CN100528052C - 用于咖啡机的咖啡研磨器组件 - Google Patents

Abstract

用于咖啡机上的咖啡研磨器组件，包括两个同轴安装的磨轮。其中的一个磨轮是由电动机驱动的，而另一个磨轮是静止的。为了接纳所述磨轮，提供了两个磨轮支撑部件。每一个磨轮具有径向延伸的突出部分，并且每一个磨轮支撑部件具有相应的凹槽，以便形成插入锁合。通过这种设计，可以避免在磨轮上提供连接孔，从而得到了更大的有效研磨面积。

Description

用于咖啡机的咖啡研磨器组件

技术领域

本发明涉及咖啡研磨器组件，它包括外壳，第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮，以及第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮。将所述第一和第二磨轮中的至少一个，可旋转地纳入所述外壳。所述第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮都包括第一配合连接装置，用于将所述第一下部磨轮固定在所述第一下部磨轮支撑部件上，并且所述第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮都包括第二配合连接装置，用于将所述第二上部磨轮固定在所述第二上部磨轮支撑部件上。

背景技术

上文所述类型的咖啡研磨器组件，主要由塑性材料制成，因此，它的磨轮是用硬的、非磨损材料制成的，例如硬化钢材。用这种咖啡研磨器组件制备的咖啡末的质量，特别取决于用于所述咖啡研磨器组件上的磨轮的耐磨损性，因为随着所述磨轮的逐渐磨损，咖啡粉末的粒度改变，导致了研磨的咖啡粉末和用所述咖啡粉末制备的咖啡饮料的质量下降。

为了将所述磨轮固定在相关的磨轮支撑部件上，通常在所述磨轮上提供多个孔，这些孔穿过所述磨轮，并且接纳诸如螺钉，铆钉或类似装置的连接装置。提供连接孔的缺陷可能出现在以下情况中，它们需要磨轮的大量的理论上可利用的研磨表面，因为，磨轮的啮合受到了所述孔的干扰。另外，磨轮越坚硬——这种性质本身是需要的——在所述磨轮上通过机械加工产生所述连接孔就越困难。最后，提供连接孔具有其他缺陷，即咖啡粉末集中在所述孔和所述连接装置中；当然，由于卫生原因，这种现象是很不理想的。

专利文件EP1065962披露了具有上文所述类型的咖啡研磨器组件的咖啡研磨器。所述咖啡研磨器组件包括锥齿轮，以及两个具有螺旋形齿的同轴安装的磨轮。其中的一个磨轮是静止的，而另一个磨轮是可旋转的。在两个磨轮上都提供了适合容纳连接螺钉的连接孔，通过这种方式，将所述磨轮固定在相关的磨轮支撑部件上。具体地讲，该文献的图4明确地示出了所述连接孔位于所述磨轮的有齿部位。

美国专利号6164574披露了一种用于研磨诸如盐粒或胡椒籽的材料的研磨机，可以调整所述研磨机的粗糙度，并且可以拆卸它的磨轮以便清洗。所述研磨机具有中间部分，它被用作要研磨的材料的容器，以及通过连接和调整部件与所述中间部分连接的上部。另外，所述研磨机具有被设计成可以从所述中间部分拆卸下来的下部，以便清洗所述磨轮。所述磨轮包括一个上部磨轮，以及一个下部磨轮，上部磨轮的下面放置在所述中间部分上，通过枢轴销将下部磨轮与连接和调整部件拧在一起。所述枢轴销以不可旋转的形式连接在所述上部。转动所述上部，驱动了所述磨轮。

为了将所述磨轮固定在它的相关支撑部件上，给所述磨轮提供了沿它们的周边分布的四个凹槽，这些凹槽与在相关的支撑部件上提供的相应安装的凸轮部件结合。这种设计所存在的缺陷是，所述磨轮既不能沿轴线方向正确定位，又不能沿径向方向正确定位，其结果是，磨轮可能在研磨操作期间出现的扭力的影响下，在磨轮的支撑部件内移动。

发明内容

本发明的目的是提供用于咖啡机的咖啡研磨器组件，其中，所述磨轮不具有任何通过所述磨轮延伸的连接孔，以便所述磨轮总是能在轴向和径向方向上正确定位和固定。

为了满足上述及其他目的，本发明提供了一种咖啡研磨器组件，它包括外壳，第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮，和第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮中的至少一个被可旋转地容纳在所述外壳中。

