ES3004942T3

ES3004942T3 - Coffee roaster

Info

Publication number: ES3004942T3
Application number: ES21777223T
Authority: ES
Inventors: Marius Disler
Original assignee: Mikafi Ag
Current assignee: Mikafi Ag
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2025-03-13
Anticipated expiration: 2041-09-08
Also published as: KR20230062576A; CN120458285A; PL4210509T3; CN115996646A; EP4210509C0; EP4210509B1; CN115996646B; US20230320404A1; WO2022053522A1; JP2023540547A; EP4210509A1; JP7827706B2; PL4210509T4

Abstract

Se describe un tostador de granos de café (1). El tostador (1) incluye una unidad de tostado (11), un conjunto de sensores y una unidad de control (13). La unidad de tostado (11) tiene un tambor (111) con una pared frontal transparente y extraíble (1112). Además, la unidad de tostado (11) cuenta con un suministro de aire caliente (114) y un calentador de pared trasera (116) para calentar la pared trasera (11111) del tambor (111). El conjunto de sensores incluye un sensor de temperatura del grano de tostado (12a). La unidad de control (13) está configurada para recibir una señal de entrada de control en función del tiempo, donde la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del grano de tostado y la señal de color del grano de tostado, y está configurada además para generar automáticamente una señal de salida de control en función del tiempo en dependencia de la señal de entrada de control, controlando así el funcionamiento del calentador del tambor (116) y el accionamiento del rotor del tambor (113) para tostar los granos de café dentro del tambor (111) de acuerdo con un perfil de tostado seleccionado predeterminado, donde el perfil de tostado seleccionado incluye una temperatura de grano de tostado deseada en función del tiempo, una temperatura de grano de tostado objetivo y un color de grano de tostado objetivo, donde la unidad de control (13) está configurada para determinar si se cumple una condición de fin de tostado, donde la condición de fin de tostado incluye los granos de café dentro del tambor (111) que tienen la temperatura de grano de tostado objetivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tostadora de café

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de los tostadores de café, así como al tostado de granos de café.

Antecedentes de la invención

Se sabe que el tostado de granos de café es un procedimiento altamente complejo que depende de una pluralidad de parámetros y factores de influencia y que generalmente requiere considerables habilidades y experiencia. Para tostar los granos de café, se conocen y utilizan sobre todo las tostadoras de café en forma de grandes equipos industriales. Además, existen tostadoras de café más pequeñas para tostar pequeñas cantidades de granos de café de, por ejemplo, hasta 1 kg o unos pocos kilogramos, y se utilizan, por ejemplo, en tiendas y en algunos hogares. Sin embargo, especialmente los tostadores de café más pequeños todavía tienden a requerir habilidades sustanciales del usuario que no están presentes en muchos casos y, además, requieren una atención sustancial por parte de un usuario u operador para proporcionar resultados satisfactorios.

Además, los tostadores de café generalmente producen aire de escape caliente y maloliente que exige su uso en un entorno bien ventilado y/o un tratamiento costoso y caro del aire de escape. Además, la refrigeración de los granos de café posterior al tueste es a menudo insatisfactorio, lo que da lugar a un resultado subóptimo de tueste.

Es un objetivo general mejorar el estado de la técnica en relación con el tostado de café en particular mediante pequeños tostadores de café que sean adecuados para su uso, por ejemplo, en una tienda, cafetería o similar, produciendo al mismo tiempo granos de café tostados de alta calidad.

Favorablemente, algunos o más de los problemas e inconvenientes antes mencionados se superan al menos en parte. Otras ventajas particulares que están presentes en una serie de realizaciones se discuten en su contexto respectivo.

La US 2019/320703 A1 divulga un tostador de café de la presente técnica.

Sumario de la invención

En un aspecto, el objetivo general se consigue mediante un tostador de café para realizar un procedimiento de tostado de granos de café. La expresión "procedimiento de tostado de granos de café" puede incluir, además del procedimiento de tostado propiamente dicho, otros procedimientos, en particular el tratamiento posterior de refrigeración de los granos de café tras el procedimiento de tostado propiamente dicho, en particular mediante una unidad de enfriamiento, y/o el tratamiento del aire de salida, así como la eliminación de la cascarilla, en particular mediante una unidad de tratamiento del aire de salida, así como el llenado de los granos de café crudos y la eliminación de los granos de café tostados. La expresión "procedimiento de tostado como tal" se refiere directamente al tostado de los granos de café dentro de un tambor, como se explica más adelante.

Se observa que una unidad de refrigeración, así como una unidad de tratamiento del aire de escape, como se describe más adelante, se describen en el presente documento en el contexto de realizaciones particulares y diseños globales de un tostador de café. No obstante, también pueden utilizarse en el contexto de tostadoras de café de distinto diseño.

En otro aspecto, el objetivo general se consigue mediante un sistema de tostado de café. El sistema de tostado de café incluye uno o más tostadores de café que están diseñados para acoplarse operativamente con un sistema informático remoto.

En un aspecto adicional, el objetivo general se consigue mediante un procedimiento de tostado de granos de café y/o de preparación de café, en el que el procedimiento incluye utilizar un tostador de café y/o un sistema de tostado de café según una realización de la presente divulgación.

Un tostador de café de acuerdo con la presente invención incluye una unidad de tostado. La unidad de tostado incluye un tambor en el que el tambor comprende un cuerpo de tambor con una pared trasera termoconductora y el cuerpo de tambor comprende además una entrada de tambor y una salida de tambor. El tambor comprende además una pared frontal desmontable. Un espacio interior del tambor está delimitado por la pared trasera, la pared delantera y la pared circunferencial. La unidad de tostado incluye además un rotor de tambor, en el que el rotor de tambor está dispuesto de forma giratoria dentro del tambor y un accionamiento de rotor de tambor en acoplamiento operativo con el rotor de tambor para girar el rotor de tambor. En una realización, la pared frontal es transparente.

Dependiendo de la realización, el accionamiento está unido fijamente y/o forma parte del tambor. Alternativamente, el accionamiento está separado del tambor. El accionamiento puede consistir en un electromotor. Cabe señalar que el diseño descrito en el presente documento y, en particular, una pared frontal desmontable y opcionalmente transparente causa una serie de limitaciones y restricciones en el diseño general de la tostadora de café que no están presentes en los dispositivos típicos de la técnica anterior. En particular, el hecho de que la pared frontal sea transparente (normalmente de vidrio, como se explica más adelante) y/o desmontable tiene como consecuencia que la pared frontal no está disponible para la fijación de calentadores, sensores y aberturas/ orificios para el llenado y la extracción de granos de café, la alimentación y la extracción de aire caliente, y similares, como se explica más adelante con más detalle. En su lugar, todos estos elementos deben disponerse generalmente en el cuerpo del tambor y, en particular, en la pared trasera del tambor.

La unidad de tostado incluye además un suministro de aire caliente, en el que el suministro de aire caliente incluye un calentador de aire y un dispositivo de presión positiva para introducir aire caliente en el tambor. La unidad de tostado puede incluir además un extractor de aire de escape para extraer el aire de escape del tambor. El extractor de aire de escape puede incluir un dispositivo de presión negativa.

La unidad de tostado incluye además un calentador de tambor, en el que el calentador de tambor está acoplado térmicamente con la pared trasera para calentar la pared trasera.

El tostador de café incluye además una disposición de sensores. La disposición de sensores incluye un sensor de temperatura de los granos de café tostados, en el que el sensor de temperatura de los granos de café tostados está configurado para medir la temperatura de los granos de café tostados colocados dentro del tambor y proporcionar una señal de temperatura de los granos de café tostados. El sensor de temperatura del grano tostado puede ser, por ejemplo, un sensor de temperatura PT100 o un sensor de temperatura por infrarrojos.

El tostador de café incluye además una unidad de control para controlar la ejecución del procedimiento de tostado de granos de café por el tostador de café. La unidad de control está configurada para recibir una señal de entrada de control en función del tiempo, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del grano tostado. La unidad de control está además configurada para generar automáticamente una señal de salida de control en función del tiempo en dependencia de la señal de entrada de control. La señal de salida de control incluye una señal de control del calentador del tambor, una señal de control del accionamiento del rotor del tambor y al menos una señal de control del calentador de aire y/o una señal de control del dispositivo de presión positiva, controlando así el funcionamiento del calentador del tambor, el accionamiento del rotor del tambor y al menos uno de los calentadores de aire y/o del dispositivo de presión positiva para tostar los granos de café dentro del tambor de acuerdo con un perfil de tostado predeterminado seleccionado. El perfil de tostado seleccionado puede incluir una temperatura deseada del grano tostado en función del tiempo y una temperatura objetivo del grano tostado.

A través de la señal de control del calentador del tambor, puede controlarse el funcionamiento del calentador del tambor. A través del sistema de control del accionamiento del rotor del tambor, se puede controlar el funcionamiento del accionamiento del rotor del tambor. A través de la señal de control del calentador de aire, se puede controlar el funcionamiento del calentador de aire. A través de la señal de control del dispositivo de presión positiva, se puede controlar el funcionamiento del dispositivo de presión positiva, en particular un ventilador de suministro, como se explica más adelante.

La unidad de control está configurada además para determinar si se cumple una condición de fin de tueste, en la que la condición de fin de tueste incluye que los granos de café dentro del tambor tienen la temperatura objetivo de los granos de tueste.

El tostado de los granos de café se consigue mediante una combinación de calor directo que se transfiere a los granos de café a través de la pared trasera y aire caliente, lo que resulta especialmente favorable. Durante el tostado, el accionamiento del rotor del tambor se activa generalmente y el rotor del tambor gira, de forma que los granos de café del interior del tambor se mezclan continuamente y se tuestan de manera uniforme.

El control del funcionamiento del calentador de tambores puede incluir, en particular, el control de la potencia de calentamiento del calentador de tambores. Favorablemente, la potencia calorífica del calentador de tambor puede controlarse de forma sustancialmente continua. Sin embargo, en otras realizaciones, la potencia de calentamiento puede controlarse en una serie de pasos discretos y/o puede conectarse y desconectarse únicamente a través de la señal de control del calentador del tambor.

El control del funcionamiento del accionamiento del rotor del tambor puede comprender, en particular, el control de la velocidad de rotación del accionamiento del rotor del tambor y, en consecuencia, del rotor del tambor. Favorablemente, la velocidad de rotación del accionamiento del rotor del tambor puede controlarse de manera sustancialmente continua. Sin embargo, en otras realizaciones, la velocidad de rotación del accionamiento del rotor del tambor puede controlarse en una serie de pasos discretos y/o puede activarse y desactivarse únicamente a través de la señal de control del calentador del tambor. Generalmente, el accionamiento del rotor del tambor también puede desconectarse a través de la señal de control del accionamiento del rotor del tambor.

Controlar el funcionamiento del calentador de aire puede comprender, en particular, controlar la potencia de calentamiento del calentador de aire, por ejemplo, conectando/desconectando y/o regulando la potencia de calentamiento de forma continua o en una serie de pasos discretos.

El control del funcionamiento del suministro de presión positiva y opcionalmente del dispositivo de presión negativa, como se discute más adelante, generalmente está asociado con el control de una diferencia de presión entre un lado de entrada y un lado de salida y/o el flujo de aire a través del dispositivo de presión positiva y el dispositivo de presión negativa, respectivamente. En las realizaciones en las que el dispositivo de presión positiva incluye un ventilador de suministro, el control del funcionamiento del suministro de presión positiva puede incluir, en particular, el control de una velocidad de rotación del ventilador de suministro. Del mismo modo, en las realizaciones en las que el dispositivo de presión negativa incluye un ventilador de extracción, el control del funcionamiento del dispositivo de presión negativa puede incluir en particular el control de la velocidad de rotación del ventilador de extracción. El funcionamiento del suministro de presión positiva o del dispositivo de presión negativa, respectivamente, puede controlarse favorablemente de manera sustancialmente continua, por ejemplo, controlando la velocidad de rotación de un ventilador de suministro o de un ventilador de extracción, respectivamente, de manera continua. En otras realizaciones, el suministro de presión positiva y/o el suministro de presión negativa sólo pueden conectarse y desconectarse a través de la señal de control correspondiente, sin regulación continua, regulación de la velocidad de rotación, o pueden controlarse en una serie de pasos discretos.

Un tostador de café de acuerdo con la presente divulgación tiene una serie de propiedades favorables que lo hacen particularmente adecuado para su uso directo en tiendas, cafeterías y similares, así como en general para el tostado bajo demanda para usuarios finales o consumidores. Mientras que el tostador de café de acuerdo con la presente divulgación puede estar diseñado para manejar y tostar diferentes cantidades de granos de café, puede estar diseñado típicamente para tostar alrededor de 0,5 kg a 1,5 de granos de café y el espacio interior del tambor puede, en consecuencia, estar diseñado para recibir alrededor de 0,5 kg a 1,5 de granos de café. En contraste con los dispositivos de tostado utilizados normalmente por los tostadores de café comerciales, que están diseñados para el tostado eficiente de grandes cantidades de granos de café de una manera uniforme y generalmente eficiente en el tiempo, un tostador de café de acuerdo con la presente invención puede ser utilizado favorablemente para el tostado de cantidades sustancialmente más pequeñas de granos de café de una manera flexible. El tipo de granos de café, así como el procedimiento de tueste y sus parámetros, pueden modificarse fácilmente de un lote a otro. Además, un tostador de café de acuerdo con la presente invención es adecuado para su uso directo en tiendas y cafeterías, ya que el aire de escape se ha enfriado, filtrado y/o pasado a través de un catalizador de tal manera que no es problemático desde el punto de vista de la salud y la seguridad. Además, el tostador de café está diseñado para que el ruido de funcionamiento se encuentre dentro de unos límites aceptables.

Dado que el procedimiento de tostado del grano de café se lleva a cabo automáticamente bajo el control de la unidad de control, se requiere poca (o ninguna) experiencia y habilidades de tostado de café para obtener el resultado deseado definido por el perfil de tostado predeterminado seleccionado. Además, prácticamente no es necesaria la observación y manipulación manual durante el tostado, lo que resulta especialmente favorable para su uso, por ejemplo, en tiendas o cafeterías. Otras características y realizaciones ventajosas en el contexto del tipo de aplicación se describen más adelante en su respectivo contexto de la descripción general, así como en la descripción de las figuras.

Se ha descubierto que la medición de la temperatura del grano de café (potencialmente junto con otras propiedades y características como se explica más adelante) es particularmente adecuada para controlar el procedimiento de tostado y determinar automáticamente cuándo se alcanza el estado deseado y se completa el procedimiento de tostado.

En un contexto de control, la temperatura deseada del grano de tostado en función del tiempo que se proporciona como parte del perfil de tostado seleccionado puede considerarse como un valor de consigna dependiente del tiempo respectivamente como una variable de referencia. La señal de salida de control o sus componentes pueden considerarse variables de corrección o de accionamiento. La temperatura objetivo del grano tostado, así como uno o más valores objetivo adicionales opcionales, en particular un color objetivo del grano tostado, como se explica más adelante, definen la condición de fin de tostado como un criterio de parada para finalizar el procedimiento de tostado.

Además de la pared trasera, el cuerpo del tambor incluye una pared circunferencial que conecta la pared trasera con la pared delantera. Opcionalmente, la pared circunferencial puede estar formada integralmente con la pared trasera o separada. Favorablemente, la pared circunferencial también es termoconductora y puede estar hecha del mismo material respectivamente diseñada de la misma manera que la pared trasera, lo cual, sin embargo, no es obligatorio.

El tambor tiene un eje longitudinal de tambor que es un eje central respectivamente eje de simetría y se extiende a través de los centros de la pared trasera y la pared delantera. En una configuración operativa, del tostador de café, el eje longitudinal del tambor es horizontal, transversal respectivamente perpendicular a la dirección de la gravedad. El rotor de tambor tiene un eje de rotor que coincide o está alineado con el eje longitudinal del tambor como eje común.

Además, el tambor tiene favorablemente un diámetro de tambor que es sustancialmente mayor que la longitud del tambor respectivamente la extensión a lo largo del eje del tambor respectivamente la distancia entre la pared trasera paralela y la pared delantera. En consecuencia, el tambor tiene una favorable forma de disco.

Todas las partes del tostador de café que entran en contacto con los granos de café antes, durante y después del procedimiento de tostado están fabricadas con materiales aptos para uso alimentario. Este es el caso, en particular, del tambor y del rotor del tambor, que además deben estar diseñados para soportar las temperaturas de más de 400 °C que se alcanzan durante el tostado.

En una realización, la pared trasera se realiza como un sándwich que comprende una capa exterior calentable por inducción en contacto térmico con el calentador de tambor, una capa central de aluminio y una capa interior apta para alimentos (lado de contacto con el grano de café, opuesto a la capa exterior). Este diseño es especialmente favorable en diseños en los que el calentador del tambor está diseñado como calentador inductivo en contacto térmico con la capa exterior. La capa central distribuye el calor de forma sustancialmente uniforme y con pocas pérdidas. En lugar de aluminio, pueden utilizarse otros materiales adecuados de alta conductividad térmica, tal como el cobre, para la capa del núcleo. La capa interior de calidad alimentaria puede, por ejemplo, estar hecha de acero al cromo o acero inoxidable y puede ser comparativamente delgada respectivamente realizarse como recubrimiento. El rotor del tambor, así como la pared circunferencial del cuerpo del tambor, también están fabricados o al menos recubiertos de un material apto para uso alimentario. En particular, la pared circunferencial puede tener el mismo diseño que la pared trasera y, por ejemplo, también realizarse en forma de sándwich como se ha mencionado anteriormente. El grosor atípico de cada una de las capas puede estar comprendido, por ejemplo, entre 1 mm y 5 mm. La expresión "capa exterior" se refiere a una parte externa de la pared trasera, que apunta hacia fuera del espacio interior del tambor, mientras que la capa interior define una superficie delimitadora del espacio interior del tambor.

