用于研磨机的自动射出调节的制作方法

用于研磨机的自动射出调节的制作方法
【专利摘要】本发明公开的是一种系统、方法和设备，用于可控制地研磨用在意式浓咖啡意式咖啡机中的咖啡豆。本发明包括用于可控制地调节研磨机的系统、方法设备，以保持对于由意式浓咖啡意式咖啡机生产的意式浓咖啡的所需公差。该系统、方法和设备包括监控几个与意式浓咖啡关联的参数中的至少一个，以监控是否意式浓咖啡在所需的一个公差或者一组公差之内被冲泡。该系统、方法和设备向自动可调节研磨机提供反馈，以增加或者减少研磨时间中的至少一种，由此生产或多或少的研磨咖啡。
【专利说明】用于研磨机的自动射出调节

【背景技术】
[0001] 本发明公开了一种系统、方法和设备，用于可控制地研磨用在意式咖啡机上的咖 啡豆。本发明包括系统、方法和设备，用于可控制地调节研磨器，以保持由意式咖啡机生产 的意式浓咖啡的所需的公差。该系统、方法和设备包括：监控与几个意式浓咖啡关联的参数 中的至少一个，以监控是否意式浓咖啡是在所需的一个公差或者一组公差内被冲泡。该系 统、方法和设备向自动可调节研磨机提供了反馈，用于下面中的至少一个：增加或者减少研 磨时间以产生或多或少的研磨咖啡；和通过对研磨机进行调整来增加或减少由研磨机研磨 的微粒的尺寸，以产生更粗糙或者更精细的微粒。该系统、方法和设备可用在意式咖啡机开 动时，以通过使用一个或者多个冲泡循环、或者比较结果和一些预定的历史数据、或者通过 以上两种方式来校准意式咖啡机。另外，本发明可以"运行"方式被使用，以贯穿意式咖啡 机的操作并不仅作为校准工具来连续地或者周期性地监控意式浓咖啡参数。
[0002] 为了制备意式浓咖啡饮料，频繁地使用各种意式咖啡机和研磨机。意式浓咖啡每 天以逐渐增加量的意式浓咖啡在世界各地被广泛地消耗。意式浓咖啡饮品可以作为原样的 意式浓咖啡被制备，或者意式浓咖啡可用作与奶或者其它成分结合的成分，以制备例如为 卡布奇诺和拿铁的饮品。
[0003] 需要生产能一致地且可靠地被调制到所需的一组参数的意式浓咖啡。在这方面， 需要生产这样的意式浓咖啡，其具有恒定的温度、浓度、风味、香气以及其它的可感知的参 数。能调节和设置大量参数一致的意式浓咖啡饮料。在这方面，水能被过滤并被加热到指 定的温度。在冲泡过程中，在保持相对严格的公差方面，许多的水系统已经是成功的。该机 器能够构造成用于精确的并且可靠可重复的设置，以使得与该机器结合的水贯穿重复的冲 泡循环都会一致。当然，在机器开动时或者贯穿冲泡过程中周期性地需要校准。
[0004] 在生产意式浓咖啡过程中主要变量之一是用于生产饮料的咖啡豆。生长在各种地 区和状态下并且被烘烤到不同水平的各种咖啡豆都可能被生产。这样，可能在饮料中可能 有各种产物出现。本发明的焦点在于在研磨机和意式咖啡机中使用的特定类型的豆中保持 一致性，以使得元素的结合被保持一致。换句话说，即使在咖啡豆中存在很大程度的可变 性，本发明目的是提供一种系统、方法和设备，其也能使得装备自动地被调节到保持在预定 的公差水平，从而，至少与豆和豆的研磨关联的机械方面能保持一致。
[0005] 该背景信息提供了 申请人:认为可能与本发明相关的一些信息。不是为了限制，这 些供述也不应该被推断或者解释为任何的前述信息构成了与本发明相对的已有技术。在阅 读了参照附图仅通过示例给出的本发明的特定实施例的下面的非限制性说明后，本发明的 其它目的、对象、优势和特征将变得更加显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 下文中将参照仅作为非限制性示例给出的【专利附图】

【附图说明】本发明，在附图中：
[0007] 图1是可与本发明的系统、方法和设备一同使用的咖啡豆研磨机的透视图，每个 研磨机包括研磨机马达、研磨机组件、与所述研磨机组件关联并且被联接到控制器上的调 节机构，用于可控制地调节并且操作相应的研磨机机构；
[0008] 图2是沿着图1的线2-2截取的截面图，示出了用在该研磨机调节组件中的一些 机械零件；以及
[0009] 图3是与在研磨机的监控、操作和调节中使用的一些步骤相关联的工艺流程图。
[0010] 本文中陈述的范例示出了本发明的实施例，这些实施例不能被解释为以任何方式 限制本发明的范围。对于本领域的技术人员而言，一旦考虑了下面示意性实施例的具体说 明，本发明的附加特征就会变得显而易见，这些示意性实施例例证了根据当前的认识用于 实现本发明的最好的方式。

