研磨咖啡豆的研磨机以及包括这种研磨机的咖啡机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设计一种用于研磨咖啡的研磨机以及装备有这种研磨机的咖啡机。
【背景技术】
[0002] 多个用于研磨食物、具体地说是咖啡豆的研磨机是本身已知的，其中，咖啡豆总是 在彼此抵靠移动的两个研磨件之间破碎。作为研磨机的设计功能，锥形研磨机和盘形研磨 机之间有区别。
[0003] 锥形研磨机因此具体地从EP2 050 375Al、DE195 14 794Al、DE196 38 824 Al(具体地说是其中的图16和说明书第9栏第43行以及下列等等）以及DE849 600(具 体地说是其中的根据图2和说明书第2页第38行以及下列等等）已知。
[0004] 通常，技术现状的锥形研磨机包括第一研磨件，该第一研磨件以锥形方式设计并 且因此也被称为研磨锥。所述研磨锥被支撑成可绕旋转轴线旋转。被标识为研磨环的第二 研磨件同轴于该旋转轴线布置并且基本上绕研磨锥的锥形表面布置。在其内侧上，研磨环 也包含基本上锥形的形状，该内侧通过实施研磨狭缝与研磨锥间隔开。在其定位成彼此相 对置的侧面上，研磨锥以及研磨环具有螺旋地布置的、由齿形成的研磨表面。响应于装备有 锥形研磨机的咖啡机的操作，待研磨的咖啡豆借助于研磨锥相对于研磨环的相对移动从研 磨机的相应入口区或入口狭缝穿过研磨沟槽而被输送到其相应出口区或出口狭缝，研磨沟 槽被实施在齿之间。在该输送过程中，各个咖啡豆抵靠齿的相应研磨表面移动并且借助于 夹紧作用而被研磨表面粉碎。为了确保粉碎咖啡豆，研磨锥的每个研磨表面布置成使得其 在相应的研磨沟槽的"后"侧（就研磨锥相对于研磨环的相对移动的方向而言）处限定研 磨锥的研磨沟槽中一个研磨沟槽。相应的，研磨环的每个研磨表面布置成使得其在相应的 研磨沟槽的"后"侧（就研磨环相对于研磨锥的相对移动的方向而言）处限定研磨环的研 磨沟槽中的一个研磨沟槽。
[0005] 就例如从DE196 38 824A1 (具体地说是其中的图1和说明书第7栏、第26行以 及以下等等）以及DE38 03 619C2已知的盘形研磨机来说，第一研磨件和第二研磨件在 各种情况下以基本上盘状的方式实施（作为所谓的研磨盘）。两个研磨盘（在下文也被称 为"第一研磨盘"和"第二研磨盘"）通过实施研磨狭缝布置成关于共同旋转轴线彼此平行 并且在各种情况下包括在其相对侧上的研磨表面，该研磨表面由齿形成。响应于装备有盘 形研磨机的咖啡机的操作，待研磨的咖啡豆借助于两个研磨盘相对移动分别从研磨机的相 应入口区或入口狭缝穿过研磨沟槽而被输送到其相应出口区或出口狭缝，研磨沟槽被实施 在齿之间。在该输送过程中，各个咖啡豆抵靠齿的相应研磨表面移动并且借助于夹紧作用 被研磨表面粉碎。为了确保粉碎咖啡豆，第一研磨盘的每个研磨表面布置成使得其在相应 的研磨沟槽的"后"侧（就第一研磨盘相对于第二研磨盘的相对移动的方向而言）处限定 第一研磨盘的研磨沟槽中一个研磨沟槽。相应的，第二研磨盘的每个研磨表面布置成使得 其在相应的研磨沟槽的"后"侧（就第二研磨盘相对于第一研磨盘的相对移动的方向而言） 处限定第二研磨盘的研磨沟槽中一个研磨沟槽。
[0006] 研磨水平，即磨好的咖啡粉末的粒度可经由两个研磨件相对于彼此的距离、经由 齿的数目以及其高度和倾角来调整。具体地说，齿的数目可设置成从研磨机的入口区向其 出口区增加，而相应的齿的高度从其入口区向出口区减小粉碎咖啡豆的已知原理在任何情 况下维持。