La pared frontal está hecha favorablemente de vidrio inerte y apto para alimentos. Por lo general, la pared frontal está fijada al cuerpo del tambor de forma que un operario pueda retirarla fácilmente, opcionalmente sin necesidad de herramientas, lo que permite desmontarla fácilmente para su limpieza y mantenimiento. Opcionalmente, una superficie interior de la pared frontal puede recubrirse con un recubrimiento reflectante del calor y transparente, como se conoce generalmente en la técnica, reduciendo así la radiación térmica no deseada y limitando la temperatura de la superficie exterior de la pared frontal, generalmente accesible al usuario. En un estado operativo en el que la pared frontal está unida a los compartimentos de tambor, la conexión entre los compartimentos de tambor y la pared frontal es favorablemente hermética al aire y/o al olor.

En las realizaciones en las que la pared frontal no es transparente, puede estar hecha generalmente de los mismos materiales que la pared trasera y/o la pared circunferencial, por ejemplo de acero inoxidable de calidad alimentaria.

En otras realizaciones, el calentador de tambor no está diseñado como calentador inductivo sino, por ejemplo, como calentador resistivo, un calentador de elementos Peltier o un calentador de infrarrojos. En tales diseños, la construcción en sándwich descrita anteriormente con una capa exterior, una capa central y una capa interior puede no ser necesaria o puede modificarse. En particular, en las realizaciones en las que el calentador de tambor es un calentador resistivo, la pared trasera puede realizarse como un sándwich que comprende dos capas. Una capa es una capa exterior de aluminio u otro material de alta conductividad térmica, en la que está incrustado el elemento calentador. La otra capa es una capa interior de material apto para uso alimentario, como se ha explicado antes.

La entrada del tambor está dispuesta por encima del eje longitudinal del tambor. Típicamente, la entrada del tambor está dispuesta en la pared trasera en proximidad a la conexión con la pared circunferencial. Alternativamente, sin embargo, la entrada del tambor también puede estar dispuesta en una zona superior de la pared circunferencial. La entrada del tambor es o incluye una abertura a través de la cual pueden introducirse granos de café verde en el tambor para su posterior tostado. Favorablemente, la abertura de entrada está conectada o es conectable a una tolva en la que los granos de café a tostar pueden ser llenados, típicamente de forma manual. Opcionalmente, dicha tolva puede formar parte del tostador de café. En realizaciones particularmente favorables, la entrada del tambor está conectada con la tolva a través de un obturador de entrada del tambor que puede estar dispuesto entre la tolva y la entrada del tambor o puede estar dispuesto en la entrada del tambor. La tolva está dispuesta favorablemente por encima de la entrada del tambor, de modo que los granos de café pueden transferirse de la tolva al tambor por gravedad.

La salida del tambor está dispuesta por debajo del eje longitudinal del tambor. Típicamente, la salida del tambor está dispuesta en la pared trasera en proximidad a la conexión con la pared circunferencial. Alternativamente, sin embargo, la salida del tambor también puede estar dispuesta en una zona inferior de la pared circunferencial. La salida del tambor es o incluye una abertura a través de la cual pueden extraerse del tambor los granos de café tostados. En realizaciones particularmente favorables, un obturador de salida del tambor está dispuesto en la salida del tambor como se explica más adelante. En una realización que se comenta más adelante con más detalle, la salida del tambor está configurada además para recibir aire de refrigeración de un recipiente de refrigeración cuando se enfrían los granos de café tostados. En este diseño, la salida del tambor está diseñada para un acoplamiento hermético al aire o al gas con el recipiente de refrigeración, en particular con la entrada del recipiente de refrigeración. Por lo tanto, el tambor puede refrigerarse rápidamente al mismo tiempo que se enfrían los granos de café, devolviendo el tambor a una temperatura en la que pueda manipularse con seguridad y/o en la que pueda recibir más granos sin tostar para un procedimiento de tostado posterior.

Para alimentar aire caliente en el tambor, el cuerpo del tambor, favorablemente la pared trasera, comprende una abertura de suministro de aire caliente como interfaz entre el suministro de aire caliente y el espacio interior del tambor para establecer una comunicación fluídica respectivamente conexión fluídica del suministro de aire caliente y el espacio interior del tambor. En algunas realizaciones particulares, la abertura de suministro de aire caliente es idéntica o integral con la salida del tambor.

El elemento calentador del suministro de aire caliente se realiza típicamente como elemento calentador resistivo, pero en principio puede realizarse también de otro modo, en particular como elemento calentador inductivo o elemento calentador de gas, elemento Peltier o similar. A través del dispositivo de presión positiva, el aire caliente se insufla o se presiona activamente en el tambor. En las realizaciones típicas, el dispositivo de presión positiva se realiza como ventilador de suministro o soplador de suministro. En realizaciones alternativas, sin embargo, el dispositivo de presión positiva se realiza o incluye, por ejemplo, un tanque de aire a presión, un compresor, o similares. Elementos de control de flujo, tales como una o más válvulas, estranguladores y similares pueden estar presentes en algunas realizaciones. Por lo general, el dispositivo de presión positiva puede acoplarse al espacio interior del tambor a través de un tubo adecuado para conectarse con la abertura de suministro de aire caliente.

Para extraer aire de escape del espacio interior del tambor, el cuerpo del tambor, favorablemente la pared trasera, comprende una abertura de extracción de aire de escape como interfaz entre el espacio interior del tambor y el extractor de aire de escape para establecer una comunicación fluídica del extractor de aire de escape y el espacio interior del tambor. Al igual que la abertura de entrada, la abertura de extracción del aire de escape está dispuesta favorablemente en una región superior del cuerpo del tambor, por encima del eje longitudinal del tambor. Favorablemente, un elemento de retención de granos de café, en particular, en forma de una placa perforada o una malla está dispuesto en la abertura de extracción de aire de escape. Las aberturas del elemento de retención de los granos de café están dimensionadas de tal forma que puede ser atravesado por el aire de salida sin resistencia sustantiva y también puede pasar la cascarilla que se separa de los granos de café durante el tueste, pero los granos de café quedan retenidos dentro del tambor.

El extractor de aire de escape incluye un dispositivo de presión negativa para extraer activamente el aire de escape mediante succión. En las realizaciones típicas, el dispositivo de presión negativa se realiza como ventilador extractor o soplador extractor. En realizaciones alternativas, sin embargo, el dispositivo de presión negativa se realiza mediante una bomba de vacío, tal como una bomba de chorro de agua. En principio, el dispositivo de presión negativa puede acoplarse directamente al espacio interior del tambor, utilizando, por ejemplo, tubos adecuados para conectar con la abertura de extracción del aire de escape. Sin embargo, en otras realizaciones especialmente favorables, el dispositivo de presión negativa está acoplado fluídicamente con el espacio interior del tambor a través de una unidad de tratamiento del aire de escape como elemento intermedio, como se explica más adelante con más detalle. Además, el extractor de aire de escape puede incluir una chimenea que, en particular, puede estar dispuesta fluidamente aguas abajo del dispositivo de presión negativa, por ejemplo, un ventilador extractor. Cabe señalar que el dispositivo de presión negativa también puede considerarse parte de una unidad de tratamiento del aire de escape, como se expone más adelante en el contexto de determinadas realizaciones.

En una realización que se discute más adelante, el extractor de aire de escape se configura además y se utiliza en funcionamiento para extraer respectivamente aire de refrigeración que se utiliza para refrigerar los granos de café tostados en una unidad de refrigeración.

En una realización, la disposición de sensores incluye además uno o más sensores adicionales como se explica a continuación:

La disposición de sensores puede incluir un sensor de color del grano tostado, en el que el sensor de color del grano tostado está configurado para medir un color del grano tostado de los granos de café colocados dentro del tambor y proporcionar una señal de color del grano tostado, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de color del grano tostado. El sensor de color de los granos de tostado suele ser un sensor óptico conocido en el arte previo, o puede realizarse, por ejemplo, mediante una cámara en combinación con la correspondiente lógica de procesamiento de imágenes y/o firmware/código de software de procesamiento de imágenes. El sensor de color de los granos de tostado puede estar dispuesto, en particular, en la pared circunferencial o en la pared trasera, respectivamente. El sensor de color del grano de café tostado como tal favorablemente no está dispuesto dentro del tambor, sino que se configura el color del grano de café tostado a través de una ventana o abertura en la pared circunferencial o pared trasera. En las realizaciones que incluyen un sensor de color de los granos de tueste, la condición de fin de tueste puede incluir que los granos de café dentro del tambor tengan un color objetivo de granos de tueste.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de temperatura de pared trasera, en el que el sensor de temperatura de pared trasera está configurado para medir una temperatura de pared trasera de la pared trasera y proporcionar una señal de temperatura de pared trasera, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura de pared trasera.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de temperatura del aire del tambor, en el que el sensor de temperatura del aire del tambor está configurado para medir una temperatura del aire del tambor dentro del tambor y proporcionar una señal de temperatura del aire del tambor, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del aire del tambor.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de temperatura del aire de entrada, en el que el sensor de temperatura del aire de entrada está configurado para medir una temperatura del aire de entrada del aire caliente que se introduce en el tambor y proporcionar una señal de temperatura del aire de entrada, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del aire de entrada.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de humedad del aire, en el que el sensor de humedad del aire está configurado para medir una humedad del aire extraída del aire que se extrae del tambor y proporcionar una señal de humedad del aire, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de humedad del aire.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de flujo de aire, en el que el sensor de flujo de aire está configurado para medir una tasa de flujo de aire extraído del aire que se extrae del tambor y para proporcionar una señal de flujo de aire, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de flujo de aire.

La disposición de sensores puede incluir un sensor de detección de grietas, en el que el sensor de detección de grietas está configurado para detectar la aparición de una primera y/o segunda grieta de granos de café durante el tostado, y proporcionar una señal de detección de grietas, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de detección de grietas. El sensor de detección de grietas está configurado y dispuesto para detectar la aparición de la primera y/o segunda grieta basándose en las ondas mecánicas resultantes de una grieta. Las ondas mecánicas detectadas pueden ser ondas acústicas y el sensor de detección de grietas puede ser un micrófono. Alternativa o adicionalmente, las ondas mecánicas pueden tener una estructura y detectarse en el cuerpo del tambor, en particular en la pared trasera y/o en la pared circunferencial. En tales realizaciones, el sensor de detección de grietas puede ser un sensor de aceleración o de vibración, por ejemplo de base piezorresistiva o capacitiva.

Se ha descubierto que los sensores aquí descritos proporcionan información particularmente útil para monitorizar y/o supervisar el procedimiento de tostado en el contexto de una configuración automatizada, y algunos o todos ellos pueden utilizarse en consecuencia. Otros sensores que pueden estar presentes en algunas realizaciones se discuten más adelante en su contexto respectivo.

En una realización, los sensores comprenden uno o más sensores de presión incluyendo, por ejemplo, un sensor de presión de salida de aire y/o y un sensor de presión de entrada de aire. Un sensor de presión determinado puede medir la presión absoluta, relativa y/o diferencial. Los uno o más sensores de presión están dispuestos para medir la presión del aire en uno o más puntos del tostador de café, en particular la presión del aire que entra y/o sale del tambor. Por ejemplo, los sensores comprenden un sensor de presión dispuesto aguas arriba del tambor configurado para medir una presión relativa del aire de entrada con respecto a la presión ambiente. Además, los sensores pueden comprender un sensor de presión dispuesto aguas abajo del tambor configurado para medir una presión relativa del aire de salida con respecto a la presión ambiente. Cada uno de los uno o más sensores de presión está configurado para proporcionar una señal de control que indica una presión medida. Utilizando la señal de control que indica el sensor de presión, se puede determinar una diferencia de temperatura entre dos o más ubicaciones que es, por ejemplo, indicativa de un caudal de aire entre las dos ubicaciones.

En una realización, la señal de salida de control incluye una señal de control del dispositivo de presión negativa, controlando así el funcionamiento del dispositivo de presión negativa del extractor de aire de escape. Durante el tostado, el dispositivo de presión positiva y el dispositivo de presión negativa pueden controlarse favorablemente de forma coordinada, de manera que el flujo de aire caliente que se introduce en el tambor o entra en él se corresponda con el flujo de aire de escape que se extrae del tambor o sale de él. De este modo, se consigue un flujo continuo y se evita cualquier repulsión. En las realizaciones que incluyen una unidad de refrigeración en la que el aire de refrigeración es, tras refrigerar los granos de café tostados, transferido respectivamente al tambor y retirado por el extractor de aire de escape, el extractor de aire de escape, por ejemplo un ventilador extractor, puede controlarse para que funcione a una potencia generalmente alta y potencialmente máxima. De este modo, se garantiza que el aire se extrae con seguridad del tambor a través del extractor de aire y no se produce ninguna repulsión.

En una realización, el tostador de café incluye un obturador de entrada de tambor, en el que el obturador de entrada de tambor está dispuesto para abrir o cerrar alternativamente la entrada de tambor. En dicha realización, el perfil de tostado seleccionado puede incluir una condición de tostado previo seleccionada, y la unidad de control puede estar configurada para generar una señal de salida de control de tostado previo como parte de la señal de salida de control y para determinar, basándose en la señal de entrada de control, si se cumple la condición de tostado previo seleccionada y para controlar el obturador de entrada del tambor para abrir la entrada del tambor cuando se cumpla la condición de tostado previo seleccionada. La unidad de control está configurada además para controlar el obturador de entrada del tambor para cerrar la entrada del tambor cuando los granos de café se transfieren respectivamente se llenan en el tambor y mantener el obturador de entrada del tambor cerrado durante el tostado. El obturador de la entrada del tambor se controla en consecuencia para abrir sólo temporalmente la entrada del tambor para llenar o transferir granos de café al tambor, pero para mantenerlo cerrado en caso contrario.

El obturador de entrada del tambor está dispuesto en la entrada del tambor o entre la tolva y la entrada del tambor, de tal manera que los granos de café pueden llenarse en consecuencia en el tambor respectivamente el espacio interior del tambor en una configuración en la que el obturador de entrada de granos de café está abierto. En una configuración en la que el obturador de entrada está cerrado, el paso de la tolva al tambor está bloqueado. El obturador de entrada está favorablemente diseñado para sellar herméticamente el paso del espacio interior del tambor a la tolva. De este modo, se impide que el aire de escape salga del espacio interior del tambor a través de la abertura de entrada durante el tostado, sino que sólo sale del espacio interior del tambor a través de la abertura de extracción del aire de escape. El obturador de entrada incluye además un accionador de obturador de entrada, tal como un electroimán o un motor en refrigeración operativa con la unidad de control.

La condición de tostado previo incluye típicamente una temperatura del aire del tambor y una temperatura del cuerpo del tambor, en particular una temperatura de la pared trasera, que estarán presentes al comienzo del tostado en dependencia del tostado deseado. En otra realización, sólo incluye una temperatura del cuerpo del tambor que estará presente al comienzo del tostado.

Una realización con un obturador de entrada controlado es favorable con respecto tanto a la comodidad como a la calidad del procedimiento de tostado. El usuario puede introducir el café en grano en la tolva en cualquier momento, por ejemplo, después de encender el tostador. Los granos de café de la tolva se transfieren al tambor mediante la apertura automática del obturador de entrada del tambor, respectivamente, si se cumple la condición de tostado previo. El tiempo que transcurre hasta que se cumple la condición de tostado previo también se denomina precalentamiento.

Durante el precalentamiento, el accionamiento del rotor del tambor y el rotor del tambor son generalmente controlados para operar respectivamente para asegurar una distribución uniforme de la temperatura dentro del tambor. Además, la unidad de control está configurada favorablemente para controlar el accionamiento del rotor del tambor durante la transferencia de los granos de café de la tolva al tambor respectivamente mientras la abertura de entrada del tambor está abierta para girar a una velocidad generalmente reducida, asegurando así que el rotor del tambor transporta el café desde la abertura de entrada del tambor al espacio interior del tambor y la abertura de entrada del tambor no está bloqueada. Cuando la abertura de entrada del tambor se cierra de nuevo mediante el obturador de entrada del tambor, se inicia el tostado y el accionamiento del rotor del tambor se controla de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado. El precalentamiento puede incluir una fase de mantenimiento tras el cumplimiento de la condición de tostado previo en la que los parámetros pertinentes, en particular la temperatura de la pared trasera y la temperatura del aire del tambor, se mantienen constantes antes de abrir el obturador de entrada e iniciar el tostado.

En una realización, el tostador de café incluye un obturador de salida del tambor, en el que el obturador de salida del tambor está dispuesto para abrir o cerrar alternativamente la salida del tambor. En este caso, la unidad de control puede estar configurada para controlar el obturador de salida del tambor para abrir la salida del tambor cuando se cumpla la condición de fin de tostado.

Este tipo de realización tiene la ventaja particular de que los granos de café abandonan automáticamente el tambor al cumplirse la condición de fin de tueste y, en particular, los granos de café tienen la temperatura objetivo del grano de tueste, y no se tuestan más de forma incontrolada e indeseada debido a la pared trasera caliente y al aire caliente del interior del tambor.

