饮料自动机、特别是咖啡机以及运行这种饮料自动机的方法与流程

本发明涉及饮料自动机、特别是咖啡机的领域。本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的饮料自动机。本发明此外也涉及一种用于运行这种饮料自动机的方法。

背景技术：

全自动咖啡机的最大的烦恼之一在于水垢。一方面，水垢会造成各种故障，另一方面除垢过程通常较复杂，唯有经过良好培训的人员方能实施此过程。多数情况下必须投入维护技师，其专门服务与此或者在正常服务的范围内实施除垢。因此除垢时间通常较长，由此产生等待时间，在等待时间内无法使用待除垢的机器。

特别是在装有固定水接头的机器中，除垢过程通常是复杂的或实际上就不存在，因为在此情况下，通常单独对加热器及阀门进行除垢或更换。

在现有技术中已描述了对咖啡机的各种类型的清洗或除垢。

ch665945a5这样设计咖啡机，使得咖啡机的待清洁的区段能够可靠且快速地得到清洗。为此，可选地，冲煮腔的冲煮入口可与冲煮水源或用于液态清洁剂的储存容器连接。

当需要清洗冲煮腔时，将其与用于液态清洁剂的储存容器连接，该清洁剂必须是溶脂的、无臭的且可直接接触食品的，并且不允许留下任何后味。尽管如此，此种清洁剂还应具有一定润滑能力。此种清洁剂使得可能产生于冲煮腔的壁部及特别是微筛上的残渣溶解。随后将冲煮腔再次与冲煮水源连接，其中，借助于多次冲洗冲煮腔将经溶解的残渣及清洁剂残留洗净。

有利地，储存容器借助于三通阀连接到处于构成冲煮水源出口的冲煮阀下游的冲煮水管上。通过简单调整三通阀可将冲煮腔选择性地连接到用于清洁剂的储存容器上或者连接到冲煮水源上，其中，通过闭锁冲煮阀来确保清洁剂无法进入咖啡机内部的冲煮水循环中或者确保冲煮用水流入用于清洁剂的储存容器中。

de102006047969a1公开一种用于配制及输出饮料的装置，其具有用于启动及实施清洗过程的装置(其包括至少一个用于将饮料输至饮料出口的管路)、用于输入用于至少部分清洗该管路的清洁剂的器件以及用于识别清洁剂剂量的器件，其中，用于识别清洁剂剂量的器件包括用于测量ph值的器件。

用于输入清洁剂的器件包含用于清洁剂处理的混合容器。用于识别清洁剂剂量的器件布置在混合容器中和/或处于混合容器下游，而混合容器本身以可更换的方式布置。

ep2078481a1描述了一种用于制作液态食品、特别是咖啡机的机器的清洗模块，其包括至少一个用于接收清洁剂的清洁剂容器，至少一个具有控制接头的计量器以及至少一个输出腔，其中，该计量器这样与清洁剂容器及输出腔连接，使得清洁剂可借助于计量器而从清洁剂容器输送至输出腔。清洁剂容器、计量器及输出腔在此构成一个结构单元并且特别是布置在同一壳体中。所述壳体具有布置在顶面上的手提把手。优选地，清洗模块构造为插入式模块，其中，特别是在清洗模块的正面上构造有至少一个用于插入及取出所述清洗模块的把手。

wo2009124786a1公开了一种用于配制饮料的具有液压回路的装置，该液压回路包括水箱、水泵、布置在回路中的用于加热在其中循环的水的加热装置以及饮料制成模块，上述部件这样相连，使得水能从水箱流向饮料制成模块。在回路中，在水箱下游布置有除垢系统，其具有专门用于接收预定剂量的可溶解/可膨胀的除垢剂的接收空间以及用于使水流过接收空间的入水口及出水口。

wo2012035247a1描述了一种用于自清洗咖啡机的储存装置，该咖啡机包括具有可移除的支架及若干用于固定清洁液容器的器件的框架，其中，所述支架具有用于提取清洁液的器件并且可在存储位置与拉出位置间来回运动，在该存储位置中，支架可见地集成至机器中，在该拉出位置中，可将容器与支架连接或者从支架拆下。

