ES2311817T3 - Dispositivo automatico de adminstracion de vapor para preparar bebidas calientes y/0 con espumas. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo automático de distribución de vapor para preparar bebidas calientes y/o con espuma, que comprende: - un primer conducto (13) para introducir vapor en dicha bebida; - un segundo conducto (15) para introducir aire en dicha bebida; - una unidad de control electrónica (51) para controlar la introducción de vapor y/o aire a través de dichos primer y segundo conductos, pudiéndose programar dicha unidad de control para llevar a cabo un ciclo de control predeterminado dependiendo de la bebida que se desea obtener, estando dichos primer y segundo conductos provistos de unos medios electromecánicos para controlar la introducción de vapor y/o aire a través de dichos conductos, y dichos medios electromecánicos son accionados por dicha unidad de control electrónica, caracterizado porque dichos medios electromecánicos comprenden una electroválvula correspondiente para cada uno de dichos primer y segundo conductos para controlar la introducción de vapor y/o aire a través de dichos conductos, y porque una primera de dichas dos electroválvulas (14, 16) es una electroválvula de tres vías, estando una primera vía conectada con dicho segundo conducto (15), una segunda vía conectada con una tubería de introducción de aire (33) y una tercera vía conectada con una tubería distribuidora de vapor (31; 37).
Description
Dispositivo automático de administración de
vapor para preparar bebidas calientes y/o con espuma.
La presente invención se refiere a un
dispositivo automático de distribución de vapor para preparar
bebidas calientes y/o con espuma.
La invención se emplea preferentemente, pero no
exclusivamente, como un accesorio separado o integrado de la
máquina de café expreso para bares, para producir espuma de leche
caliente para usarla, por ejemplo, para preparar capuchinos.
Se sabe que, para producir espuma de leche con
máquinas de café expreso, el operador emplea un recipiente dentro
del cual vierte una cierta cantidad de leche, dentro de la cual
introduce vapor a través de un chorro, al mismo tiempo que agita el
recipiente, a fin de generar una cierta turbulencia en el interior
de la leche y para añadir el aire del entorno, necesario para
producir espuma.
Las cualidades y la cantidad de la espuma
producida dependen del modo en que se agita la leche y de la
cantidad de vapor introducida y, por lo tanto, están relacionadas
con la sensibilidad y experiencia de cada operador. De lo que se
deduce que tales características, y por consiguiente las del
capuchino en el que se usa la espuma de leche, varían de un operador
a otro y pueden resultar completamente insatisfactorias para el
cliente aunque el operador las considere excelentes.
El objeto de la solicitud de patente
internacional WO 01/97668, a nombre del solicitante, consiste en
una solución para el problema de cómo hacer que la calidad del
producto obtenido sea independiente del operador. En dicha
solicitud de patente se describe un dispositivo que consiste
básicamente en un recipiente en el cual se puede verter la leche
que se va a calentar y con la que se va a hacer espuma, y dentro
del cual se proporciona un primer conducto para introducir vapor en
la leche y un segundo conducto, unido a dicho primer conducto, para
introducir en la leche el aire necesario para producir espuma. El
conducto para la distribución de vapor está provisto de una
abertura radial para la salida de vapor y el conducto para el aire
termina en una abertura axial situada frente a dicha abertura
radial del conducto del vapor. De este modo, la administración de
vapor desde dicha abertura radial produce una depresión que, a su
vez, provoca la aspiración de aire a través del conducto
correspondiente, la velocidad de efusión del vapor genera una
turbulencia en el fondo de la leche, que hace que se caliente y se
mezcle con el aire y, por lo tanto, se produce una mezcla de leche,
aire y vapor directamente dentro de la leche, con la consiguiente
formación de espuma.
Por muy efectivo que sea, el dispositivo
ilustrado anteriormente no ha resultado ser muy versátil, ya que
siempre proporciona la producción de una mezcla de leche, aire y
vapor e imposibilita, por ejemplo, la producción de leche caliente
sin espuma.