所述第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮都包括第一配合连接装置，用于将第一下部磨轮固定在第一下部磨轮支撑部件上，并且所述第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮都包括第二配合连接装置，用于将第二上部磨轮固定在第二上部磨轮支撑部件上。

所述第一配合连接装置和第二配合连接装置都被设计成旋转锁合，其中，所述第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮以及第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮之间的相互转动，在每一种情况下都能提供锁合，它们是在锁定状态下，在研磨作业期间出现的扭力的作用下驱动的，所述扭力使得第一下部磨轮和第二上部磨轮都被轴向压在并压入到相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑部件中。

通过提供上述旋转闭合，以便将每一个磨轮固定在它的相关支撑部件上，因为避免了出现在磨轮上的浪费空间的连接孔，从而增加了所述磨轮的有效研磨面积。另外，可以避免困难的，费时间的连接孔钻孔作业，对于非常坚硬的磨轮来说，这一点是特别有利的。另外，可以确保所述磨轮不会在研磨作业期间，出现的扭力的影响下松脱，而是能更牢固地安装和定位在相关的磨轮支撑部件上。最后，通过本发明的设计，还兼顾到了研磨和切割区域的卫生要求。

在本发明的优选实施方案中，所述磨轮包括与相关的支撑部件上提供的相应的凹槽配合的径向分布的突出部分，它是插入锁合类型的。可以将磨轮快速而且方便地固定在相关支撑部件上。

另外，优选地，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮是用碳化材料或硬质合金材料制成的。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的咖啡研磨器组件的实施方案做进一步说明，其中：

图1表示咖啡研磨器组件的分解示意图；

图2表示在它上面固定了磨轮的上部磨轮支撑部件的俯视图；

图3表示如图2所示的在它上面固定了磨轮的上部磨轮支撑部件的纵剖视图；和

图4表示图3所示剖视图的放大部分。

具体实施方式

图1所示的咖啡研磨器组件主要包括电力驱动马达1，从动旋转盘2，外壳3，下部磨轮支撑部件4，下部磨轮5，轴6，上部磨轮7，上部磨轮支撑部件8和进给螺杆9。连接上述部件以及诸如密封，轴承等的其他部件所需的螺杆，为了清楚起见，没有示出。

由于所述咖啡研磨器组件的这种设计和工作为本领域技术人员所熟知，在下文中仅仅对本发明所必需的特征做进一步的讨论。

下部和上部磨轮支撑部件4，8优选是用塑性材料制成的，并且分别用于接纳和固定支撑下部和上部磨轮5，7。与现有咖啡研磨器组件上的，用于将相应的磨轮固定在与其相连的磨轮支撑部件上的孔不同，在磨轮5，7上提供了径向突出部件10，11，用于将所述磨轮固定在与其相连的磨轮支撑部件4，8上。

在下部和上部磨轮支撑部件4，8上都提供了凹槽12，13，其大小和位置与在磨轮5，7上提供的径向突出部件10，11相当。所述径向突出部件10，11与凹槽12，13接合，并且在它们之间建立插入锁定。在图1所示分解示意图中，在下部和上部磨轮支撑部件4，8上提供的凹槽12，13几乎看不到，因为它们被挡住了。凹槽12，13和径向突出部分10，11都具有倾斜的楔形表面10a，11a，其结果是，在所述磨轮和磨轮支撑部件相互旋转时，下部和上部磨轮5，7沿轴向，即沿所述研磨组件的纵向中央轴线方向，压入相关的磨轮支撑部件4，8，以便接合所述插入锁合。

所述下部磨轮支撑部件4具有六个垂直分布的突出部分15。其中的三个包括前面提到过的槽形凹槽12，用于通过它的径向分布的突出部分10接纳和固定所述下部磨轮5。上部磨轮支撑部件8同样具有三个槽形凹槽13，用于接纳并且通过它的径向延伸的突出部分11固定上部磨轮7。不过，在下部磨轮支撑部件4和上部磨轮支撑部件8上提供的狭缝形凹槽12，在图1的示意图中只是部分可见的。所述狭缝形凹槽12，13与相应的磨轮5，7的径向延伸的突出部分10，11，共同形成了某种类型的插入锁定机构，该机构是以这种方式设计的：通过在磨轮5，7工作期间施加在径向分布的突出部分10，11上的扭力的作用下，将磨轮5，7牢固地固定在凹槽12，13中。为了径向确定磨轮5，7的中心，在这两个磨轮上都提供了环形凹槽21，所述凹槽分别与设置在下部和上部磨轮支撑部件4，8上的环形突出部分20接合，正如下文将要进一步说明的。

