专利名称：在全自动咖啡机中控制饮料组分输出的方法
技术领域：
本发明涉及ー种方法，所述方法用于在通过全自动咖啡机制备由咖啡组分和牛奶组分组成的混合饮料时控制咖啡牛奶混合饮料的饮料组分的输出。
背景技术：
新型的全自动咖啡机，尤其是非专业用途的全自动咖啡机，不仅能够供给不同浓度的咖啡，而且可以供给咖啡牛奶混合饮料。因此也可以使用此种全自动机例如制作卡布奇诺或拿铁玛琪雅朵咖啡。制备饮料的过程中，需要的不同牛奶以及咖啡比例取决于将要制备的咖啡牛奶混合饮料。制备咖啡组分所用或所需的水量一般通过流量測量装置来确定，该流量測量装置设置在供应冲泡室的热水供给管中。此种流量測量装置也可以是用于供水的泵的一部分。因此可以足够准确地确定咖啡牛奶混合饮料所需要的咖啡含量。但确定牛奶含量的方法不同。用于咖啡牛奶混合饮料的牛奶一般通过抽吸喷射泵 (Saugstrahlpumpe)从牛奶储备容器中例如在全自动咖啡机旁设置的牛奶袋中抽吸牛奶并将其引入全自动咖啡机的输出机构。该抽吸喷射泵通过热蒸汽驱动，吸入的牛奶在热蒸汽的作用下在配备给抽吸喷射泵的发泡室内产生泡沫，由此产生制备饮料理想的牛奶泡沫。 通过抽吸喷射泵的运行期间调节将被输出的牛奶组分的量。由于被吸入的牛奶量在以恒定蒸汽压カ运作的抽吸喷射泵因持续从牛奶储存容器中抽吸牛奶而增加提升高度时減少，因此单位时间内供应的牛奶量也发生变化。另外此种发泡装置般具备可以调节的、可以影响泡沫生产情况的进气阀。而该进气阀也影响着单位时间内蒸汽压カ不变的情况下输送的牛奶量。因此在选择同一种咖啡牛奶混合饮料时，根据可供使用的或被使用的蒸汽压力、根据所设定的气流以及牛奶储备容器的液面高度输出不同量的牛奶。输出的饮料也因此并不相同。由于流量測量装置需要定期地而且短周期地清洗，并且此种流量測量装置清洗不足或清洗费用高昂，所以在牛奶输入管内安装流量測量装置的方法被视为是不可行的。
发明内容
因此本发明的任务在于实现ー种方法，该方法用于在使用全自动咖啡机制备咖啡牛奶混合饮料时控制该咖啡牛奶混合饮料的至少牛奶组分的输出，即使存在现有技术中已说明的、影响输出量的若干因素，通过此种方法也可以充分准确地控制牛奶组分的输出或者说作为咖啡牛奶混合饮料组分的牛奶组分的量。根据本发明，通过上述类型的方法来解决此任务，其中，在输出时依次输出咖啡组分和牛奶组分，井根据咖啡牛奶混合饮料被输入其中的容器的液面高度来控制牛奶组分的输出，其中，当通过输出牛奶组分达到了容器的预定液面高度吋，就结束牛奶组分的输出。在此方法中规定，咖啡牛奶混合饮料的两种组分，也就是咖啡组分和牛奶组是先后输出的。这样就可以监控牛奶组分的输出，更确切的说就是根据用来容纳咖啡牛奶混合饮料的容器的由于所述输出而变化的液面高度来进行控制。该容器为容纳要制备的饮料当然位于全自动咖啡机的输出机构之下。只要达到容器的预定液面高度，牛奶组分的输出就结束。牛奶组分输出结束于ー液面高度，所述液面高度又取决于所需的咖啡牛奶混合饮料类型以及与之相应地根据为此所需的牛奶组分和咖啡组分。在此方法中借此控制牛奶组分的输出，进而根据实际输出量控制牛奶组分的已输出的量。通过关于容纳所需混合饮料的容器内的所检测到的液面高度来监控牛奶组分的输出，同时可以进行溢流监控。由此通过同一个装置不仅可以监控牛奶输出，而且也可以监控容器的总灌装量。此方法原则上可执行，且不取决于先输出两种组分(即，咖啡组分或牛奶组分)中的哪ー种。但优先的实施方式为先输出牛奶组分，然后在牛奶组分输出结束后再输出咖啡组分。在这种方法方案中，例如要制备所需的卡布奇诺(作为咖啡牛奶混合饮料)，首先将起泡的牛奶输入至容器中。随后向牛奶泡沫里加入咖啡组分，这样牛奶泡沫里就会根据全自动咖啡机的输出机构的设计出现一个或几个咖啡褐色的斑点，也就是在输出的咖啡束穿过牛奶泡沫的那几个地方。