专利名称：控制咖啡机研磨器的方法
技术领域：
本发明涉及控制咖啡机研磨器的方法。
背景技术：
在制备饮料时装入浸泡腔的咖啡粉的颗粒尺寸，是决定最后结果的最重要的变量之一。 实际上，咖啡粉的颗粒尺寸极大地影响渗滤的液压条件，从而决定渗滤水的压降， 进而决定由泵提供的流速以及蒸煮容器的热状态。 精细研磨导致对咖啡粉所含物质的增加提取，因而制成更浓烈而厚重并且产生大 量泡沫的饮料，相反，粗研磨更适合制备较低程度的提取并具有较少泡沫的咖啡。
目前，颗粒尺寸一般通过纯机械方式调节，并且通过使用者手动设置环形螺母以 调节磨轮之间的间隙来决定。 —方面取决于所使用咖啡的种类(具体为咖啡的原料、牌子、烘烤和含水量)的许 多参数变量，另一方面取决于研磨器(具体为研磨系统、试验操作末端的机械设置、磨轮的 磨损和放入的咖啡量)的许多参数变量，使得难以根据使用者口味进行适当调节。
发明内容
因此，本发明将要解决的技术任务是提供一种能够消除现有技术的技术缺陷的咖 啡机和控制所述咖啡机的研磨器的方法。 在所述技术任务的范围内，本发明的目的是提供一种控制咖啡机研磨器的方法， 该方法能够自动地调节磨轮之间的间隙进而调节颗粒尺寸，从而获得具有使用者所需口味 的饮料。 本发明的另一个而非最终目的是提供一种简单而有效的控制咖啡机研磨器的方 法。 通过提供权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，实现本发明的技术任务以
及所述这些和其他目的。 在下面的权利要求书中进一步限定本发明的其他特征。
从在附图中以指示性而非限制性方式示出的、根据研究的控制咖啡机研磨器的方 法的优选而非排他性的实施例的描述中，将更清楚本发明的其他特征和优点，附图中
图1示出了由根据本发明的方法控制的咖啡研磨机的示意图。
具体实施例方式
参照附图，自动咖啡机研磨器在整体上由附图标记1表示。 研磨机1包括内磨轮2和外磨轮4，内磨轮和外磨轮相对于轴6共轴并且限定了间隙5，间隙5决定了在其中进行研磨的颗粒的尺寸。 内磨轮2可以通过第一马达3围绕轴6旋转驱动，同时间隙5的调节环形螺母9 与外磨轮4操作接合，使后者(外磨轮4)与轴6平行地平移，以便能够更改间隙5自身的宽度。 具体地说，从外磨轮4的支撑杯20的外围径向突出来齿7与沿着调节环形螺母9 的内侧壁设置的凸轮轮廓8接合，其中调节环形螺母9又具有外齿15，外齿与由第二马达 11的轴所承载的齿轮10啮合，从而可以围绕轴6被旋转驱动。 磨轮之一 (具体为内磨轮2)还配备有离合器(未示出)，当磨轮之间产生滚动摩
擦力矩并阻塞了磨轮之间的相对旋转时，离合器用于使内磨轮与马达3分开。 磨轮之间的相对旋转的阻塞是由小石子、椰皮以及待研磨咖啡中的其他杂物引起。 研磨器1的控制包括以下步骤测量与渗滤过程有关的物理量；以及至少为接下 来的渗滤而改变研磨咖啡颗粒的尺寸，以便补偿物理量的实际值与基准值之间的可以检测 的偏差。 所述物理量优选为渗滤速度、渗滤时间或渗滤回路中的液压。 物理量的基准值可以为储存在咖啡机控制单元中的固定的、不可变的参数，或者 可以由使用者通过与咖啡机控制单元连接的专用控制器(例如优选位于咖啡机面板上的 旋钮或按键等)自由设定。 为了进行上述方法，咖啡机在其液压回路中具有测量装置，该测量装置用于测量
有关渗滤过程的物理量并与储存有渗滤速度调节算法的咖啡机控制单元连接。 如果物理为渗滤速度，则测量装置包括流速计；如果物理量为渗滤时间，则测量装
置包括计时器；如果物理量为液压，则测量装置包括压力传感器。 所述算法通过第二马达11 (优选为电动机)的驱动来控制调节环形螺母9。
在基准渗滤速度不是使用者可修改的参数的情况下，使用者只需要通过咖啡机做 出制作饮料的指令，并且应当可以改变咖啡粉的数量、制作咖啡的剂量或者变换口味。
相反，在基准渗滤速度是使用者可修改的参数的情况下，使用者同样可以通过专 用控制器选择所需要咖啡的主体。 所述的使用者选择相当于从储存在控制单元中的基准渗滤速度值中选择一个作 为对比项，而计算算法会考虑该基准渗滤速度值。 如果使用者改变设置(咖啡粉的数量和/或如果可能的话改变咖啡主体)，则控 制单元指示通过驱动调节环形螺母执行磨轮之间间隙的初步粗调节，以完成预先设定、由 实验确定的修正(例如，当咖啡粉的数量增加时，根据预定的加宽参数改变磨轮之间的间 隙)。 研磨器进行研磨，然后开始渗滤。 仅作为例子来说，假设物理量为渗滤速度。 控制单元测量实际渗滤速度。 例如，系统以预定时间间隔测量在供应过程中由流速计读取的脉冲数，然后计算 出其平均值。 算法将测量的实际渗滤速度与基准渗滤速度进行比较。
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如果测量的实际渗滤速度与基准渗滤速度不同，则算法指示调节环形螺母9旋 转，以根据情况增大或减小磨轮2与磨轮4之间的间隙5，然后再增大或减小咖啡粉的颗粒 尺寸。 具体地说，算法指示第二马达11发射驱动脉冲。使调节环形螺母9的旋转与第二 马达ll的驱动时间相关联。 如果测量的实际渗滤速度正确，也就是说，如果在一定容差范围内在测量的实际
渗滤速度与基准渗滤速度之间不存在偏差，则算法不进行研磨参数的修正。 优选的是，在开始接下来的研磨时旋转调节环形螺母9，使得调节环形螺母的运动
机构不受力。 因为磨轮2与磨轮4之间的当前相对位置(即间隙5的宽度)不是算法的输入数 据，所以系统在随后的研磨中以较小的连续旋转步级旋转驱动调节环形螺母9，直到测量的 实际渗滤速度与基准渗滤速度相匹配为止。如果需要，可以在存储器中保留测量的实际渗 滤速度的至少最后两个值，以使调节机构更精确。 作为选择，控制系统可以具有检测磨轮2与磨轮4之间的当前相对位置(即间隙 5的当前宽度)的装置，并且将最后的读数作为算法的输入数据，以便在驱动调节环形螺母 9自身时提高精确度。 在通过读取调节环形螺母9的当前角度位置来进行磨轮2与磨轮4之间的当前相 对位置的检测的特殊情况下，适合使用具有闭路控制的位置编码器，或者也适合使用具有 开路控制的步进马达。 可以通过不同的方式，例如通过激光系统、应变仪、电容传感器、电位计等实现磨 轮2与磨轮4之间的当前相对位置的检测。 在控制系统能够读取磨轮2与磨轮4之间的当前相对位置的情况下，具有调节精
