专利名称：咖啡或其它营养物质的研磨装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种咖啡或其它营养物质的研磨装置，特别是一种使诸如咖啡、大麦、
花、草药等物质变成粉末的装置，所述的粉末被送入自动或半自动饮料制备分配机中，使这 些物质冲泡成饮料。
背景技术：
通常，在专门用于饮料制备的(半)自动机中，所述饮料基于咖啡、大麦、草药、花 或其它可以得到但粒度不适合相关的调配工艺的营养产品，提供了适当的研磨装置。无论 是家庭使用还是专业使用，这种装置包括外壳、一对位于外壳中的研磨刀头(其中至少之 一刀头旋转)、在研磨刀头之间送入食料(例如咖啡豆或咖啡粒)的料斗、磨制物质或粉质 的卸料口、以及调节研磨刀头间距以便改变磨制物质粒度的机构。 研磨刀头基于其边缘的形状而有不同的特征，一般可以是平面形、(或凹-凹形)、 圆锥形(或凹_凸形)、滚筒式等，并且研磨刀头可安置成一个在另一个之内，或一个垂直于 另一个之上。例如，凹凸形研磨刀头通常以凸形研磨刀头嵌入凹形研磨刀头的方式同心安 置。平面形研磨刀头通常以一个置于另一个之上的方式同心安置。 在(半)自动机工业中，平面形或凹凸形研磨刀头由于简单而广泛使用，同时滚筒 式研磨刀头也广泛用于工业部门中。本发明一般涉及任何类型的研磨刀头，但不受限于任 何特殊类型的研磨刀头。 传统上，适合于上述使用的已知研磨装置类型由欠佳的模块结构构成，该结构需 要精密的机械加工，因此导致质量和成本的问题。 据了解，磨碎的咖啡粒度在要求制备咖啡饮料的复杂参数中是一特别精细的参 数，特别是浓咖啡(espresso)的情形。同样地，上述的其它营养物质的粒度(如大麦、花草 茶等)对于用这样一些磨制物质制备的饮料的感观特性也很重要。 粒度一旦计划和预设，就必须尽可能长时间的恒定保持，即使研磨装置因维修检 查或清洗部件而不得不拆卸和重新装配。 因为磨碎的咖啡或其它磨制物质的粒度值主要取决于研磨刀头之间的间距测量， 维修时，研磨装置从驱动电机上拆卸，并且随后再重新装配，由于还包括拆卸研磨刀头之后 设定的粒度失控，这样在公知的工艺技术中构成不容忽视的问题。 此外，公知的研磨装置由欠佳的模块化结构构成，要使用诸如螺丝刀、手钳、板钳 或类似的工具才能拆卸和随后再重新装配。 由于要拆卸，根据公知的技术，也会涉及到部件与食物产生接触，在现有的情况 下，研磨刀头会与咖啡豆和咖啡粉两者都发生接触，这就必然要用工具进行拆卸和然后再 重新装配，同样也违背了所禁止的原则。 近来出现在市场上的自动型饮料制备和分配机具有可调节咖啡磨碎以给出所需 咖啡粉粒度的装置。在该装置中，通过改变研磨刀头之间的间距调节咖啡粒的粒度。
举例来说，专利权人Lucio Grossi的意大利专利号1140758描述了一种安装在自动型咖啡制备和分配机中的研磨装置，基于制备咖啡的饮料分配实际时间(工作时间)和预设的采样时间之间测出的差异，可对研磨刀头之间间距提供自动调节。如果分配的实际时间少于采样时间，研磨刀头彼此靠近以减小咖啡粒的粒度，也就是说，减小咖啡粉的粒径。因此，以此类推其它情形所获得的效果跟随调节而增加分配已制备的饮料的时间，因为送入相关机器调配室的水用较长的时间进行"精制"咖啡粉。如果分配的实际时间多于采样时间，研磨刀头则分开，即研磨刀头之间的间距增加，咖啡粒的粒度也增大，也就是说，加大咖啡粉的粒径。以此类推其它情形所获得的效果跟随调节而减少分配已制备的饮料的时间，因为送入机器的调配室的水用较少的时间进行"粗制"咖啡粉。如果分配的实际时间与采样时间相等或几乎相等，研磨刀头之间的间距保持不变，磨碎的咖啡粒度也不变。本领域的技术人员可以清楚地理解到，在根据意大利专利号1140758的研磨装置中，因影响到研磨刀头之间的间距而产生的咖啡粒度变化，会对在引起这种变化之后所制备的饮料特性，而对已分配的饮料则没有任何影响。 