En los documentos US 6.099.878 y FR 2 824 249,
respectivamente, se describen otros dispositivos que usan vapor
para calentar bebidas o alimentos. El documento US 6.099.878
describe una máquina de café expreso con leche incluida y
totalmente automática, que incluye un aparato de molido de granos
de café y de preparación de la infusión y un sistema de aireación de
leche que bombea una selección de leche desde un refrigerador
interno, a través de una serie de procedimientos de aireación,
hasta un aparato de vaporización para calentar y acondicionar aún
más la leche para agregarla a la infusión de café. Con cada ciclo
de producción de la bebida, toda la leche se sirve o se devuelve a
su depósito refrigerado, de forma higiénica. Se describe un
procedimiento que incluye el bombeo de leche, en un entorno
refrigerado, selectivamente a lo largo de una pluralidad de
conducciones de leche, una de las cuales puede inyectar aire para
formar espuma en la leche, hasta una conducción de suministro de
vapor para calentarla y vaporizarla y suministrarla a una taza para
bebidas. Después de que se haya suministrado la cantidad de leche
deseada, el flujo de vapor continúa momentáneamente para limpiar la
línea de residuos de leche. En el documento FR2824249 se describe un
dispositivo para calentar alimentos, que comprende una varilla
medidora de temperatura que incluye un elemento agitador con
salidas de vapor y sensor de temperatura. Para agitar se usa un
mango. El generador de vapor alimenta las salidas a través de un
tubo flexible conectado con la varilla. Un controlador eléctrico
está conectado por cable al sensor y al generador de vapor y/o una
unidad de visualización.
El principal objeto de la presente invención
consiste en realizar un dispositivo para calentar y/o preparar
espuma a partir de un líquido, que permita obtener diferentes tipos
de bebidas, tales como, por ejemplo, leche caliente, espuma de
leche caliente, infusiones, etc.
Otro objeto de la presente invención consiste en
realizar un dispositivo para calentar y/o preparar espuma a partir
de un líquido, que tenga un tamaño limitado y que se pueda usar
fácilmente junto con una máquina de café profesional.
Otro objeto de la presente invención consiste en
realizar un dispositivo para calentar y/o preparar espuma a partir
de un líquido, que permita controlar la temperatura del líquido que
se va a calentar.
Estos y otros objetos se logran con el
dispositivo automático para calentar y/o preparar espuma a partir
de un líquido, según las reivindicaciones adjuntas.
\newpage
Siguiendo las enseñanzas del documento WO
01/97668, el dispositivo según la invención comprende un primer
conducto para introducir vapor y un segundo conducto a través del
cual es posible introducir aire en un líquido que se va a calentar,
a fin de obtener la formación de espuma.
De acuerdo con la presente invención, definida
por la reivindicación adjunta 1, cada uno de dichos conductos está
conectado a una electroválvula: el usuario puede seleccionar el
tipo de bebida que desea y, basándose en dicha selección, un
microprocesador controla la apertura y el cierre de dichas
electroválvulas, a fin de permitir o evitar, de acuerdo con un ciclo
predeterminado, la introducción de aire y vapor en la bebida.
Dicho microprocesador puede estar provisto de un
elemento de almacenamiento en el que se almacenan una pluralidad de
ciclos de funcionamiento, que corresponden a una pluralidad de
bebidas que se pueden preparar con dicho dispositivo. Cada uno de
dichos ciclos de funcionamiento proporciona una secuencia de pasos
de duración predeterminada de apertura y cierre de cada
válvula.
Ventajosamente, el dispositivo de acuerdo con la
invención puede comprender un sensor para medir la temperatura,
para controlar la temperatura del líquido que se va a calentar y/o
hacer espuma y, en su caso, corregir los parámetros de los ciclos
de funcionamiento mencionados anteriormente con el fin de obtener
una bebida a la temperatura deseada. Las reivindicaciones adjuntas
2 a 12 definen formas de realización de la invención.
Ahora se describirá detalladamente una forma de
realización preferida de la invención, haciendo referencia en
particular a los dibujos adjuntos, proporcionados como ejemplo no
restrictivo, en los que:
- la fig. 1 es una vista lateral esquemática de
los conductos que distribuyen vapor y aire del dispositivo de
acuerdo con la invención;
- la fig. 2a es un esquema de una primera forma
de realización del dispositivo de acuerdo con la invención;
- la fig. 2b es un esquema de una segunda forma
de realización del dispositivo de acuerdo con la invención;
- la fig. 3 es un diagrama de bloques de la
unidad de control electrónica del dispositivo de acuerdo con la
invención;
- la fig. 4 es un gráfico que muestra las etapas
de apertura y cierre de las válvulas en un ejemplo del ciclo de
preparación de una bebida.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo referencia a la figura 1, se muestra
una forma de realización del dispositivo de acuerdo con la
invención, que comprende un primer conducto 13 para el vapor y un
segundo conducto 15 para el aire. En el ejemplo mostrado dichos
conductos están inmersos en el líquido, por ejemplo leche,
contenido en un recipiente 11.