这样不仅从外观上看起来吸引人，而且还能明显地看出制备出的咖啡牛奶混合饮料的本质，由此可以简单分辨出是只输出了牛奶泡沫还是咖啡。另外，在这种方法实施方式中，可以利用从输出机构通过输出口输出的咖啡，使得之前与牛奶泡沫接触到的输出ロ部件的至少一部分没有残留的牛奶泡沫组分。因此，在这种方法实施方式中以及在相应设计的输出口的情况下，流出的咖啡用于冲洗输出牛奶组分的输出口的至少一部分。另外此种方法实施方式的有利之处在干，通过进入容器的牛奶组分的量来给饮料的各组分确定比例，也就是如上文所述通过液面高度确定比例。灌注至理想液面高度的灌注时间可以推断出容器的形状，即，例如该容器是否为凸起状或锥形。根据按此方式至少近似确定的容器容积(即，输出的牛奶组分具有的容积)，随后输出咖啡组分所必需的水和/ 或咖啡量可能受到影响。本方法的一个实施方式规定，牛奶组分输出结束于一理想液面高度，所述理想液面高度被确定为距容纳咖啡牛奶混合饮料的容器的上边缘的间距。这可以借助于接近传感器，或者借助于该传感器将传感器距离容器上边缘的间距和传感器距离容器底部的间距视作差額，由此将理想液面高度当作距上边缘的间距或当作距传感器的间距计算出来。计算时要考虑预定的总液面高度——在输出两种饮料组分后的容器的液面高度。这样，牛奶组分的理想液面高度根据其在咖啡牛奶混合饮料中的比例，符合总液面高度中的高度比例。 可以如上文所述，通过相应调整咖啡组分的量和/或浓度来调整容器的注入量。或者，也可以观察已经输出的牛奶饮料组分的液面变化，例如通过反复測量容器内的液面高度，其中当达到预定液面高度时终止牛奶组分的输出。一般通过波反射方法进行距离測定，此处适用超声波传感器或IR-传感器，尤其是IR-LED-传感器。IR-LED-传感器的使用是特别适当的并优选用于执行本方法，它例如是 ELMOS Semiconductor AG公司提供的商标为HALI0S 的IR-LED-传感器。当然，该种传感装置不仅可以与上述方法结合地使用，而且还可以利用该传感器执行其他与监控和/或控制全自动咖啡机的状态或过程相关的任务。例如，此种传感器可以在全自动咖啡机上在输出机构区域内或直接位于输出机构上，借助向下朝向放置好的饮料容器方向，用于确认容器。在进行此种容器确认时要判断出在输出机构的输出口下方是否放置了一个用于容纳饮料的饮料容器。另外还要判断出放置好的饮料容器是否位于距离输出口的预定位置上，以使得输出的饮料组分输出到该容器中，而不会在容器侧旁流走。同样还可以确认输出口下方放置了一个饮料容器或者两个饮料容器。另外，此种传感器可以用于监控一般安置在输出口下方的收集槽内的液位，收集槽顶部用栅板、格栅或孔板遮盖。通常借助于颜色鮮明的浮子測定该槽的液面高度。当槽加注到一定程度吋，浮子浮起并穿过格栅，并通过此种方式表明，应该排空收集槽。使用传感器吋，如上文所述，即使没有浮子，在存在相应孔径的情况下在传感器的视角中也可以测定液位。在一些全自动咖啡机中，为了放置较高的饮料容器，可以将收集槽移走或者按照抽屉方式将收集槽推入该咖啡机的壳体内；在所述全自动咖啡机中，可以借助于此种传感器探測收集槽的位置。这同样适用于可以设置在不同高度位置上的饮料容器安装部。此外，通过已说明的方法可以探测饮料组分输出时的故障，例如在按计划输出饮料组分吋，容器实际上没有灌注或者没有充分注满或者没有在预期时间内注满容器。传感器装置也允许监控饮料组分输出，不仅能够监控牛奶组分的输出，而且也能够监控咖啡组分的输出。这样，基本上就不再需要使用常规用于測量制备咖啡使用水量的流量測量装置。
下文结合附图通过对实施例的说明可以得到本发明的其他优点和实施方式。图示图1以侧视图示意示出全自动咖啡机的处于其输出机构区域的一部分；和图2是方法步骤流程图，该方法步骤用于将咖啡牛奶混合饮料输出到放置在输出机构下方的饮料容器中。附图标记1.全自动咖啡机2.输出机构3.输出口4.内通道5.环形槽6.软管7.收集器8.收集槽9.滴液网10.饮料容器11.传感器12.饮料容器的上边缘13.饮料容器的底部
