操作研磨机的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对研磨机的改进，特别但不排他地涉及用于研磨咖啡豆的研磨机。本 发明的一些实施例涉及对饮料生产机器特别是咖啡机(包括研磨机）的改进，且具体地涉及 用于操作研磨机的方法。
【背景技术】
[0002] 现代咖啡机在一些情况下包括咖啡研磨机，咖啡研磨机被供给有从固定或可移除 咖啡豆容器输送的咖啡豆。当泡制周期开始时，某个量的咖啡豆被研磨以产生咖啡粉。咖 啡粉被装在泡制单元的泡制室中，借助于热且加压的水被压紧和提取以生产基于咖啡的饮 料。
[0003] 一些已知的研磨设备包括体积配量系统：基于磨碎的粉的体积来确定每个泡制周 期研磨的咖啡的量。WO 2011/070502公开了具有配量室的研磨机，磨碎的咖啡粉聚积在配 量室中。当足够量的磨碎的粉聚积在配量室中时，研磨停止。然后将咖啡粉从配量室装入 泡制单元内。
[0004] 在其它机器中，使用布置在研磨机的上游的配量室来确定在每个研磨周期将要研 磨的咖啡豆的量，使得固定量的咖啡豆在每个研磨周期被输送到研磨机。WO 2011/102715 公开了具有配量室的咖啡生产机器，配量室被填充有来自可移除咖啡容器的咖啡豆，且咖 啡豆从配量室被输送到咖啡研磨机。
[0005] 在一些咖啡机中，通过保持旋转的研磨轮或盘旋转固定的时间或固定数量的旋转 来执行研磨过程，通常借助于传感器布置，例如使用随着旋转研磨轮或研磨盘旋转的一个 或多个磁体以及一个或多个霍尔效应传感器来测量固定数量的旋转。
[0006] 在一些已知的机器中，研磨周期包括主动研磨期（在此期间咖啡豆实际上被研磨 并捣碎成粉形式）和当研磨机被允许自由地旋转以便从研磨盘移除残余咖啡粉时而没有从 室输送咖啡豆的空转期，从而如果所使用的咖啡的种类从一个研磨周期改变到下一研磨周 期(例如从常规咖啡转变到除去咖啡因的咖啡，或反之亦然)，则第一类型的咖啡不污染第 二类型的咖啡。
[0007] 控制这类研磨过程的方式不是令人满意的，因为根据主动研磨期的实际持续时 间，有时可执行不足或太长的空转期。如果研磨周期太短，则污染的风险没有被消除。太长 的周期是不合适的，因为用户必须不必要地等待过程完成，这实际上是无用的。由于消极地 影响研磨盘的效率的磨损以及由于制造研磨盘的过程的不可预测性，研磨盘的效率是难以 可预测的。在一些情况下，研磨盘的效率可以小于预期的，其将导致污染。在一些情况下， 例如，如果在预先确定的持续时间的研磨周期的结束时研磨机由于意想不到地低的研磨效 率而仍然没有完成所需量的材料的研磨，则研磨周期可被中止，因为控制单元将这种情况 错误地解释为在研磨机中的材料的缺乏。
[0008] 相应地，存在对改进操作研磨机特别是咖啡研磨机的方法的需要。具体地，存在改 进控制由第一主动研磨期和用于在启动随后的研磨周期之前清空研磨机的第二空转期组 成的研磨周期的方式的需要。
【发明内容】
[0009] 本发明提供了操作研磨机例如咖啡研磨机的新颖方法，其克服或减轻了已知研磨 机的缺点。考虑到研磨构件(例如研磨盘或锥）的效率，本发明的一些实施例的目的是使研 磨周期的持续时间适应于研磨机的实际操作条件。
[0010] 根据本发明的第一方面，提供了操作至少包括旋转研磨构件的研磨机的方法。通 常，研磨机还包括静态研磨构件。这两个研磨构件面向彼此并界定在其之间的研磨空间。研 磨构件可以是以研磨轮或研磨盘的形式，或否则以研磨锥等的形式。通常，在本说明书和所 附权利要求的上下文内，研磨构件应被理解为能够减小待研磨的材料的尺寸的任何构件、 设备或部件等。因此，研磨构件应被理解为能够将较大尺寸的颗粒(例如咖啡豆）转换成较 小的(优选地粉状）颗粒(例如咖啡粉）的任何构件或部件。