El obturador de salida del tambor puede incluir una aleta, similar al obturador de entrada del tambor como se ha explicado anteriormente, pero también puede ser, por ejemplo, una placa perforada móvil o una corredera. El obturador de salida del tambor incluye además un accionador del obturador de salida, tal como un electroimán o un motor en refrigeración operativa con la unidad de control.

En una configuración en la que la salida del tambor está abierta, los granos de café tostados pueden extraerse del tambor interior y caer fuera del tambor favorablemente por medio de la gravedad. Durante este procedimiento, el accionamiento del rotor del tambor se controla favorablemente para que esté activo y gire el rotor del tambor, lo que empuja los granos de café fuera del espacio interior del tambor.

En una realización, el tostador de café incluye una unidad de refrigeración. Cabe señalar, sin embargo, que la unidad de refrigeración según la presente divulgación puede realizarse y utilizarse también en el contexto de otros tipos de tostadores de café.

La unidad de refrigeración incluye un recipiente de refrigeración con una entrada de recipiente de refrigeración. La entrada del recipiente de refrigeración puede acoplarse con la salida del tambora través del obturador de salida del tambor.

La unidad de refrigeración puede incluir además un suministro de medio de refrigeración. El suministro de medio de refrigeración puede incluir un suministro de aire de refrigeración, en el que el suministro de aire de refrigeración está acoplado fluídicamente con un espacio interior del recipiente de refrigeración para alimentar aire de refrigeración al recipiente de refrigeración. Alternativa o adicionalmente, el suministro de medio de refrigeración puede incluir un suministro de agua de refrigeración.

El suministro de agua de refrigeración puede incluir una disposición de boquillas, en la que la disposición de boquillas está configurada para rociar agua de refrigeración sobre los granos de café dentro del recipiente de refrigeración.

A través de la unidad de refrigeración, los granos de café pueden refrigerarse de forma bien definida y controlada. En particular, suele ser deseable refrigerar rápidamente los granos de café, pero sin humectarlos. Esto puede lograrse en realizaciones que incluyen tanto un suministro de aire de refrigeración como un suministro de agua de refrigeración. En algunos diseños, sin embargo, cualquiera de los dos puede ser suficiente.

En una realización, la unidad de refrigeración puede incluir además un accionamiento del rotor de refrigeración en acoplamiento operativo con el rotor de refrigeración para hacer girar el rotor del tambor. Además, en una realización, el recipiente de refrigeración puede incluir una salida de recipiente de refrigeración. En formas de realización alternativas, no hay salida de recipiente de refrigeración dedicada y/o no hay rotor de refrigeración ni accionamiento del rotor de refrigeración.

La unidad de refrigeración puede estar acoplada en particular con la abertura de salida del tambor a través del obturador de salida del tambor, de tal manera que el obturador de salida del tambor conecta alternativamente la unidad de refrigeración con el espacio del tambor si la abertura de salida del tambor está abierta o desconecta la unidad de refrigeración del espacio del tambor si la abertura de salida del tambor está cerrada y el obturador de salida del tambor puede considerarse en consecuencia también sirve respectivamente como obturador de entrada del recipiente de refrigeración. Por consiguiente, los granos de café tostados sólo pueden extraerse del tambor y transferirse al recipiente de refrigeración si el obturador de salida del tambor está abierto.

Un suministro de aire de refrigeración puede incluir en particular un ventilador de refrigeración respectivamente soplador de refrigeración que está acoplado a un espacio interior de recipiente de refrigeración para soplar activamente respectivamente presionar aire en el espacio interior de recipiente de refrigeración. En lugar de un ventilador de refrigeración, el suministro de aire de refrigeración puede incluir, por ejemplo, una bomba de aire o un compresor para forzar la entrada de aire en el espacio interior del recipiente de refrigeración. En las realizaciones típicas, la temperatura del aire de refrigeración es generalmente la temperatura del aire ambiente. Sin embargo, opcionalmente, el suministro de aire de refrigeración puede incluir un dispositivo de refrigeración dedicado para refrigerar el aire de refrigeración.

Mediante un suministro de agua de refrigeración, los granos de café no se humectarán realmente. Por lo tanto, la disposición de boquillas incluye favorablemente una pluralidad de boquillas que crean una atmósfera de niebla en el interior del recipiente de refrigeración. La disposición de la boquilla está posicionada favorablemente en la parte superior respectivamente por encima del recipiente de refrigeración. El suministro de agua de refrigeración puede incluir una bomba de agua de refrigeración con el fin de proporcionar el agua de refrigeración a la disposición de boquillas, y/o puede funcionar con la presión de línea de un suministro general de agua. Además, el suministro de agua de refrigeración puede incluir un tanque de agua de refrigeración que está dispuesto por encima del recipiente de refrigeración, de tal manera que el agua es forzada desde el tanque de agua de refrigeración en las boquillas por medio de la gravedad. El suministro de agua de refrigeración puede incluir una válvula de control de boquillas acoplada operativamente a la unidad de control y controlada por ésta mediante una señal de control de la válvula de control de boquillas. La señal de control de la válvula de control de la boquilla puede formar parte de la señal de salida de control como se ha mencionado anteriormente. Dicha válvula de control de boquillas puede ser una válvula de cierre o una válvula de control continuo para controlar continuamente el suministro de agua a la disposición de boquillas. Para evitar que los granos de café se humedezcan realmente, el suministro de agua de refrigeración se controla favorablemente para que se active sólo para una temperatura de los granos de café superior a un umbral de temperatura de humectación, en particular 100 °C, y para que se desconecte, en particular cerrando completamente la válvula de control de la boquilla, cuando la temperatura de los granos de café caiga por debajo del umbral de temperatura de humectación, como indica el sensor de temperatura de los granos de refrigeración.

En una realización particular que incluye una unidad de refrigeración, la unidad de refrigeración puede incluir además un obturador de salida del recipiente de refrigeración, en el que el obturador de salida del recipiente de refrigeración está configurado para abrir o cerrar alternativamente una salida del recipiente de refrigeración. La unidad de control de dicha realización puede estar configurada para controlar el obturador de la salida del recipiente de refrigeración para cerrar la salida del recipiente de refrigeración durante la refrigeración y para abrir la salida del recipiente de refrigeración una vez completado el refrigeración.

El obturador de salida del recipiente de refrigeración puede incluir una aleta y un accionador del obturador de salida del recipiente de refrigeración, tal como un electroimán o un motor en refrigeración operativo con la unidad de control. Cuando se abre el obturador de salida, los granos de café pueden caer en un recipiente de salida. La unidad de control está diseñada favorablemente para controlar el obturador de salida del recipiente de refrigeración para abrir la salida del recipiente de refrigeración sólo para la extracción de los granos de café del recipiente de refrigeración, pero para ser cerrado de otra manera y, en particular, durante el refrigeración.

Durante el refrigeración de los granos de café, los granos de café pueden ser movidos continuamente por el rotor de refrigeración para asegurar una exposición uniforme de los granos de café al medio de refrigeración y/o a los medios de refrigeración, en particular aire de refrigeración y/o agua de refrigeración como se ha mencionado anteriormente.

El funcionamiento de un accionamiento del rotor de refrigeración así como un suministro de agua de refrigeración y/o el suministro de aire de refrigeración puede ser controlado por la unidad de control que puede estar configurada para generar una señal de control del accionamiento del rotor de refrigeración así como una señal de control del suministro de aire de refrigeración y/o una señal de control del suministro de agua de refrigeración. Durante la refrigeración, el suministro de aire de refrigeración y/o el suministro de agua de refrigeración pueden controlarse para que funcionen de forma continua y constante. Favorablemente, sin embargo, el suministro de aire de refrigeración y/o el suministro de agua de refrigeración se controlan de manera variable mediante señales de control variables en el tiempo en función del tiempo, variando así la refrigeración por aire y/o agua de refrigeración a lo largo del tiempo durante la refrigeración. Los parámetros de control para generar la señal de control del accionamiento del rotor de refrigeración, así como el suministro de aire de refrigeración y/o el suministro de agua de refrigeración en función del tiempo, pueden almacenarse como parámetros fijos en la unidad de control. Favorablemente, sin embargo, los parámetros de control para generar uno o más de la señal de control del accionamiento del rotor de refrigeración, así como el suministro de aire de refrigeración y/o un suministro de agua de refrigeración pueden formar parte del perfil de tostado seleccionado y, en consecuencia, variar en función del perfil de tostado objetivo seleccionado. La señal de control de accionamiento del rotor de refrigeración, así como la señal de control de suministro de aire de refrigeración y/o la señal de control de suministro de agua de refrigeración pueden formar parte de la señal de salida de control generada por la unidad de control.

Además, la unidad de control puede estar configurada para conectar y desconectar el accionamiento del rotor de refrigeración de forma binaria. En realizaciones alternativas, la unidad de control puede estar configurada para controlar el funcionamiento del suministro de aire de refrigeración y/o el suministro de agua de refrigeración de forma variable durante la refrigeración, en función del tiempo, variando así la refrigeración por aire y/o agua de refrigeración a lo largo del tiempo durante la refrigeración.

Cuando el obturador de salida del recipiente de refrigeración opcional se abre para extraer los granos de café del recipiente de refrigeración y transferirlos al recipiente de salida como se ha explicado anteriormente, un accionamiento del rotor de refrigeración se activa favorablemente y el rotor de refrigeración gira, asegurando así que todos los granos de café se mueven a la salida del recipiente de refrigeración.

En otras realizaciones de la unidad de refrigeración con un rotor de refrigeración y un accionamiento del rotor de refrigeración, el rotor de refrigeración no está dispuesto dentro del recipiente de refrigeración. En su lugar, el rotor de refrigeración puede estar formado integralmente con el recipiente de refrigeración. En dicha realización, el recipiente de refrigeración es giratorio y se acopla con el accionamiento de refrigeración para girar el recipiente de refrigeración. En tal realización, el recipiente de refrigeración puede comprender elementos agitadores tales como láminas o costillas que están dispuestas dentro de un espacio interior del recipiente de refrigeración y agitan los granos de café cuando el recipiente de refrigeración gira.

En una realización, el refrigeración se considera completado al cumplirse una condición de fin de refrigeración. El cumplimiento de la condición de fin de refrigeración puede detectarse en particular basándose en una o más señales del sensor de refrigeración, siendo generadas las señales del sensor de refrigeración por uno o más sensores de refrigeración correspondientes de la unidad de refrigeración. En particular, la unidad de refrigeración puede incluir un sensor de temperatura de los granos de café, en el que el sensor de temperatura de los granos de café está configurado para medir la temperatura de los granos de café dentro del recipiente de refrigeración y proporcionar la correspondiente señal de temperatura de los granos de café, en el que el criterio de fin de refrigeración incluye que la temperatura de los granos de café alcance o descienda por debajo de un objetivo predeterminado de temperatura de los granos de café. Además, la unidad de refrigeración puede incluir, adicional o alternativamente, un sensor de color de los granos de refrigeración, en el que el sensor de color de los granos de refrigeración está configurado para medir el color de los granos de café dentro del recipiente de refrigeración y proporcionar una señal de color de los granos de refrigeración correspondiente, en la que el criterio de fin de refrigeración incluye que el color de los granos de refrigeración asuma un color de los granos de refrigeración objetivo predeterminado. El final de la condición de refrigeración, en particular, la temperatura objetivo del grano de refrigeración y/o el color objetivo del grano de refrigeración pueden ser fijos en algunas realizaciones.

Favorablemente, sin embargo, forman parte del perfil de tueste seleccionado. Las señales de uno o más sensores de refrigeración, en particular una señal de temperatura de refrigeración de los granos y/o una señal de color de refrigeración de los granos, pueden formar parte de la señal de entrada de control y los sensores de refrigeración, en particular un señal de temperatura de refrigeración de los granos y/o un sensor de color de refrigeración de los granos, pueden formar parte de la disposición de sensores. En otras realizaciones, el refrigeración de los granos de café se controla en el tiempo y el criterio de fin de refrigeración es el lapso de tiempo de refrigeración predeterminado tras el inicio del refrigeración. Una vez finalizado el refrigeración, la unidad de control puede proporcionar una indicación correspondiente y/o controlar un obturador de salida del recipiente de refrigeración para liberar los granos de café.

En una realización particular que incluye una unidad de refrigeración, el recipiente de refrigeración está acoplado fluídicamente, en particular de manera estanca a los fluidos, con un espacio interior del tambor del tambor, permitiendo así una transferencia de aire de refrigeración desde el recipiente de refrigeración al tambor y una extracción del aire de refrigeración del tambor por el extractor de aire de escape. Este diseño es particularmente favorable si sólo se prevé aire de refrigeración, pero no agua de refrigeración como medio de refrigeración. En tal diseño, el extractor de aire de escape cumple la función adicional de extraer de forma controlada el aire de refrigeración durante el refrigeración.

El acoplamiento fluídico del recipiente de refrigeración y del espacio del tambor puede realizarse en particular a través de la salida del tambor. En este diseño, la salida del tambor sirve para extraer los granos de café tostados del tambor y transferirlos al recipiente de refrigeración y, posteriormente, para extraer el aire de refrigeración del recipiente de refrigeración y transferirlo o introducirlo en el tambor. Cabe señalar que en esta fase no hay granos de café en el tambor. El obturador de salida se controla generalmente para que esté abierto durante el refrigeración en una realización de este tipo. En otra variante, sin embargo, se prevé un acoplamiento de fluido separado entre el tambor y el recipiente de refrigeración para extraer el aire de refrigeración del recipiente de refrigeración y transferirlo respectivamente alimentarlo al tambor.

En una realización, el recipiente de refrigeración puede ser una bandeja extraíble que está configurada para ser retirada al completarse el refrigeración de los granos, estando los granos en la bandeja. El recipiente de refrigeración puede estar dispuesto dentro de un cajón. En tal diseño, puede omitirse un obturador de salida del recipiente de refrigeración dedicado. En particular, la bandeja puede estar abierta por un lado superior y/o puede tener una tapa extraíble o que se pueda abrir. En dicha tapa puede haber una abertura para acoplarse a la salida del tambor. Alternativamente, la bandeja está abierta por su parte superior. El acoplamiento hermético a los fluidos antes mencionado puede conseguirse mediante una junta que puede formar parte del recipiente de refrigeración, por ejemplo una bandeja, y/o de una carcasa del tostador de café. Los laterales y/o el fondo de la bandeja están perforados con orificios de ventilación dimensionados de forma que los granos no puedan pasar a través de ellos. La bandeja está configurada de tal manera que los laterales perforados y/o el fondo de la bandeja no tocan completamente ninguna superficie adyacente, respectivamente, permitiendo así el paso sin obstrucciones del aire al interior de la bandeja a través de al menos algunos de los orificios de ventilación. En una realización, el recipiente de refrigeración es una bandeja de granos, como se explica más adelante. El cajón puede incluir una balanza configurada para medir el peso de la bandeja, de modo que pueda determinarse el peso de los granos en la bandeja. Además, el cajón puede comprender un inserto configurado para recibir aire de refrigeración del suministro de aire de refrigeración y dirigir el aire de refrigeración hacia la bandeja. En particular, el inserto está configurado para dirigir el aire de refrigeración de manera que fluya hacia el interior de la bandeja a través de las perforaciones, enfriando así los granos. En un ejemplo preferido, el recipiente de refrigeración, en particular el inserto, comprende una junta configurada para lograr un acoplamiento estanco a los fluidos con el suministro de aire de refrigeración.

En una realización, el tostador de café incluye una unidad de tratamiento del aire de escape. Cabe señalar, sin embargo, que una unidad de tratamiento del aire de escape según la presente divulgación puede realizarse y utilizarse también en el contexto de otros tipos de tostadores de café. En una realización particular, la unidad de tratamiento del aire de escape puede incluir un depósito de agua, estando el depósito de agua diseñado para llenarse con agua hasta un nivel de llenado, en el que el depósito de agua tiene una entrada de aire del depósito de agua y una salida de aire del depósito de agua. La entrada de aire del depósito de agua está acoplada fluídicamente a la abertura de salida del aire de escape y, en consecuencia, al espacio interior del tambor. La entrada de aire del depósito de agua está dispuesta por debajo del nivel de llenado del depósito de agua. La salida de aire del depósito de agua está dispuesta por encima del nivel de llenado. Una unidad de tratamiento del aire de escape puede incluir además un suministro de agua fresca para suministrar agua fresca al depósito de agua y un drenaje de aguas residuales para drenar las aguas residuales del depósito de agua.

El ventilador extractor como se ha explicado anteriormente está dispuesto favorablemente fluidamente aguas abajo del depósito de agua y acoplado fluidamente a la salida de aire del depósito de agua. En consecuencia, el depósito de agua está dispuesto de forma fluida entre el tambor y el ventilador extractor.