El conducto del vapor 13 tiene su extremo
inferior 13a cerrado y está provisto de un orificio radial 17 cerca
de dicho extremo. El conducto del aire 15, que posee un diámetro
menor que el del conducto del vapor, tiene la parte de su extremo
19 en forma cónica y termina en una abertura axial 21, situada
frente a dicho orificio radial 17 de dicho conducto del vapor
13.
Un sensor electrónico de temperatura 23,
adecuado para medir la temperatura del líquido que se va a
calentar, está sujeto a uno de dichos conductos 13, 15. Dicho
sensor 23 está conectado eléctricamente a una unidad de control
electrónica a través de un par de conductores que pasan dentro de
una cubierta protectora 25.
En la figura 2a, se muestra una primera forma de
realización del circuito hidráulico del dispositivo de acuerdo con
la invención.
El conducto del aire 15 está provisto de una
primera electroválvula de tres vías 16, cuyas dos vías restantes
están conectadas, una al entorno exterior a través de una tubería
de aspiración 33 que tiene el extremo 35 abierto, y la otra a una
segunda electroválvula de tres vías 14 a través de una tubería
intermedia 31.
Las dos vías restantes de la segunda
electroválvula 14 están conectadas a su vez, una a dicho conducto
del vapor 13, y la otra a una fuente de vapor 27 a través de una
tubería distribuidora 29.
De este modo, de acuerdo con el estado de
apertura o cierre de dichas electroválvulas 14, 16, uno y/o el otro
de dichos conductos 13, 15 se pueden poner en comunicación con
dicha fuente de vapor 27 o con el entorno exterior.
En particular, gracias a la tubería intermedia
31 que conecta las dos electroválvulas 14, 16, resulta posible
introducir vapor en el líquido para ser calentado a través de
dichos dos conductos 13, 15, o, como otra posibilidad, introducir
simultáneamente en dicho conducto del líquido vapor a través del
conducto 13 y aire a través del conducto 15.
Ventajosamente, gracias al expediente mencionado
anteriormente resulta posible obtener bebidas que requieran
diferentes modos de funcionamiento.
Por ejemplo, en el caso de que dicha segunda
electroválvula 14 esté colocada de forma que ponga en comunicación
la tubería distribuidora de vapor 29 ambos con la tubería
intermedia 31 y con el conducto del vapor 13 y dicha primera
electroválvula 16 esté colocada de forma que ponga en comunicación
la tubería intermedia 31 con el conducto del aire 15 y cierre dicha
tubería de aspiración 33, el vapor generado por dicha fuente de
vapor 27 alcanzará ambos conductos 13, 15 y el líquido se
calentará, sustancialmente sin formación de espuma.
Y al contrario, en el caso de que dicha primera
electroválvula 16 esté colocada de forma que cierre la tubería
intermedia 31 y ponga en comunicación la tubería de aspiración 33
con el conducto del aire 15, el vapor generado por dicha fuente de
vapor 27 sólo alcanzará el conducto del vapor 13, mientras que al
conducto del aire 15 le llegará el aire aspirado del entorno
exterior y, por lo tanto, se obtendrá la formación de espuma durante
el calentamiento del líquido.
Es evidente que con el dispositivo de acuerdo
con la invención resulta posible establecer numerosos ciclos de
funcionamiento basados en la secuencia de una pluralidad de etapas,
cada una caracterizada por una duración determinada y por un estado
diferente de apertura/cierre de dichas electroválvulas 14, 16, con
lo que se obtienen, por consiguiente, numerosos modos de
preparación de diferentes bebidas.
Cabe señalar que, en una forma de realización
preferida, dicha fuente de vapor 27 consiste en un chorro de vapor
de una máquina de café expreso para bares y, con este objeto, dicha
tubería 29 puede estar provista de unos medios para sujetarla
firmemente a dicho chorro de vapor.
Otra posibilidad consiste en que el dispositivo
de acuerdo con la invención esté provisto de un generador de vapor
autónomo, y que, por tanto, se pueda usar independientemente de
otros aparatos del bar. En referencia a la figura 2b, se muestra
una segunda forma de realización del dispositivo de acuerdo con la
invención. En dicha segunda forma de realización, la electroválvula
de tres vías 16, en lugar de estar conectada a través de la tubería
intermedia 31 con la segunda electroválvula de tres vías 14, está
conectada directamente a través de la tubería 37 con la tubería 29
que lleva el vapor desde la fuente 27 hasta la segunda
electroválvula 14 (como otra posibilidad, la tubería 37 podría
estar conectada con el conducto 13 justo aguas abajo de la segunda
electroválvula 14, tal como se muestra en la figura 2b con la línea
discontinua). De este modo, la segunda electroválvula de tres vías
14 puede estar provista ventajosamente de una tubería 39 abierta al
exterior en 43 para permitir que fluya fácilmente hacia abajo por
gravedad del líquido, en caso de que esté presente en el conducto
13, que, de lo contrario, tendería a atascarse, cuando dicha
segunda válvula 14 está colocada de forma que permita el paso desde
la tubería 41 al conducto 13.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
ilustra de forma simplificada la unidad de control electrónica 51
del dispositivo de acuerdo con la invención.
