专利名称：用于咖啡研磨装置的研磨件以及包括该装置的咖啡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及对研磨咖啡豆的装置的改进，该装置特别被设计用于 制作咖啡的机器，该机器可用于家庭用途也可用于专业用途，并且可 用作饮料自动分配器。
背景技术：
在一些用于制作咖啡特别是浓咖啡的机器中设置有研磨装置，该 研磨装置在需要供应饮料时研磨给定量的咖啡豆。研磨装置典型地包 括两个研磨件，每个研磨件具有研磨器，即一种设置有作用表面的元 件，该作用表面设置有适当形状的齿。相对的旋转运动的两个相对的 研磨器的齿将供给到限定在研磨器的两个相对的作用表面之间的空间 中的咖啡豆磨成粉末。在一些情况下，这些元件被定义为"研磨器" 和"反研磨器"，研磨器典型地为可转动的，而反研磨器典型地为固定 的。另一方面，在本说明书的上下文以及所附权利要求书中，术语"研 磨器"在广义上指代具有作用研磨表面的件，而不论其是固定的还是 转动的。
在US-A-5，518，190中描述了被设计用于在这种类型的机器中使用 的咖啡研磨装置的例子。在这个装置中，第一研磨器包括绕其自身轴 线转动的圓锥体，插入到第二研磨器或固定的反研磨器中，该第二研 磨器或固定的反研磨器具有两个具有相反倾角的锥面。
在EP-A-1，065，962中描述了 一种用于研磨咖啡豆的不同的装置， 该装置特别被设计用于制作浓咖啡的机器。在该装置中，存在两个研 磨器， 一个是固定的而另一个是旋转的，该两个研磨器由两个大致碟 状的元件形成，该元件具有有齿的研磨表面，该研磨表面具有大致圆 锥形的设计。
4在US-A-2005/0279219和EP-A-1,493，368中，描述了具有两个研 磨件的研磨装置，每个研磨件均包括上面设有研磨齿的碟形或环形形 状的研磨体(活动研磨器和固定研磨器，或研磨器和反研磨器)。这两 个研磨件被设置为彼此相对，并且呈豆形式的咖啡被供给到所述研磨 件之间的空间中，以被分解并研磨成粉末。
总的来说，无论研磨器由陶瓷制成还是金属材料制成，它们均被 固定到由塑料材料制成的支承件上，该支承件又被强制固定到机器的 固定部分或旋转部件。总的来说，两个研磨器中的一个将被由电机减 速器旋转的支承件携带，而另 一个研磨器通常被可由用户调整以改变 研磨器之间的距离并由此增大或减小研磨产物的颗粒尺寸的支承件携 带。必须特别精确地固定研磨器之间的距离，因为通过冲浸咖啡而获 得的饮料的质量取决于研磨的咖啡的颗粒尺寸。
另一方面，研磨装置的部件的生产和组装必须为简单且不昂贵的 操作。这个要求显然与具有高组装精度的要求相反，研磨器和反研磨 器的相互位置精度取决于该组装精度。
US-A-4,203，558公开了 一种家用谷物碾磨4几，其包括手动旋转的 研磨器和固定研磨器。该固定研磨器具有后腔，其中金属或塑料的插 入物被浇铸在该固定研磨器的腔中。
WO-A-9623437 7>开了 一种咖啡酿造i殳备，其包括支撑研磨刃的 研磨轴。研磨轴通过壳体连接到研磨刃。研磨轴、壳体和研磨刃通过 夹物模塑法制成。该方法使得由金属制成的研磨轴和不锈钢刃由模具 固定，从而使得形成壳体的塑料材料可以围绕刃的中心部分以及轴注 入。
发明内容
根据一个具体方面，本发明的目的是提供一种用于研磨咖啡豆的 装置的研磨件，其将全部或部分地解决上述的问题。
根据一个实施例的另一方面，本发明的目的是提供一种研磨件， 该研磨件可被容易且经济地生产，并可被容易且简单地组装，但是同
5时该研磨件能够获得有限的误差，并且由此获得高组装精度，以保证 研磨出的咖啡的质量较高。
根据另一方面，本发明涉及一种研磨装置，其包括研磨件，该研 磨件容易生产且经济上有利于生产，并且组装简单，并能够具有高的 尺寸精度。
根据再一方面，本发明的目的是提供一种用于生产具有高尺寸精 度的研磨件的经济上有利的方法，该研磨件特别用于研磨咖啡豆。
在一个实施例中，本发明构想了一种研磨件，其包括具有研磨表 面的研磨器，该研磨器与由塑料材料制成的包围该研磨器的支承件形
