利用电机驱动制备饮料的系统和方法与流程

文档序号:30978468发布日期:2022-08-02 23:59阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种包括饮料制备设备(2)的装置(1),所述饮料制备设备(2)具有至少一个移动部件(21、22),所述至少一个移动部件(21、22)被调整成使得能够由致动装置(3)来驱动,所述致动装置(3)包括电动机(31)并且能够由控制装置(4)在闭合运动路径中在打开位置与关闭位置之间调节并在反向的运动路径中调节,在所述打开位置处,所述饮料制备设备(2)能够收集可食用物质的单个部分(5),其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得能够根据以下项中的至少一项来调节供应到所述电动机(31)的电能:-至少在所述运动路径的第一部分中,所述电动机(31)的仅一小部分标称功率p
n
能够被供应到所述电动机(31),所述运动路径的第一部分包括在初始位置与所述运动路径中靠近目的地位置的区域之间;-所述电动机(31)在每个运动路径中的总能量消耗小于所述电动机(31)在标称功率p
n
下的参考最大能量消耗的四分之一、优选是小于五分之一、特别优选是小于六分之一。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得能够根据以下项中的至少一项来调节供应到所述电动机(31)的电能:-第一调节规则,所述第一调节规则包括能够在所述运动路径的第一路径中供应的电功率的第一最大值(p1),所述运动路径的第一路径不包括邻接所述关闭位置的区域;-第二调节规则,所述第二调节规则包括能够至少在运动路径中的一部分中得到的操作参数的第二最大值,所述运动路径中的一部分包括邻接所述关闭位置的区域;并且所述控制装置(4)被配置成使得能够根据所述运动路径中的相对位置以及与所述电动机(31)驱动的驱动提供装置(33)相关联的位移速度来调节供应到所述电动机(31)的电能,并且所述供应到所述电动机(31)的电能优选是由所述控制装置(4)确定和/或基于由致动监测装置(34)获得的至少一个运动参数的数据。3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成能够根据以下项中的至少一项来调节供应到所述电动机(31)的电能:-第一调节规则,其中,能够至少沿着至少大部分运动路径限制所述电功率,所述至少大部分运动路径至少包括靠近所述关闭位置的区域,但不限于邻接所述关闭位置的区域,所述电功率是位移位置的函数,以及-第二调节规则,其中,在确定先前限定的所述位移速度减小的情况下,能够中断沿着所述运动路径的至少一部分、优选是沿着整个闭合路径供应到所述电动机(31)的电功率,所述运动路径的至少一部分包括邻接所述关闭位置的区域,所述电功率是所述位移速度的函数,并且所述控制装置(4)被配置成能够优选地根据第一调节规则和第二调节规则中的至少一者来调节供应到所述电动机(31)的电流的电流强度和电压中的至少一者,所述电流强度和所述电压是所述移动部件(21、22)相对于所述运动路径的相对位置的函数。4.根据权利要求1至3所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得根据第一规则能够将供应到所述电动机(31)的电功率限制到第一最大功率值(p1),所述第一最大功率值(p1)对应于小于所述电动机(31)的标称
功率值p
n
的20%、优选是小于15%、特别优选是小于10%,并且所述控制装置(4)被配置成使得根据第二规则能够执行以下项中的至少一项:-在检测到所述运动路径的相对位置中的所述位移速度减小至少30%、优选是减小至少50%的情况下,中断供应到所述电动机(31)的电功率,所述运动路径的相对位置不对应于所述打开位置和所述关闭位置,至少包括邻接所述关闭位置的区域;-将供应到所述电动机(31)的电功率的时间变化速率限制到先前限定的时间变化速率,以便防止电功率的突然峰值。5.根据权利要求1至4所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成控制所述电功率的供应,使得所述电动机(31)在所述饮料制备设备(2)的每个运动路径中的电能消耗小于所述标称功率p
n
下的所述参考最大能量消耗的10%、优选是小于8%,其中,优选是当所述控制装置(4)被配置成使得能够调节供应到所述电动机(31)的电功率时,使得每个运动路径需时小于4秒、优选是小于3秒,并且所述电动机(31)在每个运动路径中的电能消耗小于20mwh、优选是小于15mwh、特别优选是小于10mwh(千瓦时),并且所述致动装置(3)包括齿轮组(32),所述齿轮组(32)与所述电动机(31)在功能上相关联并且被调整成使得所述电动机(31)在每个运动路径中所需的最大扭矩被包括在10mnm至60mnm之间、优选是在20mnm至40mnm之间,其中,所述齿轮组(32)被调整成使得能够提供包括在1:100至1:500之间、优选是在1:200至1:400之间的传动比。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其特征在于,所述致动装置(3)包括电动机(31)、优选是齿轮箱(32)形式的速度和扭矩转换设备以及将最终旋转运动传动到所述饮料制备设备(2)的线性运动的移动部件(21、22)的驱动传动装置,其中,所述致动装置(3)优选是被调整成使得在初始位置与目的地位置之间的线性运动路径以及在目的地位置与初始位置之间的线性运动路径仅需要驱动提供装置(33)在发条方向和反向方向上的至多110