wo2013023963a1公开了一种饮料分配器，其具有用于具有清洁剂的筒的刚性机械耦合装置。所述耦合装置实现了筒相对于饮料分配器的可重复且总是相同的相对位置。该耦合装置确保，该筒作为用于清洁剂和/或除垢剂的容器始终占据相对于该饮料分配器的相同位置。耦合装置的机械组件例如借助于螺旋锁合、卡扣锁合、摁扣锁合或卡锁锁合来在饮料分配器与筒之间实现可靠、稳定且不会被意外解除的耦合。

该方案避免，使用者以几乎无法检验的量或者剂量输入清洁剂。若将清洁剂作为片剂添加，则总是能够将相等的剂量或量用尽。但若使用者例如添加粉末状或液态的清洁剂，则无法确保将其完全输入。此外，使用者亦无法准确选用正确的药剂。因此，上述解决方案遵循以下原理：借助于用于在饮料分配器与筒之间的刚性机械耦合的耦合装置，来确保或强制实现对在类型及量方面准确定义的清洁剂的添加。由此不仅能进行显著精确地定位的清洗过程或除垢过程。更确切地说，还能有针对性地在存在清洗需求或除垢需求的部位上实现清洁剂的输入。

但所述耦合也包括布置在饮料分配器中的驱动装置与布置在筒中的泵之间的机械耦合。因此，该系统及该筒极其复杂且机械复杂度极高。

wo2013057071a1公开一种咖啡机、特别是全自动咖啡机，其包括水箱、用于对水进行加热的加热装置、用于借助于由加热装置加热的水对磨碎的咖啡豆进行浸滤的冲煮单元、包括至少一个水管的水管系统以及用于从水箱输送水穿过水管系统的输送泵。设有或可设有用于化学活性物质、特别是除垢剂和/或清洁剂的腔室，其可以手动或自动地连接/接通到水管系统上，水箱中的水可借助于输送泵穿过腔室输送至水管系统。特别地，所述腔室固定地集成到咖啡机中或者替代地作为容器可移除、特别是可更换，或者在两个位置之间可调节地布置。

技术实现要素：

因此，本发明的任务在于，提供一种饮料自动机，其能特别简单且易于操作地与当地的水质匹配、特别是除垢。

本发明的另一任务在于，提供一种用于运行这种饮料自动机的简化方法。

所述任务和其它任务通过权利要求1至17的特征解决。

本发明基于一种饮料自动机、特别是咖啡机，该饮料自动机通过将水经由固定水接头输送给布置在饮料自动机中的液压部件来配制饮料并在该饮料自动机的出口处将饮料输出。本发明的特征在于，在饮料自动机上设有可从外部够到的筒容纳部，筒能可更换地插入该筒容纳部中，所述筒具有输入侧的筒接头及输出侧的筒接头，通过所述接头，在筒的插入状态中经由固定水接头输送给饮料自动机的水流过所述筒并且在此被过滤和/或被加入添加剂。

根据本发明的一种设计方案，所述筒容纳部布置在饮料自动机的正面上。

本发明的另一设计方案的特征在于，在饮料自动机中，在固定水接头与液压部件之间设有水泵，并且筒容纳部构造成，使得所插入的筒被由水泵朝液压部件所泵送的水流过。

本发明的另一设计方案的特征在于，所述筒容纳部包括切换装置，该切换装置在未插入筒时以液压的方式将固定水接头与液压部件连接并在插入筒时使水部分地或全部地穿过筒进行绕行。

本发明的另一设计方案的特征在于，可将不同功能和/或尺寸的筒插入筒容纳部中。

特别地，所述筒可分别配设有一个编码元件，其表征筒的相应的功能和尺寸。

特别地，所述编码元件能采用机械、光学、高频技术或磁性的方式可读取或可读出。一般而言，例如可借助于筒上的销经由机器上的一个或多个微型开关来以机械方式探测筒的存在或者存在何种筒。

