ES2238604T3 - Maquina de cafe. - Google Patents
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Abstract
Máquina de café para producir y expender bebidas de café, especialmente máquina exprés, que comprende una carcasa en la que están colocados al menos un dispositivo de infusión (6), un recipiente (26) para granos de café, un dispositivo de molienda (25) unido con este recipiente (26), una tolva de alimentación (27) para alimentar el café molido a una cámara de infusión (5) del dispositivo de infusión (6), un rascador (28) para el polvo de café colado, al menos una caldera (2) de agua caliente que comprende una tubería (1) de alimentación de agua fresca y una tubería (10) de agua caliente que desemboca en la cámara de infusión (5) del dispositivo de infusión (6), una boquilla (11) de dispensación de café y una unidad de control (4) por medio de la cual se puede controlar la dispensación de café, caracterizada porque entre la caldera (2) de agua caliente y la cámara de infusión (5) está dispuesto en la tubería (10) de agua caliente un elemento de calentamiento (13) con el cual el agua que circula de la caldera (2) de agua caliente a la cámara de infusión (5) puede ser llevada a la temperatura de infusión, y porque la tubería (10) de agua caliente en la que está dispuesto el elemento de calentamiento (13) está equipada con medios (9, 18) para evacuar el agua residual.
Description
Máquina de café.
La presente invención se refiere a una máquina de
café para producir y expender bebidas de café, especialmente una
máquina exprés, que comprende una carcasa en la que están colocados
un dispositivo de infusión, un recipiente para granos de café, un
dispositivo de molienda unido con este recipiente, una tolva de
alimentación para aportar el café molido a una cámara de infusión
del dispositivo de infusión, un rascador para el polvo de café
colado, al menos una caldera de agua caliente que comprende una
tubería de alimentación de agua fresca y una tubería de agua
caliente que desemboca en un cámara de infusión del dispositivo de
infusión, una boquilla de dispensación de café y una unidad de
control por medio de la cual se puede controlar la dispensación de
café.
Tales máquinas de café son conocidas en múltiples
formas. Así, por ejemplo, en el documento
GB-A-956 109 se ha representado una
máquina de café de esta clase. Según este sistema pueden estar
equipadas tanto máquinas de café para restaurantes, máquinas de café
para empresas industriales y oficinas como también máquinas de café
para el hogar.
Para que pueda obtenerse una calidad lo mejor
posible del café descargado de la máquina de café, la temperatura
del agua en la cámara de infusión que se vierte sobre el polvo de
café deberá estar a un nivel lo más constante posible (por ejemplo,
95ºC). Sin embargo, sucede que el agua caliente que se encuentra en
la caldera de agua caliente presenta una temperatura más alta, ya
que esta agua se enfría en el recorrido entre la caldera de agua
caliente y la cámara de infusión. Sin embargo, este enfriamiento no
es el mismo en cada dispensación de café, sino que especialmente
depende de si se trata de una primera dispensación de café en la que
las tuberías y la válvula recorrida por el agua caliente, así como
la cámara de infusión se encuentran en estado frío, o si estas zonas
se han calentado por el paso del agua caliente para el café
previamente dispensado. Por tanto, según la situación, el agua de
infusión puede presentar una temperatura demasiado baja o una
temperatura demasiado alta, lo que puede repercutir sobre la calidad
del café dispensado.
Una magnitud importante que influye también sobre
la calidad del café que se ha de dispensar, es la presión con la que
se impulsa el agua a través de la cámara de infusión. Sin embargo,
esta presión puede mantenerse relativamente bien en un valor
constante de una manera conocida con ayuda de medios adecuados.
El cometido de la invención consiste, pues, en
mejorar una máquina de café de modo que la temperatura del agua con
la cual se escalda el polvo de café en la cámara de infusión pueda
mantenerse en un valor prácticamente constante, con independencia de
si se dispensa un primer café después de una prolongada interrupción
o bien si se dispensan varios cafés sucesivamente.
