用于研磨機的自動射出調節的制作方法

用于研磨機的自動射出調節的制作方法
【專利摘要】本發明公開的是一種系統、方法和設備，用于可控制地研磨用在意式濃咖啡意式咖啡機中的咖啡豆。本發明包括用于可控制地調節研磨機的系統、方法設備，以保持對于由意式濃咖啡意式咖啡機生產的意式濃咖啡的所需公差。該系統、方法和設備包括監控幾個與意式濃咖啡關聯的參數中的至少一個，以監控是否意式濃咖啡在所需的一個公差或者一組公差之內被沖泡。該系統、方法和設備向自動可調節研磨機提供反饋，以增加或者減少研磨時間中的至少一種，由此生產或多或少的研磨咖啡。
【專利說明】用于研磨機的自動射出調節

【背景技術】
[0001] 本發明公開了一種系統、方法和設備，用于可控制地研磨用在意式咖啡機上的咖 啡豆。本發明包括系統、方法和設備，用于可控制地調節研磨器，以保持由意式咖啡機生產 的意式濃咖啡的所需的公差。該系統、方法和設備包括：監控與幾個意式濃咖啡關聯的參數 中的至少一個，以監控是否意式濃咖啡是在所需的一個公差或者一組公差內被沖泡。該系 統、方法和設備向自動可調節研磨機提供了反饋，用于下面中的至少一個：增加或者減少研 磨時間以產生或多或少的研磨咖啡；和通過對研磨機進行調整來增加或減少由研磨機研磨 的微粒的尺寸，以產生更粗糙或者更精細的微粒。該系統、方法和設備可用在意式咖啡機開 動時，以通過使用一個或者多個沖泡循環、或者比較結果和一些預定的歷史數據、或者通過 以上兩種方式來校準意式咖啡機。另外，本發明可以"運行"方式被使用，以貫穿意式咖啡 機的操作并不僅作為校準工具來連續地或者周期性地監控意式濃咖啡參數。
[0002] 為了制備意式濃咖啡飲料，頻繁地使用各種意式咖啡機和研磨機。意式濃咖啡每 天以逐漸增加量的意式濃咖啡在世界各地被廣泛地消耗。意式濃咖啡飲品可以作為原樣的 意式濃咖啡被制備，或者意式濃咖啡可用作與奶或者其它成分結合的成分，以制備例如為 卡布奇諾和拿鐵的飲品。
[0003] 需要生產能一致地且可靠地被調制到所需的一組參數的意式濃咖啡。在這方面， 需要生產這樣的意式濃咖啡，其具有恒定的溫度、濃度、風味、香氣以及其它的可感知的參 數。能調節和設置大量參數一致的意式濃咖啡飲料。在這方面，水能被過濾并被加熱到指 定的溫度。在沖泡過程中，在保持相對嚴格的公差方面，許多的水系統已經是成功的。該機 器能夠構造成用于精確的并且可靠可重復的設置，以使得與該機器結合的水貫穿重復的沖 泡循環都會一致。當然，在機器開動時或者貫穿沖泡過程中周期性地需要校準。
[0004] 在生產意式濃咖啡過程中主要變量之一是用于生產飲料的咖啡豆。生長在各種地 區和狀態下并且被烘烤到不同水平的各種咖啡豆都可能被生產。這樣，可能在飲料中可能 有各種產物出現。本發明的焦點在于在研磨機和意式咖啡機中使用的特定類型的豆中保持 一致性，以使得元素的結合被保持一致。換句話說，即使在咖啡豆中存在很大程度的可變 性，本發明目的是提供一種系統、方法和設備，其也能使得裝備自動地被調節到保持在預定 的公差水平，從而，至少與豆和豆的研磨關聯的機械方面能保持一致。
[0005] 該背景信息提供了 申請人:認為可能與本發明相關的一些信息。不是為了限制，這 些供述也不應該被推斷或者解釋為任何的前述信息構成了與本發明相對的已有技術。在閱 讀了參照附圖僅通過示例給出的本發明的特定實施例的下面的非限制性說明后，本發明的 其它目的、對象、優勢和特征將變得更加顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 下文中將參照僅作為非限制性示例給出的【專利附圖】

【附圖說明】本發明，在附圖中：
[0007] 圖1是可與本發明的系統、方法和設備一同使用的咖啡豆研磨機的透視圖，每個 研磨機包括研磨機馬達、研磨機組件、與所述研磨機組件關聯并且被聯接到控制器上的調 節機構，用于可控制地調節并且操作相應的研磨機機構；
[0008] 圖2是沿著圖1的線2-2截取的截面圖，示出了用在該研磨機調節組件中的一些 機械零件；以及
[0009] 圖3是與在研磨機的監控、操作和調節中使用的一些步驟相關聯的工藝流程圖。
[0010] 本文中陳述的范例示出了本發明的實施例，這些實施例不能被解釋為以任何方式 限制本發明的范圍。對于本領域的技術人員而言，一旦考慮了下面示意性實施例的具體說 明，本發明的附加特征就會變得顯而易見，這些示意性實施例例證了根據當前的認識用于 實現本發明的最好的方式。

