研磨单元、用于研磨单元的筒座和该研磨单元用以研磨咖啡豆的用图
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种研磨单元，该研磨单元至少包括
[0002] -固定环式磨刀，该固定环式磨刀具有开口，用于接纳旋转式截头锥磨刀，W在固 定环式磨刀与旋转式截头锥磨刀之间界定研磨间隙，该研磨间隙具有用于已研磨的物质的 出口和用于待研磨的物质的入口，所述出口在截头锥磨刀的基底处，而所述入口在截头锥 磨刀的相反的顶端面处，
[0003] -环式磨刀具有内壁，该内壁设有环形间隔开的第一弯曲齿，所述第一弯曲齿径向 突起到研磨间隙中，且
[0004] -截头锥磨刀具有环状外壁，该环状外壁设有环形间隔开的第二弯曲齿，所述第二 弯曲齿突起到研磨间隙中。
【背景技术】
[0005] 用于研磨各种固态物质诸如咖啡和香料的研磨机是公知的，且取决于将通过研磨 来减小大小的粒状物质的性质W及已研磨的物质的最终用途，研磨粒度是尤其相关的。举 例来说，咖啡饮用者出于不同目的需要不同研磨，且研磨粒度和研磨操作影响已研磨的粒 状物质的口味和香味的保持。例如咖啡饮用者可针对滤压壶而需要粗研磨的咖啡豆，而针 对滴滤机和浓咖啡而需要较微细研磨的咖啡豆，针对±耳其咖啡需要更微细研磨的咖啡。 所需要的研磨粒度或磨碎粒度的粗糖或微细程度通常形成分别的口味。应注意，大多数咖 啡研磨机无法产生±耳其咖啡所需的极微细研磨级。
[0006] 需要用于研磨粒状或颗粒物质或进一步或二次再研磨颗粒物质的替代装置，W释 放芳香化合物的任何含量，例如，W使得运些芳香化合物可被萃取，如在冲泡咖啡时的情 形。
[0007] 欧洲专利申请EP1818099A1与EP1818100A1两者公开了运样的研磨装置，所述 研磨装置包括截头锥磨刀磨碎机，该截头锥磨刀磨碎机被布置成研磨颗粒物质和粒状物 质，例如，谷物或例如胡椒、谷物、盐、糖和咖啡的颗粒。运些已知研磨装置包括磨碎圆锥 (即，圆锥磨刀）和包围的磨碎环（目P，环式磨刀），W使得研磨间隙形成在圆锥与环之间。 圆锥和包围的环可例如由金属或陶瓷制成。圆锥包括五个齿，所述齿从圆锥的顶部到底部 沿着圆锥的外表面延伸。圆锥上的运些齿用于移动且输送谷物或颗粒。另一方面，环被呈 现为具有若干凹槽，所述凹槽从环的顶部到底部沿着环的内表面延伸。
[0008] 德国专利申请DE19514794A1公开了类似结构的研磨单元，该研磨单元也具有截 头锥磨刀（即，截头锥），该截头锥磨刀封闭在固定磨刀环中，从而在截头锥磨刀与固定磨 刀环之间留下研磨间隙。磨刀环和截头锥磨刀各自具有彼此面对的六个相对的齿和研磨凹 槽。齿相对纵向行进方向W锐角倾斜，且齿的高度朝向最大圆锥直径减小。
[0009] 本发明的发明者已认识到：如果研磨具有例如2mm与IOmm之间的大小的固体食 物粒子和/或颗粒，则从入口到出口的研磨直径过短，不能提供符合食物狂热者对高质量 特性需求的最终研磨产品，例如，与萃取芳香化合物相关的特性，W及与分散特性相关的特 性。已知研磨机的研磨操作需要许多次转动且因此需要长时间，此外，已知研磨单元的入口 间隙相当大，使得需要许多次转动来操作研磨单元，W获得谷物研磨产物。原料物质和已研 磨的物质通常具有极不均匀的颗粒大小，且手动研磨需要额外努力。
[0010] 已知截头锥磨刀磨碎机的另一主要缺点在于，截头锥磨刀磨碎机无法再研磨（例 如）咖啡。因为磨刀迅速阻塞，无法使已研磨的咖啡更微细。仅可研磨整豆或极粗糖粒子， 带有环式磨刀和圆锥磨刀的咖啡研磨机的制造商因此在随附的指导手册中对用户进行指 导和警告。但即使遵循指导手册，仍必须频繁地进行维护W防止阻塞。
[0011] 对于有效且快速研磨例如咖啡豆而又不损失口味和香味的不断增加的需求关注 于研磨装置，并且要求改进运些已知装置。