°
、优选是至多95
°
的旋转角度的旋转运动,所述初始位置与目的地位置之间的线性运动路径即是所述饮料制备设备(2)的打开位置与关闭位置之间的线性运动路径。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其特征在于,所述致动装置(3)包括电动机(31),所述电动机(31)借助于直接运动传动在操作上连接到单个齿轮组(32),所述单个齿轮组(32)具有优选是被定向在相对于所述电动机(31)的驱动轴线的正交方向上的运动输出部,其中,所述齿轮组(32)适用于对驱动提供装置(33)的旋转运动进行直接传动,所述驱动提供装置(33)驱动所述饮料制备设备(2)的至少一个移动部件(21、22),其中,所述致动装置(3)的运动传动的所有组件被设为封装式,使得这些组件不暴露于灰尘或腐蚀剂,包括优选是将所述单个齿轮组(32)设在相应的齿轮箱的内部,并且将所述驱动提供装置(33)设在相应的驱动套筒的内部,并且所述致动装置(3)包括驱动提供装置(33),所述驱动提供装置(33)被调整成使得在所述齿轮组(32)的传动输出部与所述饮料制备设备(2)的致动部件之间提供直接运动传动,其中,所述驱动提供装置(33)优选是沿着所述致动装置(3)的整个宽度并且沿着所述饮料制备设备(2)的至少大部分横向延伸范围延伸。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其特征在于,
所述控制装置(4)被配置成使得能够基于以下项中的至少一项来调节所述致动装置(3)的致动和所述流加压设备(5)的致动以及向用户显示操作状态中的至少一者:-所述单个部分(7)的正确进入和离开,特别是所述单个部分(7)在进入所述饮料制备设备(2)时的最终堵塞;-所述致动装置(3)的运动路径的开始位置和结束位置,从而推断所述饮料制备设备(2)的完全打开状态或完全关闭状态。9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得能够根据以下状态中的至少一者来调节所述流加压设备(5)的操作:-在未检测到饮用容器(10)被放置在相应的放置装置(9)上的情况下和/或在所述饮料制备设备(2)未处于完全关闭位置的情况下,即使在检测到和/或推断出所述饮料制备设备(2)的内部存在单个部分(7)的情况下,也不能够启动所述流加压设备(5),以及-即使在没有检测到或推断出关闭的饮料制备设备(2)的内部存在单个部分(7)的情况下,也能够启动所述流加压设备(5);-在检测到所述饮用容器(10)从所述放置装置(9)移开的情况下能够中断和/或终止所述流加压设备(5),并且在检测到在相应的放置装置(9)上操纵所述饮用容器(10)的情况下能够暂停所述流加压设备(5)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得能够基于所述单个部分(7)相对于所述饮料制备设备(2)的相对位置并且基于所述致动装置(3)相对于所述运动路径的相对位置、包括基于所述致动装置(3)的运动路径的开始位置和结束位置来调节所述致动装置(3)的操作,并且所述控制装置(4)被配置成使得能够基于先前限定的与所述致动装置(3)、特别是与所述驱动提供装置(33)相关联的位移速度减小的减小速率或停止的确定来推断所述单个部分(7)的相对位置以及所述单个部分(7)在进入所述饮料制备设备(2)时的最终堵塞。11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置,其特征在于,所述控制装置(4)被配置成使得能够基于以下相应装置来推断以下事件:-单个部分(7)的存在:基于部分检测装置的致动,所述部分检测装置优选是与所述饮料制备设备(2)相关联的第一部分传感器和第二部分传感器;-所述饮料制备设备(2)的位置:基于例如是光学类型和机电开关类型的位置传感器(34、35)的致动,所述饮料制备设备(2)的位置与所述致动装置(3)的运动路径的至少一个边相关联并且对应于所述饮料制备设备(2)的完全打开和完全关闭;-所述饮料制备设备(2)上的所述单个部分(7)的最终堵塞:基于驱动提供装置(33)的位移速度的变化。12.一种制备饮料的方法,所述方法包括:-提供饮料制备装置(1);-开启所述装置(1),以便提供操作准备就绪状态;-可选地,在与单个部分(7)相关联的每个饮料制备循环中,确认所述饮料制备设备(2)的位置以及所述控制装置(4)与所述致动装置(3)在功能上的连接,包括所述电动机(31)的操作状态;以及