成单个联合模塑块。实质上，本发明基于通过联合模塑(co-molding) 技术生产由研磨器的主体和塑料支承件构成的单一块的想法，研磨齿 设置在该主体上。研磨器可以由陶瓷材料、金属或任何具有合适强度 并与食料生产相容的材料制成。
为了确保塑料材料和由金属、陶瓷或其它某种材料制成的插入物 之间的有效且安全的锚定，根据本发明的有利的实施例形成研磨器的 主体，研磨器的主体包括多个锚定突出部或者多个底切，举例来说， 该锚定突出部或底切可以通过形成在研磨器中的主体中的孔、凹陷、 或下降部获得。研磨器的主体和由形成支承件的塑料材料制成的块之 间的稳定锚定装置的结构类型也取决于制造研磨器的主体的材料。
在本发明的特别有利的实施例中，研磨器具有大致碟形的具有前 齿的形状。研磨件以使得这些研磨器的研磨表面上的对应的齿彼此相 对的方式设置在研磨装置中。在这种情况下，用于生产包括研磨器和 由塑料制成的支承件的块的联合模塑技术的使用在另 一方面使得在以 下方面能够获得特别的优点，即可以在通过联合模塑生产的步骤中直 接控制和保证研磨器的平面(即，研磨表面的平面)和设置在研磨装 置中的推力轴承之间的平行度。
在一些实施例中，塑料材料除了形成研磨器的支承件之外，还形 成机械传动元件，例如用于调整研磨单元的两个研磨器之间距离的齿， 或接收来自研磨器的马达的运动并驱动研磨件转动的从动轴。
6进行描述，并记载在所附的权利要求中。
根据不同的方面，本发明涉及用于通过联合模塑生产例如磨或反 研磨器的研磨件的方法，该研磨件用于研磨咖啡豆的装置。
图，可以更好地理解本发明。更具体地，在附图中 图1为具有平面研磨器的研磨装置的轴向横截面； 图2为顶部固定的研磨件的轴向横截面； 图3为沿图2中研磨件的III-III的视图； 图4为旋转的底部研磨件的侧视图； 图5为沿图4中V-V的平面图； 图6为沿图5中VI-VI的横截面；
图7为示出了根据本发明的研磨件的制造方法的示意图。
具体实施例方式
如图1所示，整体被标识为1的是研磨装置，其包括根据本发明 制成的研磨件。
概括地说，在示出的例子中，研磨装置1基本上如所描述的 US-A-2005/ 0279219那样制造。这是一种具有碟形平面研磨器的研磨 装置。装置1包括基本上固定在机器的支撑结构(未示出)上的壳体 或座3，其中设置有第一研磨件5，第一研磨件5的结构将参照图2 和3在下文中更详细地描述。研磨件5包括支承件7和由陶瓷或金属 材料制成的碟形的研磨主体或研磨器9。
第二研磨件11也容纳在座3中，第二研磨件11的结构将具体参 照图4、 5和6在下文中更详细地描述。它包括由塑料材料制成的支承 件13和由陶覺或金属材料制成的碟形的研磨主体或研磨器15。
研磨件11通过推力轴承17和径向轴承19支撑在座3中。研磨件11的支承件13具有柄部21,用于轴承19的内环的座设置在该柄部 21上，该柄部21是中空的，以使心轴23能够穿过，螺旋推运器25 固定在该柄部21上，该螺旋推运器向上突出进入两个研磨器9和15 之间的空的空间，并位于送料斗(未示出)内，咖啡以豆的形式被存 储在该送料斗中，该豆被逐步供给到研磨件3和11,以被磨成粉末。 柄部21具有外部花键，该花键具体可从图4中看到并在图中被标识为 21A，该花键形成了柄部21和齿轮25之间的花鍵连接的一部分，其 通过与该齿轮25的齿相啮合的螺杆(未示出)接收它的来自电动马达 27的运动。
在柄部21和与其共轴的心轴23之间提供有扭转连接，举例来说， 该扭转连接可通过花键的轮廓面、通过非圆横截面的心轴23以及柄部 21的轴向孔(或其一部分)、或其它适合方式来获得。
此外在图1中^皮整体标识为29的是咖啡粉末向浸泡单元的排放， 该浸泡单元的类型本质上是已知的，并且没有示出。
现在将参考图2和3详细描述顶部研磨件5。所述顶部研磨件5 具有凸缘31,凸缘31上设置有与用于调节研磨件5和ll之间距离的 装置的小齿轮相啮合的齿33。调整通过对研磨件5施加绕其轴线A-A 的转动以公知的方式实现。设置在研磨件5的由塑料材料制成的支承 件7上的是螺紋35,该螺紋35接合在形成在座3中的对应的螺紋37 中，使得研磨件5绕其自身轴线的小角度的转动会引起其沿轴线A-A 的位移，以致使研磨件5和11的研磨器9和15的相互接近或离开。
