控制每份剂量中所分配的已研磨咖啡量的咖啡研磨机的制作方法-凯发k8娱乐

本发明涉及一种能够不时精确调节已研磨咖啡的量的咖啡研磨机。具体地，本发明涉及这样一种机器，已研磨咖啡量的控制在单份剂量中执行，包括能精确调节电动马达的活动时间的电子控制单元，电动马达控制专门研碎咖啡豆的研磨单元，并且能够根据在生产一份剂量之后发现的实际分配重量信息精确校准剂量。

背景技术：

1、咖啡店市场长久以来需要一种咖啡研磨机，这种咖啡研磨机能够在消费时已研磨咖啡豆，以便能够在制备咖啡，特别是所谓的意式浓缩咖啡期间充分释放香气。众所周知，事实上，已研磨咖啡粉允许与沸水进行更大的接触，从而更好、更完整地提取各种成分；然而，咖啡粉很快就会失去味道和香气，因此建议仅在使用前不久对咖啡豆进行研磨。“现场”研磨，即在制备咖啡之前即进行研磨，是关键步骤，其中，所获得的粉的粒度测定及其均匀性是所有后续操作成功的决定因素，以转化成尽可能最好地测量意式浓缩咖啡杯中的咖啡豆的特性。

2、该需求最初在美食型咖啡店领域感受到，然后很快被整个咖啡界所共享，为了满足该需求，技术进步允许市场上销售创新咖啡研磨机，其不仅能够对已研磨咖啡的期望粒度进行测微调整，而且能够保证随着时间的推移递送/分配相同量的咖啡，以下也称为相同“剂量”。事实上，由于已研磨咖啡粉的粒度分布在很大程度上受到外部环境变量、比如特别是湿度和温度的影响，因此有必要在已研磨咖啡剂量的制备中准备实时控制系统，以便能够向消费者提供具有完全恒定的感官特征的意式浓缩咖啡，而不管所述环境状况的连续变化。

3、因此，市场已经朝着生产一种咖啡研磨机的方向发展，这种研磨机能够以尽可能高的精度精确地输送期望重量的咖啡剂量，例如7克的单份剂量，以最适当的方式管理研磨过程中发生的变量和由于诸如温度和湿度之类的环境工作状况的变化而引起的问题，以及所使用的咖啡混合物的类型和干燥程度以及其他类似的变量。

4、以下简要评论了最能代表咖啡研磨机的最新技术状态的文献的显著特征。

5、ep2694216(2-2014)描述了一种咖啡研磨机，该咖啡研磨机包括用于分配在过滤器保持件的筐上的咖啡剂量的称重系统，该称重系统的支承叉件直接连接到布置在机器结构内的称重传感器。

6、ep3019057(5-2016)描述了一种具有与先前专利中描述的称重系统类似的称重系统的咖啡研磨机，其中，为过滤器保持件设置支承系统，该支承系统允许在施加高外部力的情况下保护限制冲程元件，从而也允许通过将已研磨咖啡推抵装置的表面而在过滤器中沉淀已研磨咖啡。

7、ep3158902(4-2017)描述了一种咖啡研磨机，该咖啡研磨机提出了在过滤器保持件的叉件与测重元器之间的杠杆系统。所述杠杆系统包括限制测重元器自由端的行程的装置，以在过载的情况下保护称重设备。

8、ep3167782(5-2017)描述了一种咖啡研磨机，每当达到预先确定数量的不同类型重量时，该咖啡研磨机在机器的正常操作期间连续校准。然后，校准系统基本上遵循以同一所有者名义的上述在先专利ep3097831中所描述的相同程序。

9、然而，上述已知系统具有与所选择的间接计算方法内在相关的缺点，其不允许在计算已研磨咖啡剂量的重量时获得令人满意的精度结果。

10、由申请号为102018000009926的申请人发现了提高对于每份剂量所生产的已研磨咖啡量精度的第一方案，其中，咖啡研磨机设有测重元器，以在研磨期间对倒入过滤器保持件中的已研磨咖啡进行直接称重，其与能够实时处理已研磨咖啡的重量并对研磨机的活动时间进行校正以最小化目标重量与实际获得的重量之间的差异的电子控制单元相结合，目标重量即使用者希望在咖啡研磨机的单次活动结束时在过滤器保持件中获得的重量。