[0007] 下面以示例的方式借助于公开DE196 38 824Al(参见其中的图16和图1)解释 已知研磨机的齿或研磨表面的对应设计。
[0008] 为了简化和标准化下面说明，下列惯例应当应用于包括呈上述类型的研磨锥和研 磨环的形式的两个研磨件的锥形研磨机（技术现状的研磨机以及根据本发明的研磨机）： [0009]-点P:
[0010] 这是在研磨机的研磨件中一个研磨件的研磨表面上，具体地说是在切削刃上的虚 拟点。
[0011] -旋转轴线R:
[0012] 研磨件中的至少一个研磨件以及具体地说是虚拟点P在圆形路径上相对于相应 的另一个研磨件绕该旋转轴线旋转。
[0013] -旋转方向Μ:
[0014] 这是绕旋转轴线R旋转的研磨件所绕着移动的方向。
[0015] -研磨方向S:
[0016] 这是点Ρ响应于研磨件中一个研磨件在旋转方向Μ上的旋转的移动方向（该移动 方向位于圆的通过点Ρ的切线上，在该圆上，点Ρ相对于相应的另一个研磨件绕旋转轴线R 移动）。由于研磨件中的每个研磨件相对于相应的另一个研磨件移动的事实，两个研磨件 在不同的方向上作用在咖啡豆上。这就是为什么如果必要的话，下面要在研磨方向S1和研 磨方向S2之间进行区别，研磨方向S1用于在研磨件中一个研磨件上的点Ρ，而研磨方向S2 用于在研磨件中的另一个研磨件上的点Ρ
[0017] -刀具参考平面Ε-Ι:
[0018] 这是在点Ρ处的平面，其实施成平行于研磨方向S并平行于旋转轴线R。
[0019] -假定工作平面Ε-ΙΙ:
[0020] 这是定向成正交于旋转轴线R并平行于研磨方向S、通过点Ρ的平面。
[0021] -研磨刃平面Ε-ΙΙΙ:
[0022] 这是通过点Ρ的平面，其竖直立在刀具参考平面E-Ι上并且垂直于研磨方向S。
[0023] -倾角
[0024] 这是在研磨方向S上在假定工作平面Ε-ΙΙ处测得的研磨表面与刀具参考平面Ε-Ι 之间的角度。当分别从研磨表面在刀具参考平面E-Ι的方向上或在研磨方向S的方向上逆 时针观察时，倾角中是正的。
[0025] 在这里手头的本文档中，从DE196 38 824Α1已知并且示出锥形研磨机的图16 示出为图1，其中研磨锥11和研磨环15示出成彼此分开（在分解图中，其中研磨环15与研 磨锥11还在旋转轴线R的方向上间隔开），从而假定研磨锥11相对于研磨环15绕旋转轴 线R旋转，旋转轴线R在图1中示出。旋转轴线R和旋转方向Μ在该图中可清楚看到。
[0026] 在研磨锥11的研磨表面30上的自由选择点Ρ处勾画研磨方向S1以及刀具参考平 面Ε-Ι、工作平面Ε-ΙΙ和研磨刃平面Ε-ΙΙΙ。勾画对应研磨方向S2以及刀具参考平面Ε-Ι、 工作平面E-II和研磨刃平面E-III所在的点P也在研磨环15的研磨表面31上自由选择。 关于研磨方向S1和S2,重要的是注意，如果研磨锥11在旋转方向Μ上绕旋转轴线R旋转， 则研磨环15相对于研磨锥11在与旋转方向Μ相反的旋转方向上旋转。因此，研磨方向S1 定向在旋转方向Μ上，而研磨方向S2定向成与旋转方向Μ相反。
[0027] 通过在图1中的底部上示出的研磨锥11的截面图可在图2的俯视图中看见，其 中，通过点Ρ的切削表面位于假定工作平面E-Π上。研磨表面30的倾角φ、因此在研磨方 向S1上在假定工作平面E-Π处测得的研磨表面30与刀具参考平面E-Ι之间的角度小于 90。。