【具体实施方式】
[0011] 虽然本发明容易以各种形式实施，但是，附图中示出并且在本文中将具体说明的 实施例应理解为：本说明书要被看作是根据本发明的原理的范例。本发明不限于应用到在 下面的说明书中陈述或者在附图中示出的结构、功能、构造或者部件的配置的具体细节。本 发明能够是其它的实施例，并且能够以各种方式被实施或者被实现。另外，应该理解，本文 中使用的措辞和术语是为了描述，不应该被看作是限定。各种措辞和术语的使用是为了涵 盖确定的产品或者功能及其等同物，以及附加的产品或者功能。除非限制，否则，本文中的 各种措辞、术语以及其变型广义地被使用，并且涵盖了这些措辞和术语的所有变型。另外， 并且根据在之后的段落中的说明，在附图中示出的特定的构造用于例证本发明的实施例。 但是，其它的可选的结构、功能和构造是可能的，要被看作是在本发明的教导的范围内。另 夕卜，除非另外指出，否则术语"或者"被看作是包含。
[0012] 关于附图，图1示出了研磨机，其结合有本发明的系统的一般的图示元件。研磨机 10包括联接到研磨机马达14上的研磨机机构12,并且包括调节机构16。豆料斗（未示出） 被连接到研磨机机构12的口部20上并与之连通，豆靠重力流动到该口部上，以被位于机构 12中的可调节磨盘研磨。螺旋推进机构22使得研磨的咖啡豆分配24进已知结构的冲泡机 26中。螺旋推进机构22包括驱动部件30和保持在螺旋推进器腔34中的螺旋推进器32。 该螺旋推进器腔34包括螺旋推进器通道36和孔38 (参见图2)。孔从腔接收咖啡，用于使 得来自研磨机机构12的研磨的咖啡供应到螺旋推进器通道36中。该研磨咖啡被螺旋推进 以分配24进冲泡机26中。
[0013] 设置控制器50,并使其联接到研磨机10和冲泡机26关联的各种机构上。控制器 50可以仅联接到研磨机10上或者它也可以被联接到冲泡机26上。研磨机10可以作为用 于联接到冲泡机26上的包括控制器50的一个组件被售卖，独立于研磨机和控制器被售卖。 一系列的控制线52, 54, 56, 58, 60被连接到控制器50上，用于监控和控制这些装置。下面 将更加具体地说明的是，控制器50从与各种部件关联的传感器或者监控器接收信息，并且 提供控制信号，例如，操作研磨机马达14较长或者较短时间周期，或者调节与研磨机关联 的可调节机构16,以增加或者减少由研磨机生产的咖啡的实际尺寸。另外，控制器能够控制 冲泡机26,以配合研磨机10的调节自动地冲泡一个或者多个循环，由此自动地提供用于校 准目的或者用于调节目的的顺序。
[0014] 在图1和2中示出的设备应该被宽泛地解释。本申请不被限制到示出的和/或在 该说明书中说明的特定类型的研磨机、控制系统或者冲泡机。虽然已经公开了方框图，但是 已经确定提及了意式咖啡设备。在该申请中确定了意式咖啡设备的事实不应该限定该系 统、方法和设备应用到与食物研磨相关的其它设备上。这样，可以想象得到，类似的系统可 以与下面的工艺一起使用：滴水冲泡工艺、其它饮料冲泡工艺、以及例如提供了附加监控和 反馈以便于关联机构的调整的材料分配工艺。考虑上述，对本发明中确定的所有项目的所 有提及应该被广义地解释为包括当前已知并且可应用到这些类型的系统的今后开发的那 些项目。
[0015] 参照图3,提供了基本的流程图。在解释图3的过程中提供的附加说明进一步参照 图1和2。参照图3,对于研磨机机构的校准或者进行调整的过程开始于步骤60。步骤60 包括分配材料（在该例子中为咖啡豆），该材料在研磨机构12中被研磨并且随后在24处 被分配到冲泡机26中。对于步骤60的研磨机设置是基于参考设置或者基于来自在前研磨 的在前设置被自动调节的设置。咖啡24被分配到冲泡机26中，冲泡循环开始。冲泡循环 (在该例子中使用意式咖啡机）包括在意式浓咖啡冲泡腔中压实研磨的咖啡，引入预定压 力的热水，灌注通过压实的研磨咖啡。随着水被驱动通过咖啡，意式浓咖啡饮料就从冲泡腔 中被分配。