En funcionamiento, el ventilador extractor genera una subpresión respectivamente una presión de aspiración en el volumen de aire por encima del nivel de llenado y al mismo tiempo agita el agua. A través del acoplamiento con el espacio interior del tambor, el aire de escape es aspirado en el tanque de agua y entra en el tanque de agua por debajo del nivel de llenado debido a la disposición de la entrada de aire del tanque de agua, y el agua se disuelve y en consecuencia elimina el humo y sus componentes del aire de escape y al mismo tiempo enfría el aire de escape. El aire de salida enfriado sube a la superficie del agua (definida por el nivel de llenado) en forma de burbujas y es aspirado por el ventilador del extractor. En el interior del depósito de agua, y generalmente por debajo del nivel de llenado, puede disponerse un potenciador de burbujas. El potenciador de burbujas puede realizarse mediante una placa perforada que se extiende sustancialmente por toda la superficie lateral del depósito de agua. El potenciador de burbujas divide las burbujas más grandes de aire o gas en burbujas más pequeñas, mejorando así la eliminación de humos y la eficacia de la refrigeración.

En algunas realizaciones, el tostador de café incluye un separador de la cascarilla, el separador de la cascarilla generalmente sirve al propósito de separar la cascarilla del aire de escape. En una realización particular que incluye una unidad de tratamiento del aire de escape con un depósito de agua y un potenciador de burbujas como se ha comentado anteriormente, los orificios de una placa perforada que sirve de potenciador de burbujas tienen unas dimensiones suficientemente pequeñas para impedir el paso de la cascarilla. En esta realización, la cascarilla entra en el depósito de agua junto con el aire de escape y permanece en el depósito de agua por debajo del potenciador de burbujas hasta que se retira manualmente o por lavado del depósito de agua. En tal realización, el potenciador de burbujas también sirve como separador de la cascarilla.

En otras realizaciones, puede disponerse un separador de la cascarilla entre el tambor y el depósito de agua, en particular entre la salida de aire de escape y la entrada de aire del depósito de agua. Dicho separador de la cascarilla puede incluir un filtro mecánico de retención de la cascarilla, tal como una malla o placa perforada que es atravesada por el aire de escape e impide el paso de la cascarilla puede retirarse del depósito de agua junto con el agua de escape durante el lavado, y/o puede retirarse manualmente.

En una realización, una línea de derivación está dispuesta de tal manera que el aire de refrigeración que sale del tambor durante la refrigeración pasa por alto el separador de la cascarilla. Por ejemplo, un primer extremo del conducto de derivación está conectado aguas arriba del separador de la cascarilla, por ejemplo entre la salida de aire de escape y el separador de la cascarilla. El primer extremo del conducto de derivación está conectado a un primer punto de acoplamiento, que puede comprender una o más válvulas configuradas para dirigir el aire de refrigeración, durante el refrigeración, a través del conducto de derivación. Un segundo extremo del conducto de derivación se conecta aguas abajo del separador de la cascarilla, por ejemplo entre el separador de la cascarilla y un catalizador descrito con más detalle a continuación. En particular, el segundo extremo del conducto de derivación está conectado a un segundo punto de acoplamiento entre el separador de la cascarilla y un filtro, como se describe con más detalle a continuación.

En una realización, puede disponerse un sensor de temperatura del agua en el depósito de agua y por debajo del nivel de llenado, para controlar la temperatura del agua. El sensor de temperatura del agua está acoplado operativamente a la unidad de control. El sensor de temperatura del agua proporciona una señal de sensor de temperatura del agua que puede formar parte de la señal de control de entrada. La unidad de control puede estar configurada para determinar, basándose en la señal de control de la temperatura del agua, cuándo debe enjuagarse el depósito de agua y sustituirse el agua. En particular, la unidad de control puede estar configurada para comparar de forma sustancialmente continua la temperatura del agua con un umbral de temperatura del agua de, por ejemplo, 70 °C. El hecho de que la temperatura del agua alcance o supere el umbral de temperatura del agua indica que se debe lavar el depósito de agua y sustituir el agua de su interior.

Para lavar el depósito de agua y sustituir el agua, pueden estar presentes un suministro de entrada de agua fresca y un drenaje de agua de escape como se ha mencionado anteriormente y están acoplados con el volumen interior del depósito de agua a través de una válvula de suministro de agua fresca y una válvula de drenaje de agua de escape. La válvula de suministro de agua de escape y la válvula de drenaje de agua de escape pueden ser controladas por la unidad de control, lo que permite un lavado automático del depósito de agua y la sustitución de agua según sea necesario.

Para garantizar que el depósito de agua está, inicialmente y después de la descarga, lleno hasta el nivel de llenado deseado, puede proporcionarse un sensor de nivel de llenado en acoplamiento operativo con la unidad de control. El sensor de nivel de llenado puede ser, en particular, un medidor de flotador. Alternativamente, el sensor de nivel de llenado puede realizarse de otra manera, por ejemplo, mediante uno o más sensores basados en resistencia eléctrica, sensores capacitivos, sensor óptico, o similares. La unidad de control puede estar configurada para e controlar la válvula de suministro de agua fresca y/o la válvula de drenaje de agua de escape de acuerdo con la señal proporcionada por el sensor de nivel de llenado. En particular, la unidad de control puede estar configurada para controlar, después de vaciar completamente el depósito de agua, que la válvula de entrada de agua fresca se abra hasta que el sensor de nivel de llenado indique que se ha alcanzado el nivel de llenado deseado. En otras realizaciones, el sensor de nivel de llenado es un sensor de flujo de agua que está dispuesto en el suministro de agua fresca, y la unidad de control está configurada para determinar el nivel de llenado a partir de la cantidad de agua que se introduce en el depósito de agua.

En realizaciones alternativas, el lavado del depósito de agua y la sustitución del agua pueden realizarse manualmente, por ejemplo, al proporcionarse una indicación al usuario si la temperatura del agua alcanza o supera el umbral de temperatura del agua. Mientras que la sustitución manual del agua debe realizarse generalmente entre el tueste de los lotes de granos de café o cuando el tostador de café no está en funcionamiento, el lavado y la sustitución del agua automatizados bajo el control de la unidad de control, como se ha explicado anteriormente, también pueden llevarse a cabo durante un procedimiento de tueste en curso.

A través de la salida de aire del depósito de agua se extrae aire de escape del depósito de agua. En las realizaciones en las que el condensador y un filtro de aire de escape están presentes, el filtro de aire de escape se dispone favorablemente fluido aguas abajo del condensador, de tal manera que el aire, después de salir del tanque de agua, se seca primero y posteriormente se filtra. A través del filtro, se eliminan los olores no deseados del aire de salida. De este modo, el tostador de café puede funcionar también dentro de una habitación sin que se produzcan olores no deseados y sin necesidad de otros dispositivos de tratamiento del aire de salida.

En algunas realizaciones de la unidad de tratamiento de aire de escape, la unidad de tratamiento de aire de escape incluye un condensador, en el que el condensador está acoplado fluídicamente con la salida de aire del depósito de agua, de tal manera que el aire que se extrae del depósito de agua pasa por el condensador. Cuando el aire de escape sale del depósito de agua, suele estar saturado de humedad, que es eliminada por el condensador, secando así el aire de escape. En consecuencia, el condensador sirve de deshumidificador. Además, el condensador tiene una disposición fluida favorable entre la salida de aire del depósito de agua y el ventilador de extracción, de modo que el aire de escape pasa por el condensador antes del ventilador de extracción.

En una realización de la unidad de tratamiento de aire de escape, la unidad de tratamiento de aire de escape incluye un filtro de aire de escape. El filtro de aire de escape está acoplado fluídicamente con la salida de aire del depósito de agua, de modo que el aire que se extrae del depósito de agua pasa por el filtro de aire de escape. El filtro de aire de escape elimina las sustancias olorosas no deseadas del aire de escape. Además, el filtro de aire de escape está dispuesto favorablemente de forma fluida entre la salida de aire del depósito de agua y el ventilador de extracción, de modo que el aire de escape pasa por el filtro de aire de escape antes del ventilador de extracción.

En una realización en la que están presentes tanto un condensador como un filtro de aire de escape, el condensador y el filtro de aire de escape pueden estar dispuestos fluídicamente en serie entre la salida de aire del depósito de agua y el ventilador del extractor. En particular, la disposición puede ser tal que el aire de escape pase primero por el condensador después de salir del depósito de agua y, a continuación, por el filtro de aire de escape.

En una realización que incluye un separador de la cascarilla, el separador de la cascarilla puede incluir un separador ciclónico para separar la cascarilla y un colector de la cascarilla, por ejemplo en forma de cajón. El separador ciclónico puede ser controlado por la unidad de control mediante la correspondiente señal de control del ciclón. El separador ciclónico también puede ser un separador ciclónico pasivo, de tal forma que la forma del dispositivo hace que el aire que entra en el ciclón circule y mantenga un vórtice de aire en forma de espiral (es decir, un ciclón). Las partículas del aire salen del separador ciclónico por una abertura situada en la parte inferior del separador ciclónico, mientras que el aire escapa del separador ciclónico por una abertura situada en la parte superior. Este tipo de separador ciclónico pasivo no requiere ningún elemento activo para poner en marcha o mantener el ciclón.

En una realización, el tostador de café comprende un sensor de temperatura del separador de la cascarilla configurado para medir una temperatura del aire dentro del separador de la cascarilla directa o indirectamente. El sensor de temperatura del separador de la cascarilla puede disponerse en el separador de la cascarilla, por ejemplo, fijado a una carcasa del separador de la cascarilla, siendo la temperatura de la carcasa indicativa de la temperatura del aire en el interior del separador de la cascarilla. El sensor de temperatura del separador de la cascarilla puede disponerse en el interior del separador de la cascarilla, midiendo así directamente la temperatura del aire en el interior del separador de la cascarilla. El sensor de temperatura del separador de la cascarilla puede disponerse fluidamente aguas abajo del separador de la cascarilla, midiendo así la temperatura del aire que sale del separador de la cascarilla. El sensor de temperatura del separador de la cascarilla proporciona una señal de control a la unidad de control. La unidad de control está configurada para determinar si hay fuego en el tostador de café en función de la temperatura medida por el sensor de temperatura del separador de la cascarilla. En particular, una temperatura medida por el sensor de temperatura del separador de la cascarilla que supere un umbral de temperatura de incendio se considera indicativa de un incendio. Además, si la temperatura medida por el sensor de temperatura del separador de la cascarilla aumenta más rápido que una tasa de aumento de temperatura predeterminada, esto se considera indicativo de un incendio. El fuego suele quemar la cascarilla del cajón de cascarilla.

En una realización, el tostador de café comprende un extintor de incendios. El extintor está dispuesto de tal manera que puede extinguir un incendio en el separador de la cascarilla, preferiblemente incluyendo el cajón de la cascarilla. El extintor puede estar acoplado o conectado al separador de la cascarilla y/o al cajón de la cascarilla. Cuando la unidad de control detecta un incendio, se activa el extintor. El extintor puede extinguir el fuego utilizando agua, CO2, espuma u otros medios de extinción. Además, la unidad de control puede estar configurada para generar una alarma para alertar a un usuario del tostador de café de un incendio, por ejemplo generando una señal de alarma que se transmite a un transductor acústico para alertar al usuario. Además, la señal de alarma puede conectarse a los elementos de iluminación del tostador de café para indicar visualmente una situación de incendio. Además, la unidad de control puede estar configurada para apagar todos los elementos calentadores y reducir el flujo de aire a través del tostador de café a un nivel mínimo, determinándose el nivel mínimo de forma que no se dañen los elementos calentadores.

En una realización que incluye una unidad de tratamiento de aire de escape, la unidad de tratamiento de aire de escape incluye un catalizador, estando configurado el catalizador para eliminar sustancias olorosas del aire de escape que se extrae del tambor. Además del tratamiento del aire de escape a base de agua mencionado anteriormente y, en particular, en serie con el mismo, puede disponerse de un catalizador y de los componentes auxiliares que se exponen más adelante. Sin embargo, normalmente puede preverse como alternativa una unidad de tratamiento del aire de escape que incluya un catalizador. Tiene la ventaja particular de que las sustancias olorosas respectivamente malolientes pueden eliminarse del aire de escape sin la manipulación del agua de refrigeración, generalmente compleja y engorrosa. En particular, el catalizador puede estar configurado para eliminar el monóxido de carbono del aire de escape.

En una realización particular que incluye una unidad de tratamiento de aire de escape con un catalizador, la unidad de tratamiento de aire de escape incluye un calentador de aire de escape, estando dispuesto el calentador de aire de escape fluídicamente aguas arriba con respecto al catalizador, y un enfriador de aire de escape, estando dispuesto el enfriador de aire de escape fluídicamente aguas abajo con respecto al catalizador. El calentador del aire de escape, el catalizador y el enfriador del aire de escape suelen estar dispuestos fluídicamente en serie. El calentador del aire de escape se activa y se utiliza durante el procedimiento de tostado, en particular en una fase final del procedimiento de tostado, para calentar el aire de escape que ha salido del tambor a una temperatura óptima para la limpieza catalítica y la eliminación de sustancias olorosas mediante el catalizador. El calentador de aire de escape puede calentar el aire de escape a una temperatura comprendida entre 200 °C y 400 °C, preferentemente entre 250 °C y 300 °C. En una fase anterior del procedimiento de tostado, el calentador de aire de escape puede desactivarse o apagarse.

El calentador de aire de escape puede ser controlado por la unidad de control a través de una señal de control del calentador de aire de escape. La señal de control del calentador de aire de escape puede formar parte de la señal de salida de control. El control del funcionamiento del calentador de aire de escape puede incluir, en particular, el control de la potencia calorífica del calentador de aire de escape, por ejemplo, mediante la conexión/desconexión y/o la regulación de la potencia calorífica de forma continua o en una serie de pasos discretos. Además, puede disponerse un sensor de temperatura del aire de escape en el calentador de aire de escape o a continuación del mismo para medir la temperatura del aire de escape calentado. El enfriador del aire de escape se proporciona para refrigerar el aire de escape significativamente calentado que sale del catalizador. El refrigerador del aire de escape puede consistir, por ejemplo, en un refrigerador de gas en el que el aire de escape pasa a través de tubos que se calientan y luego disipan el calor al entorno por convección y radiación. Además, uno o más ventiladores pueden estar dispuestos en el tostador de café y configurados para soplar y/o aspirar aire sobre el enfriador de aire de escape, en particular la tubería de un enfriador de gas, para aumentar una tasa de disipación de calor y, por lo tanto, reducir la temperatura del aire de escape que sale del tostador de café.

Además, o alternativamente a las disposiciones antes mencionadas, una unidad de tratamiento del aire de escape puede incluir otros dispositivos de eliminación de sustancias olorosas y/o peligrosas. En particular, puede preverse un filtro mecánico de partículas que es atravesado por el aire de escape. Además, o alternativamente a un filtro mecánico, un filtro de partículas puede incluir un filtro electrostático de partículas. El filtro electrostático de partículas puede estar configurado para retener partículas mediante atracción electrostática o repulsión. Además, el filtro de partículas puede ser o incluir un filtro de carbón activo. En un ejemplo, el filtro electrostático de partículas comprende un filtro de fibra de vidrio. En una realización, la unidad de tratamiento del aire de escape está configurada de tal manera que los dispositivos de eliminación, en particular el filtro mecánico de partículas, son accesibles y desmontables y, por lo tanto, fácilmente sustituibles.

Un separador de la cascarilla y una unidad de tratamiento del aire de escape están dispuestos generalmente de forma fluida entre la salida del tambor y el extractor de aire de escape. De manera favorable, un separador de la cascarilla está dispuesto fluidamente aguas arriba de la unidad de tratamiento del aire de escape, de modo que el aire de escape está libre o en gran medida libre de la cascarilla cuando entra en la unidad de tratamiento del aire de escape.

En una realización, el tostador de café incluye una balanza de granos crudos para medir el peso de los granos de café crudos antes de ser llenados en el tambor. Además, en una realización, el tostador de café puede incluir una balanza de granos tostados para medir el peso de los granos de café tostados después del tueste. En una realización, el tostador de café incluye una balanza de granos que sirve tanto de balanza de granos crudos como de balanza de granos tostados. La balanza para granos puede integrarse en un cajón o recipiente . El cajón o recipiente puede utilizarse para introducir el café en grano en el tambor o la tolva, como se ha explicado anteriormente. El cajón o recipiente , la caja y la balanza de café en grano pueden estar configurados para medir el peso del café en grano crudo antes de introducirlo en el tambor o la tolva. Después del tostado, el cajón o recipiente puede colocarse en la salida del recipiente de refrigeración o debajo de ella, de manera que los granos de café tostados y opcionalmente secos caigan respectivamente en el cajón o recipiente y se mida el peso de los granos de café tostados, enfriados y opcionalmente secos.

Favorablemente, la balanza de granos crudos y la balanza de granos tostadas respectivamente la balanza de granos como balanza de granos crudos y balanza de granos tostadas combinadas están/están acopladas operativamente con la unidad de control para transmitir un peso de granos crudos medido respectivamente un peso de granos tostadas a la unidad de control. En algunas realizaciones, la unidad de control puede estar configurada para almacenar y/o procesar el peso del grano crudo y el peso del grano tostado. Opcionalmente, la unidad de control puede estar configurada para transmitir el peso de los granos crudos y/o el peso de los granos tostados a un sistema informático remoto, como se explica más adelante. La unidad de control y/o el sistema informático remoto, si procede, pueden estar configurados además para determinar, basándose en una diferencia y/o relación entre el peso de los granos crudos y el peso de los granos tostados, si el tostado y secado de los granos de café se ha realizado correctamente. En caso afirmativo, el peso del grano tostado es inferior en más de un 10 % al peso del grano crudo.

