咖啡机和用于操作这种咖啡机的方法与流程

本发明涉及咖啡机、优选地是全自动咖啡机。

更具体地，本发明涉及适于制备若干不同类型的咖啡基饮料的全自动咖啡机。

本发明还涉及用于操作这种咖啡机的方法。

背景技术：

也被称为“咖啡自动机”的全自动咖啡机是公知并且普及的，尤其在餐饮行业是公知并且普及的。

这种咖啡机以全自动的方式工作，即，用户按下咖啡机的界面上的按钮足以开始和执行咖啡基饮料的制备的整个过程。该过程主要包括下述步骤：研磨准确量的咖啡豆；将经研磨的咖啡粉堆积在合适的室中；将咖啡粉压实并压缩，直到形成“块”为止；使预定的温度和压力下的一定配量的水流通过所述“块”；收集咖啡浸泡物并使咖啡浸泡物向下流向出口喷嘴；将咖啡浸泡物通过所述喷嘴分配到杯子或类似容器中。

可以在咖啡机中或直接在所述杯子或容器中将其他成分比如可可粉、奶、奶泡、调味剂等可选地添加到咖啡浸泡物中，以获得所需的咖啡基饮料。

全自动咖啡机是众所周知的，在全自动咖啡机中，所分配的饮料的特性可以通过干预咖啡机的一个或更多个操作参数而进行修改和调节。

例如，研磨咖啡粉的粗度和量可以通过调节研磨时间和/或研磨锉的位置进行修改。

附加地或替代地，所分配的饮料的特性可以通过调节冲泡室中的冲泡温度和/或冲泡压力而进行修改。

为了增加这些机器的多功能性，还已经开发了适于分配不同类型的咖啡基饮料的全自动咖啡机。

这种咖啡机能够例如分配特浓咖啡(该特浓咖啡的制备需要高的冲泡压力)和美式咖啡(该美式咖啡的制备需要低的冲泡压力以避免形成“泡沫(crema)”)两者。此外，这种咖啡机能够例如分配来自不同的咖啡拼配基料的咖啡基饮料。

us6101923公开了一种全自动咖啡机，在该全自动咖啡机中，咖啡豆被容纳在容器中，该容器具有限定两个分隔开的隔室的分隔壁，该容器允许使用两种不同的咖啡拼配基料。为了制备来自所期望的咖啡拼配基料的咖啡基饮料，该容器的每个隔室通过每个隔室自身的漏斗连接至单独的专用的研磨器。因此所获得的新鲜的经研磨的粉末可以连续地供给至第一冲泡室或第二冲泡室，以制备期望的咖啡基饮料。

us2010/0224075公开了一种全自动咖啡机，该全自动咖啡机包括：用于生产咖啡饮品的至少两个冲泡组，这些组彼此独立并且可以被单独地控制；用于制备咖啡粉并且将该咖啡粉分配至冲泡组的装置；以及公共的咖啡分配出口。每个冲泡组具有不同的几何形状，因为已经发现，特定咖啡基饮料的质量可以通过适当的冲泡组的几何形状进行改善。该咖啡机还包括容纳不同种类的咖啡豆的若干存储容器，因此，由于可以对咖啡豆的种类和冲泡组进行选择，可以生产多种咖啡基饮料。

尽管允许有效地获得若干不同类型的咖啡基饮料，然而上述咖啡机也不是没有缺点。

这些机器通常是占用大量空间并且经常与现代且设计精美的餐厅不兼容的笨重物体。

而且，这些机器包括大量的机械部件，这些机械部件涉及大量的维护。对于维护的需求也通过下述事实而增加：在使用期间，这种机械部件被咖啡粉污染并且暴露于水和咖啡浸泡物。

因此，本发明的主要目的是提供一种咖啡机、优选地是全自动咖啡机，该咖啡机能够分配不同种类的咖啡基饮料，并且同时具有紧凑的构造。

本发明的另一目的是提供一种咖啡机、优选地是全自动咖啡机，该咖啡机具有数量有限的机械部件，使得维护的频率可以相应地减少。

这些目的和其他目的通过如所附权利要求中要求保护的咖啡机来实现。

技术实现要素：

根据本发明，咖啡机包括：若干咖啡豆容器，这些咖啡豆容器用于容纳不同的咖啡拼配基料；单个研磨器，所述单个研磨器用于对来自所述容器中的一个容器的咖啡豆进行选择性地研磨；以及单个冲泡室，所述单个冲泡室用于容纳来自所述研磨器的咖啡粉并制备所期望的咖啡基饮料。