Según la invención, la solución de este problema
se logra debido a que en la máquina de café está dispuesto entre la
caldera de agua caliente y la cámara de infusión, en la tubería de
agua caliente, un elemento de calentamiento con el cual el agua que
pasa de la caldera de agua caliente a la cámara de infusión puede
ser llevada a la temperatura de infusión, y la tubería de agua
caliente en la que está dispuesto el elemento de calentamiento está
equipada con medios para evacuar el agua residual.
Se puede conseguir así de manera ventajosa que la
temperatura del agua caliente en la caldera de agua caliente pueda
mantenerse a un nivel más bajo que en las máquinas de café usuales y
que el agua caliente que ha de introducirse en la cámara de infusión
para producir un café sea llevada por este elemento de calentamiento
a la temperatura de infusión deseada antes de su entrada en la
cámara de infusión, independientemente de si el agua caliente se ha
enfriado más o menos fuertemente en el recorrido entre la caldera de
agua caliente y este elemento de calentamiento. Con los medios para
evacuar el agua residual se puede vaciar la tubería de agua caliente
después de cada dispensación de un café, con lo que se evita que, en
caso de una parada prolongada de la máquina de café, se pueda
enfriar especialmente un resto de agua que quede entre el elemento
de calentamiento y la cámara de infusión y este resto de agua, al
dispensar un nuevo café, pueda llegar a la cámara de infusión en un
estado fuertemente enfriado.
De manera ventajosa, el elemento de calentamiento
está constituido por un cuerpo formado por un material conductor del
calor, a través del cual se puede conducir el agua caliente, y en el
cual está integrado un sistema de calentamiento de temperatura
regulable y un sensor de temperatura. Mediante el empleo del cuerpo
se consigue cierta acumulación de calor en este elemento de
calentamiento, y con el sistema de calentamiento de temperatura
regulable y el sensor de temperatura se puede alimentar la cantidad
de calor necesaria para que el agua que circula por el elemento de
calentamiento sea llevada a la temperatura de infusión deseada.
Otra ejecución ventajosa de la invención consiste
en que el elemento de calentamiento está montado en las proximidades
inmediatas de la cámara de infusión detrás de una válvula con la que
se puede controlar la alimentación de agua templada a la cámara de
infusión para producir café y la cual está dispuesta en la tubería
de agua caliente entre la caldera de agua caliente y la cámara de
infusión. Se evita así prácticamente una pérdida de calor del agua
caliente introducida en la cámara de infusión después de su
recorrido por el elemento de calentamiento.
De manera ventajosa, los medios para evacuar el
agua residual de la tubería de agua caliente están formados por la
válvula, en la cual está montada, además, una tubería de evacuación
de agua residual, con lo que la tubería de agua caliente que
discurre entre la válvula y la cámara de infusión puede ser unida
con la tubería de evacuación de agua residual y vaciada mediante una
conmutación de la válvula. Los medios de evacuación de agua residual
pueden estar estructurados así de una manera sencilla.
De manera ventajosa, en la zona en la que la
tubería de agua caliente sale del elemento de calentamiento puede
estar dispuesta una sonda de temperatura con la que pueda detectarse
la temperatura del agua caliente. La sonda de temperatura está unida
con la unidad de control, con lo que se puede regular el sistema de
calentamiento del elemento de calentamiento en función de la
temperatura medida del agua. Se consigue así de manera sencilla que
el agua presente una temperatura prácticamente constante.
En lugar de emplear un sensor de temperatura para
regular la temperatura del agua, el elemento de calentamiento puede
ser activado también en función de valores paramétricos que pueden
almacenarse en medios de memoria que están previstos en la unidad de
control. De manera ventajosa, se puede mantener así constante la
temperatura del agua que puede introducirse en la cámara de
infusión, sin que sean necesarios sensores o sondas adicionales.
En lo que sigue se explican con más detalle a
título de ejemplo formas de ejecución de la presente invención
haciendo referencia al dibujo adjunto.
Muestran:
La figura 1, en representación esquemática, la
disposición del elemento de calentamiento en una máquina de café
como primer ejemplo de ejecución;
La figura 2, en representación esquemática, la
disposición de un elemento de calentamiento en una máquina de café
conforme a un segundo ejemplo de ejecución; y
La figura 3, en representación gráfica, la
evolución de la temperatura del agua que entra en la cámara de
infusión en una máquina de café convencional y en una máquina de
café según la invención.