下部磨轮5和上部磨轮7都具有齿25，在每一种情况下，都是设置在朝向相反的磨轮7，5的磨轮5，7的表面上。不过，在图1所示分解示意图中，只有下部磨轮5上表面上的齿25是可见的，不过，可以理解的是，上部磨轮7具有相应的带齿的下表面。磨轮5，7优选都是由以陶瓷为基的材料制成的，这种材料是非常耐磨的，并且具有比用硬金属制成的常规磨轮更长的使用寿命。因此，即使是在重负荷条件下，磨轮5，7通常没有必要在咖啡研磨器的使用寿命内更换。由于在磨轮5，7的周边部分提供了径向分布的突出部分10，11，消除了在磨轮5，7上提供连接孔的必要性。其结果是，明显增加了有效研磨面积，并且不需要对坚硬的陶瓷磨轮5，7进行成本高昂的和艰难的钻孔作业。

为了提供下部磨轮支撑部件4和由电机1驱动的旋转片2之间的主动连接，下部磨轮支撑部件4包括一个带有周边齿的突出部分16，突出部分16适合与设置在旋转片2上的孔17接合，并且具有相应的内齿。旋转片2是由电机1驱动的，该电机具有与设置在旋转片2上的周边齿18接合的蜗轮19。

与下部磨轮支撑部件4不同，上部磨轮支撑部件8不是可旋转的，而是被固定在外壳3上。为了防止上部磨轮支撑部件4旋转，它包括与设置在外壳3上的相应凹槽23接合的凸轮22。最后，上部进给螺杆9被拧在轴6的带螺纹的上端，同时将轴6的下部螺纹末端通过螺母(未示出)固定在所述旋转片2。

旋转片2的下侧优选具有与固定在所述外壳上的传感器(未示出)配合的永磁铁(未示出)，以便在咖啡研磨器工作时测定旋转次数。因此，在咖啡研磨旋转周期中，由下部磨轮5进行的旋转次数，建立了用于确定在一次工作循环期间研磨咖啡量的测量。

图2表示上面固定了上部磨轮7的上部磨轮支撑部件8的俯视图，而图3表示沿图2中线A-A的磨轮支撑部件8和磨轮7的横剖视图。图2清楚地示出了在上部磨轮支撑部件8上设置的狭缝形凹槽13，所述凹槽与在磨轮7上提供的径向分布的突出部分10接合(参见图1)，以便将上部磨轮7固定连接在支撑部件8上。在图3中清楚地示出了用于使上部磨轮7相对上部磨轮支撑部件8对中的，特别是设置在上部磨轮支撑部件8上的环形突出部分20和设置在上部磨轮7上的相应的环形凹槽21。在将上部磨轮7插入上部磨轮支撑部件8中时，支撑部件8的突出部分20与磨轮7的凹槽21接合，并且使磨轮7与支撑部件8径向对齐。同样在下部磨轮支撑部件4和下部磨轮5上提供了相应的突出部分和凹槽，其结果是，一旦将该咖啡研磨器组件最终组装在一起，两个磨轮5，7是同轴的。

图4表示图3的放大部分。在该附图中，可以看出磨轮7具有光滑的背面14，其作用之一是作为支撑表面。接着，磨轮支撑部件8包括朝向磨轮7的环形支撑表面24，沿轴向方向支撑磨轮7，即沿咖啡研磨器组件的纵向中心轴线方向支撑。同时，环形支撑表面24起着沿轴向方向对磨轮7进行定位的作用。

由于在研磨工作期间作用在磨轮7上的扭力，磨轮7是沿锁定方向负载的。换句话说，通过选择磨轮的正确旋转方向，并且由于所述旋转锁定机构的设计，磨轮7是沿锁定方向负载的。因此，磨轮7被牢固地固定在磨轮支撑部件8中，并且它能确保磨轮7不会意外松脱。另外，由于这种负载，还能确保磨轮7的背面是贴在磨轮支撑部件8的支撑表面24上运动的，并且没有间隙地停在那里。其结果是，不会有咖啡粉末积聚在磨轮7和磨轮支撑部件8之间。结合磨轮5及其相关的支撑部件4可以理解上述的也是正确的。