[0011] 该方法提供估计或检测主动研磨期何时结束的步骤，在所述主动研磨期期间，预 设或给定量的材料被研磨。当待研磨的给定量的材料已被研磨时，主动研磨期终止。该方 法通过基于主动研磨期的所检测或估计的持续时间改变研磨周期的总持续时间（如果需要 的话）来使随后的研磨周期适应。研磨周期及其子时期(例如主动研磨期和随后的空转期） 的持续时间可以按照旋转研磨构件的旋转的数量来表达。可直接或间接地基于研磨机的操 作参数来估计或检测主动研磨期的结束。如从下面的公开中清楚的，不同的参数可用于这 个目的。可基于所检测或估计的当待研磨的材料用完时的时刻来估计研磨周期的主动研磨 期的持续时间。
[0012] 在一些实施例中，操作参数是旋转研磨构件的操作参数。在其它实施例中，操作参 数可以是控制旋转研磨构件的旋转的电机的操作参数。
[0013] 可因此动态地并考虑研磨构件的实际效率来使研磨周期的持续时间适应。研磨构 件的研磨效率的减小将被给予考虑且将导致研磨周期持续时间的适应。而且，由于例如制 造过程而引起的在(多个）研磨构件的起始效率中的差异可以被给予适当考虑。
[0014] 该方法包括下面的步骤： 给研磨机供给待研磨的给定量的材料，并通过在主动研磨期期间旋转所述旋转研磨构 件来研磨所述材料； 在主动研磨期之后的空转期期间使旋转研磨构件空转，以用于从研磨机移除残余磨碎 材料，主动研磨期和空转期定义了研磨周期； 基于研磨机的操作参数来估计或检测主动研磨期何时结束； 基于第一研磨周期的主动研磨期的所估计的持续时间来使随后的研磨周期的持续时 间适应。
[0015] 主动研磨期的结束（即待研磨的材料的耗尽）的估计或检测使确定研磨周期的主 动研磨期的持续时间变得可能。然后基于前一研磨周期的所检测或估计的持续时间来使 (多个）下一研磨周期的持续时间适应(如果需要的话)。
[0016] 在优选实施例中，研磨机的操作参数指示研磨构件的旋转速度的变化。因为当待 研磨的材料耗尽时研磨构件的旋转速度快速增加，速度变化在确定研磨何时已完成时是特 别有用的。
[0017] 因此，在一些特别优选的实施例中，研磨机的操作参数是与研磨构件的旋转速度 链接的参数。例如，该参数可以是旋转速度本身。在其它实施例中，参数可以是在由传感器 布置产生的随后的旋转脉冲之间的时间延迟，传感器布置被设计和配置成检测研磨构件或 以与研磨构件的速度成比例的速度旋转的机器部件的旋转。因此例如，控制研磨构件的电 机的旋转速度可用作操作参数。
[0018] 根据优选实施例，该方法可包括下面的步骤：提供用于检测旋转研磨构件的旋转 并产生对应于旋转研磨构件的旋转的旋转脉冲的传感器布置；检测在随后的旋转脉冲对之 间的时间延迟。因此可根据在随后的旋转脉冲对之间的所述时间延迟来检测旋转研磨构件 的旋转速度的变化。
[0019] 不考虑如何得到主动研磨期的结束的估计或检测，该方法允许使研磨周期的总持 续时间适应于主动研磨期的实际持续时间。可因此考虑（多个）研磨构件的研磨效率的恶 化，避免或减轻现有技术研磨机的缺点，并确保研磨周期的最佳持续时间。
[0020] 根据一些实施例，可检测在随后的脉冲之间的延迟的降低，所述降低对应于旋转 速度的增加且因此指示主动研磨期的结束。
[0021] 在一些优选实施例中，为了提供研磨机的更稳定的控制，避免由于旋转速度的意 外波动而引起的控制错误，该方法可包括下列步骤：存储在随后的旋转脉冲之间的时间延 迟中的至少一些；以及基于所存储的时间延迟来找出在研磨周期内的旋转速度的变化。所 存储的延迟数据可被处理以例如计算一个或多个平均延迟值。
[0022] 例如，该方法的一些实施例可包括下列步骤： 存储在研磨周期期间在随后的旋转脉冲对之间的时间延迟； 计算在主动研磨期内在随后的旋转脉冲之间的第一平均延迟； 计算在空转期内在随后的旋转脉冲之间的第二平均延迟； 计算在第一平均延迟和第二平均延迟之间的阈值延迟值； 找出对应于阈值延迟的旋转脉冲数； 将在主动研磨期的开始和对应于阈值延迟值的旋转脉冲数之间的旋转脉冲的总数设 置为主动研磨期的持续时间。
[0023] 研磨周期的总持续时间由主动研磨期加上空转期给出。在每个研磨周期，可通过 检测在这两个不同的时期（即主动研磨和空转）之间的分离点来使研磨周期的持续时间适 应可能变化的操作条件。如果主动研磨期的持续时间改变，则设置随后的