应当注意，特别是在图2中，研磨器9被包入形成支承件7的塑 料材料块中，该研磨器9优选由烧结陶瓷材料制成，但也可由金属制 成，并且在该研磨器9的前表面(在图3中可见)设置有用于研磨的 齿9A。研磨器9具有基本圆柱形的侧表面9B，该侧表面9B被形成支 承件7的塑料材料包围，并且沿所述圆柱形侧表面9B形成有形成底 切的突出部9C，在联合模塑步骤中使塑料材料7围绕突出部9C凝固。 形成支承件7的塑料材料不仅紧密粘附到表面9B和形成底切的突出 部9C，而且还紧密粘附到研磨器9的主体的后表面9D。除了形成有齿9A的前表面之外，研磨器9的主体的内部圆柱表面9E也保持自由， 从而限定用于咖啡豆进入的通道。
由塑料材料制成的支承件7和研磨器9的主体之间的连接通过插 入研磨器9的主体的联合模塑来获得，研磨器9的主体先在模具内形 成(例如，通过烧结陶瓷材料、通过从金属块开始的排屑加工或者以 其他某种适合的方式)，图7中非常简要地示出了模具，该模具^皮标记 为S。模具随后被封闭，以限定将要被填充形成支承件7的熔化的塑 料材料的空间。
在联合模塑步骤期间，可适当保护形成有研磨齿9A的作用表面 以及可能的研磨器9的主体的内圆柱表面9E。
通过在研磨器9的主体上联合模塑由塑料材料制成的支承件7， 在两个部件之间获得了稳固并且长久紧密的连接，而无需像当前已知 类型的研磨器中出现的那样对它们进行组装，这种组装需要手工将研 磨器9组装到塑料支承件上。应当注意的是，在传统系统中研磨器9 在支承件7上的组装通过手工进行，而将在模具先形成的研磨器9插 入可简单地自动实现，其中用于形成支承件7的塑料材将被注入到该 模具中，使得由于节省了用于组装研磨装置1的工作而获得了实质上 的经济效果。
此外，联合模塑保证了高的尺寸精度并且特别保证了关于研磨平 面(理解为与研磨主体9的作用表面9A相切的平面)的位置和支承 件的其它部件(具体来说，螺紋35)的减小的公差，这些其他部件限 定了研磨件5在座3中的位置，该研磨件5安装在该座3中。所有这 些产生了高的研磨质量。
由于形成研磨器9的材料的类型和研磨器9的相对厚的横截面， 研磨器9具有高的强度。研磨器9的刚性主体和塑料材料制成的支承 件7之间的通过联合模塑的连接保证了由塑料材料制成的支承件7的 高的形状稳定性，由于两个部件9和7之间的紧密连接而获得了该高 的形状稳定性，而这不能通过在传统研磨件的研磨器和支承件之间的 传统一几械连接来保证。在通过联合模塑制造底部研磨件11时可以发现与上面提到的优
点相同的优点，下面将参照图4-6更详细地描述该底部研磨件的结 构。
与前面提到的一样，底部研磨件11包括由塑料材料制成的支承件 13，研磨器15的主体通过联合模塑被包入支承件13中，研磨器15 的配备有研磨齿的作用表面被标记为15A。表面15A与顶部研磨器9 的表面9A相对。同样，研磨器15具有被标记为15B的基本圆柱形的 侧表面，沿着该侧表面的展开(development)形成有底切1SC，使得 形成支承件13的塑料材料包围并紧密围绕圆柱形的表面15B的至少 一部分，从而围绕底切15C配合，以获得研磨器15的主体和支承件 13之间的稳固且长久的相互锚定。最后，研磨器15的主体的后表面 被标记为15D,形成支承件13的塑料材料也与其紧密接合。
同样，柄部21在联合模塑步骤中利用与形成围绕研磨主体15的 支承件13的碟形部分的塑料材料相同的材料形成。在图6中还详细示 出了通孔21B,心轴23通过该通孔21B插入并穿过。被标记为21C 的是座，例如为形状为六边形，心轴23的具有对应形状的部分接合到 其中，以形成支承件13和心轴自身之间的扭矩连接。
通过联合模塑技术制造底部研磨件11能够获得与上面参照顶部 研磨件5所指出的优点相类似的优点。此外，在这种情况下，在对应 于研磨件11被放置在推力轴承17上的位置上，关于研磨平面(理解 为与表面15A相切的平面)和支承件13的后平面表面13A (图6)之 间的平行度，还可以在尺寸精度方面获得进一步的优点。
底部研磨件11的联合模塑过程与前面概要描述的顶部研磨件5 的过程类似研磨器15的主体被插入到模具中，如果需要的话先保护 表面15A,之后封闭模具，然后注入熔化的塑料材料，该塑料材料通 过硬化形成紧密包围研磨器15的主体的表面的支承件13。