另外，在图4中，可以清楚地看到磨轮支撑部件8的环形突出部分20，它与设置在磨轮7上的环形凹槽21接合，并且确保磨轮7相对支撑部件8精确地径向定位。

除了上文所述的具有径向突出的锁定部件的卡口锁定机构之外，可以将其他类型的旋转锁定机构用于将磨轮锁定在与它相关的支撑部件上。例如，可以将带螺纹的锁定机构用于将磨轮固定在相关的支撑部件上。在另一面，可以将锁定装置设置在磨轮的轴向方向上，特别是设置在它的朝向相关的支撑部件的背面。另外，一个突出或若干突出部分的中央定位也是可行的。最后，可以理解的是，所述锁定机构能够以运动学上相反的方式设计：所述磨轮可以具有一个凹槽或若干凹槽，并且相关的支撑部件可以包括一个或若干与磨轮上的所述凹槽接合的相应的突出部分。

Claims (11)

1.一种咖啡研磨器组件，它包括外壳，第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮，和第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮，以便所述第一下部磨轮和第二上部磨轮中的至少一个，被可旋转地容纳在所述外壳中，所述第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮都包括第一配合连接装置，用于将第一下部磨轮固定在第一下部磨轮支撑部件中，并且，所述第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮都包括第二配合连接装置，用于将第二上部磨轮固定在第二上部磨轮支撑部件中，其特征在于，所述第一配合连接装置和第二配合连接装置中的每一个都被设计成旋转锁合，其中，所述第一下部磨轮支撑部件和第一下部磨轮以及第二上部磨轮支撑部件和第二上部磨轮之间的相互转动提供所述旋转锁合，所述旋转锁合在研磨作业期间出现的扭力的作用下被以锁定状态驱动，所述扭力使得第一下部磨轮和第二上部磨轮都被轴向压在并压入和锁定到相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑部件中。

2.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，包括电机，用于驱动所述被可旋转地容纳在外壳中的第一下部磨轮。

3.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第二上部磨轮支撑部件具有朝向所述第二上部磨轮的支撑表面，并且所述第二上部磨轮具有朝向所述第二上部磨轮支撑部件的光滑的支撑表面，所述第二上部磨轮在研磨工作期间出现的扭力的作用下，压在所述第二上部磨轮支撑部件的支撑表面上。

4.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮中的每一个都具有径向分布的突出部分，并且，所述第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑部件中的每一个都具有相应定位的凹槽，所述第一下部磨轮的突出部分与所述第一下部磨轮支撑部件的凹槽接合，以便形成第一插入锁合，并且所述第二上部磨轮的突出部分与所述第二上部磨轮支撑部件的凹槽接合，以便形成第二插入锁合。

5.如权利要求4的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮的突出部分包括倾斜的楔形表面，它将所述第一下部磨轮和第二上部磨轮轴向定位在相关的磨轮支撑部件上，并且将所述第一下部磨轮和第二上部磨轮径向压在设置在相关的磨轮支撑部件上的支撑表面上。

6.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮中的每一个都具有用于将所述磨轮径向定位在相关的磨轮支撑部件上的对中装置。

7.如权利要求6的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮的对中装置包括环形槽，相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑部件具有与所述第一下部磨轮和所述第二上部磨轮的环形槽接合的相应的环形突出部分，以便使所述第一下部磨轮和第二上部磨轮相对相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑部件径向对中。

8.如权利要求6的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮的对中装置包括环形突出部分，相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑构件具有与所述第一下部磨轮和第二上部磨轮的环形突出部分接合的相应的环形槽，以便使所述第一下部磨轮和第二上部磨轮相对相关的第一下部磨轮支撑部件和第二上部磨轮支撑构件径向对中。

9.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮是用以陶瓷为基的材料制成的。

10.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第一下部磨轮和第二上部磨轮是用碳化材料或硬质合金材料制成的。

11.如权利要求1的咖啡研磨器组件，其特征在于，所述第二上部磨轮是静止的，并且所述第一下部磨轮是由电机驱动的。

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