【发明内容】
[0012] 本发明的一方面是提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元提供对颗粒 物质或粒状物质的平缓但仍有效的研磨，尤其是研磨咖啡豆。
[0013] 在另一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元比已知研磨单 元有效。
[0014] 在又一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元的使用导致已 研磨的物质具有大致均匀的颗粒大小。
[0015] 在再一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元比已知研磨单 元研磨得快。
[0016] 在又一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元可研磨已被研 磨的物质。
[0017] 在又一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元与已知研磨单 元相比W少的转动生产出最终研磨产品。
[0018] 在又一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元改进了颗粒和 粒子到研磨间隙中的进入，并且明显改进了研磨物质在研磨期间的向下移动。
[0019] 在又一方面中，提供开头段落中所述类型的研磨单元，该研磨单元可与不同研磨 机一起使用。
[0020] 在又一方面中，提供用于根据本发明的研磨单元的筒座。
[0021] 在又一方面中，提供均为可替换部件的研磨单元和筒座。
[0022] 可根据本发明实现的运些和其它方面的新颖和独特之处在于，第二弯曲齿包括弯 曲齿的第一子集和弯曲齿的第二子集，弯曲齿的第一子集和弯曲齿的第二子集被构造成使 得第一子集中的弯曲齿的至少一部分比弯曲齿的第二子集更深地突起到研磨间隙中，且构 造为使得弯曲齿的第一子集和弯曲齿的第二子集限定朝向截头锥磨刀的基底渐缩的轴向 延伸的研磨凹槽，且在与基底相反的截头锥磨刀的顶端面处穿过第二弯曲齿的尖部截取的 几何轮廓是大致正方形或矩形。
[0023] 在本发明的上下文内，术语"磨刀"用于指代磨碎或研磨装置中用W研磨例如坚硬 小食品（尤其是咖啡豆）的部件。"磨刀"具有磨蚀表面或类似构造的表面，适于粉碎被捕 获在与相对磨蚀表面一起形成的间隙中的坚硬颗粒物质。"磨刀磨碎机"意味将磨刀用于粉 碎、研磨、磨碎和/或破碎的磨碎机。通常，磨刀磨碎机包括旋转螺杆，例如，"截头锥磨刀"， 其推动待研磨的固体颗粒或粒子通过磨碎机，同时固态颗粒或粒子由于周围"环式磨刀"的 相对磨蚀表面的相互作用而成为较小颗粒。要着重指出的是，"磨刀磨碎机"与刀片研磨机 的不同之处在于产生的摩擦热较小，因此通常是用于研磨食品的优选研磨单元。
[0024] 在供应到研磨单元的固态物质的意义上所使用的术语"颗粒"、"粒子"和"粒状"包 括但不限于作为各种植物的种子的固态颗粒，尤其是咖啡豆。香料种子形式的颗粒，例如， 胡椒巧、下香、芥末、茵香、八角茵香；呈谷粒或盐片形式的结晶香料；W及甚至呈树皮形式 的香料，例如，肉桂条，也预期用作适于使用本发明来研磨的原材料，且在上述术语的范围 内。待研磨的"颗粒"或"粒子"的大小和形状可例如为咖啡豆或胡椒巧的大小和形状。"固 态"颗粒或粒子还可W是空屯、或多孔的。
[0025] 术语"截头锥"用于表示大体成形为圆锥的平截头体的本体，因此平截头体是在通 过平行于圆锥的基底表面的平面截取圆锥的顶部之后留下的圆锥的基底部分。因此截头 锥磨刀"是运样的磨刀，该磨刀大体成形为圆锥的平截头体且具有磨蚀外表面。