【具體實施方式】
[0011] 雖然本發明容易以各種形式實施，但是，附圖中示出并且在本文中將具體說明的 實施例應理解為：本說明書要被看作是根據本發明的原理的范例。本發明不限于應用到在 下面的說明書中陳述或者在附圖中示出的結構、功能、構造或者部件的配置的具體細節。本 發明能夠是其它的實施例，并且能夠以各種方式被實施或者被實現。另外，應該理解，本文 中使用的措辭和術語是為了描述，不應該被看作是限定。各種措辭和術語的使用是為了涵 蓋確定的產品或者功能及其等同物，以及附加的產品或者功能。除非限制，否則，本文中的 各種措辭、術語以及其變型廣義地被使用，并且涵蓋了這些措辭和術語的所有變型。另外， 并且根據在之后的段落中的說明，在附圖中示出的特定的構造用于例證本發明的實施例。 但是，其它的可選的結構、功能和構造是可能的，要被看作是在本發明的教導的范圍內。另 夕卜，除非另外指出，否則術語"或者"被看作是包含。
[0012] 關于附圖，圖1示出了研磨機，其結合有本發明的系統的一般的圖示元件。研磨機 10包括聯接到研磨機馬達14上的研磨機機構12,并且包括調節機構16。豆料斗（未示出） 被連接到研磨機機構12的口部20上并與之連通，豆靠重力流動到該口部上，以被位于機構 12中的可調節磨盤研磨。螺旋推進機構22使得研磨的咖啡豆分配24進已知結構的沖泡機 26中。螺旋推進機構22包括驅動部件30和保持在螺旋推進器腔34中的螺旋推進器32。 該螺旋推進器腔34包括螺旋推進器通道36和孔38 (參見圖2)。孔從腔接收咖啡，用于使 得來自研磨機機構12的研磨的咖啡供應到螺旋推進器通道36中。該研磨咖啡被螺旋推進 以分配24進沖泡機26中。
[0013] 設置控制器50,并使其聯接到研磨機10和沖泡機26關聯的各種機構上。控制器 50可以僅聯接到研磨機10上或者它也可以被聯接到沖泡機26上。研磨機10可以作為用 于聯接到沖泡機26上的包括控制器50的一個組件被售賣，獨立于研磨機和控制器被售賣。 一系列的控制線52, 54, 56, 58, 60被連接到控制器50上，用于監控和控制這些裝置。下面 將更加具體地說明的是，控制器50從與各種部件關聯的傳感器或者監控器接收信息，并且 提供控制信號，例如，操作研磨機馬達14較長或者較短時間周期，或者調節與研磨機關聯 的可調節機構16,以增加或者減少由研磨機生產的咖啡的實際尺寸。另外，控制器能夠控制 沖泡機26,以配合研磨機10的調節自動地沖泡一個或者多個循環，由此自動地提供用于校 準目的或者用于調節目的的順序。
[0014] 在圖1和2中示出的設備應該被寬泛地解釋。本申請不被限制到示出的和/或在 該說明書中說明的特定類型的研磨機、控制系統或者沖泡機。雖然已經公開了方框圖，但是 已經確定提及了意式咖啡設備。在該申請中確定了意式咖啡設備的事實不應該限定該系 統、方法和設備應用到與食物研磨相關的其它設備上。這樣，可以想象得到，類似的系統可 以與下面的工藝一起使用：滴水沖泡工藝、其它飲料沖泡工藝、以及例如提供了附加監控和 反饋以便于關聯機構的調整的材料分配工藝。考慮上述，對本發明中確定的所有項目的所 有提及應該被廣義地解釋為包括當前已知并且可應用到這些類型的系統的今后開發的那 些項目。
[0015] 參照圖3,提供了基本的流程圖。在解釋圖3的過程中提供的附加說明進一步參照 圖1和2。參照圖3,對于研磨機機構的校準或者進行調整的過程開始于步驟60。步驟60 包括分配材料（在該例子中為咖啡豆），該材料在研磨機構12中被研磨并且隨后在24處 被分配到沖泡機26中。對于步驟60的研磨機設置是基于參考設置或者基于來自在前研磨 的在前設置被自動調節的設置。咖啡24被分配到沖泡機26中，沖泡循環開始。沖泡循環 (在該例子中使用意式咖啡機）包括在意式濃咖啡沖泡腔中壓實研磨的咖啡，引入預定壓 力的熱水，灌注通過壓實的研磨咖啡。隨著水被驅動通過咖啡，意式濃咖啡飲料就從沖泡腔 中被分配。