所述编码元件可专门构造为rfid。

也可设想的是，所述编码元件包含一维或二维的光学代码。

特别地，在饮料自动机上可设置用于读取或读出布置在筒上的编码元件的器件，并且所述用于读取或读出布置在筒上的编码元件的器件可与饮料自动机的控制装置连接。根据筒而定，机器实现不同的功能。例如，机器识别：涉及的是用于年度除垢的筒还是用于月度除垢的筒。所述机器例如也可识别：所述筒是否被除垢剂填满，或者筒是否已空。此外，所述机器可识别：涉及的是除垢筒还是过滤器。

所述用于读取或读出布置在筒上的编码元件的器件可专门布置在筒容纳部上。

本发明的另一设计方案的特征在于，所述筒构造为除垢筒且具有容置除垢剂的内腔。

所述筒也可构造为滤筒且具有用于容置用于流动水的过滤器的内腔。

本发明的另一设计方案的特征在于，在筒容纳部中布置有开关元件，该开关元件与饮料自动机的控制装置连接并且在插入筒时被自动操纵。

本发明的另一设计方案的特征在于，可将所述筒以可闭锁或可锁止的方式插入筒容纳部中。

本发明的另一设计方案的特征在于，设有用于监测水质的器件，所述器件与饮料自动机的控制装置连接。

用于运行根据本发明的饮料自动机的方法的特征在于，在将筒插入该筒容纳部时，源于固定水接头的水自动地部分或全部绕行到筒中，并且在将筒取出时，自动取消该绕行。

按本发明的方法的一种设计方案的特征在于，将筒到筒容纳部中的插入以信号发送给饮料自动机的控制装置，并且在饮料自动机上对已插入的筒进行光学显示。

特别地，自动探测已插入的筒的类型，在已插入的筒为除垢筒时，自动启动及实施除垢过程。

按本发明的方法的另一设计方案的特征在于，对液压部件的垢化状态进行连续监测，并且在需要实施除垢过程或者应将除垢筒插入筒容纳部时，在饮料自动机上进行显示。

本发明的方法的另一实施方案的特征在于，在饮料自动机正常工作期间将滤筒插入筒容纳部中，并且在需要除垢时利用除垢筒更换滤筒。

用于根据本发明的饮料自动机的特别合适的筒的特征在于，该筒在输入侧和输出侧分别配设有一个止回阀，可将该止回阀打开以便实施除垢过程。

特别地，可通过停留在输入侧的水以液压的方式将输入侧的止回阀打开。

可通过流过筒的水以液压的方式将输出侧的止回阀打开。

但也可设想，通过从外部作用的操纵元件以机械的方式将输出侧的止回阀打开。

附图说明

下面根据实施例结合附图详细解释本发明。

图1为一个示例性的咖啡机的主视图，在其正面上布置有根据本发明的一种实施例的筒容纳部；

图2为根据本发明的一种实施例的饮料自动机的内部结构的极简图；

图3为针对在根据本发明的另一种实施例的饮料自动机中插入除垢筒的示例示意图；

图4为针对插入滤筒的与图3的对比图；

图5为用于根据本发明的饮料自动机的配备有反向的止回阀的筒(图5a)，在插入筒时所述止回阀在输入侧以液压的方式打开以及在输出侧以机械的方式被打开(图5b)；及

图6为用于根据本发明的饮料自动机的配备有同向的止回阀的筒，在插入筒时所述止回阀在输入侧及输出侧皆以液压的方式被打开。

具体实施方式

图1示出一个示例性的咖啡机10的主视图，其具有根据本发明的一种实施例的固定水接头11。咖啡机10安装在壳体18中。在壳体18上方布置有漏斗状的咖啡豆容器12、13，该咖啡豆容器针对位于其下方的研磨机被咖啡豆填装。但也可行的是，该咖啡机亦可利用磨碎的松散的咖啡粉或装在胶囊内的咖啡粉工作。