由于提供了单个研磨器和单个冲泡室，根据本发明的咖啡机具有非常紧凑的构造。

根据本发明的咖啡机还包括界面，用户可以通过该界面在多种不同的咖啡基饮料中选择期望的咖啡基饮料。

根据本发明的咖啡机还包括控制单元，该控制单元布置成根据由用户输入的选择来控制咖啡机的一个或更多个操作参数。

根据本发明的咖啡机还包括存储单元，可用的咖啡基饮料的配方存储在该存储单元中。

在此上下文中，“配方”不仅是指每种咖啡基饮料的成分和制备步骤的清单，而且还指咖啡机(特别参考所述咖啡机的选择单元、研磨单元和冲泡单元)的操作参数的值或值的范围的清单，这些操作参数的值或值的范围被设定成以便正确执行所述饮料的制备过程。

根据本发明的优选实施方式，控制单元布置成控制下述参数中的一个或更多个参数：

-选择元件的位置，从而允许将特定的咖啡豆容器选择性地连接至单个研磨器；

-研磨器的研磨元件的位置；

-研磨时间；

-进入冲泡室的水的温度；

-进入冲泡室的水的压力；

-进入冲泡室的水的流动速率；

-冲泡时间。

对于本领域技术人员将明显的是，根据本发明的咖啡机可以可选地包括一个或更多个附加单元，比方说例如用于产生待添加至咖啡基饮料的奶泡的奶供给单元、用于使待分配的咖啡基饮料冷却的冷却单元等。

本发明还涉及一种用于操作咖啡机的方法，该咖啡机包括：若干咖啡豆容器，这些咖啡豆容器用于容纳不同的咖啡拼配基料；单个研磨器，所述单个研磨器用于对来自所述容器中的一个容器的咖啡豆进行选择性地研磨；以及单个冲泡室，所述单个冲泡室用于容纳来自所述研磨器的咖啡粉并制备所期望的咖啡基饮料。

根据本发明的方法主要包括下述步骤：

-选择咖啡基饮料；

-根据所选择的饮料选择相应的咖啡豆容器，并将该咖啡豆容器连接至单个研磨器；

-将一定配量的咖啡豆从所述咖啡豆容器转移至研磨器；

-根据所选择的饮料对研磨器的操作参数、比如研磨锉的位置和研磨时间进行调节；

-研磨咖啡豆以获得所期望配量的咖啡粉；

-将所述配量的咖啡粉转移至冲泡室；

-根据所选择的饮料对冲泡室的操作参数比如咖啡“块”的密度、进入水的压力和温度以及冲泡时间进行调节；

-将所述配量的咖啡粉压实并压缩以获得咖啡“块”；

-使水流通过所述咖啡“块”；

-收集所获得的咖啡基饮料并且将所获得的咖啡基饮料分配给用户。

优选地，根据本发明的方法还包括下述步骤：获取所选择的咖啡基饮料的配方，并且根据所述配方的细节执行后续步骤。

为了正确地制备具有不同配方的咖啡基饮料，根据本发明的咖啡机以及用于操作这种咖啡机的方法提供了允许避免(或至少最小化)相继制备的咖啡基饮料之间的污染的布置结构和解决方案。

通过示例，不同咖啡豆容器与单个研磨器之间的连接被设计成以便有效地避免来自不同容器的咖啡豆的混合。

通过另一示例，设定研磨器被致动的研磨时间，以便确保在研磨步骤结束时在研磨器中没有残留剩余物。

附图说明

根据通过非限制性示例的方式并且参照附图所给出的本发明的优选实施方式的详细描述，进一步的特征和优点将更加明显，在附图中：图1

图1示意性地示出了根据本发明的优选实施方式的咖啡机的构造；图2

图2是图1的咖啡机的选择单元的旋转进给器的横截面图。

具体实施方式

参照图1，示意性地示出了根据本发明的咖啡机10。

优选地，咖啡机10是全自动咖啡机(“咖啡自动机”)，即通过从菜单中简单地选择所期望的饮料(例如，通过按下按钮)来开始并且执行生产咖啡基饮料的咖啡机。

咖啡机10设计成能够生产来自不同的咖啡拼配基料(例如阿拉比卡拼配基料、罗布斯塔拼配基料、脱咖啡因的拼配基料等)的不同咖啡基饮料。

为此，咖啡机10包括咖啡豆供给单元20，该咖啡豆供给单元20包括多个分隔开的咖啡豆容器22。

在图1中，可以看到两个咖啡豆容器22。显然，可以设想任何所期望的数目的不同的咖啡豆容器。四个咖啡豆容器可以被视为是从不同的咖啡拼配基料中制备咖啡基饮料的可能性与为咖啡机提供紧凑构造的优点之间的良好折衷。