调节在每个运动路径中供应到电动机(31)的电功率,以便:

生成所述饮料制备设备(2)的打开运动和关闭运动,所述打开运动和所述关闭运动作为由致动监测装置(34、35)获得的数据的函数;

所述饮料制备设备(2)的至少一个移动部件(21、22)的每个运动路径需时小于4秒、优选是小于3秒,并且所述电动机(31)在每个运动路径的电能消耗小于20mwh、优选是小于15mwh、特别优选是小于10mwh(千瓦时)。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:-将沿着至少大部分运动路径供应到所述电动机(31)的电功率限制到电压和电流强度中的至少一者的先前限定的最大值(p1)或操作值区间(p1、p2),所述至少大部分运动路径包括在靠近所述关闭位置的区域、但不包括邻接所述关闭位置的区域,其中,所述限制由所述控制装置(4)基于所述致动装置(3)的所述驱动提供装置(33)的旋转方向、旋转次数和旋转速度中的至少一者来调节,从而使所述电动机(31)在每个运动路径中的电能消耗小于10mwh、优选是小于5mwh、特别优选是小于2mwh(千瓦时)。14.根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,至少在闭合运动路径的情况下,所述方法还包括以下步骤:-至少在邻接所述关闭位置的区域中,在检测到致动速度减小或固定之后,减小或中断供应到所述电动机(31)的电功率,所述致动速度例如是所述驱动提供装置(33)的旋转速度。15.根据权利要求12至14所述的方法,其特征在于,到所述电动机(31)的电功率供应由所述控制装置(4)调节,使得与到所述流加压设备(5)的电功率供应不同时进行,其中,优选是在各个饮料制备循环中,到所述电动机(31)的电功率供应与到所述控制装置(4)、到所述流加热设备(6)和可选地还到所述装置(1)的使用接口的电功率供应仅至少部分地同时发生。16.根据权利要求12至15所述的方法,其特征在于,在检测到所述单个部分(7)在所述饮料制备设备(2)的进入/离开区域中堵塞的情况下,所述方法还包括根据以下项中的至少一项来命令所述致动装置(3)的步骤:-在所述饮料制备设备(2)的关闭命令之后的先前限定的时间区间内,在例如借助于第一部分传感器的致动来获得所述单个部分(7)的供应并且未获得所述饮料制备设备(2)的完全关闭的情况下,命令部分打开和尝试关闭所述饮料制备设备(2)的至少1次且至多3次的连续运动;-在所述饮料制备设备(2)的打开命令之后的先前限定的时间区间内,在例如借助于第二部分传感器的致动来获得所述致动设备(3)的打开并且未获得所述单个部分(7)的完全离开的情况下,命令关闭和打开所述饮料制备设备(2)的至少1次且至多5次的连续运动;以便从所述饮料制备设备(2)的所述进入/离开区域清除所述单个部分(7)。

技术总结
本发明公开了用于基于饮料制备装置(1)来制备饮料(特别是浓缩咖啡和类似芳香饮料)的系统和方法,饮料制备装置(1)包括饮料制备设备(2),饮料制备设备(2)被设计成使得能够由致动装置(3)在打开位置与关闭位置之间致动,该致动装置(3)包括电动机(31)并因此收集饮料成分的单个部分(5),并且饮料制备装置(1)还包括控制装置(4),该控制装置(4)被设计成调节装置(1)的若干组件的操作,由此,所述控制装置(4)适合于根据至少一个先前限定的规则、沿着在打开位置与关闭位置之间进行的至少大部分运动路径限制供应到电动机(31)的电功率。路径限制供应到电动机(31)的电功率。路径限制供应到电动机(31)的电功率。


技术研发人员:R
受保护的技术使用者:诺威德尔塔咖啡贸易工业有限公司
技术研发日:2020.11.10
技术公布日:2022/8/1
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