Como puede apreciarse en la representación
esquemática según la figura 1 de los elementos de una máquina de
café esenciales para la invención, cuyos elementos están alojados en
una carcasa no representada, se alimenta agua fresca a través de una
tubería 1 de alimentación de agua fresca a una caldera de agua
caliente 2 de la máquina de café. Esto puede efectuarse, por
ejemplo, por medio de una bomba desde un recipiente de agua fresca o
a partir de la red de agua fresca, los cuales no se han
representado. En la caldera de agua caliente se calienta el agua por
medio de un sistema de calentamiento 3 que está unido con una unidad
de control 4. A través de un sensor de temperatura 5 que está unido
también con la unidad de control 4 se activa el sistema de
calentamiento 3 de modo que el agua de la caldera 2 de agua caliente
se mantenga a una temperatura aproximadamente constante. Esta
temperatura puede corresponder aproximadamente a la temperatura de
infusión deseada del agua. El agua de la caldera de agua caliente
está a presión, por ejemplo a aproximadamente 11 bares.
Cuando deba dispensarse un café, se alimentan de
manera conocida a un molino de café 25, desde un recipiente 26,
granos de café que están contenidos en este recipiente 26. Se muelen
estos granos de café. El polvo de café recién molido es cargado a
través de una tolva de alimentación 27 en la cámara de infusión 5
del dispositivo de infusión 6, la cual está abierta en la zona
superior debido a que el pistón 8 se ha desplazado hacia fuera de la
cámara de infusión 5 y la cual está cerrada en la zona inferior por
el pistón 7. La cámara de infusión 5 es cerrada entonces por el
pistón 8. En la tubería que sale de la caldera 2 de agua caliente
está montada una válvula 9 que es llevada a la posición en la que el
agua caliente procedente de la caldera 2 puede pasar a la tubería 10
de agua caliente. Esta tubería 10 de agua caliente conduce el agua
caliente, a través del pistón 7, a la cámara de infusión 5, en donde
se escalda el polvo de café, y el café escaldado llega a través del
pistón 8 a la boquilla 11 de dispensación de café y desde allí a la
taza de café 12.
Inmediatamente delante de la cámara de infusión
5, la tubería de agua caliente 10 recorre un elemento de
calentamiento 13. Este elemento de calentamiento 13 está formado por
un cuerpo 14 constituido por un material conductor del calor, por
ejemplo aluminio. En este cuerpo 14 están integrados un sistema de
calentamiento 15 de temperatura regulable y un sensor de temperatura
16 que están unidos con la unidad de control 4. Asimismo, en la zona
en la que tubería 10 de agua caliente sale del elemento de
calentamiento 13 está dispuesta una sonda de temperatura 17 con la
cual se puede detectar la temperatura del agua caliente. Al
dispensar un café se activa el sistema de calentamiento 15 del
elemento de calentamiento 13 por medio de la unidad de control 4 y
se lleva al cuerpo 14 rápidamente a una temperatura que corresponde
a la temperatura de infusión de aproximadamente 95ºC. Cuando el agua
circula por la tubería 10 de agua caliente, se mide su temperatura
por medio del sensor de temperatura 16, y sobre la base de esta
temperatura medida se regula el elemento de calentamiento 13 por
medio de la unidad de control 4 de modo que permanezca prácticamente
constante la temperatura de infusión del agua que se introduce en la
cámara de infusión 5.
Cuando ha circulado por la válvula 9 la cantidad
de agua necesaria que se precisa para la dispensación de un café, lo
que se detecta de manera conocida por medio de un caudalímetro, la
unidad de control 4, aparte de parar la bomba, hace también que se
cierre la válvula 9. La válvula 9 se conecta entonces de modo que la
tubería 10 de agua caliente sea unida con una tubería 18 de
evacuación de agua residual, con lo que el agua que se encuentra en
la tubería 10 de agua caliente es descargada de manera conocida en
un recipiente de agua residual no representado. Se evita así que
quede agua en la tubería 10 de agua caliente y que esta agua pueda
enfriarse en caso de una situación prolongada de no utilización de
la máquina de café, especialmente en la zona de la tubería 10 de
agua caliente que está situada entre el elemento de calentamiento 13
y la cámara de infusión 5. Si no se vaciara la tubería 10 de agua
caliente, esta agua enfriada entraría primero en contacto con el
polvo de café a escaldar durante la siguiente dispensación de café,
con lo que podría resultar perjudicada la calidad del café
expendido.