不利地，意大利专利号1140758的研磨装置及同类的装置很容易停止调节。随着对磨碎咖啡的粒度做重复调节，并且因此在多次从初始参考位置变更研磨刀头之间间距以后，装置可能错误地设置研磨刀头，或者当与初始参考位置比较，研磨刀头间距可能不再符合所需要的间距。换句话说，研磨刀头之间的初始参考间距可能失去，并且对调节的精确度和获取的实际粒度产生负面影响。 传统解决方法的另一缺点实际上是公知的装置不能区分在研磨刀头之间是否缺乏咖啡或其它营养物质的颗粒。换句话说，公知的装置不能识辨待磨物质何时用完(缺少)，或者当装置运行时，何时不用将任何粉状物质送入通过这些粉末的调配所制备的饮料制备和分配机中。
发明内容
本发明的目的在于制造一种有用的咖啡或其它营养物质的研磨装置，该研磨装置可以以简单而有效的方法解决传统方法的缺点，同时既经济又可靠 本发明的另一目的在于制造一种有用的将咖啡豆或咖啡粒磨成粉末的研磨装置，该研磨装置易于拆卸以清洗部件，或可以多次循环调节粒度而不会使装置失准，也就是说，不会致使研磨刀头之间的定位失准，并且因此不会导致磨碎咖啡的计划粒度值失控。
本发明的又一目的在于制造一种有用的咖啡或其它营养物质的研磨装置，该研磨装置可简单组装并且还可以不用工具以手动进行拆卸。 本发明的再一目的在于制造一种有用的咖啡或其它营养物质的研磨装置，该研磨装置自动地提供有关磨碎食物粒度的反馈控制。 通过本发明权利要求1的咖啡研磨装置可实现这些和其它的目的。
通常，咖啡研磨装置包括一外壳，至少有两个业界公知的任何类型的研磨刀头设置在外壳内，例如，平面形或凹凸形(圆锥形)。至少其中一研磨刀头绕其轴线旋转，与固定研磨刀头相比而产生相对的旋转运动。待磨碎的咖啡，也就是市场上可以买到的咖啡豆或待磨碎的其它食物，通过适当的入口被送入研磨刀头之间。縮小成粉状的磨制物质被送入卸料区，例如通过位于与研磨刀头相应的出口被送入咖啡机。 较为有利地，可通过不用工具拆卸并重接的下开式压紧接头使外壳以及位于其内部的研磨刀头与驱动旋转研磨刀头的驱动装置连接。 针对传统的解决方法，本发明的装置可以使研磨刀头及相关的外壳快速组装和拆 卸，以达到部件的清洗操作和维修的目的，而不会产生外用工具或器具污染存于内部的营 养物质的风险。 本发明的另一优点在于外壳可非常简便的置换。例如，外壳可以是可互换型，以使 装置适合于制作饮料的不同机器。 本领域的技术人员可以理解到，本发明的装置不仅用于磨碎咖啡，还可磨碎大麦、 花草茶以及冲剂、可可粉和其它必须以粉状送入外接装置的营养物质。 驱动装置包括绕其本身轴线旋转并从支撑座伸出的机动轴。研磨刀头的外壳通过 卡口式接合件与支撑座接合。换句话说，研磨刀头的外壳和支撑座之间的接合件为卡口型， 即以互补的形式的凹_凸角旋转接合。使用这种类型的接合件，就如同在照相机领域中用 于镜头与相机本体的快速置换和再接，并且该接合件可使外壳及其内含物不用工具、锁键 等以手动迅速地锁紧和解开，从而防止食物与外用工具接触。 研磨刀头的外壳和支撑座之间的卡口式接合件可防止相关的轴向和径向运动。一
旦操作员插入并旋转驱动轴上的外壳和研磨刀头，外壳可保持固定在其位置中。 外壳中的旋转研磨刀头固定在驱动轴上并通过槽或键与轴结合。特别是接合件可
使转矩从轴转移到研磨刀头，但这不会防止该研磨刀头在轴上的轴向运动。驱动轴通过在
固定研磨刀头上的中央孔而不用直接将其锁紧。 有利地，在本发明的装置中，通过插入和锁紧接合使外壳及研磨刀头能够一起使 用，就好像其是一组部件通过接合件固定在驱动装置的驱动轴(例如传统电动机的轴)上。