每个咖啡豆容器22可以容纳不同的咖啡豆拼配基料。

根据本发明，咖啡机10包括研磨单元40，该研磨单元40包括单个研磨器42。

相应地，咖啡机10包括选择单元30，该选择单元30布置在咖啡豆供给单元20的咖啡豆容器22与研磨单元40的研磨器42之间。

一般来说，选择单元30设计成以便仅将咖啡豆容器22中的一个咖啡豆容器22选择性地连接至研磨器42。

在所示的实施方式中，选择单元30包括用于每个咖啡豆容器22的旋转进给器32和公共漏斗34。

每个旋转进给器32以该旋转进给器32的入口32a位于相应的咖啡豆容器的出口22a下方的方式布置。

公共漏斗34定尺寸且布置成使得该公共漏斗34的入口34a布置在所有旋转进给器32的出口32b下方并且该公共漏斗34的出口34b位于研磨单元40的入口上方。

另外参照图2，每个旋转进给器32具有实心本体，在该实心本体中设置有一个或更多个配量隔室32c。

通过使旋转进给器绕该旋转进给器的轴线旋转，配量隔室32c可以与旋转进给器32的入口32a或所述旋转进给器32的出口32b对准，或者与旋转进给器32的入口32a和所述旋转进给器32的出口32b都不对准。

如果将配量隔室32c与旋转进给器32的入口32a(该入口32a布置在相应的咖啡豆容器22的出口22a下方)对准，则一定配量的咖啡豆可以从咖啡豆容器22落入到配量隔室32c中。只要配量隔室32c不与旋转进给器的出口32b对准，所述配量的咖啡豆就不能被转移至研磨单元。当配量隔室32c与旋转进给器32的出口32b(该出口32b布置在公共漏斗34的入口34a上方)对准时，所述配量的咖啡豆可以从旋转进给器32落入到漏斗34中。

因此，通过对不同的旋转进给器32的旋转进行适当地控制，可以对来自所期望的容器22的咖啡豆进行选择并且将咖啡豆转移至研磨单元40。

显然，可以根据除了图1中所示的布置结构之外的许多替代性布置结构来设计选择单元30。

例如，根据本发明的替代性实施方式，选择单元30可以包括滑动进给器，该滑动进给器包括一个或更多个配量隔室，所述一个或更多个配量隔室可以沿着一个或更多个方向平移并且与不同的咖啡豆容器的出口以及与公共漏斗的入口选择性地对准。

根据本发明的另一替代性实施方式，选择单元30可以包括一个或更多个螺旋输送器，该螺旋输送器构造成将一定配量的咖啡豆从不同的咖啡豆容器的出口运送到公共漏斗。

根据本发明的另一替代性实施方式，不同的咖啡豆容器的出口22a可以直接地布置在公共漏斗的入口上方，并且选择单元30可以包括布置在每个容器的出口处的可移动的挡板，所述挡板能够被控制以便选择性地打开/关闭咖啡豆容器22的出口，以使一定配量的所选择的咖啡豆落入到下面的漏斗中。

如上所述，研磨单元40包括单个研磨器42，该单个研磨器42允许将根据本发明的咖啡机10设计成具有非常紧凑的构造。

优选地，研磨单元40还包括调节装置44，通过该调节装置44可以对研磨器42的研磨元件(锉)的几何形状进行调节。

例如，调节装置44能够使研磨器42的研磨锉相对于彼此移动，以用于对所述研磨锉之间的距离进行调节。

例如，在申请人的名下的us6149084中公开了这种调节装置，因此，在本文中将不对这种调节装置进行详细描述。

研磨器42对来自选择单元30的漏斗34的所选择配量的咖啡豆进行研磨，从而允许获得正确配量的咖啡粉。

将该配量的新鲜经研磨的咖啡粉从研磨单元40转移至冲泡单元50。

根据本发明，该冲泡单元50包括单个冲泡室52，所述单个冲泡室52进一步提高了咖啡机10的构造的紧凑性。

以本身已知的方式，在冲泡室中借助于在预定的捣固压力下工作的活塞将一定配量的咖啡粉压实和压缩以便获得咖啡“块”，并且在预定的温度和压力下的水流通过该咖啡“块”，从而获得咖啡浸泡物。

这种咖啡浸泡物通过管道被转移至分配单元60。

分配单元60包括出口喷嘴62，咖啡基饮料可以通过该出口喷嘴62而被递送到杯子中。

可以在咖啡机10中设置一个或更多个附加的功能单元，该功能单元例如用于将附加成分添加到咖啡基饮料中。

例如，冲泡单元50与分配单元60之间的管道可以连接有用于将冷水掺合至咖啡浸泡物的冷却单元(未示出)。

例如，在咖啡机中可以设置有奶供给单元(未示出)，该奶供给单元布置成生产奶泡并且将所述奶泡添加至咖啡浸泡物，并且该奶供给单元布置成例如借助于附加喷嘴在分配单元60处提供奶泡。类似地，在咖啡机中可以设置有可可粉供给单元(未示出)，并且该可可粉供给单元布置成例如借助于另一附加喷嘴在分配单元60处将可可粉添加至饮料。