应当理解，附图示出的只是一个例子，仅仅作为本发明的实际实 施例，另一方面，在不脱离作为本发明的基础的思想范围的前提下， 本发明在形式和结构上可以改变。所附权利要求中可能出现的附图标记仅仅是出于方便参照说明书和附图来阅读该权利要求的目的，而并 非用于限制由权利要求呈现的保护范围。
权利要求
1. 一种用于咖啡研磨装置的研磨件，包括具有研磨表面的研磨器，该研磨器与由塑料材料制成的支承件形成单一的联合模塑的块，其中，所述研磨器在侧向被形成所述支承件的所述塑料材料包围。
2. 根据权利要求1所述的研磨件，其中，所述研磨器在侧向并在 与所述研磨表面相反的面上涂覆有形成所述支承件的所述塑料材料。
3. 根据权利要求1或2所述的研磨件，其中，所述研磨器和所述 塑料材料通过形状配合紧密相连。
4. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的研磨件，其特征在于， 所述研磨器由陶瓷材料制成。
5. 根据权利要求1-4中的一项或多项所述的研磨件，其特征在 于，所述研磨器由金属制成。
6. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的研磨件，其特征在于， 所述研磨器具有多个嵌入到所述支承件的所述塑料材料中的锚定突出 部。
7. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的研磨件，其特征在于， 所述研磨器包括锚定底切，形成所述支承件的所述塑料材料紧密粘附 到该锚定底切。
8. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的研磨件，其特征在于， 所述研磨器呈碟形形状。
9. 根据权利要求8所述的研磨件，其中，所述研磨器具有前齿。
10. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的研磨件，其中，形 成所述支承件的所述塑料材料还形成机械传动件。
11. 根据权利要求IO所述的研磨件，其中，所述机械传动件为齿 轮齿。
12. 根据权利要求11所述的研磨件，其中，所述齿轮齿形成在一 凸缘上，并与所述研磨器大致同轴。
13. 根据权利要求10所述的研磨件，其中，所述机械传动件为用于驱动该研磨件转动的轴。
14. 根据权利要求13所述的研磨件，其中，所述轴与所述研磨器 同轴，并从与该研磨表面相反的后表面延伸。
15. —种用于研磨咖啡豆的研磨装置，包括至少一个根据前述权 利要求中的 一项或多项所述的研磨件。
16. 根据权利要求15所述的装置，包括彼此配合的根据权利要求 1-14中的一项或多项所述的两个研磨件。
17. —种咖啡机，包括用于研磨咖啡豆的装置，该装置包括彼此 配合的两个研磨件，其特征在于，至少一个所述研磨件是根据权利要 求1- 14中的一项或多项所述的研磨件。
18. 根据权利要求17的咖啡机，其特征在于，所述研磨件中的每 一个都是根据权利要求1 - 14中的一项或多项制造的。
19. 一种用于生产用于研磨装置的研磨件的方法，包括以下步骤- 将研磨器定位在模具中；- 在所述研磨器上联合模塑由塑料材料制成的支承件，该塑料 材料与所述研磨器形成单一体，并且侧向包围所述研磨器，以在所述 研磨器和所述支承件之间形成紧密连接。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中，通过联合模塑利用形成 所述支承件的塑料材料形成机械传动件。
全文摘要
用于研磨咖啡的装置的研磨件，其包括具有研磨表面的研磨器(9)，该研磨器与由塑料材料制成的支承件(7)形成单一的联合模塑块。
文档编号A47J31/42GK101534686SQ200780042333
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月7日 优先权日2006年11月14日
发明者G·雷莫 申请人:塞可Ipr有限公司