[0016] 在該沖泡循環期間，要監控各種參數或者變量。沖泡機被構造成在壓實機構上具 有傳感器，以隨著咖啡被壓實或者在壓實完成時檢測咖啡的尺寸或者深度。由機構上的壓 實馬達通過感應脈沖進行壓實。感應壓實的另一種方式是使用力感應器來檢測在腔中或者 在用于壓實咖啡的裝置（例如活塞）上的壓實的程度。檢測壓實、尺寸或者力的其它裝置 可以被用于確定從研磨機10被分配進入沖泡機26中的研磨咖啡的特征。通過合適的感應 機構，在沖泡腔內部直接檢測，或者通過活塞或者其它壓實機構在研磨咖啡上的運動的關 系計算，能夠感測實際高度。
[0017] 例如，如果通過力檢測關系來檢測壓實，那么可以檢測另一特征，例如大量脈沖， 以獲得該力。該信息隨后可被提供到控制器50上，以確定它處于該特征的預定公差之內還 是之外。通常，該特征的感應不會中止沖泡循環，而是會被存儲，用于相對于一組公差進行 比較并且可能進行平均。在沖泡循環62期間可能被監控64的另一參數是沖泡時間。沖泡 時間（起始于使得水被分配通過研磨咖啡終止于從沖泡腔排出咖啡的時間）可從開始分配 水開始直到咖啡從沖泡腔的流動中斷而被測量。沖泡時間可與實際尺寸、豆中材料的類型、 豆中的含濕量、豆中材料的溶度等互相關聯。沖泡時間對于該校準而言是重要的，因為它可 能需要保持一致的沖泡時間。再次，當沖泡時間被測量時，它可被提供到控制器50上，用于 與預定設置的公差比較。
[0018] 然后控制器50能比較檢測的狀態和可被存儲在查找表中的定義的公差66,以確 定該設置是處于該公差之內還是之外。如果設置處于公差之內，那么設置可被保持68用于 下一沖泡循環。如果它處于預定公差之外，它能被調節70,以用于下一沖泡循環。下面我 們將討論調節的量。但是，返回到保持用于下一沖泡循環的設置，該信息可僅被用于下一沖 泡循環，或者用于一連串的后來的沖泡循環。在這方面，該設置可與預定量的之前的設置進 行比較，以提供設置的平均值或者調平，用于確定是否在檢測設置中存在趨勢。作為一個示 例，最后的五個循環可被監控，用于趨勢計算、檢測或者其它合適的分析。當然，附加的監控 數據點可用在該分析中，并且該分析包括任何量的細化，以說明異常、在豆類型上的改變、 天氣上的改變、海拔高度或者其它狀態。
[0019] 如果需要調節70,那么需要對于需要哪種調節以及可能調節多大范圍進行確定。 關于調節的類型，通過改變研磨時間的長度（控制研磨機馬達14或多或少的時間的結果）， 來調節研磨機。此外，能調節調節機構16,以增加或者減少研磨實際尺寸（細/粗）。另 夕卜，能夠使用設置的組合，例如增加實際尺寸并且增加研磨時間、增加實際尺寸并且減少研 磨時間、減少實際尺寸并且增加研磨時間、以及減少實際尺寸并且減少研磨時間。另外，或 者增加或者減少研磨尺寸，或者，單獨地增加或減少研磨時間，也可以作為設置。
[0020] 也應該考慮調節的量。在這方面，可以相對于大量的循環和公差的相對范圍進行 信息的比較，以確定是否它嚴重地處于公差范圍之外，或者僅僅稍微地處于公差范圍之外。 該系統可設置第二公差，其隨后可被用于確定完成的一次或者多次調節的量。通過隨著時 間的過去僅使用較小的調節，來恢復到公差范圍內的調節，這會防止具有一系列的不需要 的結果。換句話說，能夠根據與制定的預定的公差背離的程度進行相對重大的調節或者較 大量的調節，以更加快速地使得系統恢復到預定公差內的調節中。如果進行了調節，那么系 統能被構造成監控下一沖泡循環，以使用如圖3中陳述的主要步驟來確定是否調節是滿意 的。
[0021] 雖然本發明說明了各種典型的實施例，但是本發明不局限于此。相反，本發明的目 的是覆蓋基于公開的原理的各種變型、用途、適應及其等同配置。另外，該申請目的是覆蓋 落入至少在它屬于的領域內的已知或者慣用手段的范圍內的本發明的變型。可以想象，本 領域的技術人員在不脫離如在下面的權利要求書中所陳述的本發明的精神和范圍內可以 想出各種變型和等同結構和功能。下面的權利要求書的范圍符合最寬泛的解釋，以包含所 有的這些變型和等同結構及功能。
【權利要求】
1. 一種研磨機，用于研磨食品并且保持由研磨機生產的研磨材料的公差，所述研磨機 包括用于提供反饋的裝置，以使得所述研磨機自動地調節為增加或者減少研磨時間以及增 加或者減少顆粒尺寸中的至少一種，以用于保持預定公差。
【文檔編號】A47J31/42GK104066364SQ201380006583
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月24日 優先權日:2012年1月24日
【發明者】S·拉達克里希南 申請人:班奧麥迪克公司