Para controlar el funcionamiento del tostador de café y proporcionar información, tal como información de estado, advertencias, y/o alertas a un usuario, la unidad de control puede incluir y/o estar diseñada para acoplarse operativamente a una unidad de interfaz de usuario. La unidad de interfaz de usuario puede formar parte del tostador de café o puede, total o parcialmente, proporcionarse como un dispositivo de interfaz de usuario independiente. En determinadas realizaciones, el dispositivo de interfaz de usuario es un dispositivo informático de propósito general, tal como un teléfono inteligente, una tableta o un ordenador portátil o de sobremesa. En una realización, la unidad de control puede ser total o parcialmente realizada por dicho dispositivo informático de propósito general.

En una realización, el dispositivo de interfaz de usuario y la unidad de control pueden estar configurados para comunicarse a través de una interfaz de comunicación inalámbrica, por ejemplo, una interfaz Bluetooth y/o Wifi y/o una interfaz para la comunicación a través de una red de comunicación móvil, por ejemplo, según el estándar 5G. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de interfaz de usuario y la unidad de control pueden estar configurados para comunicarse a través de una interfaz cableada, por ejemplo uno o más buses USB (por ejemplo mini-USB, micro-USB, USB, USB-C) o una interfaz LAN cableada. Además, en algunas realizaciones, la unidad de control y el dispositivo de interfaz de usuario pueden estar configurados para comunicarse a través de Internet. Para ello, el dispositivo de interfaz de usuario y la unidad de control pueden estar configurados para el acceso a Internet por cable y/o inalámbrico. Además, el dispositivo de interfaz de usuario puede estar configurado para comunicarse con un sistema informático remoto a través de Internet.

El control de la ejecución del procedimiento de tostado de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado es generalmente un control de bucle cerrado en el que la señal de salida de control se genera respectivamente se modifica sustancialmente en tiempo real basándose en la señal de entrada de control como señal de realimentación y el perfil de tostado seleccionado. En las realizaciones típicas, el control de bucle cerrado es un control multi-entrada-multi-salida con las señales proporcionadas por los sensores de la disposición de sensores que forman, en combinación, la señal de entrada de control.

Los perfiles de tostado y, en particular, el perfil de tostado seleccionado pueden incluir la temperatura del grano de tostado deseada como función del tiempo, por ejemplo, en forma de una o más funciones de interpolación, tales como splines, respectivamente sus parámetros, y/o como tabla de consulta de pares de tiempo-temperatura. Además, un perfil de tostado sólo puede incluir temperaturas que deben aproximarse una tras otra.

La generación de la señal de control de salida respectivamente sus componentes por la unidad de control puede basarse en diseños de controlador clásicos, por ejemplo controladores PID, y/o basarse por ejemplo en algoritmos de control difuso y/o una red neuronal.

Los parámetros de control no son necesariamente en cada caso constantes en el tiempo durante el procedimiento de tostado, sino que pueden variarse o modificarse por ejemplo de manera predeterminada en función del tiempo y/o pueden modificarse de acuerdo con una o más reglas que forman parte de un perfil de tostado, en particular el perfil de tostado seleccionado, en dependencia de la ocurrencia de eventos característicos como se explica a continuación.

La señal de entrada de control puede incluir una o más señales de sensor que sean directa y/o indirectamente indicativas de las condiciones de temperatura en el interior del tambor, en particular la señal de temperatura del grano tostado, la señal de temperatura de la pared trasera, la señal de temperatura del aire de entrada y la señal de flujo de aire. Además, la señal de entrada de control puede incluir una o más señales de sensores que son indicativas de una fase del procedimiento de tostado y/o de eventos característicos particulares durante el procedimiento de tostado, en particular una señal de color del grano tostado y/o una señal de detección de grietas como se ha mencionado anteriormente. Dichos eventos característicos también pueden derivarse de señales de sensores indicativos de temperatura, como se ha mencionado anteriormente, tal como la señal de temperatura del grano tostado. A modo de ejemplo, la temperatura del grano determinada por el sensor de temperatura del grano tostado puede asumir un valor característico predeterminado de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado puede servir como evento característico. Al producirse un evento característico, la unidad de control puede estar configurada para modificar o alterar la generación de la señal de salida de control, respectivamente uno o más de sus componentes. A modo de ejemplo, un valor establecido para la temperatura del grano tostado, la temperatura de la pared trasera, la temperatura del aire del tambor, la potencia calorífica del calentador de aire, y/o un valor establecido para el dispositivo de presión positiva y/o el dispositivo de presión negativa, tal como la velocidad de rotación de un ventilador de suministro y/o un ventilador de extracción, pueden modificarse al producirse un evento característico.

Sin embargo, no todas las señales de los sensores se utilizan directamente para controlar el procedimiento de tostado. Pueden utilizarse señales de sensores particulares para supervisar y controlar el procedimiento de tostado sin que ello afecte a la señal de salida de control. A modo de ejemplo, la señal de humedad del aire generada por un sensor opcional de humedad del aire puede ser evaluada por la unidad de control para supervisar de forma general el progreso del procedimiento de tostado de los granos de café y, en particular, el procedimiento de tostado como tal. Además, la humedad del aire es un indicador del sabor que cabe esperar de los granos de café tostados. Además, puede disponerse opcionalmente un sensor de temperatura del aire de escape para medir la temperatura del aire de escape, por ejemplo en la chimenea. Una señal de temperatura del aire de escape puede ser evaluada por la unidad de control generalmente con fines de seguridad.

La señal de salida de control puede incluir una o más señales de control a través de las cuales las condiciones de temperatura en el interior del tambor, en particular la temperatura de la pared trasera, la temperatura del aire del tambor, y/o la temperatura del grano pueden ser influenciadas controlando el funcionamiento de uno o más del calentador de aire, el calentador del tambor, el dispositivo de presión positiva y el dispositivo de presión negativa. Por lo general, un aumento de la potencia calorífica del calentador del tambor y/o del calentador de aire se traduce en un aumento de la temperatura en el interior del tambor, y a la inversa. Del mismo modo, un mayor funcionamiento del dispositivo de presión positiva, en particular un aumento de la velocidad de rotación de un ventilador de suministro dará lugar a un aumento de la temperatura en el interior del tambor, y a la inversa. Un mayor funcionamiento del dispositivo de presión negativa, en particular un mayor funcionamiento de un ventilador de extracción provoca una disminución de la temperatura en el interior del tambor, y a la inversa. Como ya se ha mencionado, el caudal de aire caliente que se introduce o entra en el tambor debe corresponderse generalmente con el caudal de aire de escape que se extrae o sale del tambor durante el tostado.

En una realización típica, la temperatura de la pared trasera puede controlarse en un intervalo comprendido entre la temperatura ambiente y aproximadamente 300 °C, la temperatura del aire caliente puede controlarse en un intervalo comprendido entre la temperatura ambiente y aproximadamente 550 °C, y la velocidad de rotación del rotor del tambor puede controlarse, si se activa en un intervalo comprendido entre, por ejemplo, 50 RPM (vueltas por minuto) a 90 RPM, y el ventilador de extracción y el ventilador de suministro pueden controlarse para un caudal de aire comprendido, por ejemplo, entre 10 litros por minuto y 350 litros por minuto.

El control de la ejecución del procedimiento de refrigeración a través de una unidad de refrigeración como se ha explicado anteriormente puede ser un control de bucle cerrado en el que al menos una de las señales de control correspondientes, en particular una señal de control de accionamiento del rotor de refrigeración, una señal de control de suministro de aire de refrigeración y/o una señal de control de suministro de agua de refrigeración se generan respectivamente se modifican sustancialmente en tiempo real basándose en la señal de entrada de control, en particular las señales proporcionadas por uno o más sensores de refrigeración, como señal de realimentación, y el perfil de tostado seleccionado. En realizaciones alternativas, las señales de control antes mencionadas se generan, al menos en parte, según un control de bucle abierto durante el refrigeración. En particular, mientras que el suministro de agua de refrigeración se detiene favorablemente en un umbral de temperatura de humectación como se explicó anteriormente, el suministro de aire de refrigeración, en particular un ventilador de suministro puede ser controlado por tiempo o continuar funcionando hasta que se apague manualmente y/o se tueste un siguiente lote de granos de café.

En algunas realizaciones, la unidad de control puede estar configurada para modificar o alterar adicionalmente la generación de la señal de salida de control en dependencia de la señal de entrada de control al producirse uno o más eventos límite. Este evento límite puede ser, por ejemplo, que la temperatura del grano tostado, la temperatura del aire caliente dentro del tambor o la temperatura del aire de escape asuman o superen una temperatura límite respectiva. En tal caso, la unidad de control puede, por ejemplo, estar configurada para reducir la potencia calorífica del calentador de tambor, la cantidad de aire caliente que se suministra a través del dispositivo de presión positiva, y/o la potencia calorífica del suministro de aire caliente. Los valores límite, en particular las temperaturas límite, pueden ser fijos y/o formar parte de un perfil de tostado.

El algoritmo de control y/o los parámetros de control que generan la señal de salida de control en dependencia de la señal de entrada de control pueden ser almacenados permanentemente por la unidad de control. Alternativa o adicionalmente, la unidad de control puede estar configurada para recibir el algoritmo de control y/o los parámetros de control de un sistema informático remoto para un procedimiento de tostado individual o varios, para almacenar el algoritmo de control y/o los parámetros de control y generar la señal de salida de control de acuerdo con el algoritmo de control y/o los parámetros de control almacenados. En dicha realización, el algoritmo de control y/o los parámetros de control pueden modificarse a través del sistema informático remoto según se desee.

Un tostador de café y en particular un tostador de café de acuerdo con la presente divulgación puede según una realización favorable tener un diseño modular e incluye un bastidor o base de tostador de café que puede, por ejemplo incluir la unidad de control y dispositivos potencialmente suplementarios, tales como una fuente de alimentación. La unidad de tostado, la unidad de refrigeración y la unidad de tratamiento del aire de escape pueden diseñarse como unidades generalmente autónomas, por ejemplo unidades conectables diseñadas para montarse o conectarse en el bastidor o la base, con la base o el bastidor así como los módulos individuales que favorablemente comprenden acopladores eléctricos y fluídicos correspondientes, con el acoplamiento de los módulos a través de la base o el bastidor. Sin embargo, algunos o todos los acoplamientos, en particular los acoplamientos fluídicos, también pueden estar directamente entre los módulos Opcionalmente, algunos o todos los módulos pueden estar divididos en submódulos que están diseñados para montarse o enchufarse en el bastidor o la base por separado. En particular, el tambor con el calentador de tambor y el suministro de aire caliente pueden proporcionarse como submódulos separados. Del mismo modo, un módulo de entrada que puede incluir una tolva y un obturador de entrada de tambor como se mencionó anteriormente, un módulo separador de la cascarilla puede ser proporcionado y montado en o enchufado en el marco o base. En algunas realizaciones, la unidad de control y/o los dispositivos adicionales suplementarios mencionados anteriormente no están incluidos en el bastidor o la base del tostador de café, sino que también están diseñados como módulos autónomos. Además, una combinación de una balanza de granos, una bandeja de granos y un cajón, como se explica más adelante en el contexto de las realizaciones ejemplares, puede proporcionarse como unidad separada y estructuralmente distinta.

Tal diseño modular simplifica significativamente el mantenimiento y la limpieza del tostador de café, en particular por un usuario respectivamente no técnico. Además, simplifica la reparación y el cambio de módulos defectuosos.

En una realización, la unidad de control está configurada para acoplarse operativamente con un sistema informático remoto y para recibir el perfil de tostado seleccionado desde el sistema informático remoto. El sistema informático remoto puede ser centralizado y/o un sistema informático remoto basado en la nube. Favorablemente, el sistema informático remoto y el tostador de café respectivamente su unidad de control están configurados para comunicarse a través de Internet como se explicó anteriormente. Además, en dicha realización, un dispositivo de interfaz de usuario como se mencionó anteriormente y el dispositivo informático remoto pueden estar configurados para comunicarse a través de Internet. En dicha realización, el dispositivo de interfaz de usuario se comunica generalmente con el tostador de café a través del sistema informático remoto como elemento intermedio. Sin embargo, de forma alternativa o adicional, un dispositivo de interfaz de usuario y el tostador de café pueden estar configurados para una comunicación directa por cable y/o inalámbrica. Esto es particularmente favorable para proporcionar, por ejemplo, una orden de inicio para el procedimiento de tostado a la tostadora de café, así como para mostrar información tales como alertas y advertencias, así como información relativa al procedimiento de tostado, por ejemplo, señales de sensores, a un usuario.

Un sistema de tostado de café de acuerdo con la presente divulgación incluye un tostador de café en el que la unidad de control está configurada para acoplarse operativamente con un ordenador remoto como se ha explicado anteriormente. El sistema de tostado de café también puede incluir varias máquinas de tostado de café. El sistema de tostado de café incluye además un sistema informático remoto, en el que el sistema informático remoto está configurado para almacenar una pluralidad de perfiles de tostado disponibles y recibir una entrada de usuario para seleccionar el perfil de tostado seleccionado de la pluralidad de perfiles de tostado disponibles y transmitir el perfil de tostado seleccionado a la unidad de control. En dicha realización, el usuario selecciona generalmente un perfil de tostado en un dispositivo de interfaz de usuario como se ha explicado anteriormente, y la selección se comunica al dispositivo informático remoto.

En alguna realización en la que la unidad de control está configurada para acoplarse operativamente con un sistema informático remoto, la unidad de control está configurada para adquirir datos de sensor durante el procedimiento de tostado de granos de café y para transmitir los datos de sensor adquiridos y/o datos derivados de los datos de sensor adquiridos al sistema informático remoto.

Los datos adquiridos pueden incluir en particular una o más de una señal de temperatura del grano tostado, una señal de temperatura del grano tostado, una señal de temperatura del grano enfriado, una señal de color del grano enfriado, una señal de temperatura de la pared trasera, una señal de temperatura del aire del tambor, una señal de temperatura del aire de entrada, una señal de humedad del aire, una señal de flujo de aire, una señal de detección de grietas, y/o una señal del sensor de temperatura del agua como se ha explicado anteriormente. Además, los datos del sensor adquiridos pueden incluir un peso de granos crudos, un peso de granos tostados y/o una relación o diferencia entre ellos.

Además, la unidad de control puede estar configurada para transmitir la señal de salida de control y/o datos derivados de la señal de salida de control al sistema informático remoto.

Los datos derivados de los datos de sensor adquiridos pueden ser, por ejemplo, valores medios, valores extremos, valores suavizados o valores filtrados, así como duraciones características o puntos en el tiempo, por ejemplo, el tiempo transcurrido desde el inicio del procedimiento de tostado del grano de café hasta la primera grieta detectada por el sensor de detección de grietas, la temperatura del grano tostado al final del procedimiento de tostado (antes del refrigeración), la temperatura del grano enfriado al final del procedimiento de refrigeración, el color del grano tostado al final del procedimiento de tostado (antes del refrigeración), el color del grano enfriado al final del procedimiento de refrigeración, y similares.

El sistema informático remoto puede estar configurado para almacenar y/o evaluar y/o procesar adicionalmente los datos recibidos de uno o más tostadores de café, en particular para fines de control de calidad.

Además, en una realización, el sistema informático remoto está configurado para evaluar los datos de sensor adquiridos y/o los datos derivados del sensor adquirido para determinar si un procedimiento de tostado de granos de café ha tenido éxito y para transmitir la información de retroalimentación correspondiente al tostador de café, en particular su unidad de control, y/o un dispositivo de interfaz de usuario.

Además, la unidad de control y la interfaz de usuario o el dispositivo de interfaz de usuario pueden estar configurados para mostrar eventos o hitos característicos particulares, en particular eventos característicos del procedimiento de tostado del grano de café, en una pantalla de la interfaz de usuario o del dispositivo de interfaz de usuario. Dichos eventos característicos pueden incluir el cumplimiento de una o más de las condiciones previas al tostado, respectivamente, la finalización del precalentamiento, el inicio del procedimiento de tostado, la aparición de la primera grieta, el final del tostado, el inicio del refrigeración y el final del refrigeración, respectivamente, el cumplimiento de la condición de final del refrigeración. Además, la unidad de control y la interfaz de usuario o el dispositivo de interfaz de usuario pueden estar configurados para mostrar los datos del sensor en tiempo real en una pantalla de la interfaz de usuario o del dispositivo de interfaz de usuario.

La Fig. 1 muestra una realización ejemplar de un tostador de café de acuerdo con la presente invención en una vista lateral esquemática;

La Fig. 2 muestra la disposición de los sensores en un tostador de café, tal como se ilustra en la Fig. 1;

La Fig. 3 muestra la disposición de control de la tostadora de café ilustrada en la Fig. 1;

La Fig. 4 muestra una realización de un sistema de tostado de café de acuerdo con la presente divulgación;

La Fig. 5 ilustra un procedimiento de tostado de granos de café;

La Fig. 6 muestra otra realización ejemplar de un tostador de café de acuerdo con la presente divulgación en una vista lateral esquemática;

La Fig. 7 ilustra otro procedimiento ejemplar de tostado de granos de café.

Descripción de las realizaciones

A continuación, se hace referencia en primer lugar a la Figura 1, que muestra una realización ejemplar de un tostador 1 de café de acuerdo con la invención en una vista lateral esquemática. El tostador 1 de café incluye una unidad 11 de tostado, una unidad 14 de refrigeración y una unidad 15 de tratamiento del aire de salida. Además, el tostador 1 de café incluye una bandeja 17 de granos estructuralmente separada y respectivamente extraíble con un cajón 18 y una balanza 16 de granos integrada.