为防止外壳与支撑底座脱离，该装置进一步包括锁紧件，其以可移动的方式接到 驱动轴的自由端。该锁紧件可手动地锁定在驱动轴上，将由外壳和研磨刀头构成的组件锁 紧该驱动轴。 较佳地，本发明的研磨装置包括研磨刀头之间间距的调节器，其具有改变磨制物 质粒度的功能。所述调节器可以全手动、全自动或半自动操控。 更佳地，所述调节器为自动型，并可由装置的控制单元操控，或者如果装置装在咖 啡机中，则由该咖啡机的控制单元操控。 当有必要以反馈控制为基础时，控制单元操控研磨刀头之间间距的调节器，其中 所述反馈控制有关磨碎咖啡或由该装置磨碎的物质的粒度。 本发明的装置具有至少一传感器，其可产生表示固定和旋转研磨刀头之间间距的 信号。由传感器提供的信号被送到控制单元进行处理。换句话说，控制单元可以在任何时 刻校验相关的研磨刀头之间间距是多少，简单地对传感器提供的信号进行分析。 一般的传 感器可以是电子型、光学型、机械型、磁性型等等。 例如，传感器可包括与外壳结合的线性编码器，检测相对于其余研磨刀头的一研 磨刀头的轴行程(即，相对于驱动轴长度的运动)。换句话说，传感器可以使光学型或红 外线型，或是霍尔效应式的近程传感器，以便能够以遥控的方式检测研磨刀头之间的间距。 在研磨刀头安置成一个在另一个内部的情况下，传感器装配成径向测量研磨刀头之间的间 距。 根据本发明的另一实施例，可选择地或者除上述的传感器之外，装置还包括计算
6驱动轴每分钟转数(rmp)的测速器。该测速器传将信号送至装置的控制单元进行处理。具 体地说，控制单元将检测的驱动轴转数与预选的预期值作比较，并且以该处理为基础，判别 研磨刀头之间是否还有颗粒存在。换句话说，本发明的装置对研磨刀头之间是否存在待磨 的咖啡或其它物质颗粒提供反馈控制。较佳地，控制单元将相应于测速器传送信号的驱动 轴转数与一个或多个参考值作比较，所述的参考值在理想的研磨循环过程中与驱动轴的转 数相关。在某一瞬间的检测值与同一瞬间的参考值(例如从驱动轴启动开始计算)之间的 差异表示装置中研磨刀头之间存在的研磨物质颗粒数量。 例如，如果存在于研磨刀头之间的咖啡粒数量比预期的低，研磨刀头上的咖啡所 施加的抵抗力也比预期的低，而且驱动轴相对于参考速度以较高的速度转动。这种情形则 表示咖啡用完了。控制单元发出需要操作员参与的信号，然后操作员可以重新给予正确的 磨制咖啡量。 如果不是那样，而是驱动轴旋转速度比预期的参考速度低，研磨刀头上咖啡施加 的抵抗力则过多，研磨刀头可能部分地发生故障，例如由于装置外壳中的外来杂质，或是因 为咖啡结成硬块。控制单元都会发出显示警号。 如果驱动轴旋转速度几乎与参考速度相等，控制单元不会干预变更装置的调节操 控。 根据本发明的再一实施例，除上述的传感器之外，装置还包括检测驱动轴所用时 间的传感器，以完成循环启动中预先安排的转数并且传送相应的信号到控制单元。控制单 元将驱动轴完成预设转数的所用时间与预计参考值作比较，并且以该处理为基础，辨别是 否在研磨刀头之间还有咖啡或其它物质的颗粒存在。例如，如果驱动轴完成预设500转的 所用时间比预计时间间隔少，控制单元解释该差异是因为在研磨刀头之间缺少要磨碎的物 质，并且做出必要的补偿，担当装置其它部件的作用或产生警号。如果不是那样，而是如果 驱动轴完成预设500转的所用时间比预计时间间隔多，控制单元解释该差异是因为在研磨 刀头之间预示存在阻塞，并且发出警号。如果驱动轴完成预设500转的所用时间相应于预 计时间间隔，研磨循环则有规律而且控制单元不会参与变更装置的操控。在驱动轴的转数 或其工作时间(完成预设转数的所用时间)上，由控制单元进行的处理可以用作调节磨碎 物的粒度和/或监控装置的一或多个操作参数。依据上述的处理结果，控制单元可以增加、 减少或保持装置的工作时间不变，以确定是否改变处理物质的粒度。 除调节研磨刀头之间的间距之外，处理由前述传感器提供信号的控制单元可检测
一或多个与各参考值作比较的操作参数的可能差异。例如，比较相关于驱动轴的转速值和
