咖啡研磨机和咖啡研磨方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及咖啡研磨机。本发明还涉及咖啡研磨方法和包括咖啡研磨机的咖啡机。
【背景技术】
[0002]咖啡研磨机是用于研磨咖啡豆(例如用于冲泡咖啡)的设备。咖啡研磨机包括用于研磨咖啡豆的研磨工具和用于驱动研磨工具的电机。咖啡研磨机可以是独立设备或例如集成在如申请人在市场上可获得的全自动咖啡机中。
[0003]US 7984868公开了具有两个研磨磨盘(burr)的咖啡研磨机。研磨磨盘之一由电机驱动，而另一磨盘是静止的。两个研磨磨盘设置有磨蚀表面，咖啡豆抵靠磨蚀表面被研磨。磨蚀表面远离彼此间隔开期望尺寸以产生咖啡的期望研磨。磨蚀表面的较靠近间隔导致较细的咖啡，而较大的间隔导致较粗的咖啡磨制物。提供了用于自动调节磨盘相对于彼此的间隔的调节装置。
[0004]如果咖啡研磨机由堵塞的豆、豆颗粒或粗糙磨制物阻塞，则可能的故障状况出现。咖啡研磨机停转。可以如在EP 2 030 539 Al中描述的那样检测这样的停转状况，EP 2 030539 Al公开了用于对咖啡磨的磨盘的转数进行计数的方法。EP 2 030 539 Al教导了在电机被损坏之前电机的作为结果的关闭但不提供克服停转状况的解决方案。
[0005]作为解决方案，EPO 616 502 BI建议使用具有足够研磨功率的研磨机电机通过蛮力来克服这个问题。这种解决方案的缺点是，强大的电机是笨重、庞大和/或昂贵的。
[0006]作为替代的解决方案，WMF5咖啡研磨机的操作手册教导将研磨程度手动地调节到较粗的设置，即增加磨蚀表面的间隔。因此，堵塞的豆被释放。在增加间隔之后，用户必须清洁研磨机，手动地重新调节期望研磨程度并可接着恢复研磨操作。这种解决方案的缺点是，它需要手动调节磨盘的间隔并清洁咖啡研磨机，这是冗长乏味和耗费时间的过程。
[0007]GB 488 084 A公开了驱动咖啡研磨机的电机具有自由地安装在其轴上的转子，它通过弹簧连接到该轴，弹簧倾向于相对于轴将转子移动到初始位置上，它被防止在该初始位置之外移动。在反向方向上转子相对于轴的运动也被限制，使得在开始时转子利用冲击力占用轴，而在停止时转子通过弹簧在轴上移动回并给予轴在反向方向上的冲击力。GB488 084 A教导在研磨过程之后清洁咖啡研磨机作为便于重新开始的预防措施。
[0008]EP I 707 089 Al公开了用于通过评估由咖啡研磨机在操作期间引起的振动的水平和/或频谱来检测在咖啡研磨机中的咖啡豆的缺乏的方法。
[0009]FR I 215 254 A公开了对家用电器例如咖啡研磨机的自动控制以提供自动关闭。
[0010]EP 2 153 758 Al公开了用于确定磨的负载的方法，其中从磨的旋转速度得到磨的状态。可例如使用霍尔传感器来测量旋转速度。如果磨被阻塞，驱动磨的电机可被停止，用户可被请求移除堵塞物。
[0011]GB 2 463 900 A公开了具有研磨机构的咖啡分配装置。在研磨机在研磨操作期间变得堵塞的情况下，研磨机的传动牙嵌将停止旋转。驱动研磨机的电机将通过离合器从研磨机去耦合。电机接着被停止，且警报可产生以告知用户研磨机变得堵塞。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供克服停转的问题而同时是轻的、小的和/或较不昂贵的以及使用方便的咖啡研磨机。
[0013]在本发明的第一方面中，提出一种咖啡研磨机，其包括:
-研磨工具，其用于研磨咖啡豆，
-电机，其用于驱动研磨工具，
-停转检测器，其用于检测研磨工具和/或电机的停转状况，以及-反转单元，其配置成如果停转检测器检测到停转状况则临时反转研磨工具和/或电机的旋转的方向。
[0014]在本发明的另一方面中，提出一种包括前面提到的咖啡研磨机的咖啡机。
[0015]在本发明的又一方面中，提出咖啡研磨方法，其包括下列步骤:
-检测用于研磨咖啡豆的研磨工具和/或用于驱动研磨工具的电机的停转状况，以及-如果研磨工具和/或电机的停转状况被检测到，则临时反转研磨工具和/或电机的旋转方向。
[0016]在从属权利要求中定义了本发明的优选实施例。应理解，所主张的咖啡机和咖啡研磨方法具有与所主张的咖啡研磨机相似的和/或相同的和如在从属权利要求中定义的优选实施例。