La unidad 11 de tostado incluye un tambor 111 con un cuerpo 1111 de tambor y una pared 1112 frontal que dan como resultado, en combinación, una forma global del tambor 111 generalmente cilíndrica respectivamente en forma de disco. Favorablemente, el tambor 111 tiene un volumen de llenado respectivamente espacio interior del tambor que es adecuado para tostar aproximadamente 1 kg de granos de café. El tambor tiene un eje de tambor horizontal A que coincide con el eje del rotor de un rotor 112 de tambor que es giratorio dispuesto dentro del tambor 111. El tambor está diseñado como se explica en la descripción general, siendo la pared 1112 frontal transparente y desmontable. La pared 11111 trasera del cuerpo 1111 de tambor está diseñada en forma de sándwich en interés de sus propiedades térmicas, como se ha explicado anteriormente, y está acoplada térmicamente con un calentador 116 de tambor ejemplarmente resistivo que está dispuesto fuera del tambor 111. El calentador 116 de tambor está dispuesto para garantizar un calentamiento sustancialmente uniforme de la pared 11111 trasera. En una zona superior de la pared 11111 trasera está dispuesta una entrada 11112 de tambor. Del mismo modo, una salida 11113 de tambor está dispuesta en una zona inferior de la pared 11111 trasera. Un rotor 112 de tambor está conectado a un accionamiento de rotor 113 de tambor que se realiza como motor eléctrico y está dispuesto fuera del tambor.

Se proporciona un suministro 114 de aire caliente para suministrar aire caliente al tambor 111. dispuesto generalmente fuera del tambor y conectado fluídicamente con la salida 11113 del tambor mediante tubería (no referenciada) para suministrar aire caliente al tambor. En la realización mostrada, el suministro 114 de aire caliente incluye un calentador 1141 de aire resistivo y un suministro 1142 de presión positiva en forma de ventilador de suministro. En la realización mostrada, el suministro 114 de aire caliente está acoplado mediante tuberías con la salida 1113 de tambor, sirviendo la salida 1113 de tambor simultáneamente como entrada de aire caliente. Esto, sin embargo, no es esencial y puede preverse alternativamente una abertura separada de suministro de aire caliente en el cuerpo 1111 de tambor , en particular en la pared 11111 trasera .

A través de la tubería correspondiente, la entrada 1112 de tambor está conectada con una tolva 1113 en la que se llenan los granos crudos que se van a tostar. En la conexión del tambor 111 respectivamente su espacio interior y la tolva 1111, se dispone un obturador de entrada del tambor. Sólo si el obturador de entrada 1114 de tambor está abierto, los granos crudos presentes en la tolva 1113 pueden transferirse al espacio interior del tambor 111 por gravedad. El obturador de entrada del tambor está generalmente abierto sólo para el llenado de café en grano en el tambor 111, pero está cerrado en los demás casos. Para llenar el tambor con granos de café crudos, dichos granos son en esta realización primero llenados en la bandeja 17 de granos por un usuario, donde el peso de los granos crudos es medido automáticamente por la balanza 16 de granos. A continuación, el usuario desplaza o levanta la bandeja 17 de granos con el cajón 18 y la balanza 16 de granos hasta la tolva 1113 y llena los granos de la bandeja 17 de granos en la tolva 1113.

En esta realización, la bandeja 17 de granos, el cajón 18 y la balanza 16 de granos forman una unidad integral que está estructuralmente separada de los demás componentes y unidades del tostador 1 de café y es movible por un usuario.

Además, se proporciona un extractor 115 de aire de escape para eliminar el aire de escape del interior del tambor. El extractor 115 de aire de escape incluye un dispositivo 1151 de presión negativa que está acoplado fluídicamente con una abertura 11114 de extracción de aire de escape en la zona superior de la pared 1111 trasera a través de la tubería correspondiente y, en esta realización, una unidad 15 de tratamiento de aire de escape como se explica más adelante. El dispositivo 115 de presión negativa incluye en este diseño un ventilador 1151 de extracción para generar una presión de succión. Además, el extractor 1152 de aire de escape incluye una chimenea 1152 en acoplamiento fluídico con el ventilador 1151 de extracción. En la abertura 11114 de extracción de aire de escape, se dispone un retenedor 11115 de granos en forma de placa perforada o malla para impedir que los granos de café salgan del espacio interior del tambor 111, permitiendo al mismo tiempo el paso de aire y tamo.

La unidad 15 de tratamiento de aire de escape está dispuesta fluídicamente entre la salida 1114 de aire de escape del tambor 111 y el dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción con una chimenea 1152. Gracias a la unidad de tratamiento del aire de escape, el aire de escape que sale finalmente por la chimenea 1152 es frío y está sustancialmente libre de sustancias olorosas no deseadas, lo que permite utilizar el tostador 1 de café dentro de una sala generalmente cerrada.

En el diseño mostrado, la unidad 19 separadora de la cascarilla está dispuesta de forma fluida entre el tambor 111 y la unidad 15 de tratamiento del aire de escape. La unidad 19 separadora de la cascarilla puede incluir, en particular, un separador ciclónico y/o un filtro mecánico de retención de la cascarilla conforme a la descripción general anterior.

El elemento principal de la unidad 15 de tratamiento del aire de escape es un depósito 151 de agua. En funcionamiento, el depósito 151 de agua se llena de agua hasta un nivel de llenado F, estando el nivel de llenado F por debajo de la abertura 11114 de salida de aire del tambor 11. En la realización mostrada, el depósito 151 de agua está acoplado fluídicamente con un suministro 152 de agua fresca a través de una válvula de suministro 1521 de agua fresca para suministrar agua fresca al depósito 151 de agua si la válvula de suministro 1521 de agua fresca está abierta. Además, el depósito 151 de agua está en esta realización acoplado fluídicamente con un drenaje 151 de agua de escape a través de una válvula de drenaje 1531 de agua de escape para eliminar el agua de escape del depósito 151 de agua si la válvula de drenaje 1531 de agua de escape está abierta.

Generalmente, el volumen de llenado del depósito 151 de agua puede estar en un intervalo típico de 0,5 a 2 litros, por ejemplo un litro y está favorablemente dimensionado lo suficiente para permitir el tratamiento del aire de escape para un número de, por ejemplo, de una a tres operaciones de tostado. Cabe señalar que, en principio, puede omitirse un suministro 152 explícito de agua fresca y un drenaje 153 de agua de escape, así como la correspondiente válvula de suministro 1521 de agua fresca y la válvula de drenaje 1531 de agua de escape. En tal realización, el depósito 151 de agua puede ser llenado y vaciado manualmente por un usuario.

Por debajo del nivel de llenado F, se dispone una entrada 1511 de aire del depósito de agua que se refrigera fluídicamente mediante tubería con la abertura 1114 de extracción de aire y, en consecuencia, con el espacio interior del tambor.

Por encima del nivel de llenado F, una salida de aire del depósito 1512 de agua acopla el espacio interior del depósito 151 de agua a través de tuberías con el dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción a través de un condensador 155 y un filtro 154 de aire de escape, de tal manera que el aire que sale del depósito 151 de agua pasa primero por el condensador 155 y posteriormente por el filtro 154 de aire de escape, típicamente un filtro de carbón activo, antes de salir de la chimenea 1152. Aparte de la entrada de aire del depósito 1511 de agua y la salida de aire del depósito 1512 de agua, el depósito 151 de agua está generalmente cerrado en funcionamiento.

En el interior del depósito 115 de agua y generalmente por debajo del nivel de llenado F, se dispone un potenciador 156 de burbujas r en forma de placa perforada que se extiende sustancialmente por toda la superficie lateral del depósito 151 de agua. En las realizaciones sin unidad separadora de la cascarilla dedicada, el potenciador 156 de burbujas puede servir al mismo tiempo como separador de la cascarilla, tal como se ha explicado anteriormente en la descripción general.

Durante el procedimiento de tostado, el dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción está generalmente activo, generando de este modo una presión negativa respectivamente subpresión en el volumen de aire dentro del depósito 115 de agua por encima del nivel de llenado F, dando como resultado que el agua dentro del depósito 151 de agua se agite y se creen burbujas de aire. El aire de escape que entra en el depósito 151 de agua junto con la cascarilla entra en contacto con el agua y, en consecuencia, se enfría, se libera de la cascarilla y, al menos en parte, de las sustancias olorosas y de otro material asociado contenido, en particular humo. El aire de escape se eleva a la superficie del agua en el nivel de llenado F y es extraído por el dispositivo de presión negativa respectivamente el ventilador 1151 de extracción después de pasar por el condensador 155 y el filtro de aire 154 de escape como se explicó anteriormente.

Para refrigerar los granos de café tostados al final del procedimiento de tostado, una unidad 14 de refrigeración está presente en esta realización. La unidad 14 de refrigeración incluye un recipiente 141 de refrigeración con una entrada de recipiente 1411 de refrigeración y una abertura de recipiente 1412 de refrigeración. La entrada del recipiente 1411 de refrigeración está dispuesta favorablemente debajo de la abertura 1113 de salida de granos del tambor 111, permitiendo así que los granos de café tostados se transfieran desde el espacio interior del tambor al recipiente 141 de refrigeración por medio de la gravedad. Entre, respectivamente, la conexión de la salida 1113 de tambor y la entrada del recipiente 1411 de refrigeración, hay un obturador 1115 de salida de tambor que permite la transferencia de granos de café al recipiente 141 de refrigeración sólo en su estado abierto. Durante el tostado de los granos de café dentro del tambor 111, la obturador 1115 de salida del tambor está cerrada y sólo se abre al final del tostado.

La unidad 14 de refrigeración incluye opcionalmente un rotor 142 de refrigeración dispuesto de forma rotatoria que está dispuesto dentro del recipiente 141 de refrigeración y está acoplado operativamente con un accionamiento del rotor 143 de refrigeración en forma de un motor eléctrico. En la realización mostrada, el refrigeración de los granos de café se obtiene por medio de aire frío, así como una niebla opcional de gotas de agua, lo que permite un refrigeración eficaz en poco tiempo, sin humectar o afectar negativamente a los granos de café.

Para proporcionar aire frío, se proporciona un suministro 144 de aire de refrigeración en forma de un ventilador 144 de refrigeración que aspira respectivamente succiona aire frío del entorno que se introduce en el recipiente 141 de refrigeración y se mueve entre y a lo largo de los granos de café. Favorablemente, el aire frío entra en el recipiente 141 de refrigeración por su parte inferior.

Para proporcionar agua de refrigeración, se proporciona un suministro 145 de agua de refrigeración opcional que incluye una disposición de boquillas y una válvula de control de boquillas. A través de la disposición de las boquillas, se crean pequeñas gotas de agua respectivamente niebla dentro del recipiente 141 de refrigeración. A través del rotor de refrigeración que gira durante el refrigeración, los granos de café se mueven continuamente y se exponen al aire frío, así como a las gotas de agua opcionales. Al final del procedimiento de refrigeración, se abre un obturador de salida del recipiente 146 de refrigeración, permitiendo así la transferencia de los granos de café enfriados a la bandeja 17 de granos colocada debajo de la salida del recipiente 1412 de refrigeración por medio de la gravedad. Durante el refrigeración, el obturador de salida del recipiente de refrigeración está cerrada y sólo se abre al final del refrigeración. Durante la transferencia de los granos de café del recipiente 114 de refrigeración a la bandeja 17 de granos, el rotor 141 de refrigeración gira favorablemente para asegurar que los granos de café se transfieran realmente a la salida del recipiente 1412 de refrigeración y salgan del recipiente 141 de refrigeración.

A continuación, se hace referencia adicionalmente a la Figura 2, que ilustra una realización ejemplar para la disposición de diversos sensores de la disposición de sensores del tostador 1 de café. Los sensores se utilizan para controlar y supervisar el procedimiento de tostado de los granos de café, en particular el tostado y el refrigeración de los granos de café, así como el funcionamiento de la unidad 15 de tratamiento del aire de salida.

Respectivamente, en el interior del tambor 11, se disponen un sensor 12a de temperatura del grano tostado, un sensor 12b de color del grano tostado, un sensor 12c de temperatura de la pared trasera, un sensor 12d de temperatura del aire del tambor, así como un sensor 12e de detección de grietas, que pueden realizarse ejemplarmente como micrófono. Todos estos sensores están, de forma similar al calentador 116 de tambor, dispuestos en el cuerpo 1111 de tambor y favorablemente en y/o en la pared 11111 trasera , con el fin de permitir un desmontaje sencillo de la pared 1112 delantera. En la salida del tambor 11113, que también sirve como abertura de suministro de aire caliente al tambor 111 en esta realización como se ha explicado anteriormente, se dispone un sensor 12f de temperatura del aire de entrada. Dentro del depósito 115 de agua y por debajo del nivel de llenado F, 15, se dispone un sensor 12j de temperatura del agua.

Además, un sensor 12k opcional de temperatura del aire de escape está dispuesto en esta realización aguas abajo del dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción que mide la temperatura del aire de escape antes de salir de la chimenea 1152. Entre la salida del tambor 1113 y la entrada de aire del depósito 1511 de agua, se disponen un sensor 12h opcional de presión de salida de aire, un sensor 12h2 opcional de presión de entrada de aire y un sensor 12g opcional de humedad del aire que miden la presión del aire de salida y la humedad del aire de salida, respectivamente.

Para supervisar el refrigeración de los granos de café y detectar si se cumple la condición de fin de refrigeración, un sensor 12i de temperatura de los granos de refrigeración está dispuesto en esta realización dentro del recipiente 141 de refrigeración. Como se mencionó anteriormente, un sensor de color de grano de refrigeración podría estar presente adicional o alternativamente.

A continuación, se hace referencia adicionalmente a la Figura 3, que muestra la disposición de control del tostador 1 de café en una vista funcional esquemática. El tostador 1 de café incluye una unidad 13 de control que normalmente se basa en uno o más microordenadores y/o microcontroladores que ejecutan el código de software correspondiente, pero que también puede incluir otros componentes electrónicos y circuitos. La unidad 13 de control puede incluir además una interfaz de sensores y/o circuitos de evaluación para algunos o todos los sensores, como se explica más arriba y más adelante. Sin embargo, la interfaz del sensor y/o los circuitos de evaluación también pueden formar parte integrante de algunos o todos los sensores. Del mismo modo, la unidad 13 de control puede incluir circuitos de accionamiento y/o control para los diversos motores y otros actuadores, así como el calentador de la pared trasera y el calentador de aire y otros actuadores de válvulas y obturadores. Sin embargo, dicho accionamiento y/o circuitos también pueden formar parte integrante de algunas o todas estas unidades o componentes. En general, la unidad 13 de control está configurada para evaluar las señales de los sensores y para controlar y supervisar el funcionamiento del tostador 1 de café en su conjunto, en particular la unidad 11 de tostado, la unidad 14 de refrigeración y la unidad 15 de tratamiento del aire de salida.

La unidad 13 de control incluye memoria (no referenciada por separado) que almacena el código de programa requerido que, cuando se ejecuta, instruye a los más microordenadores y/o microcontroladores de la unidad 13 de control para controlar el funcionamiento del tostador 1 de café. Además, la unidad 13 de control incluye una memoria para almacenar el perfil de tostado seleccionado y, opcionalmente, una pluralidad de perfiles de tostado disponibles. Además, la unidad 13 de control incluye favorablemente una memoria para almacenar, al menos temporalmente, los datos de los sensores adquiridos por los sensores y, opcionalmente, por la balanza 16 de granos durante uno o más procedimientos de tostado de granos de café, como se ha explicado anteriormente en la descripción general.

En la realización mostrada, la unidad 13 de control recibe señales de entrada respectivamente señales de sensor del sensor 12a de temperatura del grano tostado, sensor 12b de color del grano tostado, sensor 12c de temperatura de la pared trasera, sensor 12d de temperatura del aire del tambor, sensor 12e de detección de grietas respectivamente micrófono, el sensor 12f de temperatura del aire de entrada, el sensor 12g de humedad del aire, el sensor 12h de presión del aire de salida, el sensor 12h2 de presión del aire de entrada, el sensor 12i de temperatura del grano de refrigeración, el sensor 12j de temperatura del agua, el sensor 12k de temperatura del aire de escape, y el sensor 12l de nivel de llenado respectivamente el indicador flotante, así como la balanza 16 de granos. Los sensores están acoplados operativamente a la unidad 13 de control de forma cableada y/o inalámbrica. Mientras que la mayoría de los sensores son típicamente cableado duro, especialmente la balanza 16 de granos puede ser acoplado a la unidad 16 de control favorablemente de forma inalámbrica, por ejemplo, a través de Bluetooth o WLAN. Las señales de los sensores, en particular aquellas señales de los sensores que están asociadas con el tostado y refrigeración de los granos de café forman, en combinación, la señal de entrada de control como se ha explicado anteriormente.

En la realización mostrada, la unidad 13 de control genera señales de control para el calentador 1141 de aire dispositivo de presión positiva respectivamente ventilador 1142 de suministro, dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción, calentador 116 de tambor, accionamiento de rotor 113 de tambor, accionamiento de rotor 143 de refrigeración, suministro de aire de refrigeración respectivamente ventilador de refrigeración 1144 y suministro 145 de agua de refrigeración respectivamente su válvula de boquilla. Además, la unidad de control genera señales de control para el obturador de entrada 1114 de tambor, el obturador 1115 de salida de tambor, el obturador de salida del recipiente 146 de refrigeración, así como la válvula de suministro de agua fresca 1521 y la válvula de drenaje de aguas residuales 1531. Las diferentes señales de control pueden ser señales analógicas y/o señales binarias. Las señales de control, en particular aquellas señales de control que están asociadas con el tostado y refrigeración de los granos de café forman, en combinación, la señal de salida de control como se ha explicado anteriormente.