参考值，控制单元可检测还有多少咖啡需要磨碎、所制备的磨碎咖啡的平均用量等等。 较佳地，控制单元可与外置咖啡机的控制单元相接。例如，本发明的装置可以模块
式地安装在传统的饮料自动制备和分配机中。以这样的方法，本发明装置的控制单元可接
收和处理由装置磨碎且用于所述饮料制备和分配机的咖啡粒度的固有数据。 可选择通过控制单元获得和处理的数据，例如，咖啡粉的调配时间、所用咖啡的数
量或用量、咖啡粉的密实度、调配水量和/或压力。相关于磨碎咖啡粒度的反馈控制由控制
单元操控，所述控制单元可精细这些数据并精细用于制备饮料的咖啡粒度的相应值。最好
由装置的控制单元进行该处理，将所获得的数据与由制造商储存在单元内存中的参考值、
算法或图表作比较。
依据本发明较佳的实施例，研磨刀头之间间距的调节器包括圆柱体，其与外壳共 轴并借助于螺纹与外壳接合以进行相关的轴向运动(扭紧和松开的两部件沿公共轴线产 生相对移动，在实际中沿驱动轴的轴线)。圆柱体支承固定研磨刀头，同时旋转研磨刀头安 装到驱动轴上。圆柱体设有蜗杆机构，当由控制单元驱动时，该机构在与外壳接合的螺纹上 传递其旋转。 装置的操控很简单。当需要以所获得的数据的处理和以由传感器或测速器提供的
信号的处理为基础时，控制单元操控蜗杆机构，在支承固定研磨刀头的圆柱体和外壳之间
传递相关的旋转。所获的效果是减小或加大(根据启动的机构的旋转方向)固定研磨刀头
和旋转研磨刀头之间的间距，藉此以相应的方式变更磨碎咖啡粉的粒度。 较佳地，在外壳中设置可保护研磨刀头的弹性件，也就是防止该研磨刀头之间的
间距过度减小或在该部件间造成机械干扰。 本发明的装置除了可简单地制造、组装和拆卸之外，而且可靠並可以用市场上容 易找到的组件以合理的成本制造。 有关电动机的外壳和研磨刀头的组装和拆卸非常简单，并且可以无需使用锁键或 工具而容易地完成，藉此可防止该装置的内部容积受到污染。这也便于装置的清洁和维修。 操作员这样进行拆卸从驱动轴的自由端中取出锁紧件，并且以绕驱动轴的轴线首先作转 动，然后沿该轴线平移，扭松由外壳和研磨刀头(和由圆柱体以及外壳中最终存在的其它 部件)构成的"一组部件(package)"。外壳构成的整个组合在驱动轴上提供"组件"的接 合以及连续的旋转，以便锁紧卡口接合件。操作员通过设置在驱动轴末端上的锁紧件紧固 该接合。 有关磨碎咖啡粉粒度的反馈控制可以及时地对研磨中存在的任何可能的差错作 出补偿，籍此在规定时间以外几乎都能保持由这样的咖啡制备的饮料的品量标准不变。
此外，这种可以容易地装在传统的自动饮料制备分配机中。为了与装有该装置的 咖啡机控制单元接配合，可预先设置控制单元。 与传统的解决方法相比的另一优点在于，装置可防止任何可能由于停止调节或不 正确组装部件而引起的研磨问题。事实上，可通过对由先期的传感器提供的信号进行分析， 装置的控制单元在任何时刻都能够校对研磨刀头之间的确切间距，并且可以参与补偿相关 定位的任何可能的不希望有的偏差。
结合附图，本发明将通过非限定的实施例作详细的描述，其中 图1为本发明装置的分解立体图； 图2为图1所示装置的俯视立体图； 图3为图1所示装置的俯视图； 图4为图1所示装置的侧视截面图； 图5为图1所示装置的仰视截面图； 图6为图1所示装置的侧视具体实施例方式
参照附图1-6，中空的柱形件2设置在所示的固定板1上，在柱形件的内部装有例 如传统型的电动机M，以驱动研磨装置G。固定板1使装置固定于外表面，诸如自动或半自 动饮料制备和分配机(例如公知的首字母组縮略词为"HoReCa"，即酒店_餐厅_咖啡厅领 域的机器类型)的表面。 柱形件2与支撑底座3连接，在支撑底座3内部装有齿轮4，其以公知的方式由电 动机M通过小齿轮4A和传动带4B带动旋转。支撑底座3由壁5在下方闭合，所述壁起支撑与 齿轮4 一体的轴7的端6的作用。轴7以垂直的位置装置并且通过齿轮4的轮毂8从支撑底 座3伸出悬臂，与底座成为一体地支撑在预设在底壁5上的轴承9上。本领域的技术人员可以 理解到，驱动轴7还可以是电动机M的轴，或者调节器G可以无需设置齿轮4而直接驱动。