优选地，根据本发明的咖啡机10还包括用户界面(未示出)，用户通过该用户界面可以例如通过按下按钮或通过作用到触摸屏上来选择所期望的咖啡基饮料。

以本身已知的方式，这种界面可以包括显示器，该显示器显示可用的咖啡基饮料以及附加信息(比如，例如这种饮料的价格、饮料正在制备的进度等)。

咖啡机10还包括控制单元(未示出)，该控制单元布置成根据由用户通过上述界面或通过另一输入装置所选择的饮料来对选择单元30、研磨单元40和/或冲泡单元50(以及其他功能单元，如果有的话)的操作进行控制。

在这方面要注意的——作为咖啡机10中提供的界面的附加性方案或替代性方案——可以设想的是，用户可以通过分离的装置、甚至是远程装置、比如计算机、手机等来选择他/她的饮料。

咖啡机的控制单元布置成对以下参数中的一个或更多个参数进行控制：

-选择单元22的旋转进给器32的位置；

-研磨器42的研磨元件的位置；

-研磨时间；

-冲泡室52中的活塞的捣固压力；

-进入冲泡室52的水的温度；

-进入冲泡室52的水的压力；

-进入冲泡室52的水的流动速率；

-冲泡时间。

咖啡机的控制单元还连接至存储有可用的咖啡基饮料的配方的存储器，使得该控制单元可以根据所选择的饮料的配方的详细信息对上述参数进行控制。

所述存储器可以是安装在咖啡机10中并且连接至控制单元的存储单元，或者可以是布置在其他位置、甚至处于远程位置并且与控制单元进行通信的外部存储器。

本发明还涉及一种用于对咖啡机进行操作的方法，该咖啡机包括：咖啡豆供给单元，该咖啡豆供给单元包括若干个咖啡豆容器；选择单元；研磨单元，该研磨单元包括单个研磨器；冲泡单元，该冲泡单元包括单个冲泡室；以及分配单元。

根据本发明的方法基本上包括下述步骤：

-选择咖啡基饮料；

-根据所选择的饮料对咖啡豆供给单元的咖啡豆容器进行选择；

-将所选择的咖啡豆容器通过选择单元连接至研磨单元的研磨器，并且将一定配量的咖啡豆从所选择的咖啡豆容器转移至研磨器；

-根据所选择的饮料对研磨器的操作参数进行调节；

-研磨来自所选择的咖啡豆容器的咖啡豆，并且将因此获得的一定配量的咖啡粉转移至冲泡单元的冲泡室；

-根据所选择的饮料对冲泡室的操作参数进行调节；

-将所述配量的咖啡粉压实并压缩以获得咖啡“块”；

-使水流通过所述“块”；

-收集所获得的咖啡基饮料并且将该咖啡基饮料通过分配单元进行分配。

选择咖啡基饮料的步骤可以包括下述步骤：获取由用户通过咖啡机的界面所作出的选择。

为了执行以下步骤，根据本发明的方法可以包括——在选择咖啡基饮料的步骤之后——从存储器获取所选择的饮料的配方的步骤。

优选地，将研磨单元的研磨器和/或冲泡单元的冲泡室的操作参数设定成以便避免相继制备的不同咖啡基饮料之间的污染。

在这方面，将研磨单元的研磨器的研磨时间设定为足够长，以确保研磨步骤结束时在研磨器中(研磨元件之间)没有残留剩余物。

对本领域中技术人员而言将明显的是，本发明的优选实施方式的以上描述仅通过示例的方式给出，并且在不脱离所附权利要求的保护范围的情况下，可以设想本领域中技术人员所理解的范围内的若干变型和改型。

例如，在大量不同的咖啡豆拼配基料待处理的情况下，可以设想一种咖啡机，该咖啡机包括多个分隔开的咖啡豆容器和多个研磨单元，每个研磨单元包括单个研磨器，所述单个研磨器连接至所述多个分隔开的咖啡豆容器中的至少两个咖啡豆容器，并且该咖啡机还包括一个或更多个冲泡单元，每个冲泡单元包括单个冲泡室，所述单个冲泡室连接至所述研磨单元的所述研磨器中的一个或更多个研磨器。

此外，在优选实施方式的以上描述中参考了一种自动咖啡机，在该自动咖啡机中，经研磨的咖啡粉在冲泡单元中被压实并压缩以获得“块”，并且然后在预定的温度和压力下的一定配量的水流通过所述“块”。然而，本发明还可以应用于其他类型的咖啡机、比如用于生产过滤咖啡的机器，在该机器中，不对咖啡粉进行压制并且水在接近于大气压的压力下流动通过该粉。