A continuación, se hace referencia a la Figura 4, que muestra un sistema de tostado de café de acuerdo con la presente divulgación. El sistema de tostado de café incluye una serie de tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d de acuerdo con la presente divulgación, así como un sistema informático remoto 2. A modo de ejemplo, se muestran cuatro tostadores de café con fines ilustrativos, aunque también puede haber otros números, incluido un solo tostador de café. Los tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d pueden ser, por ejemplo, tostadores de café 1 o 1', como se ha comentado anteriormente y más adelante.

Los tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d están acoplados operativamente con el sistema informático remoto 2 que está sembrado ejemplarmente como sistema informático centralizado, pero también puede ser un sistema informático distribuido, en particular basado en la nube.

Los tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d y el sistema informático remoto 2 están acoplados operativamente, ejemplarmente a través de una conexión basada en Internet.

Además, están presentes una serie de dispositivos de interfaz de usuario 3a, 3b que son ejemplarmente separados y distintos de los tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d y, por ejemplo, realizarse como ordenadores de tableta. En la configuración mostrada, el dispositivo de interfaz de usuario 1a está acoplado operativamente con dos de los tostadores de café 1a, 1b, mientras que los otros dos tostadores de café 1c, 1d están acoplados operativamente cada uno con un dispositivo de interfaz de usuario 3b respectivamente 3c, en una relación de uno a uno. En esta configuración, los tostadores de café 1a, 1b pueden estar situados uno cerca del otro, por ejemplo en una tienda, mientras que los tostadores de café 1c, 1d están situados en lugares diferentes, en otras tiendas.

En las configuraciones mostradas, los dispositivos de interfaz de usuario se comunican con los tostadores de café directamente, por ejemplo, a través de Bluetooth y pueden comunicarse con el dispositivo informático remoto 2 a través de los tostadores de café. Sin embargo, en configuraciones alternativas, los dispositivos de interfaz de usuario 3a, 3b, 3c se conectan a Internet y se comunican con los tostadores de café 1a, 1b, 1c, 1d y/o el dispositivo informático remoto 2 a través de Internet. En otra configuración, los dispositivos de interfaz de usuario 3a, 3b, 3c así como los tostadores de café 1a, 1b, ac, 1d sólo se comunican con el dispositivo informático remoto 2 como instancia central, los dispositivos de interfaz de usuario y los tostadores de café se comunican a través del dispositivo informático remoto.

En particular, si los dispositivos de interfaz de usuario 3a, 3b, 3c son dispositivos de propósito general, pueden almacenar el código de programa correspondiente, en particular una aplicación de software adecuada respectivamente app. Alternativa o adicionalmente, sin embargo, la unidad 13 de control de cada tostador 1 de café así como y/o el sistema informático remoto 2 incluyen un servidor Web implementado que está configurado para generar y proporcionar páginas Web que se transmiten a y son procesadas por los dispositivos de interfaz de usuario.

A continuación, se hace referencia adicionalmente a la Figura 5, que muestra un ejemplo para tostar granos de café y un ejemplo un perfil de tostado seleccionado y/o un perfil de tostado objetivo.

En el diagrama de la Figura 5, el eje vertical (ordenada) muestra la temperatura en el interior del tambor (medida por el sensor de temperatura del aire del tambor 12a, el sensor 12c de temperatura de la pared trasera y/o el sensor de temperatura del grano tostado 12d en función del tiempo.

Al comienzo de un procedimiento de tostado de granos de café, la unidad 13 de control genera una señal de salida de control de tostado previo, calentando así el tambor y, en particular, el espacio interior del tambor hasta que se cumpla una condición de tostado previo seleccionada. Durante el precalentamiento, funcionan el suministro 114 de aire caliente, en particular el dispositivo de presión positiva, el ventilador 1142 de suministro y el calentador 1141 de aire, respectivamente, el calentador 116 de tambor y el dispositivo de extracción de aire de escape 115, en particular el dispositivo de presión negativa, el ventilador 1151 de extracción, respectivamente. Además, el accionamiento del rotor del tambor 113 puede activarse opcionalmente para garantizar que el aire caliente se distribuya por igual dentro del espacio interior del tambor. Durante el precalentamiento, la unidad 13 de control controla el cierre de los obturadores y, en particular, del obturador de entrada 1114 de tambor y del obturador de salida del tambor 11115. Durante el precalentamiento, un usuario puede llenar la bandeja 17 de granos con granos de café que son pesados por la balanza 16 de granos y cuyo peso se transmite como peso bruto de los granos a la unidad 13 de control. A continuación, el usuario vierte los granos de café crudos de la bandeja 17 de granos en la tolva 1113, donde permanecen mientras el obturador de entrada 1114 de tambor permanece cerrado.

La condición de tostado previo se caracteriza por una temperatura de precalentamiento. Cuando la unidad 13 de control determina que se cumple la condición de tostado previo, el obturador de entrada 1114 de tambor se controla para que se abra temporalmente, permitiendo así que los granos crudos se transfieran respectivamente caigan en el tambor 111 y el obturador de entrada del tambor se controla para que se cierre de nuevo. Durante la transferencia de los granos de café crudo al tambor 111, el accionamiento del rotor del tambor 113 se controla favorablemente para hacer girar el rotor del tambor 112 a una velocidad adecuada para garantizar que los granos de café crudo se transporten lejos de la entrada 1112 de tambor.

Al introducir los granos de café en el tambor 111, la temperatura del espacio interior del tambor disminuye hasta que en un punto de inflexión se alcanza una temperatura de punto de inflexión que forma parte del perfil de tostado seleccionado. Sin embargo, mientras la temperatura real disminuye, la señal de salida de control se controla para mantener la temperatura de precalentamiento. Después del punto de inflexión, se vuelve a aumentar la temperatura hasta que el sensor de detección de grietas detecta la primera grieta o el micrófono 112e. En una fase de desarrollo posterior, la temperatura se controla para que aumente lentamente hasta que se alcancen la temperatura objetivo del grano tostado y el color objetivo del grano tostado según el perfil de tostado seleccionado, tal y como indican la señal del sensor de temperatura del grano tostado y la señal del color del grano tostado. La temperatura objetivo del grano tostado y el color objetivo del grano tostado alcanzados indican la condición de fin de tostado.

Durante el tostado, la temperatura se regula mediante un control adecuado del calentador 114 de aire, en particular del suministro 1141 de aire caliente y del dispositivo de presión positiva respectivamente del ventilador 1142 de suministro, del accionamiento del rotor del tambor, 113, del calentador del tambor 116, y del dispositivo de presión negativa respectivamente del ventilador 1151 de extracción a través de la señal de salida de control tal como es generada por la unidad 13 de control. Aunque, en principio, todas estas unidades o elementos pueden controlarse de forma variable en el tiempo, algunos también pueden controlarse de forma sustancialmente constante y/o de forma activada/desactivada.

Cuando se cumple la condición de fin de tostado, la unidad 13 de control controla el obturador 1115 de salida de tambor para que se abra, transfiriendo así los granos de café desde el tambor 111 al recipiente 141 de refrigeración de la unidad 14 de refrigeración. Durante esta transferencia, el accionamiento del rotor del tambor 113 y el accionamiento del rotor 143 de refrigeración se controlan favorablemente para accionar el rotor 112 de tambor y el rotor 141 de refrigeración a una velocidad adecuada para garantizar que se transfieran sustancialmente todos los granos de café al recipiente 141 de refrigeración. Una vez cumplida la condición de fin de tostado, el suministro 114 de aire caliente con el calentador 1141 de aire y el dispositivo de presión positiva respectivamente el ventilador 1142 de suministro, así como el dispositivo de presión negativa / ventilador 1151 de extracción pueden desactivarse.

Durante el refrigeración, el accionamiento del rotor 143 de refrigeración se activa para hacer girar el rotor 142 de refrigeración, y el suministro de aire de refrigeración respectivamente el ventilador 144 de refrigeración y la válvula de boquilla del suministro 145 de agua de refrigeración son controlados por la unidad 13 de control para refrigerar los granos hasta que se alcanza una temperatura objetivo de refrigeración de los granos como parte del perfil de tostado seleccionado, indicando así una condición de fin de refrigeración. Durante el refrigeración, la temperatura de los granos se mide mediante el sensor 12i de temperatura de los granos de refrigeración.

Cuando se cumple la condición de fin de refrigeración, la unidad 13 de control controla el obturador de salida del recipiente de refrigeración para que se abra, de ese modo, transfiriendo los granos de café enfriados a la bandeja 17 de granos que está colocada debajo de la salida 146 del recipiente de refrigeración.

Opcionalmente, un sensor 12m de bandeja, por ejemplo en forma de un sensor óptico, capacitivo o inductivo o un interruptor está dispuesto en la salida de la unidad 1412 de refrigeración y está acoplado operativamente con la unidad 13 de control. La unidad 13 de control puede estar configurada para abrir el obturador 146 de salida del recipiente de refrigeración sólo si la bandeja 17 está realmente presente y correctamente colocada. Del mismo modo, un sensor 12n de cajón puede estar presente para asegurar que el cajón 18 está insertado al abrir el obturador 146 de salida del recipiente de refrigeración.

El peso de los granos de café tostados se pesa mediante la balanza 16 de granos y el peso se transmite como peso de los granos tostados a la unidad 13 de control. Por último, el usuario puede tirar del cajón 18 y extraer los granos de café tostados y enfriados.

A continuación, se hace referencia en primer lugar a la Figura 6, que muestra una realización ejemplar de un tostador 1' de café de acuerdo con la presente divulgación en una vista lateral esquemática, similar a la Figura 1. Dado que el tostador 1' de café es similar al tostador 1 de café en cuanto a su diseño y funcionamiento fundamentales y en una serie de aspectos relativos al diseño del dispositivo, la siguiente descripción se centra en las diferencias. Cabe señalar que, en aras de la claridad, los diversos sensores, actuadores y/u otros componentes no se muestran todos en esta realización. En principio, pueden estar presentes sensores, actuadores y/u otros componentes como se muestra en la Figura 2 . Sin embargo, también pueden omitirse algunos sensores, actuadores y/u otros componentes. El tostador 1' de café tiene un diseño diferente, en particular en lo que respecta al refrigeración y posterior manipulación de los granos de café tostados, así como al tratamiento del aire de salida.

En la realización tal como se ilustra en la Figura 6, está previsto un recipiente 141' de refrigeración extraíble por el usuario que también sirve como bandeja de granos para extraer los granos de café tostados del tostador 1' de café. El recipiente 141 de refrigeración' está configurado para descansar sobre la balanza 16 de granos. El recipiente 141 de refrigeración' tiene una base perforada que permite el paso del aire, las perforaciones están diseñadas de tal manera que los granos sin embargo no pueden pasar.

Para refrigerar los granos de café tostados, se prevé un suministro de aire de refrigeración respectivamente ventilador 144 de refrigeración similar a realizaciones como las ilustradas en Figuras, 1, 2. En el tostador 1' de café, sin embargo, sólo se utiliza aire para la refrigeración. Durante el refrigeración, el aire de refrigeración que es suministrado por el ventilador 144 de refrigeración pasa y enfría así los granos de café y sale del recipiente de refrigeración a través de la salida del tambor 11113 hacia el tambor. Desde el tambor 111, el aire de refrigeración es extraído respectivamente retirado por el dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción. El extractor de aire de escape cumple en esta realización la doble función de extraer tanto el aire de escape al tostar como el aire de refrigeración.

En una realización, el separador ciclónico, el catalizador y/o el calentador de aire de escape funcionan durante el refrigeración de tal manera que se trata el aire de escape.

La refrigeración que se completa respectivamente la condición de fin de refrigeración que se cumple puede determinarse de las mismas maneras que para las realizaciones anteriormente discutidas y/o de acuerdo con la descripción general. En un diseño particular, no hay un obturador de salida del recipiente de refrigeración dedicado bajo el control de la unidad de control. Por lo tanto, la unidad de control puede proporcionar opcionalmente una indicación al usuario, en particular una indicación óptica y/o acústica, cuando se cumple la condición de fin de refrigeración.

El separador 19' de la cascarilla del tostador 1' de café incluye un separador 191' ciclónico para separar la cascarilla de la corriente de aire de escape. El separador 191' ciclónico puede ser controlado por la unidad de control y activado durante el procedimiento de tostado. Tras abandonar la salida del tambor 11114, el aire de escape se introduce en el separador 191' ciclónico, en el que la cascarilla se separa en general y se traslada a un cajón 192' de cascarilla para su posterior eliminación. Desde el separador 191' ciclónico, el aire de escape se introduce en el filtro de partículas, que se realiza de forma ejemplar como un filtro 159' electrostático de partículas. Antes de entrar en el filtro 158' electrostático de partículas, el aire de escape pasa por un filtro 193' de retención de la cascarilla que puede realizarse como filtro mecánico, por ejemplo como placa perforada, e impide que la cascarilla residual que pueda haber pasado por el separador 191 ciclónico entre en los componentes posteriores.

El separador 191' de la cascarilla tiene acoplado un extintor 194' configurado para extinguir un incendio en el separador 191' de la cascarilla y/o el cajón 192' de cascarilla. El extintor 194' está conectado a la unidad 13 de control que controla su activación basándose en que la unidad 13 de control detecta una condición indicativa de incendio. La condición indicativa de incendio puede determinarse mediante un detector de incendios. Por ejemplo, el fuego puede detectarse basándose en una temperatura medida por un sensor de temperatura de fuego adicional, un detector de humo o cualquier otro tipo de detector de fuego dispuesto en el propio extintor 194', en el separador 191' de la cascarilla, en el cajón 192' de cascarilla o aguas abajo del separador 191' de la cascarilla.

La unidad 15' de tratamiento del aire de escape del tostador 1' de café incluye un catalizador 157b' para la eliminación de sustancias olorosas, peligrosas, tóxicas y/o contaminantes, por ejemplo monóxido de carbono. Para garantizar una temperatura adecuada del aire de escape para que el catalizador 157b' funcione eficazmente, se dispone un calentador 157a' de aire de escape antes del catalizador 157b'. Aguas abajo del catalizador 157b' se dispone un enfriador 157c' de aire de escape para refrigerar el aire de escape generalmente caliente que sale del catalizador 157b'. El catalizador puede ser un convertidor catalítico como los conocidos sistemas de escape de los vehículos.

En funcionamiento, el calentador 157a' de aire de escape favorablemente no se hace funcionar continuamente sino sólo en una fase, en particular una fase tardía del procedimiento de tostado como se explica más adelante, cuando se produce la mayor parte del olor. De lo contrario, el filtro 158' electrostático de partículas retiene partículas o sustancias olorosas. El funcionamiento del calentador 157a' de aire de salida se controla mediante la unidad de control del tostador de café. Las temperaturas típicas de calentamiento pueden estar, por ejemplo, en un intervalo de 200 °C a 400 °C, en particular, de 250 °C a 300 °C, dependiendo del tipo y las características particulares del catalizador 157b'.

Desde el enfriador 157c' de aire de escape como elemento aguas abajo de la unidad 15 de tratamiento de aire de escape', el aire de escape pasa por el condensador/deshumidificador 155 y el extractor 115 de aire de escape y sale del tostador 1' de café a través de la chimenea 1152 como se ha explicado anteriormente.

Como se ha explicado anteriormente, el aire de refrigeración sigue la misma ruta que el aire de escape durante el tostado en el diseño sembrado.

A continuación, se hace referencia adicionalmente a la Figura 7, que muestra otro ejemplo para tostar granos de café y un ejemplo un perfil de tostado seleccionado y/o perfil de tostado objetivo, generalmente similar a la Figura 5. El ejemplo mostrado se basa en esta forma en una tostadora de café 1' como se muestra en la Figura 6. Dado que el procedimiento de tostado se lleva a cabo en general de manera similar a la descrita en el contexto de la Figura 5 y que el curso de la temperatura del grano tostado también es similar, la siguiente descripción se centra en aspectos particulares de la realización.

En la figura 7, la línea en negrita muestra esquemáticamente la temperatura del grano para tostar respectivamente la señal de temperatura del grano para tostar determinada por el sensor de temperatura del grano para tostar 12a, que generalmente corresponde o indica la temperatura del grano para tostar deseada de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado. La línea rayada y punteada la pared trasera 11111 temperatura del tambor 111. Además, la figura 7 muestra el flujo de aire de suministro como una línea discontinua.