底座3由壁10在上方闭合，除此之外，在底座3中的封闭轮4对装有咖啡研磨机 构以及特别是研磨刀头的外壳11起支撑及固定的作用。 外壳11借助于锁紧接合件与支撑底座3连接。根据本发明较佳的实施例，外壳11 与支撑底座3接合，而且特别是通过卡口式接合件与壁10接合。如图1和图6所示，该接 合件具有凹凸型并包括圆形区12，其嵌入或与壁10及与壁13上的对应弯曲段结合，从外 壳11的外壁延伸、固定于外壳11的外壁上或与外壳11的外壁形成一体。该弯曲段13从 外壳11的外壁同心延伸，并专用于插入由圆形区12与壁10 —起形成的中空。段13的横 截面和圆形区12中空的横截面式这样的，以致在它们之间构成套接。换句话说，圆形区12 设置在外壳11上，而弯曲段设置在壁10上。 外壳11可轴向地插在驱动轴7上。换句话说，外壳"装到(fitted)"轴7上，以沿
其轴线(图4中的D方向)移动引导轴本身插入外壳中。为此，外壳11表示可使驱动轴7
穿过的下部中央开口 15。壁14也可构成轴向中空部16的底部，其中安置轴承17，该轴承
以构成研磨刀头支撑件18的空转轴，该壁以杯形构成下研磨刀头19的外壳，在所示的情形
中，所述的下研磨刀头为圆锥形(或者，可以是平面形的研磨刀头)。 圆形的研磨刀头19通过多个螺丝钉固定在研磨刀头支撑件18的底部。 研磨刀头支撑件18的中部设有可使驱动轴7穿过的孔118。该孔118通过固定于
驱动轴7的横键件20接合。当横键件与研磨刀头支撑件18接合时，该横键件20将由驱动
轴7产生的旋转运动传送到研磨刀头支撑件18，并且从而由此传到之后成为旋转研磨刀头
的研磨刀头19。 垂直伸出的驱动轴7的上端21设有螺纹，锁紧件22接合在螺纹上，例如螺母，其 可用手卸下而不必用工具。弹性件最好是插到锁紧件22和研磨刀头支撑件18的中部之间 的螺旋弹簧23。 呈圆形截面的外壳11的上部设有切入内表面的螺纹111。该螺纹与在圆柱体24 的外表面上的相应螺纹124接合，而静止的研磨刀具25例如通过螺钉固定在所述圆柱体24 的下端224。因此，所述圆柱体24和研磨刀具25轴向地位于带有反向于研磨刀具19的研 磨刀具25的外壳11内。很明显，相对于外壳ll以螺丝拧紧的圆柱体24可调节研磨刀具 25和19的相互位置，并且藉此最终以相应的方式变更磨碎咖啡或其它营养物质(大麦、甘 菊花、草药等)的粒度。 有利地，通过包含蜗杆26的调节机构，可使圆柱体24相对于外壳11旋转。所述
9蜗杆26可手动操控，例如，通过图4所示的控制旋钮27，或者可通过由电子式控制单元操控 的电动机自动操控。 在图1-6所示的实施例中，蜗杆26安装在两支撑件28之间，所述支撑件支撑在固 定于外壳ll上端的平板上。蜗杆26与齿轮30接合在圆柱体24上端的外边缘上。通过该 机构，可在研磨刀具19，25之间获得细致和精确的间距调节，藉此获得由装置G处理的所希 望的咖啡粒度值。 较佳地，咖啡粒度的调节机构可自动或半自动驱动，并设有由CPU控制单元操控 的蜗杆26，例如通过轴和皮带传动(图2中所示)。 圆柱体24的内部包括在底座上带有开口 32的料斗31，用于将咖啡豆送入研磨刀 具之间的空位33。 在图1和2可以看到，后者设有径向刮刀，其可收集磨碎的咖啡并将其推向预先设 置在外壳ll侧壁上的排出口 35。 如上所述并参照附图，可以理解到，本发明的咖啡-研磨调节器G可以简单地用手 动拧松螺母从操控研磨刀具19、25的驱动装置M、7中拆卸，因此不需要任何工具，可从驱动 轴7的端21拆除调节器，轴向地取出位于该驱动轴7上螺旋弹簧23，并如图2的箭头F所 指，最后旋转外壳ll。 