De manera conocida, después de la dispensación de
un café se abre la cámara de infusión 5 haciendo para ello que el
pistón 8 se extienda hacia fuera de la cámara de infusión 5. El
pistón 7 empuja seguidamente al polvo de café colado contra el borde
de la cámara de infusión 5 y este polvo es evacuado entonces de
manera conocida por un rascador 28 y llevado a un recipiente de
recogida no representado.
Con este dispositivo se garantiza que el agua que
llega a la cámara de infusión 5 tenga siempre prácticamente la
temperatura de infusión, con independencia de si se dispensa un café
normal con mayor cantidad de agua o un café exprés con una cantidad
de agua relativamente pequeña, y también con independencia de si es
el primer café normal o el primer café exprés que se dispensa
después de una interrupción prolongada de la máquina de café o de si
se han dispensado antes ya varios cafés. Se garantiza así una
calidad permanentemente buena del café dispensado.
En la figura 2 puede apreciarse en representación
esquemática una máquina de café prácticamente igual a la de la
figura 1. En esta figura los elementos están provistos de los mismos
símbolos de referencia que llevan los elementos correspondientes
según la figura 1. La única diferencia consiste en que la sonda de
temperatura 17 (figura 1) se omite en este ejemplo de ejecución.
La dispensación de café se efectúa de manera
idéntica a como se ha descrito con respecto a la figura 1, siendo
activado el sistema de calentamiento 15 por la unidad de control 4
sobre la base de valores paramétricos que pueden almacenarse de
manera conocida en medios de memoria 29 de la unidad de control 4.
Estos valores paramétricos son, por un lado, valores empíricos
referentes a como se enfrían los elementos recorridos por el agua
caliente en función del tiempo y como se efectúa el calentamiento en
función de la cantidad de agua hecha circular. Otros valores
paramétricos se refieren a si se dispensa un café normal o un café
exprés y el tiempo que ha transcurrido desde la última dispensación
de un café o un café exprés hasta la dispensación de un nuevo café o
café exprés. Sobre la base de estos valores paramétricos, la unidad
de control calcula la cantidad de calor que ha de ser cedida por el
elemento de calentamiento 14 al agua que circula por este elemento
de calentamiento 14, y controla de manera correspondiente el sistema
de calentamiento 15 del elemento de calentamiento 14. Los valores
paramétricos, que son valores empíricos, se han obtenido en ensayos
de larga duración en una máquina de café correspondiente equipada
con los medios de medida necesarios.
Con las máquinas de café construidas según la
invención resulta posible que el agua de infusión que llega a las
cámaras de infusión y con la que se escalda el polvo de café y, por
tanto, se suministra el café, presente sustancialmente una
temperatura constante, con lo que puede incrementarse la calidad del
café.
En el diagrama de
tiempo-temperatura que se ha representado en la
figura 3 la curva 19 muestra la evolución de la temperatura del agua
de infusión al entrar en la cámara de infusión de una máquina
convencional, mientras la curva 20 muestra la evolución de la
temperatura de una máquina de café equipada según la invención. En
la máquina convencional (curva 19) el agua primeramente introducida
en la cámara de infusión tiene una temperatura demasiado baja, ya
que tienen que calentarse primero los elementos de la tubería de
agua caliente. Durante el desarrollo del proceso de infusión aumenta
la temperatura y ésta sobrepasa la temperatura de infusión óptima de
95ºC, ya que el agua presenta en la caldera de agua caliente una
temperatura más alta que estos 95ºC para poder alcanzar en
definitiva la temperatura de infusión.
