操作研磨机的方法_2

文档序号:9290463阅读:来源:国知局
研磨周期的不同 长度或持续时间。因此以自适应方式操作研磨机,根据需要来增加或减小研磨周期的总持 续时间。
[0024] 可在由研磨机执行的每个研磨周期期间检测、即估计主动研磨期的结束。在其它 较不精确的实施例中,可只在一些研磨周期期间例如每两个或三个研磨周期执行主动研磨 期的结束的检测。
[0025] 因为主动研磨期的实际持续时间是先天未知的,根据一些实施例,该方法包括下 列步骤: 设置在主动研磨期内的第一检测窗口; 设置在空转期内的第二检测窗口; 计算在第一检测窗口内的随后的旋转脉冲之间的第一平均延迟; 计算在第二检测窗口内的随后的旋转脉冲之间的第二平均延迟; 第一和第二检测窗口适当地位于主动研磨和空转的相应时期内,使得它们将决不与从 主动研磨期和空转期的转变可位于的间隔重叠。
[0026] 例如,第二检测窗口可位于具有预先确定的持续时间的研磨周期的末尾处。选择 第二检测窗口的持续时间,以便持续小于空转期的时间,例如空转期的持续时间(即由旋转 研磨构件在空转期期间执行的旋转的数量)的一半。
[0027] 第一检测窗口可在例如在研磨周期的开始之后在旋转研磨构件的某个数量的旋 转之后打开,并可持续小于在任何可能的操作条件之下完成预设量的材料的研磨所需的最 小数量旋转的若干旋转。在一些实施例中,可实验式地确定主动研磨期的绝对最小持续时 间。第一检测窗口将然后被定位并形成所需尺寸,使得它将在这样的绝对最小主动研磨期 结束之前关闭。
[0028] 当该方法包括计算第一平均延迟和第二平均延迟时,分别在主动研磨期和空转期 期间,可预见用于中止研磨周期的例程。如果待研磨的材料的量小于最小预设量,则在第一 平均延迟和第二平均延迟之间的差异低于阈值。如果这出现,则研磨周期被中止。
[0029] 可基于待研磨的材料的最小可容许量来选择第一检测窗口在预期主动研磨期内 的位置。更具体地,作为例子考虑基于脉冲数的检测和适应系统,如果N是研磨最小可容许 量的材料在理论上所要求的旋转的数量(低于其,研磨周期应被中止),第一检测窗口的打 开可被设置在第(N+m)个旋转脉冲处,其中m至少是1。在这种情况下,如果待研磨的量是 不足的,在第一和第二检测窗口期间基于存储的延迟值而计算的两个平均延迟将是实质上 相同的,且研磨周期被中断。"实质上相同"意指两个值相差例如不多于10%且优选地不多 于5%。
[0030] 在简单的实施例中,空转期可具有固定的持续时间,即固定数量的旋转脉冲。在其 它实施例中,更精确的方法可提供空转期的自适应持续时间。空转期的持续时间可设置成 使得主动研磨期越短,则空转期越短。
[0031] 该方法可包括估计主动研磨期的持续时间的步骤和基于主动研磨期的所估计的 持续时间来使随后的研磨周期的空转期的持续时间适应的随后步骤。
[0032] 如果用于研磨咖啡豆,尤其是(但不一定)在咖啡饮料生产机器中,则该方法是特 别有用的。在这样的应用中,该方法将在咖啡研磨机上执行以生产然后被装入到灌注单元 或咖啡过滤器等内的咖啡粉。
[0033] 可控制研磨机来执行一个或多个研磨周期以提供所要求量的磨碎的咖啡。在一些 实施例中,单个研磨周期将提供足够用于执行灌注周期的咖啡粉量。但是在其它实施例中, 例如,如果较小的体积配量室用于将咖啡豆配量到研磨机,则可执行几个研磨周期来为灌 注单元提供足够量的咖啡粉。
[0034]即使速度相关参数、即与研磨构件的旋转速度有关的参数特别适合于执行如本文 所述的操作方法,其它参数也可适当地用于这个目的。基于下面的考虑因素:当主动研磨期 完成、即待研磨的材料耗尽时,研磨构件的操作条件将改变,被这个变化影响或影响这个变 化的任何参数可用作用于执行本文所述的方法的控制参数。
[0035] 当待研磨的材料耗尽时,施加到研磨构件的抵抗性扭矩和因此将由电机施加到研 磨构件的扭矩下降。施加到研磨构件的扭矩可例如由扭矩计测量。扭矩计的测量信号可 用作研磨机的操作条件的指示。扭矩中的急剧变化在主动研磨期结束时发生,并可用于以 如上所述的自适应方式控制研磨机。如在本文理解的扭矩计可以是适合于检测被传输到研 磨构件的扭矩或至少扭矩的变化或否则与所述扭矩或扭矩变化链接的参数的任何设备、构 件、部件或布置。