该旋转可使弯曲段13从圆形区12的内腔中释放，使外壳11以这样的方式轴向取 出。 由于横键件20和旋转的下研磨刀头支撑件18之间的接合是无需轴锁定的单独旋 转型，这样的配置是可能的。 因此，可以理解至IJ，研磨刀具19、25的相互位置在拆卸操作过程中不会改变，因此 不会失去粒度的计划值。 通过反向进行上述操作程序可实现组装，而且也可维持粒度不变。 较佳地，调节器G包括CPU控制单元，其用于驱动研磨刀具19、25之间间距的调节
器或粒度的调节器。 CPU控制单元操纵蜗杆26，例如通过电动机M2和驱动轴216，当有必要以处理的数 据或先前插入磨碎咖啡粉粒度的信息为基础时，改变研磨刀具19、25之间的间距。换句话 说，CPU单元实现有关由装置G处理的咖啡粒度的反馈控制。 有关已磨碎咖啡粒度的数据可从由外置单元获得的处理数据开始推断，例如装有 调节器G的咖啡机所提供的数据。该数据涉及始于由调节器G磨碎的咖啡用量的饮料制 备，并包括例如调配时间(工作时间)、调配水量和/或压力、咖啡粉的用量、在调配室中粉 末的密实度等等。 调节器G的CPU控制单元可获得咖啡机的数据并进行处理，将该数据与例如储存 在特定的储存位置中的参考值作比较，所述参考值可确定相应于在精确操控条件下所获得 的饮料的粒度值。 如有需要，CPU控制单元在蜗杆26上参与改变研磨刀头19、25之间的间距，变更 磨碎咖啡的粒度以补偿其它调配参数任何可能的改变，或者变更该调配状况以适应使用咖 啡机的消费者的口味。 较佳地，调节器G包括预先设置的传感器S(图4)，其用于检测旋转研磨刀头19和固定研磨刀头25之间的相关间距，并且将与该数据相关的信号提供给CPU控制单元。传感 器S最好是霍尔效应传感器。 除传感器S之外，调节器G具有驱动轴7转速的测速器SI 。该测速器SI放在壁10 内(如图l所示的，但未详细示出)，并能够在一距离(即遥控)上检测驱动轴7的转速。
测速器SI传送电子信号到提供处理的CPU控制单元。尤其是，CPU控制单元由测 速器SI对获得的信号进行比较，并籍此将相应的驱动轴7转速的测量值与预期值、预计值 或参考值作比较。由装置G的构建器将参考值储存在CPU控制单元的内存中。特别是，CPU 控制单元储存许多参考值，每一参考值涉及由轴7启动时刻开始的时间参考数据。可以基 于装置G的操控测试而以经验为主地确定这样一些参考值。 在某一瞬间检测值与同一瞬间的参考值之间的差异表示装置中研磨刀头之间存 在的磨碎食品的数量。 如果表示在研磨刀头19和25之间物质(例如咖啡粒)数量比预计送入适于冲 泡咖啡的用量要少，咖啡在研磨刀头19和25上施加的阻力也比预计的要低，并且驱动轴7 相对于预期的参考速度以较高的速度旋转。这种情况表示装置G中的咖啡数量不足。CPU 控制单元发出信号，要求应急处理或指令其它机构供给待磨碎的物质以回复到研磨刀头19 和25之间的标准水准。 如果驱动轴7以低于参考速度旋转，也就是施加过多阻力于研磨刀头19和25的 征兆，表示研磨刀头19和25可能部分地被卡住，例如由于外壳11中外来物体的存在，或因 为待磨碎物质变形成不希望有的结块。CPU控制单元发出警报信号。 如果驱动轴7以同速或几乎相等于(在不确定的精确极限内)参考速度旋转，CPU 控制单元不会参与而变更装置G的常规操控。 以由测速器Sl传送的信号处理为基础，CPU控制单元编写成可调节磨碎物质的粒 度。事实上，CPU控制单元能够基于对研磨刀头19和25施加的阻力而增加、减少或持续维 持驱动轴7的工作时间。换句话说，相关于是否在研磨刀头19、25之间有待处理的食物存 在的反馈控制与相关于磨碎物质粒度的反馈控制可以相符。