專利名稱：控制咖啡機研磨器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制咖啡機研磨器的方法。
背景技術(shù)：
在制備飲料時裝入浸泡腔的咖啡粉的顆粒尺寸，是決定最后結(jié)果的最重要的變量之一。 實際上，咖啡粉的顆粒尺寸極大地影響滲濾的液壓條件，從而決定滲濾水的壓降， 進(jìn)而決定由泵提供的流速以及蒸煮容器的熱狀態(tài)。 精細(xì)研磨導(dǎo)致對咖啡粉所含物質(zhì)的增加提取，因而制成更濃烈而厚重并且產(chǎn)生大 量泡沫的飲料，相反，粗研磨更適合制備較低程度的提取并具有較少泡沫的咖啡。
目前，顆粒尺寸一般通過純機械方式調(diào)節(jié)，并且通過使用者手動設(shè)置環(huán)形螺母以 調(diào)節(jié)磨輪之間的間隙來決定。 —方面取決于所使用咖啡的種類(具體為咖啡的原料、牌子、烘烤和含水量)的許 多參數(shù)變量，另一方面取決于研磨器(具體為研磨系統(tǒng)、試驗操作末端的機械設(shè)置、磨輪的 磨損和放入的咖啡量)的許多參數(shù)變量，使得難以根據(jù)使用者口味進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明將要解決的技術(shù)任務(wù)是提供一種能夠消除現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷的咖 啡機和控制所述咖啡機的研磨器的方法。 在所述技術(shù)任務(wù)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的目的是提供一種控制咖啡機研磨器的方法， 該方法能夠自動地調(diào)節(jié)磨輪之間的間隙進(jìn)而調(diào)節(jié)顆粒尺寸，從而獲得具有使用者所需口味 的飲料。 本發(fā)明的另一個而非最終目的是提供一種簡單而有效的控制咖啡機研磨器的方 法。 通過提供權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)以
及所述這些和其他目的。 在下面的權(quán)利要求書中進(jìn)一步限定本發(fā)明的其他特征。


從在附圖中以指示性而非限制性方式示出的、根據(jù)研究的控制咖啡機研磨器的方 法的優(yōu)選而非排他性的實施例的描述中，將更清楚本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，附圖中
圖1示出了由根據(jù)本發(fā)明的方法控制的咖啡研磨機的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，自動咖啡機研磨器在整體上由附圖標(biāo)記1表示。 研磨機1包括內(nèi)磨輪2和外磨輪4，內(nèi)磨輪和外磨輪相對于軸6共軸并且限定了間隙5，間隙5決定了在其中進(jìn)行研磨的顆粒的尺寸。 內(nèi)磨輪2可以通過第一馬達(dá)3圍繞軸6旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，同時間隙5的調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9 與外磨輪4操作接合，使后者(外磨輪4)與軸6平行地平移，以便能夠更改間隙5自身的寬度。 具體地說，從外磨輪4的支撐杯20的外圍徑向突出來齒7與沿著調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9 的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的凸輪輪廓8接合，其中調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9又具有外齒15，外齒與由第二馬達(dá) 11的軸所承載的齒輪10嚙合，從而可以圍繞軸6被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。 磨輪之一 (具體為內(nèi)磨輪2)還配備有離合器(未示出)，當(dāng)磨輪之間產(chǎn)生滾動摩
擦力矩并阻塞了磨輪之間的相對旋轉(zhuǎn)時，離合器用于使內(nèi)磨輪與馬達(dá)3分開。 磨輪之間的相對旋轉(zhuǎn)的阻塞是由小石子、椰皮以及待研磨咖啡中的其他雜物引起。 研磨器1的控制包括以下步驟測量與滲濾過程有關(guān)的物理量；以及至少為接下 來的滲濾而改變研磨咖啡顆粒的尺寸，以便補償物理量的實際值與基準(zhǔn)值之間的可以檢測 的偏差。 所述物理量優(yōu)選為滲濾速度、滲濾時間或滲濾回路中的液壓。 物理量的基準(zhǔn)值可以為儲存在咖啡機控制單元中的固定的、不可變的參數(shù)，或者 可以由使用者通過與咖啡機控制單元連接的專用控制器(例如優(yōu)選位于咖啡機面板上的 旋鈕或按鍵等)自由設(shè)定。 為了進(jìn)行上述方法，咖啡機在其液壓回路中具有測量裝置，該測量裝置用于測量
有關(guān)滲濾過程的物理量并與儲存有滲濾速度調(diào)節(jié)算法的咖啡機控制單元連接。 如果物理為滲濾速度，則測量裝置包括流速計；如果物理量為滲濾時間，則測量裝
置包括計時器；如果物理量為液壓，則測量裝置包括壓力傳感器。 所述算法通過第二馬達(dá)11 (優(yōu)選為電動機)的驅(qū)動來控制調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9。