En una fase preparatoria O, el peso de los granos de café se determina mediante la balanza 16 de granos como se ha explicado anteriormente. En este caso, el recipiente 141 de refrigeración' sirve de bandeja para granos. La fase I es una fase de precalentamiento en la que la pared 11111 posterior y el aire del interior del tambor 111 se calientan hasta los valores deseados según el perfil de tostado seleccionado. En el ejemplo mostrado, la temperatura de la pared trasera se mantiene sustancialmente constante, lo que sin embargo puede no ser el caso para otro perfil de tostado seleccionado. La fase de precalentamiento "I" tiene aquí dos partes e incluye una fase de precalentamiento como tal 1-1 en la que, en particular, la temperatura del aire del tambor se calienta hasta un valor deseado de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado. Cuando se alcanza esta temperatura, indicada con un punto como evento E1, la temperatura del aire del tambor se controla para que se mantenga generalmente constante o se estabilice en una fase de mantenimiento de precalentamiento I-1. Al final de la fase de mantenimiento del precalentamiento, la unidad de control controla el obturador de entrada 1114 de tambor para que se abra temporalmente, transfiriendo así al tambor 111 los granos de café que un usuario ha llenado en la tolva 1113 tras determinar el peso. El curso de la temperatura del grano durante el tostado es en el ejemplo mostrado similar al ejemplo de la Figura 5 como se ha comentado anteriormente. El accionamiento del rotor del tambor 113 se controla para girar el rotor del tambor 112 en este ejemplo con una velocidad de rotación constante, que, sin embargo, no es obligatoria. En su lugar, el perfil de tostado seleccionado puede incluir un perfil variable en el tiempo.

El ventilador 1142 de suministro del dispositivo de presión positiva y el calentador 1141 de aire, que tienen ambos un impacto importante en la temperatura del aire del tambor, se controlan en este ejemplo de la siguiente manera: El ventilador 1142 de alimentación se controla en varias fases hasta un caudal de aire predeterminado y/o una presión tras el ventilador 1142 de alimentación respectivamente a la entrada del tambor 111. El calentador 1141 de aire se controla de manera que se alcance la temperatura deseada del grano tostado en función del tiempo. Las diferentes fases pueden estar separadas respectivamente, y la conmutación entre las fases puede ser controlada en el tiempo, o producirse cuando la temperatura del grano tostada asuma una temperatura particular del grano tostada de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado y/o cuando el color del grano tostada asuma un color particular del grano tostada de acuerdo con el perfil de tostado seleccionado.

A modo de ejemplo, al final de la fase 1-b, el ventilador 1142 de suministro se ajusta al 60 % de un caudal de aire máximo, y la temperatura del aire de suministro se ajusta a 450 °C. La temperatura detectada por el sensor 12a de temperatura del grano tostado (como se indica mediante la línea continua) desciende al entrar los granos relativamente fríos en el tambor 111. Esto hace que la temperatura indicada por el sensor 12a de temperatura del grano tostado descienda rápidamente hasta que la temperatura indicada por el sensor 12a de temperatura del grano tostado coincida con una temperatura de los granos (que está aumentando debido al aire de suministro caliente y al tambor caliente 111). Durante la fase II, la unidad 13 de control está configurada para detectar una temperatura mínima indicada por el sensor 12a de temperatura del grano tostado. Una vez detectado el mínimo, el ventilador 1142 de suministro se regula al 65 % de un caudal de aire máximo y la temperatura del aire de suministro se ajusta a 460 °C. A partir de este punto aproximadamente, la temperatura medida por el sensor 12a de temperatura de los granos de tostado corresponde bien a una temperatura real de los granos. El punto E2 se alcanza una vez que el sensor 12a de temperatura de los granos de tostado indica que los granos han alcanzado 193 °C. A continuación, el ventilador 1142 de suministro se ajusta al 40 % de un caudal de aire máximo y la temperatura del aire de suministro se ajusta a 430 °C. Las temperaturas específicas indicadas en el ejemplo descrito dependen del perfil de tostado.

El dispositivo de presión negativa respectivamente ventilador 1151 de extracción se controla como se ha explicado anteriormente para asegurar una baja de aire constante sin reflujo. El caudal de aire y/o la presión en la entrada de aire y/o en la abertura 11114 de extracción de aire de escape pueden controlarse además para detectar valores umbral predefinidos que, si se superan, pueden indicar un funcionamiento incorrecto o defectuoso, tal como un filtro obstruido.

En el ejemplo mostrado, el tostado como tal tiene dos partes, con una primera fase de tostado II-1 y una posterior segunda fase de tostado II-2. A diferencia de la primera fase de tostado II-1, el calentador 157a' de aire de escape se activa para calentar el aire de escape a una temperatura de, por ejemplo, 300 °C para permitir que el catalizador 157b' elimine las sustancias olorosas, peligrosas, tóxicas y/o contaminantes como se ha explicado anteriormente en un procedimiento catalítico. El inicio de la segunda fase de tostado II-2 puede iniciarse, por ejemplo, en función de la temperatura del grano tostada, ejemplarmente a un valor de 150 °C.

La condición de fin de tueste, indicada como evento característico E-3, está como en el ejemplo de la Figura 5, determinada por la temperatura del grano de café y opcionalmente el color del grano de café asumiendo valores objetivo respectivos como se define por el perfil de tueste seleccionado. Además, un tiempo de tostado puede definir la condición de fin de tostado, en particular un tiempo de tostado a y/o por encima de una temperatura determinada. Los pasos subsiguientes de refrigeración, III, y determinación del peso de los granos de café tostados, IV, se llevan a cabo como se ha explicado anteriormente, considerando, sin embargo, que el diseño y el funcionamiento de la unidad 15' de refrigeración son diferentes a los de la unidad 15 de refrigeración y la extracción manual de los granos de café tostados del recipiente 141' de refrigeración.

Signos de referencia

1, 1' 1a, 1b, 1c, 1d tostador de café

11 unidad de tostado

111 tambor

1111 cuerpo del tambor

11111 pared trasera (cuerpo del tambor)

11112 entrada del tambor

11113 salida del tambor

11114 abertura de extracción del aire de escape

11115 retenedor de granos / placa perforada

1112 pared frontal

1113 tolva

1114 obturador de entrada del tambor

1115 obturador de salida del tambor

112 rotor de tambor

113 accionamiento del rotor del tambor

114 suministro de aire caliente

1141 calentador de aire

1142 dispositivo de presión positiva/ventilador de suministro 115 extractor de aire de escape

1151 dispositivo de presión negativa / ventilador de extracción 1152 chimenea

116 calentador de tambores

12a sensor de temperatura del grano tostado

12b sensor de color del grano tostado

12c sensor de temperatura de la pared trasera

12d sensor de temperatura del aire del tambor

12e sensor de detección de grietas / micrófono

12f sensor de temperatura del aire de entrada

12g sensor de humedad del aire

12h sensor de presión de salida de aire

12h2 sensor de presión de entrada de aire

12i sensor de temperatura del grano de refrigeración

12j sensor de temperatura del agua

12k sensor de temperatura del aire de escape

121 sensor de nivel de llenado/flotómetro

12m sensor de bandeja

12n sensor de cajón

13 unidad de control

14' unidad de refrigeración

141, recipiente de refrigeración

1411 entrada del recipiente de refrigeración

1412 salida del recipiente de refrigeración

142 rotor de refrigeración

143 accionamiento del rotor de refrigeración

144 suministro de aire de refrigeración / ventilador de refrigeración 145 suministro de agua de refrigeración/disposición de boquillas 146 obturador de salida del recipiente de refrigeración

15, 1 unidad de tratamiento del aire de escape

151 depósito de agua

1511 depósito de agua entrada de aire

1512 depósito de agua salida de aire

152 suministro de agua fresca

1521 válvula de suministro de agua fresca

153 desagüe de aguas residuales

1531 válvula de drenaje de aguas residuales

154 filtro de aire de escape

155 condensador

156 potenciador de burbujas / separador de la cascarilla 157a calentador de aire de escape

157b catalizador

157c enfriador del aire de escape

158' filtro de partículas (electrostático)

16 balanza para granos

17 bandeja de granos

18 cajón

19 separador de la cascarilla

191' separador ciclónico

192' cajón de paja

193' filtro retenedor de la cascarilla

194' extintor de incendios

2 sistema informático remoto

3a, 3 dispositivo de interfaz de usuario

F nivel de llenado (depósito de agua) A eje del tambor

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tostador (1) de café para realizar un procedimiento de tostado de granos de café, en el que el tostador (1) de café incluye

a) una unidad (11) de tostado, en la que la unidad (11) de tostado incluye:

un tambor (111), en el que el tambor (111) comprende un cuerpo del tambor (1111) con una pared (11111) trasera conductora térmica y con una entrada de tambor (11112) y una salida de tambor (11113), y el tambor comprende además una pared (1112) delantera desmontable,

un rotor del tambor (112), en el que el rotor del tambor (112) es giratorio y está dispuesto en el interior del tambor (111),

un accionamiento del rotor del tambor (113) en acoplamiento operativo con el rotor del tambor (112),

un suministro (114) de aire caliente, en el que el suministro de aire caliente incluye un calentador (1141) de aire y un dispositivo (1142 de presión positiva), el dispositivo de presión positiva incluye en particular un ventilador de suministro, para introducir aire caliente en el tambor (111),

un calentador (116) de tambor, en el que el calentador (116) de tambor está acoplado térmicamente con la pared (11111 trasera),

b) una disposición de sensores, en la que la disposición de sensores incluye un sensor (12a) de temperatura del grano de café tostado, en la que el sensor (12a) de temperatura del grano de café tostado está configurado para medir una temperatura del grano de café tostado de los granos de café colocados dentro del tambor (111) y proporcionar una señal de temperatura del grano de café tostado,

c) una unidad (13) de control para controlar la ejecución del procedimiento de tostado de los granos de café por el tostador (1) de café,

en la que la unidad (13) de control está configurada para recibir una señal de entrada de control en función del tiempo, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del grano tostado,

en la que la unidad (13) de control está configurada además para generar automáticamente una señal de salida de control en función del tiempo en dependencia de la señal de entrada de control, en la que la señal de salida de control incluye una señal de control del calentador del tambor, una señal de control del accionamiento del rotor del tambor y al menos una de las señales de control del calentador de aire y/o una señal de control del dispositivo de presión positiva, controlando así el funcionamiento del calentador (116) de tambor, el accionamiento del rotor del tambor (113) y al menos uno de los calentadores(1141) de aire y/o del dispositivo (1142) de presión positiva para tostar los granos de café dentro del tambor (111) de acuerdo con un perfil de tostado predeterminado seleccionado,

en el que el perfil de tostado seleccionado incluye una temperatura deseada de los granos de café tostados en función del tiempo y una temperatura objetivo de los granos de café tostados, en el que la unidad (13) de control está configurada para determinar si se cumple una condición de fin de tostado, en la que la condición de fin de tostado incluye que los granos de café dentro del tambor (111) tengan la temperatura objetivo de los granos de café tostados.

2. Un tostador (1) de café según la reivindicación 1, en el que la pared (1112) frontal es transparente.

3. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la disposición de sensores incluye además al menos uno de:

- un sensor (12b) de color del grano tostado, en el que el sensor (12b) de color del grano tostado está configurado para medir un color del grano tostado de los granos de café colocados dentro del tambor y proporcionar una señal de color del grano tostado, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de color del grano tostado,

- un sensor (12c) de temperatura de la pared trasera, en el que el sensor (12c) de temperatura de la pared trasera está configurado para medir una temperatura de la pared (11111) trasera y proporcionar una señal de temperatura de la pared trasera, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura de la pared trasera,

- un sensor (12d) de temperatura del aire del tambor, en el que el sensor (12d) de temperatura del aire del tambor está configurado para medir una temperatura del aire del tambor en el interior del tambor (111) y proporcionar una señal de temperatura del aire del tambor, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del aire del tambor,

- un sensor (12f) de temperatura del aire de entrada, en el que el sensor (12f) de temperatura del aire de entrada está configurado para medir una temperatura del aire de entrada del aire caliente que se introduce en el tambor (111) y proporcionar una señal de temperatura del aire de entrada, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de temperatura del aire de entrada,

- un sensor (12g) de humedad del aire, en el que el sensor (12g) de humedad del aire está configurado para medir una humedad del aire extraída del tambor (111) y proporcionar una señal de humedad del aire, en la que la señal de entrada de control incluye la señal de humedad del aire,

- un sensor (12h) de presión de salida de aire, en el que el sensor(12h) de presión de salida de aire está configurado para medir una presión de aire que se extrae del tambor (111) y proporcionar una señal de presión de aire de salida, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de presión de aire de salida, - un sensor (12h2) de presión de entrada de aire, en el que el sensor (12h2) de presión de entrada de aire está configurado para medir una presión de aire del aire caliente que se introduce en el tambor (111) y proporcionar una señal de presión de entrada de aire, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de presión de entrada de aire,- un sensor (12e) de detección de grietas, en el que el sensor (12e) de detección de grietas está configurado para detectar la aparición de una primera y/o segunda grieta en los granos de café durante el tostado, y proporcionar una señal de detección de grietas, en el que la señal de entrada de control incluye la señal de detección de grietas.

4. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (11111) trasera está realizada como un sándwich que comprende una capa exterior en contacto térmico con el calentador del tambor (116), una capa central de aluminio y una capa interior apta para alimentos.

5. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un obturador de entrada del tambor (1114), en el que el obturador de entrada del tambor (1114) está dispuesto para abrir o cerrar alternativamente la entrada del tambor (11112), en la que el perfil de tostado seleccionado incluye una condición de tostado previa seleccionada, en la que la unidad (13) de control está configurada para

- generar una señal de salida de control de tostado previo como parte de la señal de salida de control, - determinar, basándose en la señal de entrada de control, si se cumple la condición de tostado previo seleccionada y controlar el obturador de entrada del tambor (1114) para abrir la entrada del tambor (11112) al cumplirse la condición de tostado previo seleccionada.

6. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un obturador de salida del tambor (1115), en el que el obturador de salida del tambor (1115) está dispuesto para abrir o cerrar alternativamente la salida del tambor (11113);

en el que la unidad (13) de control está configurada para controlar el obturador de salida del tambor (1115) para abrir la salida del tambor (11113) cuando se cumple la condición de fin de tostado.

7. Un tostador (1) de café según la reivindicación 6, que incluye además una unidad (14) de refrigeración, en la que la unidad (14) de refrigeración incluye

a) un recipiente (141) de refrigeración con una entrada de recipiente (1411) de refrigeración, en el que la entrada del recipiente (1411) de refrigeración está acoplada con la salida del tambor (11113) a través del obturador de salida del tambor (1115),

b) un suministro de medio de refrigeración, en el que el suministro de medio de refrigeración incluye - un suministro (144) de aire de refrigeración, en particular un ventilador de refrigeración, en el que el suministro (144) de aire de refrigeración está acoplado fluídicamente con un espacio interior del recipiente de refrigeración para introducir aire de refrigeración en el recipiente (141) de refrigeración, y/o

- un suministro (145) de agua de refrigeración, en el que el suministro de agua de refrigeración incluye una disposición de boquillas, en la que la disposición de boquillas está configurada para rociar agua de refrigeración sobre los granos de café dentro del recipiente (141) de refrigeración.

8. Un tostador (1) de café según la reivindicación 7, en el que el recipiente (141) de refrigeración está acoplado fluídicamente, en particular de manera estanca, con un espacio interior del tambor (111), permitiendo así una transferencia de aire de refrigeración desde el recipiente (141) de refrigeración al tambor (111) y una extracción del aire de refrigeración del tambor por el extractor (115) de aire de escape.

9. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tostador (1) de café incluye además una unidad (15, 15') de tratamiento del aire de escape, en la que la unidad (15, 15') de tratamiento del aire de escape incluye un catalizador (157b'), estando el catalizador (157b') configurado para catalizar uno o más componentes del aire de escape que se extrae del tambor.

10. Un tostador (1) de café según la reivindicación 9, en el que la unidad (15, 15') de tratamiento del aire de escape incluye un calentador (157a') de aire de escape, estando el calentador (157a') de aire de escape dispuesto fluídicamente aguas arriba con respecto al catalizador (157b'), y un enfriador (157c') de aire de escape, estando el enfriador(157c') de aire de escape dispuesto fluídicamente aguas abajo con respecto al catalizador (157b').

11. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un separador (156, 19) de la cascarilla, el separador (156, 19) de la cascarilla incluye en particular un separador ciclónico.

12. Un tostador (1) de café según la reivindicación 11, que incluye además un extintor (194') de incendios configurado para extinguir un incendio en el separador (156, 19) de la cascarilla.

13. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (13) de control está configurada para controlar el dispositivo (1142) de presión positiva, en particular una velocidad de rotación de un ventilador de suministro, para variar un flujo de aire del aire caliente en función de un progreso del procedimiento de tostado.

14. Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (13) de control está configurada para acoplarse operativamente con un sistema (2) informático remoto y para recibir el perfil de tostado seleccionado del sistema (2) informático remoto.

15. Un tostador (1) de café según la reivindicación 14, en el que la unidad (13) de control está configurada para adquirir datos del sensor durante el procedimiento de tostado del grano de café para transmitir los datos del sensor adquiridos y/o los datos derivados de los datos del sensor adquiridos al sistema (2) informático remoto.

16. Un sistema de tostado de café, en el que el sistema de tostado de café incluye:

a) Un tostador (1) de café según cualquiera de las reivindicaciones 14 o 15,

b) un sistema (2) informático remoto, en el que el sistema (2) informático remoto está configurado para almacenar una pluralidad de perfiles de tostado disponibles y para recibir una entrada de usuario para seleccionar el perfil de tostado seleccionado de entre la pluralidad de perfiles de tostado disponibles y transmitir el perfil de tostado seleccionado a la unidad (13) de control.

17. Un procedimiento de tostado de café en grano y/o de preparación de café, en el que el procedimiento incluye el uso de un tostador (1) de café según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 y/o un sistema de tostado de café según la reivindicación 16.