Dicha unidad de control 51 comprende un selector
53 en el que el usuario puede seleccionar el tipo de bebida
deseada. La selección realizada en el selector 53 controla un
microprocesador 55, provisto de un elemento de almacenamiento 57,
en el cual se almacenan los datos pertinentes para el ciclo de
funcionamiento correspondiente a cada posible selección del
usuario.
Basándose en las instrucciones almacenadas en el
elemento de almacenamiento 57, dicho microprocesador 55 realiza un
ciclo basándose en una secuencia de etapas de apertura y cierre de
cada electroválvula 14, 16.
Dicho microprocesador 55 también está conectado
con el sensor de temperatura 23, si estuviera presente. Basándose
en la señal indicadora de la temperatura enviada por dicho sensor
23, el microprocesador 55 puede modificar la duración de las
diferentes etapas del ciclo de apertura y cierre de las
electroválvulas almacenado en el elemento de almacenamiento 57 con
el fin de obtener una bebida con la temperatura y la cantidad de
espuma óptimas.
Como ejemplo, en la figura 4 se reproduce una
gráfica que ilustra el ciclo de funcionamiento del dispositivo de
acuerdo con la invención, en el caso de la preparación de un
capuchino.
En dicha gráfica, el tiempo de preparación de la
bebida se indica en el eje de abscisas y la temperatura de la leche
se indica en el eje de ordenadas.
Durante una primera etapa I, que se muestra con
una línea discontinua en la gráfica, dicha primera electroválvula
16 y dicha segunda electroválvula 14 se mantienen en una posición
tal, que se envíe vapor simultáneamente a ambos conductos 13 y 15 y
se evite la entrada de aire a través de la tubería de aspiración
35.
Cuando la leche alcanza una temperatura
preestablecida T1, por ejemplo 35ºC aproximadamente (o después de
un tiempo fijado cuando no esté presente el control de
temperatura), en una segunda etapa II, que se muestra con una línea
continua en la gráfica, la primera electroválvula 16 está colocada
de forma que permita la entrada del aire a través del conducto 15 y
evite el paso del vapor desde la tubería intermedia 31.
Dicha primera electroválvula se mantiene abierta
hasta una temperatura preestablecida T2 (o durante un tiempo fijado
cuando no esté presente el control de temperatura), por ejemplo 5ºC
por debajo de la temperatura final deseada T3 (en el ejemplo,
65ºC).
\newpage
Una vez alcanzada dicha temperatura T2, en una
tercera etapa III, que se muestra con una línea de puntos y rayas
en la gráfica, dicha primera electroválvula 16 está colocada
nuevamente de forma que también permita la entrada del vapor a
través del conducto 15 y que evite la aspiración de aire a través
de la tubería de aspiración 35.
Esta disposición se mantiene hasta que se
alcanza la temperatura preestablecida T3, tras lo cual, la segunda
válvula 14 se cierra para evitar la introducción de vapor en ambos
conductos y para permitir la retirada de la bebida.
Aunque en la forma de realización preferida, los
conductos del dispositivo de acuerdo con la invención están
conectados directamente al chorro de vapor de una máquina de café
expreso profesional, siguiendo las enseñanzas del documento WO
01/97668, será posible proporcionar un dispositivo que comprenda un
recipiente para el líquido que se va a calentar, en el que dichos
conductos están sujetos a dicho recipiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la conveniencia del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo
cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse posibles
errores u omisiones y la OPE niega cualquier responsabilidad al
respecto.
\bullet WO 0197668 A [0005] [0012] [0042]
\bullet US 6099878 A [0007] [0007]
\bullet FR 2824249 [0007] [0007].