11、因此，文献102018000009926教示了如何制作具有存在于机器主体中的称重系统的咖啡研磨机，该称重系统被反复使用以通知电子控制单元根据在填充过滤器保持件期间立即检测到的重量来执行用于电动马达的智能调节的软件步骤。

12、除了该发展之外，申请人还致力于进一步改进最初所示类型的咖啡研磨机，即那些通过间接检测已研磨咖啡的重量来工作的研磨机，以根据文献102018000009926用构造简单紧凑的咖啡研磨机来区分关于产品的商业报价，该咖啡研磨机设计成不具有测重元器或其他称重设备，称重设备显然必须具有特定特征以准确地检测数百克重的沉重过滤器保持件中所含产品的含量(零点几克)，所述称重设备还必须在由研磨机的活动产生的高振动的情况下操作。

13、因此，人们认为有必要创造一种咖啡研磨机，其在不采用直接称重系统的情况下提高已研磨咖啡剂量的定量精度，使得研磨剂量重量的精度和一致性高于目前市场上存在的咖啡研磨机所提供的精度和一致性。事实上，校准正确的咖啡剂量是非常复杂的，因为为了获得令人愉悦的香气，有必要对已研磨咖啡的粒度和量进行作用，直到获得期望的味道为止。因此，酒吧服务员必须不断地对研磨机进行调整，并不断计算已研磨咖啡的递送时间。此外，正确的剂量可以优化每杯供给的原材料成本。

14、在这方面，申请人事实上首先在所进行的研究和实验中发现，在研磨的初始研磨过渡期中，有效研磨速度与机器根据与启动瞬态期间相关的随机误差而变化来校准期间所计算的平均研磨速度显著不同，研磨机的构型、在研磨机上方的咖啡豆以及已经部分地插入研磨机之间的咖啡豆的布置、以及研磨机的特定启动位置由此确定了即使在相同的研磨时间下，所研磨剂量的有效重量方面也有不可忽略的不均匀性。类似于启动瞬态，在停止步骤期间也生产与稳定步骤中产生的咖啡量显著不同的咖啡量，时间和分配量也能根据粉的粒度、咖啡的类型和研磨机的构造而变化，其可由操作者调整，以便改变沉积在过滤器保持件中的物质的一致性。

技术实现思路

1、借助具有所附权利要求1中限定的特征的咖啡研磨机解决了这个问题并且达到了这些范围。本发明的咖啡研磨机的其他较佳特征在从属权利要求中限定。

2、根据本发明，咖啡研磨机可以根据已知技术操作，即通过机器的活动时间的手动校准过程，或者以创新的方式操作，其中微处理器根据借助外部称重机器所操作的称重操作来测得的克数来精确计算时间。有利地，这避免了操作者对马达活动期的持续时间进行长的校准过程，节省了时间并避免了在试图达到期望剂量时浪费粉。微处理器根据已研磨咖啡的剂量的一次或多次称重计算马达的操作期，操作者必须将称重值插入与咖啡店共用的称重机进行称重的系统中。

3、因此，本发明的目的是将期望重量与研磨后实际进入过滤器保持件的重量之间的差值降低到预先确定的阈值以下。这样的偏差值可以设置，并且可以在十分之几或百分之一克的数值范围内找到，较佳地不超过0.1克。

4、在一个实施例中，研磨咖啡包括至少一个用于调整成组研磨机的配置以改变已研磨咖啡的粒度的机构，调整研磨机的机构与所述成组研磨机的至少一个位置和/或状态传感器相关联。研磨机的位置的调整较佳地借助手动机构来执行，并且相对位移通过电位计或光学传感器来测量，电位计或者光学传感器连接到咖啡研磨机的微处理器。研磨机位置的变化，以及因此分配的质量流速(克/分钟)的变化，需要执行新的校准，以保持目标剂量。然后将通知使用者，使用者将能够选择启动校准过程。

5、光学或电位传感器允许精确地确定研磨机的距离和随后的粒度控制(在使用光学传感器的情况下为5/10纳米)。这对于配方的重复很重要，因为在配方中必须精确地考虑数量和粒度，但也因为酒吧服务员可以配置咖啡研磨机以获得期望的香醇味道。高精度传感器的使用在与本发明的其他形式的组合中是特别有利的，其中所需剂量的重量被精确地确定，从而在研磨机的精确调节与相同研磨机研碎的咖啡量的精确确定之间产生协同作用。有利地，位置/状态传感器的存在允许操作者较佳地在图形显示器上指示一种粒度测量范围，例如：