在壳体18的正面上通常设有在多数情况下组合式的操作/指示单元15，以便可以借助于未示出的按键或经由触控屏幕输入控制指令及饮料期望，以及用来显示该机器的特定状态及流程。在操作/指示单元15下方布置有出口14，经由该出口将所选的饮料及必要时添加物(如牛奶、奶泡或芳香添加剂(糖浆))输送至其下方的位于摆放面16上的器皿(杯子)17。咖啡机10可设有用于提供添加物的在图1中未绘示的辅助设备，其输出冷却形式的牛奶或各种不同类型的芳香添加剂。

在该实例中，在壳体18的正面上同样布置有筒容纳部20，以便能插入用于对该机器进行除垢或者用于对经由固定水接头11输入咖啡机10的水进行过滤的筒，在该固定水接头中通常布置有主水阀19。将筒容纳部20布置在正面上的优点在于，可在两侧向机器供应用于牛奶和/或芳香添加剂的附加模块或者暖杯座等类似物，而不会使筒容纳部20的够到变得困难或无法实现。

设有用于除垢的除垢剂(图3中的em)，其如前文所述，该除垢剂在一种筒中提供。该筒(如图2中的21，图3中的21a，图4中的21b)设计成，使其具有输入通道及输出通道(类似于水过滤器)，如图3及图4所示，这些通道经由输入侧的筒接头27及输出侧的筒接头28可到达。

如图3所示，除垢筒21的内腔26中存在除垢剂em。该除垢剂em既可为液态，又可呈粉末状或为片剂。除垢筒21a(如图4的滤筒21b)优选这样设计，使得其利用一种类型的螺纹或类似的快锁锁合(卡扣锁合或插接锁合)与所述机器水地密连接。在此情况下，筒接头27及28可构造为阳的(如图3、4所示)或阴的。为了方便筒的旋入，所述筒接头可并排布置(如图3、4所示)或彼此同心布置。

咖啡机10具有筒容纳部20作为接口，该接口易于从正面被够到，且在该接口中可将该筒拧入或者连接。筒容纳部20接入到水路径中，如图2所示，该水路径经由水泵22从固定水接头11导向饮料自动机10的液压部件24。用于输出制成的饮料的出口14连接到该液压部件24上。筒容纳部20具有切换装置23，其可在水泵22与液压部件24之间经由路径a的直接液压连接与水经由路径b穿过筒21的绕行之间进行切换。切换装置23可纯机械地起作用，亦可构造有以确定的顺序打开及关闭的可控阀门。

通过插入(拧入)筒21或21a、21b，一方面将该筒、即通向内腔26的入口打开，另一方面使得该水路径全部或部分穿过筒绕行。这在图2中通过在筒21中的箭头示出。为实现完全绕行，中断直接连接a并激活绕行路径b。

如前文所述，在实施除垢时，直接在水泵22下游将筒21a引入水循环中，以便用除垢剂em冲洗所有的下游元件、特别是液压部件24如加热器、阀门、管路等。筒21a设计成，使得通过水泵22压入筒21a的水可靠地将除垢剂(除垢液)从筒21a中压出。借助于筒21a与咖啡机10的连接自动启动除垢过程。这例如可经由以下方式来实现：如图3所示在筒容纳部20中布置以微动开关或舌簧元件形式的开关元件30，使得在插入筒21或者21a、21b时由操纵元件29机械地操纵(微动开关)或者借助于在筒上的磁铁对(舌簧元件)进行切换。如图2所示，开关元件30可经由一个(划成虚线的)管路与咖啡机的控制装置25连接，并且在已将除垢筒21a插入筒容纳部20的情况下，直接启动控制装置25以实施预编程的除垢过程。

筒21、21a、21b可设计成不同尺寸，以便用较少的除垢剂em频繁地进行除垢。该筒的尺寸大多时候也与在液压部件24中存在的加热器的数目有关。也可设想的是，筒21、21a、b配设有编码系统(如简单的颜色编码)或安装在筒21、21a、b上的编码元件31，其形式为rfid或(一维)条形码或(二维)qr代码等，使得能够察觉该机器安装有哪个筒。特别地，可由询问装置32读取或读出布置在筒21、21a、21b上的编码元件31，该询问装置例如可直接布置在筒容纳部20上(图3、4)并且以光学、高频技术或磁性的方式访问编码元件31。