[0028] 同样的也适用于在根据图1的研磨表面31上的点Ρ处的研磨环15的研磨表面 31 :研磨表面31的倾角因此在研磨方向S2上在假定工作平面E-Π处测得的研磨表面 31与刀具参考平面E-Ι之间的角度小于90° (附图中未示出）。
[0029] DE196 38 824Α1的图10的盘形研磨机在本文档的图3中示出。如上所述，盘形 研磨机包括第一盘状研磨件11'（在下文被称为研磨盘11'）和第二盘状研磨件15'（在下 文被称为研磨盘15'）。咖啡豆3位于实施在研磨盘11'、15'之间的研磨狭缝中。此外假 设，研磨盘11'绕旋转轴线R在旋转方向Μ上相对于研磨盘15'执行旋转。响应于研磨盘 11'绕旋转轴线R在旋转方向Μ上（相对于研磨盘15'）的旋转，咖啡豆3被夹在研磨表面 30与研磨表面31之间并在其间被破碎，研磨表面30实施在第一研磨盘11'处，而研磨表 面31实施在第二研磨盘15'处。对于上研磨盘15'和下研磨盘11'，也在各种情况下在图 3中分别在研磨表面30上限定任意点Ρ或在研磨表面31上限定任意点Ρ。
[0030] 两个研磨盘11'、15'基本上垂直于旋转轴线R延伸。这就是为什么研磨盘11'、 15'的研磨表面30和31基本上与布置成垂直于旋转轴线R的平面平行地延伸。
[0031] 为了简化和标准化下面说明，下列惯例应当应用于包括呈上述类型的研磨盘的形 式的两个研磨件的盘形研磨机（技术现状的研磨机以及根据本发明的研磨机）：
[0032] -点Ρ:
[0033] 这是在（两个）研磨件中一个研磨件的研磨表面上、具体地说是在切削刃上的虚 拟点。
[0034] -旋转轴线R:
[0035] 研磨件中的至少一个研磨件以及具体地说是虚拟点Ρ在圆形路径上相对于相应 的另一个研磨件绕该旋转轴线旋转。
[0036] -旋转方向Μ:
[0037] 这是绕旋转轴线R旋转的研磨件所绕着（相对于相应的另一个研磨件）移动的方 向。
[0038] -研磨方向S:
[0039] 这是点Ρ响应于研磨件中一个研磨件在旋转方向Μ上的旋转的移动方向（该旋转 方向位于圆的通过点Ρ的切线上，在该圆上，点Ρ相对于相应的另一个研磨件绕旋转轴线R 移动）。由于研磨件中的每个研磨件相对于相应的另一个研磨件移动的事实，两个研磨件 在不同的方向上作用在咖啡豆上。这就是为什么如果必要的话，下面要在研磨方向S1和研 磨方向S2之间进行区别，研磨方向S1用于在研磨件中一个研磨件上的点Ρ，而研磨方向S2 用于在研磨件中的另一个研磨件上的点Ρ
[0040] -工具参考平面E-I:
[0041] 这是在点P处的平面，其实施成平行于研磨方向S并垂直于旋转轴线R。
[0042] -假定工作平面E-II:
[0043] 这是定向成平行于旋转轴线R并平行于研磨方向S、通过点P的平面。
[0044] -研磨刃平面E-III:
[0045] 这是通过点P的平面，其竖直立在刀具参考平面E-Ι上并且垂直于研磨方向S。
[0046] -倾角φ:
[0047] 这是在研磨表面的研磨方向S上在假定工作平面Ε-ΙΙ处测得的研磨表面与刀具 参考平面E-Ι之间的角度。当分别从研磨表面在刀具参考平面E-Ι的方向上或在研磨方向 S的方向上逆时针观察时，倾角是正的。
[0048] 基于盘形研磨机的上述指定的惯例，在各种情况下，对于第一研磨盘11'的研磨表 面30上的图3所示的点Ρ以及第二研磨盘15'的研磨表面31上的图3所示的Ρ