[0026] 术语"外切曲线"应被理解为穿过图形顶点绘制的闭合曲线，该图形例如是由在截 头锥磨刀的顶面处突出到研磨间隙中的齿集合中的齿限定的环形图形。相应地，"内切曲 线"应被理解为穿过图形顶点绘制的封闭曲线，该图形例如是由在环式磨刀的顶面处突出 到研磨间隙中的齿集合中的齿限定的环形图形。当在文中使用术语"圆形"时，术语"圆形" 不应被理解为限于几何上精确的圆形。术语"圆形"还包括具有例如楠圆形状和近似圆形 的几何图形。
[0027] 在本发明的上下文内，术语"正方形"应被理解为四边形的几何形状，其中所有边 相等，内角是直角，因此对边是平行的。但是，术语"正方形"不应被狭隘地解释为明确限于 几何上完美的正方形。将正方形的整体印象和感知给予观察者的几何正方形形状也为术语 "正方形"所预期。
[0028] 术语"矩形"应W类似方式被理解为四边形的几何形状。矩形与正方形的不同之处 在于具有一组长边和一组短边。对边通常仍平行，内角通常是直角。然而，术语"矩形"不 应被狭隘地解释为明确限于几何上完美的矩形。将矩形的整体印象和感知给予观察者的几 何矩形形状也为术语"矩形"所预期。
[002引 因此，"正方形"或"矩形"的两条对边可大致凸出和凹入，因此例如，背离彼此弯 曲，但不会达到"正方形"或"矩形"将圆形图形的印象给予观察者的程度。
[0030] 朝向截头锥磨刀的基底渐缩的轴向延伸的研磨凹槽被构造成使得弯曲齿的第一 子集比弯曲齿的第二子集更深地突起到研磨间隙中，W由此提供实现固体颗粒和粒子的高 效研磨的研磨间隙。从齿的第一子集的尖部到环式磨刀的径向距离和从齿的第二子集的尖 部到环式磨刀的径向距离是不同的，由此促进颗粒和粒子绕环式磨刀和截头锥磨刀的轴线 的容易的旋转输送，且同时将关于截头锥磨刀的环式磨刀的旋转移动的阻塞和阻碍的风险 减到最小。
[0031] 与已存在的研磨装置相比，研磨的耗时较少，且研磨操作对于给料颗粒和粒子来 说极平缓，从而导致优良的研磨质量，从而保持食品的微妙的化学和物理特性。在例如咖啡 豆的状况下，因为研磨极快，所W当已在本发明的研磨单元的研磨间隙中研磨咖啡豆时，可 从已研磨的颗粒和粒子萃取最好的可能口味和香味。另外，在研磨操作之后，特别是在再研 磨时，产品的颗粒大小的变化明显小于许多已知研磨装置的情况，且已研磨的产品呈现为 极均匀的组成物。在例如胡椒巧或肉桂的状况下，已研磨的或磨成粉的产品因此较容易在 另一物质中分散。因此，由于快速且平缓的研磨过程提供了平缓研磨和高质量，极大提高了 研磨产生的产品的芳香口味。
[0032] 运对于寻求从新鲜研磨的咖啡豆获得最佳口味的咖啡狂热者来说是尤其重要的。 咖啡含有约700到800种不同的芳香化合物，运使咖啡成为最芳香的食品之一。运些芳香 化合物中约50%是挥发性的，W致于它们在结束研磨之后30分钟内挥发。与常规研磨机相 比，根据本发明的研磨单元的使用通过W下方式而将食品（尤其是咖啡）的运些芳香化合 物和天然口味的损失减到最少：快速且有效地研磨，W在芳香化合物的含量仍处于最高时 开始芳香化合物的萃取。
[0033] 在与基底相反的截头锥磨刀的顶端面处穿过第二弯曲齿的尖部或顶点截取的几 何轮廓是大致正方形或矩形的，W使截头锥磨刀在环式磨刀中绕截头锥磨刀和环式磨刀的 穿过它们的中屯、截取的相应纵向轴线旋转期间，W不同径向力击打颗粒或粒子。
[0034] 截头锥磨刀的正方形或矩形顶部的几何轮廓的边可具有直的或弯曲的对边。
[0035] 弯曲齿的第一子集中的两个相对的齿的尖部或顶点之间的距离可大于弯曲齿的 第二子集中的两个相对的齿的尖部或顶点之间的距离。
[0036] 齿的第一子集的尖部或顶点位于正方形或矩形的角部