[0036] 根据其它实施例,驱动研磨构件的电机的电参数也可用于执行本文公开的方法。 例如,由电机吸收的电流可有利地被采用作为指示研磨机的操作条件的参数。当待研磨的 材料耗尽时,抵抗性扭矩下降且因此由电机产生的功率也下降。如果电压实质上是不变的, 功率下降导致由电机吸收的电流的减少。主动研磨期的结束可被检测为给电机供电所需的 电流的下降。
[0037] 根据另外方面,本发明还涉及一种研磨机,其包括:可能与静止研磨构件协作的旋 转研磨构件;控制旋转研磨构件的旋转的电机;控制单元,其被编程以执行如上所述的方 法。研磨机还进一步是体积配量室的部分,体积配量室可与待研磨的材料的至少一个容器 (例如咖啡豆容器)接合。
[0038] 根据再另外方面,本发明还涉及饮料生产机器例如咖啡机,其包括如本文所述的 研磨机和饮料制备单元(例如咖啡泡制单元)。
[0039] 本发明的另外的特征和优点在其示例性实施例的下面描述中和在形成本描述的 集成部分的所公开的权利要求中被阐述。
【附图说明】
[0040] 本发明的更完整的理解及其很多优点将容易被得到,因为其通过参考当结合附图 考虑时的下面的详细描述而变得更好地被理解,附图示出本发明的一个示例性非限制性实 施例。在图中: 图1图示沿着咖啡豆研磨机和相关电机的示例性实施例的垂直平面的截面; 图2图示图1的研磨机的底部三向投影视图; 图3图示类似于图2的视图,其中咖啡研磨机的部分被移除; 图4图示研磨机的功能方框图; 图5图示合并咖啡研磨机的咖啡生产机器的示意图; 图6到9图示说明研磨机的操作方法的图; 图10图示本发明的操作方法的一个实施例的流程图。
[0041] 实施例的详细描述 示例性实施例的下面的详细描述参考附图。在不同图中的相同参考数字标识相同或相 似的元件。附加地,图并不一定按比例绘制。此外,下面的详细描述并不限制本发明。相反, 本发明的范围由所附权利要求限定。
[0042] 在整个说明书中对"一个实施例"或"实施例"或"一些实施例"的提及意指结合实 施例描述的特定特征、结构或特性被包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此,短语 "在一个实施例中"或"在实施例中"或"在一些实施例中"在整个说明书中的不同地方的出 现并不一定指相同的(多个)实施例。此外,在一个或多个实施例中可以用任何适当的方式 组合特定的特征、结构或特性。
[0043] 在下面的描述中,将在对咖啡研磨机的应用中描述本发明的方法。然而应理解,该 方法可用于操作旨在用于研磨不同种类的产品(例如但不限于食品产品)的研磨机,每当空 转期被要求跟随主动研磨期(关于其的持续时间可以是可变的和不可预测的)时。本文描述 的方法允许研磨机操作适应于可变操作条件。
[0044] 图1图示咖啡研磨机1的示例性实施例。研磨机1包括第一静止研磨构件3和第 二旋转研磨构件5。在图中图示的示例性实施例中,静止研磨构件3和旋转研磨构件5是研 磨盘或研磨轮。在其它实施例中,研磨构件可以是被不同地成形和设计。例如,研磨构件可 包括研磨锥等。重要的是,至少一个研磨构件相对于另一研磨构件旋转。而且在本文公开 的实施例中,只有一个研磨构件旋转,而另一研磨构件是静止的。在其它实施例中,两个研 磨构件都可旋转,且适当的测量布置可被提供以基于本文公开的原理来检测对于执行对研 磨过程的控制有用的旋转参数。测量与这两个旋转研磨构件中的仅仅一个有关的参数将足 以执行该方法。
[0045] 为了清楚和简明起见,在下面的详细描述中,将参考研磨盘,其中一个研磨盘是静 止的而另一个是旋转的,应理解,可替代地使用不同的研磨构件及其布置。
[0046] 在一些实施例中,静止研磨盘和旋转研磨盘垂直地重叠。旋转研磨盘可布置在静 止研磨盘之下。
[0047] 在静止研磨盘3和旋转研磨盘5之间,形成研磨空间7。在一些实施例中,研磨盘 3和5包括面向彼此的实质上圆锥形的主动研磨表
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