hacer que el filtro se obstruyese, lo que provocaría problemas de altas tensiones en los miembros de obturación y en los conductos, lo que empeora la calidad de la bebida.

La solicitud de patente EP 1210893 desvela un dispositivo de extracción de café en una máquina que dispensa bebidas en tazas, en la que el café se produce suministrando agua caliente a un cilindro provisto de un pistón en el que se carga la materia prima con el fin de presurizar el interior del cilindro para producir la percolación y extraer la solución concentrada a través de un filtro. El aparato está provisto de una bomba para el agua caliente y de un medio para controlar la bomba que puede variar la cantidad de agua caliente que se suministra al cilindro.

La patente norteamericana número 3.230.974 desvela un cabezal de distribución para una máquina de café que permite que se produzca un intervalo de tiempo de infusión entre la abertura de la llave y la distribución de la bebida. En la práctica, antes de aplicar el empuje para obtener el valor de presión necesaria para dispensar el café, el polvo del café molido se llena durante un cierto período de tiempo con agua a una presión inferior a la presión de dispensación, por ejemplo, 1, 5 bar.

Típicamente, en la actual preparación de café expreso o de filtro, la temperatura del agua suministrada a la cámara de infusión es de entre aproximadamente 88 y 98°C y en algunas máquinas la presión varía de aproximadamente 0, 8 a 1, 5 bar en el período inicial de infusión y a continuación se incrementa a aproximadamente 9 bar durante la extracción de la bebida.

La solicitud de patente EP 0934719 desvela un procedimiento para preparar un café expreso a partir de una dosis predeterminada de café en polvo a través del cual se hace pasar una cantidad predeterminada de agua caliente bajo la acción de una bomba a una presión máxima dada, que comprende una etapa preliminar en la que la dosis de café en polvo es humectada por una cantidad inicial de agua caliente a una presión inferior a la presión máxima dada durante un cierto período de tiempo.

El tamaño de los granos de café molido es una variable que determina el resultado final de la bebida.

La solicitud de patente WO 2009/010190 desvela un procedimiento para controlar un molinillo de máquina de café, que comprende una etapa de medir el valor real de una magnitud física en relación con el proceso de percolación y una etapa de modificar el tamaño de los granos de café molido por lo menos para la siguiente percolación, de manera que se compensa una posible desviación detectada entre el valor real medido y un valor de referencia de la cantidad física. La cantidad física puede ser el caudal de percolación, el tiempo de percolación o la presión hidráulica en el circuito de percolación.

Puesto que el café preparado por el procedimiento de extracción se ha extendido a lo largo de los distintos países, se ha adaptado a los gustos y costumbres existentes. Por lo general, se hace una distinción entre un café expreso (mediterráneo) que se dispensa en una taza en una cantidad que típicamente puede variar de 15 a 25 cm3 y un "café crema" que se dispensa en una taza en una cantidad que típicamente puede variar desde 100 hasta 120 cm3, siendo aproximadamente igual el tiempo total de dispensación en ambos casos, por ejemplo 25 segundos. Obviamente hay muchas variantes entre estos dos tipos de café.

Con el fin de obtener la cantidad deseada de un determinado tipo de café en el mismo período de dispensación, el caudal del agua que se va a dispensar tiene que variarse para adaptarse a la finura de la molienda con el fin de cambiar la resistencia con la cual el café contenido en el filtro se opone al paso del agua.

Por su naturaleza, las mezclas de café difieren en... [Seguir leyendo]

1. Una máquina de café para producir y dispensar bebidas a base de café que comprende:

una bomba hidráulica (35; 46) , al menos un dispositivo de dispensación (13; 50a - 50c; 60a - 60c) que comprende una unidad de filtro (31; 52a -52c) apta para contener café en polvo y una unidad de suministro (14; 51a - 51c; 63a - 63c) apta para suministrar agua a la unidad de filtro cuando la unidad de filtro está aplicada a la unidad de suministro y un circuito hidráulico que pone la bomba hidráulica en comunicación de fluido con la unidad de suministro del dispositivo de dispensación, comprendiendo el circuito hidráulico un conducto de suministro (11; 49a - 49b; 66a - 66b) , que suministra agua caliente a presión a la unidad de suministro, que se caracteriza porque comprende, además, un sistema para controlar la presión de dispensación que comprende una unidad de control (22; 41; 61) , un sensor de presión (21; 43a - 43c; 67a

- 67c) dispuesto a lo largo del circuito hidráulico y apto para generar una señal de control representativa de la presión detectada, estando conectado electrónicamente el sensor de presión a una unidad de control para detectar la presión de dispensación, y una válvula hidráulica de caudal variable (36, 44a - 44c) dispuesta a lo largo del circuito hidráulico y apta para suministrar una cantidad variable de agua a por lo menos un dispositivo de dispensación, siendo accionable la válvula de caudal variable por un accionamiento electrónico controlado electrónicamente por la unidad de control para regular el caudal de salida de agua en función de un valor de presión de dispensación detectado .

2. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sensor de presión está dispuesto en el conducto de suministro (49a - 49c) .

3. Una máquina de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, en la que la válvula de caudal variable es una electroválvula proporcional.

4. Una máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de control comprende, además, un dispositivo de medición de caudal de agua (28; 45a - 45c) dispuesto a lo largo del circuito hidráulico, siendo apto el dispositivo para generar una señal de control representativa del caudal de agua que pasa a través del mismo y estando conectado electrónicamente a la unidad de control para detectar el caudal de agua y para regular el caudal de agua suministrada por la bomba en función de al menos un valor de caudal de agua detectado.

5. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el dispositivo de medición del caudal está dispuesto aguas arriba de la válvula de caudal variable.

6. Una máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un dispositivo de dispensación comprende una cámara de calentamiento (12) en comunicación de fluido con el conducto de suministro (11) , comprendiendo la cámara de calentamiento miembros de calentamiento (20) y estando provista de una salida (24) para permitir que el agua se suministre a una temperatura de dispensación a un conducto de conexión (23) en comunicación de fluido con la unidad de filtro (31) por medio de una válvula de intercepción (26) .

7. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el sensor de presión está dispuesto en el conducto de conexión aguas arriba de la válvula de intercepción.

8. Un procedimiento para controlar la presión de dispensación en una máquina de café para producir y dispensar bebidas a base de café, que incluye al menos un dispositivo de dispensación (13; 50a - 50c; 60a 60c) que comprende una unidad de filtro (31; 52a -52c) apta para contener café en polvo, comprendiendo el procedimiento:

suministrar agua a un circuito hidráulico en comunicación de fluido con al menos un dispositivo de dispensación y que comprende una válvula de caudal variable (36, 44a - 44c) apta para suministrar cantidades variables de agua a al menos un dispositivo de dispensación;

suministrar, desde la válvula de caudal variable, una cantidad predeterminada de agua que corresponde a al menos un valor nominal de presión de dispensación, siendo accionable la válvula de caudal variable por un accionamiento electrónico que controla el caudal de salida de agua de la válvula;

detectar al menos un valor de presión de dispensación del agua por medio de un sensor de presión (21; 43a - 43c; 67a - 67c) dispuesto a lo largo del circuito hidráulico, y si el al menos un valor detectado de la presión de dispensación se desvía del al menos un valor de la presión nominal, regular el caudal de agua suministrada por la válvula de caudal variable en función del al menos un valor de presión detectado.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la válvula de caudal variable comprende una abertura de salida para suministrar cantidades de agua al dispositivo de dispensación, y la regulación del caudal de agua se realiza mediante la variación de la abertura de salida.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la válvula de caudal variable es accionable con una sección transversal variable con el caudal de agua de la abertura de salida y el suministro de la cantidad predeterminada de agua comprende seleccionar al menos un valor de sección transversal de la abertura de salida, correspondiéndose el al menos un valor de la sección transversal a el al menos un valor de la presión nominal.

11. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el suministro de la cantidad de agua predeterminada comprende la detección de al menos un valor del caudal de agua suministrado por la bomba por medio de un dispositivo de medición de caudal (28) dispuesto a lo largo del cir

cuito hidráulico y la regulación del caudal de salida de agua de la válvula de caudal variable en función del al menos un valor de caudal detectado.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además, seleccionar al menos un valor nominal de caudal y en el que la regulación del caudal de salida de agua se realiza si el al menos un valor detectado del caudal se desvía del al menos un valor nominal de caudal.

13. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende, además, seleccionar un tiempo de dispensación nominal y en el que la regulación del caudal de salida de agua de la válvula de caudal variable se lleva a cabo de tal manera que la cantidad predeterminada de agua es suministrada a la unidad de filtro en un tiempo sustancialmente igual al tiempo de dispensación nominal.