[0016] 在该冲泡循环期间，要监控各种参数或者变量。冲泡机被构造成在压实机构上具 有传感器，以随着咖啡被压实或者在压实完成时检测咖啡的尺寸或者深度。由机构上的压 实马达通过感应脉冲进行压实。感应压实的另一种方式是使用力感应器来检测在腔中或者 在用于压实咖啡的装置（例如活塞）上的压实的程度。检测压实、尺寸或者力的其它装置 可以被用于确定从研磨机10被分配进入冲泡机26中的研磨咖啡的特征。通过合适的感应 机构，在冲泡腔内部直接检测，或者通过活塞或者其它压实机构在研磨咖啡上的运动的关 系计算，能够感测实际高度。
[0017] 例如，如果通过力检测关系来检测压实，那么可以检测另一特征，例如大量脉冲， 以获得该力。该信息随后可被提供到控制器50上，以确定它处于该特征的预定公差之内还 是之外。通常，该特征的感应不会中止冲泡循环，而是会被存储，用于相对于一组公差进行 比较并且可能进行平均。在冲泡循环62期间可能被监控64的另一参数是冲泡时间。冲泡 时间（起始于使得水被分配通过研磨咖啡终止于从冲泡腔排出咖啡的时间）可从开始分配 水开始直到咖啡从冲泡腔的流动中断而被测量。冲泡时间可与实际尺寸、豆中材料的类型、 豆中的含湿量、豆中材料的溶度等互相关联。冲泡时间对于该校准而言是重要的，因为它可 能需要保持一致的冲泡时间。再次，当冲泡时间被测量时，它可被提供到控制器50上，用于 与预定设置的公差比较。
[0018] 然后控制器50能比较检测的状态和可被存储在查找表中的定义的公差66,以确 定该设置是处于该公差之内还是之外。如果设置处于公差之内，那么设置可被保持68用于 下一冲泡循环。如果它处于预定公差之外，它能被调节70,以用于下一冲泡循环。下面我 们将讨论调节的量。但是，返回到保持用于下一冲泡循环的设置，该信息可仅被用于下一冲 泡循环，或者用于一连串的后来的冲泡循环。在这方面，该设置可与预定量的之前的设置进 行比较，以提供设置的平均值或者调平，用于确定是否在检测设置中存在趋势。作为一个示 例，最后的五个循环可被监控，用于趋势计算、检测或者其它合适的分析。当然，附加的监控 数据点可用在该分析中，并且该分析包括任何量的细化，以说明异常、在豆类型上的改变、 天气上的改变、海拔高度或者其它状态。
[0019] 如果需要调节70,那么需要对于需要哪种调节以及可能调节多大范围进行确定。 关于调节的类型，通过改变研磨时间的长度（控制研磨机马达14或多或少的时间的结果）， 来调节研磨机。此外，能调节调节机构16,以增加或者减少研磨实际尺寸（细/粗）。另 夕卜，能够使用设置的组合，例如增加实际尺寸并且增加研磨时间、增加实际尺寸并且减少研 磨时间、减少实际尺寸并且增加研磨时间、以及减少实际尺寸并且减少研磨时间。另外，或 者增加或者减少研磨尺寸，或者，单独地增加或减少研磨时间，也可以作为设置。
[0020] 也应该考虑调节的量。在这方面，可以相对于大量的循环和公差的相对范围进行 信息的比较，以确定是否它严重地处于公差范围之外，或者仅仅稍微地处于公差范围之外。 该系统可设置第二公差，其随后可被用于确定完成的一次或者多次调节的量。通过随着时 间的过去仅使用较小的调节，来恢复到公差范围内的调节，这会防止具有一系列的不需要 的结果。换句话说，能够根据与制定的预定的公差背离的程度进行相对重大的调节或者较 大量的调节，以更加快速地使得系统恢复到预定公差内的调节中。如果进行了调节，那么系 统能被构造成监控下一冲泡循环，以使用如图3中陈述的主要步骤来确定是否调节是满意 的。
[0021] 虽然本发明说明了各种典型的实施例，但是本发明不局限于此。相反，本发明的目 的是覆盖基于公开的原理的各种变型、用途、适应及其等同配置。另外，该申请目的是覆盖 落入至少在它属于的领域内的已知或者惯用手段的范围内的本发明的变型。可以想象，本 领域的技术人员在不脱离如在下面的权利要求书中所陈述的本发明的精神和范围内可以 想出各种变型和等同结构和功能。下面的权利要求书的范围符合最宽泛的解释，以包含所 有的这些变型和等同结构及功能。
【权利要求】
1. 一种研磨机，用于研磨食品并且保持由研磨机生产的研磨材料的公差，所述研磨机 包括用于提供反馈的装置，以使得所述研磨机自动地调节为增加或者减少研磨时间以及增 加或者减少颗粒尺寸中的至少一种，以用于保持预定公差。
【文档编号】A47J31/42GK104066364SQ201380006583
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2012年1月24日
【发明者】S·拉达克里希南 申请人:班奥麦迪克公司