Claims (12)
1. Un dispositivo automático de distribución de
vapor para preparar bebidas calientes y/o con espuma, que
comprende:
- un primer conducto (13) para introducir vapor
en dicha bebida;
- un segundo conducto (15) para introducir aire
en dicha bebida;
- una unidad de control electrónica (51) para
controlar la introducción de vapor y/o aire a través de dichos
primer y segundo conductos, pudiéndose programar dicha unidad de
control para llevar a cabo un ciclo de control predeterminado
dependiendo de la bebida que se desea obtener, estando dichos
primer y segundo conductos provistos de unos medios
electromecánicos para controlar la introducción de vapor y/o aire a
través de dichos conductos, y dichos medios electromecánicos son
accionados por dicha unidad de control electrónica,
caracterizado porque dichos medios
electromecánicos comprenden una electroválvula correspondiente para
cada uno de dichos primer y segundo conductos para controlar la
introducción de vapor y/o aire a través de dichos conductos, y
porque una primera de dichas dos electroválvulas (14, 16) es una
electroválvula de tres vías, estando una primera vía conectada con
dicho segundo conducto (15), una segunda vía conectada con una
tubería de introducción de aire (33) y una tercera vía conectada
con una tubería distribuidora de vapor (31; 37).
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que una segunda de dichas dos electroválvulas (14, 16) es una
electroválvula de tres vías, estando una primera vía conectada con
dicho primer conducto (13), una segunda vía conectada con una
tubería distribuidora de vapor (29) y una tercera vía conectada con
dicha tercera vía de dicha primera electroválvula (16) a través de
una tubería intermedia (31).
3. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que una segunda de dichas dos electroválvulas (14, 16) es una
electroválvula de tres vías, estando una primera vía conectada con
dicho primer conducto (13), una segunda vía conectada con una
tubería distribuidor de vapor (29) y una tercera vía conectada con
una tubería (39) abierta al exterior.
4. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que dicho primer conducto (13) tiene el extremo (13a), adecuado
para sumergirlo en dicha bebida, cerrado y está provisto de un
orificio radial (17) cerca de dicho extremo.
5. Un dispositivo según la reivindicación 4, en
el que el extremo (19), adecuado para sumergirlo en dicha bebida,
de dicho segundo conducto (15) está provisto de una abertura axial
(21) situada de forma que quede enfrente de dicho orificio radial
(17) de dicho primer conducto (13).
6. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que dicha unidad de control electrónica (51) comprende un
microprocesador (55), provisto de un elemento de almacenamiento
(57) dentro del cual se almacenan las instrucciones pertinentes
para un ciclo de apertura y cierre de dichas electroválvulas (14,
16), y dicho microprocesador controla la apertura y el cierre de
dichas electroválvulas basándose en dichas instrucciones.
7. Un dispositivo según la reivindicación 6, en
el que dicho elemento de almacenamiento (57) contiene las
instrucciones pertinentes para llevar a cabo una pluralidad de
ciclos de apertura y cierre de dichas electroválvulas, y en el que
dicha unidad de control electrónica comprende un selector (53) para
seleccionar el ciclo deseado.
8. Un dispositivo según la reivindicación 7, en
el que también se proporciona una sonda electrónica de temperatura
(23), adecuada para sumergirla en dicha bebida, cuya señal
indicadora de la temperatura es procesada por dicho microprocesador
(55) para controlar la apertura y el cierre de dichas
electroválvulas (14, 16).
9. Un dispositivo según la reivindicación 7, en
el que dicho ciclo de apertura y cierre proporciona una primera
etapa (I) en la que se introduce vapor simultáneamente a través de
dichos primer y segundo conductos (13, 15) y se evita la
introducción de aire, una segunda etapa (II) en la que se introduce
vapor a través de dicho primer conducto y se introduce aire a
través de dicho segundo conducto, y una tercera etapa (III) en la
que se introduce vapor simultáneamente a través de ambos dichos
primer y segundo conductos (13, 15) y se evita la introducción de
aire.
10. Un dispositivo según la reivindicación 9, en
el que dichas primera (I), segunda (II) y tercera (III) etapas
tienen una duración preestablecida.
11. Un dispositivo según la reivindicación 8 ó
9, en el que la duración de dichas primera (I), segunda (II) y
tercera (III) etapas depende de la señal de temperatura procedente
de dicha sonda de temperatura (23).
12. Un dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que además comprende un recipiente
(11) adecuado para contener dicha bebida, y dichos primer y segundo
conductos (13, 15) están sujetos a dicho recipiente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000271A ITTO20030271A1 (it) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Dispositivo erogatore automatico di vapore per la preparazione di bevande calde e/o schiumate. |
| ITTO03A0271 | 2003-04-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2311817T3 true ES2311817T3 (es) | 2009-02-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04725765T Expired - Lifetime ES2311817T3 (es) | 2003-04-09 | 2004-04-05 | Dispositivo automatico de adminstracion de vapor para preparar bebidas calientes y/0 con espumas. |
Country Status (10)
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|---|---|
| US (1) | US7487711B2 (es) |
| EP (1) | EP1610658B1 (es) |
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