6、－小于200微米的土耳其式咖啡；

7、－在250微米到400微米之间的意式浓缩咖啡；

8、－从400微米到800微米的摩卡；

9、－800微米以上的过滤咖啡。

10、在另一执行性变型中，为了进一步提高单份剂量咖啡的量的精度，也可以根据一定次数的称重的平均值来设置校准，例如2或3次称重的平均值。在该变型中，微处理器的控制固件还提供加权校准程序，该加权校准程序包括以下操作步骤：

11、－储存预先确定的次数(n)的后续称重；

12、－计算所述次数(n)的后续称重的平均重量值；

13、－确定所述平均重量值与期望重量的目标值(pf)之间的平均差(平均偏差)；

14、－根据所述平均偏差修改所述所述制式状态步骤中的至少一个电动马达操作参数。

15、该变型有利地在几乎不存在均质的咖啡批次中使用，该咖啡批次既有单一来源的，也有混合的。

16、在微处理器的另一实施例中，还提供了一种瞬态校准程序，其旨在确定在所述启动和/或停止步骤期间生产的咖啡粉的量，该瞬态校准程序包括以下操作步骤：

17、－通知咖啡研磨机的操作者对过滤器保持件进行空载称重；

18、－获取过滤器保持件的所述空载重量的值；

19、－按顺序执行启动和停止步骤，并且可能将该顺序重复一次或多次；

20、－通知咖啡研磨机操作者在研磨完一份剂量后对过滤器保持件进行称重；

21、－通过过滤器保持件获取所述称重的值；

22、－通过先前获取的值的差或平均差来确定已研磨咖啡的剂量的重量；

23、－重置与所述启动步骤和停止步骤相关联的已研磨咖啡的量。

24、在另一执行性变型中，微处理器管理和储存不同类型的递送，例如单剂量、双剂量、裸剂量(用于裸过滤器保持件或没有用于收集和运输渗滤液咖啡的底部)和自由剂量。有利地，重量校准程序与微处理器的存储区域中的储存相结合，因此可以与根据操作者的选择生产的不同量的咖啡相结合，这不必在每次所需剂量变化时重新进行校准。

25、在另一实施例变型中，微处理器允许管理进一步过量的剂量，即与通常送往特定过滤器保持件进行单次递送的内容物相比，咖啡的量加倍。在这种情况下，必须管理通常倾向于从过滤器保持件筐中流出的极高剂量的粉，过量模式第一次递送所需量的一半，允许酒吧服务员作用于粉，然后递送剩余量。

26、在一个执行性变型中，微处理器具有内部计数器，该计数器具有分配总量和分配部分量，也按剂量类型划分。这与所分配的咖啡量的精确性相结合，允许精确地确定给定期内所消耗的咖啡量，除了统计目的之外，这可以有利地在期望找出所购买和加工的量的消费原材料的商业销售包的情况下使用。

27、在另一执行性变型中，微处理器建议何时清洁研磨机并更换它们。

28、在进一步的执行性变型中，咖啡研磨机具有用磁体固定的可移除的过滤器保持件臂，以便立即从意式浓缩咖啡研磨机立即转换为用于过滤咖啡/杂货或摩卡的咖啡研磨机，并允许在研磨或咖啡的基袋上放置各种自然过滤器。过滤器保持件的支承结构因此易于更换，以适应不同类型的过滤器保持架或其他粉状咖啡容器。有利地，磁体的存在允许容易且快速地移除臂的末端部分，从而用一种不同构型来替换它，并且便于清洁操作。然而磁体的存在不应认为是对所讨论的实施例的限制，因为诸如机械快速联接和释放系统之类的其他约束系统落入过滤器保持件支承件的更一般的发明概念内，该过滤器保持件支承件由若干部分组成，至少一个部分可以为使用而在不需要特定通用设备或特定技术和/或操作技能的情况下移除。这些变型也可以与检查重量的执行性实施例和对于特定类型的过滤器保持件的咖啡量的半自动校准相结合。

29、最后，可以提供进一步的变型，其可以先前变型的组合或子组合来实现，其中，微处理器允许使用者记忆配方，其中可以节省以克为单位的剂量的特定量和研磨机之间的距离：例如，“巴拿马单产地”意式浓缩咖啡的配方，在220微米下双倍剂量18.2克。