具体实施例方式其他方面没有详细示出的全自动咖啡机1具有输出机构2，饮料组分通过该输出机构2输出。输出机构2包括输出口 3。输出口 3可设计成双出口，并且包括内通道4和包围内通道4的环形槽5。内通道4由管子构成，在输出机构2内部，在该管子上方插接软管 6。通过没有详细描述的方式将该软管6连接至喷射泵，该喷射泵带有设置在下游的牛奶起泡室。这样，输出口 3的内通道4用于输出牛奶或牛奶泡沫。环形槽5用于输出咖啡。环形槽5构成设置在输出机构2内部的收集器7的出口，煮沸的咖啡流进该收集器。和抽吸喷射泵以及牛奶起泡室一祥，制备咖啡所必需的成套设备也设置在全自动咖啡机1的壳体内。收集槽8位于输出机构2(该输出机构2可以如双向箭头所示沿竖直方向调节)的下方，该收集槽8上端用滴液网9遮盖。滴液网9的顶侧用作放置饮料容器的置物面。例如图1中用茶杯表示饮料容器10。IR-LED-传感器11位于输出机构2的附近，具体而言在输出机构2的固定不动的部分上，这种传感器例如是ELMOS Semiconductor AG公司提供的商标为HALI0S 的 IR-LED-传感器。传感器11的检测角用虚线表示。这种传感器11可以用来进行距离测量。 同样，传感器11也可以通过差异图像观察(Differenzbildbetrachtung)来检测其检测范围内的变化。为了用全自动咖啡机1制备咖啡牛奶混合饮料，第一歩要通过在输入终端例如显示器上进行相应的输入而选择期望获得的饮料(參见图幻。饮料选择也包括确定饮料的浓度，进而确定两种饮料组分(牛奶组分和咖啡组分)的混合比例。在选择饮料的同时或者紧随其后进行容器确认，确切地说，是借助于传感器11进行容器确认。通过确认容器可以确定在输出ロ 3下方是否有用来盛装待配制饮料的容器。如果传感器11没有探测到饮料容器，就会向使用者发出错误报告。如果与此相反，传感器11探测到饮料容器，那么又会借助于传感器11检测饮料容器是否在合适的位置，以使从输出ロ 3输出的饮料组分能够输出到该容器中。但如果不符合这种情況，就会再次向使用者发出错误报告。可以通过视觉和 /或听觉方式来设定错误报告。上述两个步骤也可以结合起来执行。如果饮料容器位于适当位置以使饮料组分可以流入其中，如图1通过饮料容器10 所示，则借助于传感器11探测饮料容器10的上边缘12，具体而言，关于其至饮料容器10 底部13的距离。根据所选择的想要获得的饮料，根据上边缘12确定总液面高度，在输出所想要的饮料之后，饮料容器10应当被灌注至该总液面高度。总液面高度可以低于上边缘 12 ；或者如果例如设定高于饮料容器10的牛奶泡沫层，则总液面高度也可以被定义为高于饮料容器10的上边缘12。然后，根据所确定的总液面高度及其至饮料容器10底部13的间距或距离，确定饮料容器10内牛奶组分(此处指的是牛奶泡沫)应达到的理想液面高度。在所示的实施例中，饮料容器10中的五分之四应为牛奶泡沫，五分之一为咖啡(浓咖啡hpresso)。这样，牛奶组分的理想液面高度应为总液面高度的五分之四。随后牛奶泡沫从输出ロ 3的内通道4输出到饮料容器10中，一直达到预先确定的理想液面高度为止。这是借助于此时作为接近传感器工作的传感器11来确定的。在牛奶泡沫输出结束后，制备想要获得的饮料所需的浓咖啡，并且同样通过输出口 3，此时通过环形槽5输出。随后饮料容器10可以从滴液网9移走。如果输出机构2可以利用马达驱动在竖直方向上调节，那么也可通过使用传感器 11 (借助传感器11可以探测距离)将用于输出牛奶组分的输出机构降低到使得输出ロ 3下端伸入饮料容器中的程度。这样可以阻止在输出牛奶泡沫吋，水滴溅到饮料容器10之外。