[0017]本发明基于临时反转研磨工具和/或电机的旋转方向可克服其中咖啡研磨机被堵塞的豆、豆颗粒或粗糙磨制物阻塞的停转状况的理念。在第一方面中，研磨工具的旋转方向的临时反转引起在咖啡研磨机中的咖啡豆的重新布置，这对驱动研磨工具所需的扭矩型式有积极影响。在反向旋转方向上驱动研磨工具所需的扭矩低于正向扭矩，因此低功率电机可执行这个任务。优选地通过反转用于驱动研磨工具的电机的旋转方向来实现研磨工具的旋转方向的临时反转。
[0018]在第二方面中，电机的旋转方向的临时反转(其中电机不刚性地耦合到研磨工具)使电机能够相对于研磨工具转回而不反转研磨工具的旋转方向。电机然后恢复它的以前的旋转方向并在再次驱动研磨工具之前得到动量。电机和可选地传动系的另外元件的动量提供额外的力来克服停转状况。这也可被描述为克服停转状况的锤击运动。可选地，这两个方面，即重新布置豆和锤击被组合来克服停转状况。
[0019]换句话说，研磨工具和/或电机配置成在研磨过程期间在第一旋转方向上旋转。如果停转检测器检测到停转状况，则反转单元配置成将研磨工具和/或电机的旋转方向从第一旋转方向改变到第二旋转方向，其中第二旋转方向具有与第一旋转方向相反的旋转指向。
[0020]本发明的优点是，研磨程度，即咖啡磨制物的精细度或粗糙度不必改变。因此，咖啡研磨机可在相同研磨程度的情况下在临时反转之后继续操作。
[0021]作为另一优点，可使用较轻、较小和可能更不昂贵的电机。本发明对于具有有限的电机功率并在研磨工具的高旋转速率下操作的新颖类型的咖啡研磨机是特别有利的。因为电机的功率由扭矩乘以旋转速率给出，与研磨工具的高旋转速率组合的功率的限制也意味着用于驱动研磨工具的扭矩是有限的。在常规咖啡研磨机中，常常使用具有在电机和研磨工具之间的1:40的传动比的传动装置。高传动比可在研磨工具处提供足够扭矩使得停转状况不出现。然而，传动装置是昂贵的、庞大的和在能量上低效的。因此根本不使用传动装置或使用例如具有低得多的传动比(例如1:7、1:5或甚至1:3)的轻的、紧凑的和较不昂贵的传动装置是有利的。
[0022]如在本文使用的，术语“研磨工具”或研磨磨指配置成优选地通过旋转运动来减小咖啡豆的尺寸的元件，例如配置成与第二研磨磨盘交互作用以减小咖啡豆的尺寸的可移动研磨磨盘。可选的第二研磨磨盘可以是静止的。此外，术语“研磨工具”指具有磨蚀表面的研磨工具，其中使咖啡豆和磨蚀表面彼此接触并相对于彼此执行相对运动，使得咖啡豆通过研磨或刮削运动一点一点地被磨掉。刀片研磨机是另一可选方案。
[0023]如在本文使用的，术语“停转状况”指其中咖啡研磨机被堵塞的豆、豆颗粒和/或粗糙磨制物阻塞时的状态，特别是其中研磨工具达到完全停止时的状态。此外，术语“停转状况”指操作咖啡研磨机的研磨工具所需的扭矩超过预定阈值但还没有达到完全停止时的状况。这可引起用于驱动研磨工具的电机的过热。在实施例中，该状况被评估并用于防止驱动研磨工具的电机的过热。
[0024]如在本文使用的，术语“咖啡研磨机”用作也包括用于研磨其它豆、谷粒或种子(例如大豆或罂粟种子)的研磨机的类术语。此外，研磨机可配置成接收并进一步减小粗糙磨制物的尺寸和因而中间产物的尺寸。这同样适用于措辞“用于研磨咖啡豆的研磨工具”。
[0025]根据优选实施例，反转单元包括用于控制电机的旋转方向的控制器。因此，电机可被反转单元主动转回。如果研磨工具和电机刚性地耦合，则这也反转研磨工具的旋转方向。因此，从电机到研磨工具的传动系配置成用于反转。这个实施例的优点是，它可被实施为全电子解决方案，而不需要额外的机械元件。
[0026]在实施例中，反转单元包括装有弹簧的离合器。装有弹簧的离合器布置在电机和研磨工具之间。可选地，研磨工具和电机的连接还包括传动装置。离合器可接着布置在电机和传动装置之间或在传动装置和研磨工具之间。装有弹簧的离合器是提供在电机和研磨工具之间的非静止连接的元件，该连接可选地包括传动装置，其中弹簧元件配置成存储用于临时反转电机的旋转方向的能量。例如，停转检测器检测研磨工具的停转状况并因此中断到用于驱动研磨工具的电机的功率供应。因此，电机不在研磨工具上施加驱动力和扭矩。电机在自由运行模式中，其中电机可容易由存储在离合器的装载弹簧中存储的能量转回。应注意，临时反转研磨工具的旋转方向不是强制的。临时反转电机的旋转方向可能就足够了。当重新启动电机时，离合器的弹簧卷起，且电机得到角动量。电机的这个角动量提供用于克服研磨工具的停转状况所需的额外的能量。
[0027]在实施例中，反转单元还配置成在旋转方向被反转之后恢复优选旋转方向。因此，咖啡研磨机可在反转旋转方向以克服停转状况之后恢复其常规操作。如本文使用的术语“优选旋转方向”描述用于研磨的旋转方向。换句话说，反转单元配置成将旋转方向从第一旋转方向临时改变到具有相反的旋转指向的第二旋转方向，且在那之