在基準(zhǔn)滲濾速度不是使用者可修改的參數(shù)的情況下，使用者只需要通過咖啡機做 出制作飲料的指令，并且應(yīng)當(dāng)可以改變咖啡粉的數(shù)量、制作咖啡的劑量或者變換口味。
相反，在基準(zhǔn)滲濾速度是使用者可修改的參數(shù)的情況下，使用者同樣可以通過專 用控制器選擇所需要咖啡的主體。 所述的使用者選擇相當(dāng)于從儲存在控制單元中的基準(zhǔn)滲濾速度值中選擇一個作 為對比項，而計算算法會考慮該基準(zhǔn)滲濾速度值。 如果使用者改變設(shè)置(咖啡粉的數(shù)量和/或如果可能的話改變咖啡主體)，則控 制單元指示通過驅(qū)動調(diào)節(jié)環(huán)形螺母執(zhí)行磨輪之間間隙的初步粗調(diào)節(jié)，以完成預(yù)先設(shè)定、由 實驗確定的修正(例如，當(dāng)咖啡粉的數(shù)量增加時，根據(jù)預(yù)定的加寬參數(shù)改變磨輪之間的間 隙)。 研磨器進(jìn)行研磨，然后開始滲濾。 僅作為例子來說，假設(shè)物理量為滲濾速度。 控制單元測量實際滲濾速度。 例如，系統(tǒng)以預(yù)定時間間隔測量在供應(yīng)過程中由流速計讀取的脈沖數(shù)，然后計算 出其平均值。 算法將測量的實際滲濾速度與基準(zhǔn)滲濾速度進(jìn)行比較。
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如果測量的實際滲濾速度與基準(zhǔn)滲濾速度不同，則算法指示調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9旋 轉(zhuǎn)，以根據(jù)情況增大或減小磨輪2與磨輪4之間的間隙5，然后再增大或減小咖啡粉的顆粒 尺寸。 具體地說，算法指示第二馬達(dá)11發(fā)射驅(qū)動脈沖。使調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9的旋轉(zhuǎn)與第二 馬達(dá)ll的驅(qū)動時間相關(guān)聯(lián)。 如果測量的實際滲濾速度正確，也就是說，如果在一定容差范圍內(nèi)在測量的實際
滲濾速度與基準(zhǔn)滲濾速度之間不存在偏差，則算法不進(jìn)行研磨參數(shù)的修正。 優(yōu)選的是，在開始接下來的研磨時旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9，使得調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的運動
機構(gòu)不受力。 因為磨輪2與磨輪4之間的當(dāng)前相對位置(即間隙5的寬度)不是算法的輸入數(shù) 據(jù)，所以系統(tǒng)在隨后的研磨中以較小的連續(xù)旋轉(zhuǎn)步級旋轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9，直到測量的 實際滲濾速度與基準(zhǔn)滲濾速度相匹配為止。如果需要，可以在存儲器中保留測量的實際滲 濾速度的至少最后兩個值，以使調(diào)節(jié)機構(gòu)更精確。 作為選擇，控制系統(tǒng)可以具有檢測磨輪2與磨輪4之間的當(dāng)前相對位置(即間隙 5的當(dāng)前寬度)的裝置，并且將最后的讀數(shù)作為算法的輸入數(shù)據(jù)，以便在驅(qū)動調(diào)節(jié)環(huán)形螺母 9自身時提高精確度。 在通過讀取調(diào)節(jié)環(huán)形螺母9的當(dāng)前角度位置來進(jìn)行磨輪2與磨輪4之間的當(dāng)前相 對位置的檢測的特殊情況下，適合使用具有閉路控制的位置編碼器，或者也適合使用具有 開路控制的步進(jìn)馬達(dá)。 可以通過不同的方式，例如通過激光系統(tǒng)、應(yīng)變儀、電容傳感器、電位計等實現(xiàn)磨 輪2與磨輪4之間的當(dāng)前相對位置的檢測。 在控制系統(tǒng)能夠讀取磨輪2與磨輪4之間的當(dāng)前相對位置的情況下，具有調(diào)節(jié)精
度高、調(diào)節(jié)速度更快的優(yōu)點，這是因為在接近所需的正確方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)。 應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)磨輪之間產(chǎn)生滾動摩擦力矩并阻塞了磨輪的相對旋轉(zhuǎn)，從而離合器
使磨輪2與馬達(dá)3分離時，有利的是自動產(chǎn)生驅(qū)動信號，并啟動調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的驅(qū)動裝置以
加寬磨輪之間的間隙，從而消除阻塞源。 本發(fā)明所構(gòu)思的控制咖啡機研磨器的方法容易具有多種修改形式和變形形式，所 有的修改形式和變形形式都將落入本發(fā)明的概念的范圍之內(nèi)；此外，所有的零件都可以用 技術(shù)上等同的元件替換。 實際上，可以根據(jù)具體要求和工藝水平選擇所使用的材料以及尺寸。
權(quán)利要求