增加工作时间可减小粒度，并 且反之，减少工作时间可使粒度保持粒度较大。 关于传感器S，其可以是机械型、电子型或光学型，例如红外线的，或者是一种编 码器、霍尔效应传感器等等。CPU控制单元从传感器S获得信号并在有需要时进行处理以校 验研磨刀头19、25的确切位置。 根据本发明的实施例，除前述的传感器S之外，调节器G也包括检测驱动轴7所用 时间的传感器T(图中未示出)，以完成在启动循环中预先安排的转数，并传送相应的信号 至CPU控制单元。所述CPU控制单元将驱动轴7的所用时间与预计的参考值作比较，以完 成预先安排的转数，例如200、300或500转，并且以该处理为基础，辨别在于研磨刀头之间 还有多少咖啡粒或其它物质粒存在。例如，如果预计完成300转数的驱动轴7所用时间比 预计时间间隔少，CPU控制单元解释其间的差异表示在研磨刀头19、25间缺少待弄碎的物 质(由于与研磨刀头19、25接触的阻力较低，驱动轴7转得比预期更快，而且很快就结束其 启动循环)，并产生需要的补偿，例如起调节器G其它部件的作用或发出警报信号。如果反 之，预计完成300转数的驱动轴所用时间比预计时间间隔多，CPU控制单元解释其间的差异 表示在研磨刀头19、25之间存在障碍物(由于施加于旋转研磨刀头的意外阻力，驱动轴7转得比预期更慢)，并发出警报信号。如果预计完成300转数的驱动轴所用时间相当于预计
时间间隔，研磨循环则正常，并且CPU控制单元不会参与以变更装置G的操控。 因此一般来说，除调节研磨刀头之间间距之外，CPU控制单元处理从传感器S、 SI
传出的信号，以检测相对于相应参考值的装置操作参数中可能的差异。例如，操作参数为研
磨循环的平均工作时间、磨制物质粒度、磨制物质的质量等。 因此，在调节未能校准或停止之后，例如由于不正确的重新装配或磨损，CPU控制 单元可重新正确地配置研磨刀头19、25。
1权利要求
一种咖啡或其它营养物质的研磨装置(G)，所述的装置包括外壳(11)；至少两研磨刀头(19，25)，它们设置在所述外壳内，其中至少一研磨刀头(19)是旋转的；驱动装置(2)，其驱动至少一旋转研磨刀头(19)；将咖啡送入研磨刀头(19，25)之间的入口(32)和磨碎咖啡的出口(35)，其特征在于，所述的外壳(11)及其内部的研磨刀头(19，25)通过插入和锁紧接合件(12，13，18，218，20，120)与所述驱动装置(2)接合，不用工具可迅速拆装。
2. 如权利要求l所述的装置(G)，其特征在于，所述的驱动装置(2)包括围绕其自身轴 线旋转并从支撑底座(3)伸出的驱动轴(7)，并且其中所述的插入和锁紧接合件包括卡口 式接合件(12，13)，以使外壳(11)与所述底座(3)结合，防止相关的轴向和径向运动，并包 括所述旋转研磨刀头(19)和传输旋转运动的驱动轴7之间的接合件(18， 218， 20， 210)，以 使旋转研磨刀头(19)相对于该驱动轴(7)作轴向运动。
3. 如权利要求2所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括以可拆卸的方式 固定的锁紧件(22)，以在驱动轴(7)自由端(21)的相应之处，固定所述插入和锁紧接合件 (12，13，18，218，20，120)。
4. 如权利要求l-3任何一项所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括自动、 半自动或手动的调节器(26，30，M2，lll，124)，以调节研磨刀头(19,25)之间的间距而改变 磨碎咖啡的粒度。
5. 如权利要求4所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括控制单元，当有必 要以相关于由该装置磨碎咖啡粒度的反馈控制为基础时，所述控制单元自动地操控研磨刀 头(19,25)之间间距的所述调节器(26,30， M2， 111， 124)。