所述编码不仅可用于确保适宜的且针对所追求的用途设置的筒得到使用，也可确保(例如在采用rfid方案时)仅一次使用筒21、21a、b。也可设想的是，咖啡机10借助于在其控制装置25中附加的传感器来识别：何时需要进行除垢并将其自动告知使用者。这例如可经由在加热位于液压部件24中的加热器时的升温t(t)的陡度测得，其中，所装入的加热盘管的垢化程度愈小，该加热曲线愈陡。

作为图3的除垢筒21a的替代方案，所述接口或者筒容纳部20也用于连接或者嵌入以滤筒21b形式的水过滤器(图4)。滤筒21b在其内腔26中具有过滤器f，该过滤器对水所输送的微粒或杂质(如沙子、铁锈等诸如此类)进行滤除以及保持。

该滤筒21b可特别是针对咖啡机10的正常运行而永久插入筒容纳部20中，并可仅为了运行除垢程序而暂时地被除垢筒21a更换。

用于连接筒的接口、即筒容纳部20可附加地配设有ph值传感器33(图2)，通过该ph值传感器来识别：位于上游的滤筒21b中的过滤器f是否达到其使用寿命的最后阶段，或者通过该ph值传感器持续检查水的垢含量并且借助于在控制装置25中的信息算出何时需要除垢。

一方面，控制装置25控制液压部件24中的可控元件并从中获得关于温度、压力、该机构在冲煮部件中的位置等等的反馈。另一方面，控制装置25与操作/指示单元15连接并且由此包含控制指令或者显示信息。所述信息包括关于该所插入的筒的类型、必要的筒更换、除垢必要性及除垢程序中的不同阶段的信息。

因此，筒21、21a、b到筒容纳部20中的插入以信号发送给咖啡机的控制装置25并且对已插入的筒21、21a、b进行光学显示。由于对该已插入的筒21、21a、21b的类型进行自动探测，当该已插入的筒为除垢筒21a时，自动启动及实施除垢程序。

图5及图6示意性地示出筒的其它设计方案。图5示出用于根据本发明的饮料自动机的筒34a，其配备有反向的止回阀37和38以及筒接头35(输入侧)及36(输出侧)(图5a)。如果将筒34a插入饮料自动机10的为此所设的容纳部(图5b)，则输入侧的止回阀37以液压的方式(通过水压，左边的箭头)打开，而输出侧的止回阀38借助于操纵元件39在插入到机器中时以机械的方式打开。借助于水将该位于筒34a中的除垢剂从筒34a中推出(下方的箭头)。在该过程的最后阶段，水保留在筒34a中。

图6示出用于根据本发明的饮料自动机的筒34b，该筒装有同向的止回阀37和40。所述止回阀37和40不仅在输入侧而且在输出侧以液压的方式打开。借助于阀门的弹簧载荷对筒34b(亦如筒34a)进行密封。在此情况下，也借助于水将该除垢剂从筒34b中推出，使得水在该过程的最后阶段保留在筒中

附图标记列表

10咖啡机

11固定水接头

12、13咖啡豆容器(研磨机)

14出口

15操作/指示单元

16摆放面

17器皿(如杯子)

18壳体

19主水阀

20筒容纳部

21筒

21a除垢筒

21b滤筒

22水泵

23切换装置

24液压部件

25控制装置

26内腔(筒)

27筒接头(输入侧)

28筒接头(输出侧)

29操纵元件

30开关元件

31编码元件

32询问装置(光学的、高频技术的、磁性的等)

33ph值传感器

34a、b筒

35筒接头(输入侧)

36筒接头(输出侧)

37、38止回阀

39操纵元件

40止回阀

em除垢剂

f过滤器