6为了输出咖啡组分，还可以再次抬高输出机构2。由于可以通过传感器11观察饮料容器10内牛奶组分的灌注速度，也就可以通过以下方式驱动全自动咖啡机1，即，在牛奶输出结束前，已经开始制备咖啡组分。如果在考虑灌注速度的情况下预先计算出牛奶组分输出的可能结束点，而且考虑到咖啡组分的制备时间，则开始制备咖啡组分。如此协调这两个參数，以使得在牛奶组分输出过程实际结束以后，开始咖啡组分的输出，而不必中断咖啡组分的烹制过程。由此，当牛奶组分的输出还在继续期间，例如就已经可以研磨咖啡豆以及加热制备咖啡所需的热水。本发明借助于ー个实施例得以说明。在不脱离权利要求要求保护范围的情况下， 本领域技术人员可以得出其他多种实现本发明的实施方式，而不必非要在具体实施方式
部分中对它们加以阐述。
权利要求
1.ー种方法，其在使用全自动咖啡机(1)制备由咖啡组分和牛奶组分組成的咖啡牛奶混合饮料吋，用于控制所述咖啡牛奶混合饮料的饮料组分的输出，其特征在干，所述咖啡组分和所述牛奶组分是先后输出的，并且根据所述咖啡牛奶混合饮料被输出到其中的容器 (10)的液面高度来控制所述牛奶组分的输出，其中当通过输出所述牛奶组分达到了所述容器的预定液面高度吋，就结束所述牛奶组分的输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在干，首先输出所述牛奶组分，并且在牛奶组分输出结束之后进行咖啡组分输出。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在干，为了输出所述牛奶组分，借助于热蒸汽驱动的喷射泵从储备容器中抽吸出牛奶并混合着蒸汽输出。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在干，所述牛奶组分输出结束于一理想液面高度，所述理想液面高度被预先设定为距用来容纳所述咖啡牛奶混合饮料的所述容器 (10)的上边缘的间距。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在干，当所述牛奶组分输出到所述容器(10)吋， 使用接近传感器(11)来观察所述理想液面高度的到达。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在干，在至少牛奶组分的输出期间借助于接近传感器反复检测用来容纳所述咖啡牛奶混合饮料的所述容器(10)的液面高度，并且在确定达到与理想液面高度相符的液面高度后结束饮料组分的输出。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在干，借助于流量測量装置来控制所述咖啡组分的输出量，所述流量測量装置设置在供应冲泡室的热水供给管中。
8.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在干，通过检测和分析用于容纳饮料组分的所述容器(10)之内的在输出时变化的液面高度来控制所述两种饮料组分的输出量。
9.根据权利要求4、5、6或8之一所述的方法，其特征在干，借助于波反射方法检测液面高度，例如通过使用超声波或红外波。
全文摘要
本发明涉及一种在全自动咖啡机中控制饮料组分输出的方法，该方法用于在通过全自动咖啡机(1)制备咖啡牛奶混合饮料时控制该咖啡牛奶混合饮料的饮料组分的输出。在此规定，咖啡组分和牛奶组分是先后输出的。牛奶组分的输出取决于咖啡牛奶混合饮料被输出到其中的容器(10)的液面高度。当通过输出牛奶组分达到了容器(10)的预定的液面高度时，就结束牛奶组分的输出。
文档编号A47J31/46GK102551537SQ201110455338
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者J·M·内赫灵 申请人:伟嘉电业有限公司