6. 如权利要求5所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括至少一传感器(S)， 以产生表示研磨刀头(19,25)之间的相关间距的信号，并通过所述控制单元以由所述传感 器(S)提供的间距信号的处理为基础操控研磨刀头(19,25)之间间距的所述调节器(26， 30，111，124)。
7. 如上述权利要求中任何一项所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括至少 一测速器(Sl)，以产生表示驱动轴(7)转速的信号，并通过所述控制单元(CPU)将所述速度 信号与一或多个参考值作比较，以检测该装置相对于各参考值的一或多个操作参数的可能 差异。
8. 如权利要求7所述的装置(G)，其特征在于，当有必要以所述比较为基础时，所述控 制单元(CPU)操控研磨刀头(19,25)之间间距的所述调节器(26，30，M2，lll，124)，或变更 所述驱动轴(7)的工作时间。
9. 如权利要求6-8任何一项所述的装置(G)，其特征在于，所述控制单元(CPU)与咖啡 机接合，以接收并处理由装置磨碎和由饮料制备机使用的咖啡粒度的固有数据，所述数据 选自咖啡粉的调配时间、使用咖啡的数量或用量、咖啡粉的密实度、调配水量和/或压力。
10. 如权利要求4-9任何一项所述的装置(G)，其特征在于，所述研磨刀头(19,25)之 间间距的调节器包括与所述外壳(11)同轴并通过螺纹(111,124)与外壳接合的圆柱体 (24)，以实现相对的轴向运动，并且通过所述圆柱体(24)支撑固定研磨刀头(25)。
11. 如权利要求10所述的装置(G)，其特征在于，所述圆柱体(24)设有蜗杆机构(26)， 使圆柱体在与所述外壳(11)接合的所述螺纹(111,124)上旋转。
12. 如权利要求10所述的装置(G)，其特征在于，所述控制单元(CPU)操控所述蜗杆机构(26)以增加或减少研磨刀头(25)相对于旋转研磨刀头(19)的间距。
13. 如权利要求1-12任何一项所述的装置(G)，其特征在于，在轴(7)和所述旋转研 磨刀头(19)之间的接合件包括研磨刀头支撑件(18)，所述研磨刀头支撑件设有与轴向槽 (218)正好相反的轴向孔(118)，并且包括与驱动轴(7)成为一体的横键件(20)，所述横键 件(20)的自由端(120)滑动地插入所述轴向槽(218)中。
14. 如权利要求1-13任何一项所述的装置(G)，其特征在于，所述装置(G)还包括设置 在锁紧件(22)和所述旋转研磨刀头支撑件(18)之间的弹簧(23)，其中所述锁紧件位于轴 (7)的自由端(21)上。
全文摘要
一种咖啡的研磨装置，例如自动或半自动饮料制备和分配机，所述的装置包括外壳(11)；至少两研磨刀头(19，25)，它们设置在所述外壳内，其中至少一研磨刀头(19)是旋转的；驱动装置(2)，其驱动所述至少一旋转研磨刀头(19)；将咖啡送入研磨刀头(19，25)之间的入口(32)；以及磨碎咖啡的出口(35)。有利地，外壳(11)及其内部的研磨刀头(19，25)通过插入和锁紧接合件(12，13，18，218，20，120)与所述驱动装置(2)接合，不用工具可迅速拆装。装置最好包括调节研磨刀具之间相关间距的调节器，以及测量所述间距的至少一传感器(S)和/或测量驱动轴转速的传感器(S1)。
文档编号A47J42/38GK101784217SQ200880025522
公开日2010年7月21日 申请日期2008年5月21日 优先权日2007年5月23日
发明者L·道格莱尼马杰 申请人:里文多斯股份公司