控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟測量與滲濾過程有關(guān)的物理量的實際值；以及至少為接下來的滲濾而改變研磨咖啡顆粒的尺寸，以便補償所述物理量的實際值與基準(zhǔn)值之間的可以檢測的偏差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量為滲濾速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量為滲濾時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量為滲濾液壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)滲濾速度為使用者不能設(shè)置的固定操作參數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)滲濾速度能夠被使用者設(shè)置。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 通過算法補償所述偏差，所述算法基于檢測的偏差，自動指示間隙調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的有關(guān)旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)所述研磨器的磨輪之間的間隙。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 在進(jìn)行至少隨后的研磨以進(jìn)行至少隨后的滲濾的開始階段時，進(jìn)行所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的旋轉(zhuǎn)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的旋轉(zhuǎn)被分成以幾個連續(xù)研磨進(jìn)行的一系列較小旋轉(zhuǎn)步級。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 讀取所述研磨器的磨輪之間的當(dāng)前相對位置，并且將讀數(shù)作為所述算法的輸入數(shù)據(jù)，以便提高所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的旋轉(zhuǎn)精確度。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 所述算法指示所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的旋轉(zhuǎn)，而不使用所述研磨器的磨輪之間的當(dāng)前相對位置的讀數(shù)作為輸入數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 通過改變所述基準(zhǔn)滲濾速度的值和/或咖啡粉的數(shù)量的設(shè)置，自動進(jìn)行所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的旋轉(zhuǎn)。
13. —種咖啡機，其特征在于，所述咖啡機包括研磨器，所述研磨器具有用于驅(qū)動所述研磨器的磨輪間隙調(diào)節(jié)環(huán)形螺 母并且由算法驅(qū)動的裝置，所述算法將通過適當(dāng)測量裝置測量的、與滲濾過程有關(guān)的物理 量的實際值與所述物理量的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且至少為接下來的滲濾而改變研磨咖啡顆 粒的尺寸，以便補償所述物理量的實際值與基準(zhǔn)值之間的可以檢測的偏差。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的咖啡機，其特征在于， 所述測量裝置包括設(shè)置在所述咖啡機的液壓回路中流速計。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的咖啡機，其特征在于， 所述測量裝置包括設(shè)置在所述咖啡機的液壓回路中的壓力傳感器。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的咖啡機，其特征在于， 所述測量裝置包括計算滲濾時間的計時器。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的咖啡機，其特征在于， 所述咖啡堿具有用于檢測所述研磨器的磨輪之間的間隙并且與所述咖啡機的控制單 元相連的裝置，以便提高所述算法進(jìn)行的控制的精確度。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的咖啡機，其特征在于， 所述檢測裝置包括電位計、位置編碼器或應(yīng)變儀。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的控制咖啡機研磨器的方法，其特征在于， 當(dāng)磨輪之間產(chǎn)生滾動摩擦力矩并阻塞了磨輪的相對旋轉(zhuǎn)時，自動產(chǎn)生驅(qū)動信號，并啟動所述調(diào)節(jié)環(huán)形螺母的驅(qū)動裝置以加寬磨輪之間的間隙，從而消除阻塞源。
20. 如前文所述并且所主張的控制咖啡機研磨器的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制咖啡機研磨器的方法，所述方法包括以下步驟測量與滲濾過程有關(guān)的物理量的實際值；以及至少為接下來的滲濾而改變研磨咖啡顆粒的尺寸，以便補償所述物理量的實際值與基準(zhǔn)值之間的可以檢測的偏差。
文檔編號A47J31/42GK101778586SQ200880103693
公開日2010年7月14日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者G·德龍 申請人:德龍集團(tuán)