Con la máquina de café según la invención el agua
es calentada a 95ºC por el elemento de calentamiento antes de su
entrada en la cámara de infusión y mantenida constantemente a esta
temperatura, tal como puede deducirse de la curva 20. Por tanto, en
la máquina de café convencional se escalda una primera parte del
café con una temperatura demasiado baja, representado por la
superficie rayada 21, mientras que la última parte del café se ha
escaldado con una temperatura demasiado alta, representado por la
superficie rayada 22. Cuando, después de un tiempo determinado,
representado por la flecha doble 23, se dispensa un nuevo café, las
diferencias de temperatura del agua de infusión en la máquina
convencional se han hecho más pequeñas, ya que los elementos
recorridos por el agua caliente no han sido enfriados aún demasiado
fuertemente. Sin embargo, se sigue obteniendo una parte de café
escaldado en estado demasiado frío y una parte de café escaldado en
estado demasiado caliente, tal como se ha representado por medio de
las superficies 21' y 22'.
Por el contrario, con la máquina de café según la
invención se conserva nuevamente la temperatura de infusión
óptima.
Claims (7)
1. Máquina de café para producir y expender
bebidas de café, especialmente máquina exprés, que comprende una
carcasa en la que están colocados al menos un dispositivo de
infusión (6), un recipiente (26) para granos de café, un dispositivo
de molienda (25) unido con este recipiente (26), una tolva de
alimentación (27) para alimentar el café molido a una cámara de
infusión (5) del dispositivo de infusión (6), un rascador (28) para
el polvo de café colado, al menos una caldera (2) de agua caliente
que comprende una tubería (1) de alimentación de agua fresca y una
tubería (10) de agua caliente que desemboca en la cámara de infusión
(5) del dispositivo de infusión (6), una boquilla (11) de
dispensación de café y una unidad de control (4) por medio de la
cual se puede controlar la dispensación de café,
caracterizada porque entre la caldera (2) de agua caliente y
la cámara de infusión (5) está dispuesto en la tubería (10) de agua
caliente un elemento de calentamiento (13) con el cual el agua que
circula de la caldera (2) de agua caliente a la cámara de infusión
(5) puede ser llevada a la temperatura de infusión, y porque la
tubería (10) de agua caliente en la que está dispuesto el elemento
de calentamiento (13) está equipada con medios (9, 18) para evacuar
el agua residual.
2. Máquina de café según la reivindicación 1,
caracterizada porque el elemento de calentamiento (13) está
formado por un cuerpo (14) constituido por un material conductor del
calor, a través del cual puede conducirse el agua caliente y en el
cual están integrados un sistema de calentamiento (15) de
temperatura regulable y un sensor de temperatura (16).
3. Máquina de café según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el elemento de calentamiento (13) está
montado en las proximidades inmediatas de la cámara de infusión (5)
detrás de una válvula (9) con la cual se puede controlar la
alimentación de agua templada a la cámara de infusión (5) para
producir café y la cual está dispuesta en la tubería (10) de agua
caliente entre la caldera (2) de agua caliente y la cámara de
infusión (5).
4. Máquina de café según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los medios para
evacuar el agua residual en la tubería (10) de agua caliente están
formados por la válvula (9), en la cual está montada, además, una
tubería (18) de evacuación de agua residual, con lo que la tubería
(10) de agua caliente que discurre entre la válvula (9) y la cámara
de infusión (5) puede ser unida con la tubería (18) de evacuación de
agua residual y vaciada mediante una conmutación de la válvula
(9).
5. Máquina de café según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en la zona en la
que la tubería (10) de agua caliente sale del elemento de
calentamiento (13) está dispuesta una sonda de temperatura (17) con
la cual se puede detectar la temperatura del agua caliente.
6. Máquina de café según la reivindicación 5,
caracterizada porque la sonda de temperatura (17) está unida
con la unidad de control (4), por medio de la cual el sistema de
calentamiento (15) del elemento de calentamiento (13) puede ser
regulado en función de la temperatura medida.
7. Máquina de café según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el sistema de
calentamiento (15) del elemento de calentamiento (13) puede ser
activado en función de valores paramétricos que pueden almacenarse
en unos medios de memoria (29) que están previstos en la unidad de
control (4).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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