度高、调节速度更快的优点，这是因为在接近所需的正确方向上进行调节。 应当注意，当磨轮之间产生滚动摩擦力矩并阻塞了磨轮的相对旋转，从而离合器
使磨轮2与马达3分离时，有利的是自动产生驱动信号，并启动调节环形螺母的驱动装置以
加宽磨轮之间的间隙，从而消除阻塞源。 本发明所构思的控制咖啡机研磨器的方法容易具有多种修改形式和变形形式，所 有的修改形式和变形形式都将落入本发明的概念的范围之内；此外，所有的零件都可以用 技术上等同的元件替换。 实际上，可以根据具体要求和工艺水平选择所使用的材料以及尺寸。
权利要求
控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤测量与渗滤过程有关的物理量的实际值；以及至少为接下来的渗滤而改变研磨咖啡颗粒的尺寸，以便补偿所述物理量的实际值与基准值之间的可以检测的偏差。
2. 根据权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量为渗滤速度。
3. 根据权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量为渗滤时间。
4. 根据权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述物理量为渗滤液压。
5. 根据权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述基准渗滤速度为使用者不能设置的固定操作参数。
6. 根据权利要求1所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述基准渗滤速度能够被使用者设置。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 通过算法补偿所述偏差，所述算法基于检测的偏差，自动指示间隙调节环形螺母的有关旋转，以调节所述研磨器的磨轮之间的间隙。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 在进行至少随后的研磨以进行至少随后的渗滤的开始阶段时，进行所述调节环形螺母的旋转。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述调节环形螺母的旋转被分成以几个连续研磨进行的一系列较小旋转步级。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 读取所述研磨器的磨轮之间的当前相对位置，并且将读数作为所述算法的输入数据，以便提高所述调节环形螺母的旋转精确度。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 所述算法指示所述调节环形螺母的旋转，而不使用所述研磨器的磨轮之间的当前相对位置的读数作为输入数据。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 通过改变所述基准渗滤速度的值和/或咖啡粉的数量的设置，自动进行所述调节环形螺母的旋转。
13. —种咖啡机，其特征在于，所述咖啡机包括研磨器，所述研磨器具有用于驱动所述研磨器的磨轮间隙调节环形螺 母并且由算法驱动的装置，所述算法将通过适当测量装置测量的、与渗滤过程有关的物理 量的实际值与所述物理量的基准值进行比较，并且至少为接下来的渗滤而改变研磨咖啡颗 粒的尺寸，以便补偿所述物理量的实际值与基准值之间的可以检测的偏差。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机，其特征在于， 所述测量装置包括设置在所述咖啡机的液压回路中流速计。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机，其特征在于， 所述测量装置包括设置在所述咖啡机的液压回路中的压力传感器。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机，其特征在于， 所述测量装置包括计算渗滤时间的计时器。
17. 根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机，其特征在于， 所述咖啡碱具有用于检测所述研磨器的磨轮之间的间隙并且与所述咖啡机的控制单 元相连的装置，以便提高所述算法进行的控制的精确度。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机，其特征在于， 所述检测装置包括电位计、位置编码器或应变仪。
19. 根据前述权利要求中任一项所述的控制咖啡机研磨器的方法，其特征在于， 当磨轮之间产生滚动摩擦力矩并阻塞了磨轮的相对旋转时，自动产生驱动信号，并启动所述调节环形螺母的驱动装置以加宽磨轮之间的间隙，从而消除阻塞源。
20. 如前文所述并且所主张的控制咖啡机研磨器的方法。
全文摘要
本发明涉及控制咖啡机研磨器的方法，所述方法包括以下步骤测量与渗滤过程有关的物理量的实际值；以及至少为接下来的渗滤而改变研磨咖啡颗粒的尺寸，以便补偿所述物理量的实际值与基准值之间的可以检测的偏差。
文档编号A47J31/42GK101778586SQ200880103693
公开日2010年7月14日 申请日期2008年7月2日 优先权日2007年7月18日
发明者G·德龙 申请人:德龙集团