CN101522080A - 用于制作咖啡、茶等的装置 - Google Patents

Abstract

用于制作咖啡、茶等的装置包括自动调节单元(22)，该调节单元用于调节在储水器(2)中的水量和过滤容器(4)中的物质的量之间所需的量比。调节单元(22)可以响应于储水器2中的水位调节弹性元件(50a)的可受载长度。弹性元件(50a)枢轴地附接至过滤系统(3)的杠杆(5)。杠杆(5)的旋转在浓度指示刻度(10，11，12)上得以指示。

Description

用于制作咖啡、茶等的装置

技术领域

本发明涉及用于制作咖啡、茶等的装置，包括壳、储水器和过滤设备。

背景技术

根据US-A 4055114已知用于制作咖啡等的装置。为了获得好的结果，水和待过滤的物质的量之间的比是重要的。在US-A 4055114中，公开了目的在于泡制咖啡等的设备，其中可以针对任何的水量确定待过滤的物质的正确的量。另外，US-A 4055114设备中的一个包括壳、相对壳固定的储水器、浮子形式的可移动元件，其响应于储水器中的水位、杠杆和过滤设备。杠杆的端部可旋转地以第一枢轴连接至壳。过滤设备可旋转地借助承载凸轮以第二枢轴从杠杆悬挂。浮子通过杆连接至杠杆。该杆可旋转地以第三枢轴附接至杠杆。杠杆、浮子和过滤设备组成了杠杆机构，该杠杆机构具有由第一和第二枢轴之间的距离与第一和第三枢轴之间的距离的比定义的杠杆比。第三枢轴附近的杠杆的端部携带指针以指示杠杆相对于壳的位置。另外，在壳上提供相应的指标标记。第二枢轴相对于第一和第三枢轴的位置是可调节的。出于该原因，杠杆机构的杠杆比是可调节的。

根据所需泡制的量，填充储水器到某一水位。该水位例如在储水器壁上竖直刻度上是可视的。根据US-A 4055114，浮子由储水器中的水提升到指针高于指标标记的位置。例如通过将磨碎的咖啡倒进过滤容器中，杠杆直到指针处于指标标记的参考标记处时才可反转。已经对杠杆机构进行了定比，从而在杠杆和指针的该位置中，针对储水器中的最小和最大水位之间的任何水位，在储水器中的水量和过滤容器中磨碎的咖啡的量之间获得了恒定的比。通过手工改变或调节杠杆比，机构支持较淡或较浓泡制的准备。提到一种可替换的工作方式，即，将指针用作泡制浓度的指示装置。

然而，手工调节杠杆比需要熟练掌握制作咖啡等的定量给料过程的附加操作。在为手工调节提供用于调节杠杆比的装置的情况中，位置被限制在杠杆的附近。这些可能的位置不必接近指针和指标标记。出于该原因，在单次查看中不能一方面观察到指针和指标标记而另一方面又观察到杠杆比的手工调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种开头段落中记载的用于制作咖啡、茶等的装置，其在制作咖啡、茶等的定量给料过程中提供了相对容易的操作。

根据本发明，通过用于制作咖啡、茶等的装置实现该目的，该装置包括储水器的壳、过滤设备，其包括过滤容器和杠杆，所述杠杆由所述壳支持并且支持所述过滤容器、以及浓度控制系统，用于获得并指示储水器中水量和过滤容器中待过滤的物质的量之间所需的量比，并且还用于对杠杆施加力，该浓度控制系统包括自动调节单元，用于调节储水器中水量和过滤容器中物质的量之间所需的量比。

通过向浓度控制系统提供用于调节储水器中水量和过滤容器中物质的量之间所需的量比的自动调节单元，则可以省略手工调节杠杆比以改变所需的泡制浓度。如果水量增加，则待过滤的相应的物质量应该基本上与增加的水量成比例地改变，从而获得相等浓度的泡制。为了获得更浓的泡制，待过滤的物质的量应该以超过与增加的水量所成的比例而改变。通过储水器中水量和过滤容器中物质的量之间所需的量比的调节，可以获得所需的泡制浓度，而不论泡制的量是多少。为了获得任意量的可重复的所需泡制浓度，调节储水器中水量和过滤容器中物质的量之间的比是有优势的。所述自动调节所述比在制造咖啡、茶等的过程中提供了相对容易的使用。

通过使用自动调节单元，可以省略用于手工调节杠杆机构的装置。这为杠杆机构带来了额外的优势，包括更少的组件以及在定位其他杠杆组件中可以更自由地进行设计。而且，此类机构相对容易制造。

其他优势涉及可感知的泡制质量。为了解释该优势，分析US-A4055114的设备的机制。根据所需的泡制量，美国专利4055114中的设备的储水器填充到某个水位，该水位例如在储水器的壁上的可视刻度上可视。由浮子浸入水中导致的浮力从水施加给浮子。浮力经由第三枢轴传输到杠杆并且趋向于在第一旋转方向上围绕第一枢轴旋转杠杆。通过向过滤设备中定量给出待过滤物质的量，在第二枢轴中对杠杆加载待过滤物质的重量，所述重量经由过滤设备传输。待过滤的物质的重量趋向于在第二旋转方向上旋转杠杆。第二旋转方向与由浮力引入的第一旋转方向相反。指针相对于指标标记的位置指定了一方面由浮力以及另一方面由待过滤的物质的重量引起的杠杆旋转。在US-A 4055114中记载了，可能将指针用作指示泡制浓度的装置。针对储水器中最小和最大水位之间的任何水位，已经对杠杆机构进行了定比，从而在杠杆的平衡参考位置中，在储水器中的水量和例如过滤容器中磨碎的咖啡的量之间获得了恒定的比。指针于是位于指标标记的参考标记。这些量的恒定比(其在实践中被证明是令人满意的)例如是每百毫升水六克咖啡。

如果仅希望稍淡或稍浓的泡制，可能将指针的位置用于在指标标记上指示浓度的调节。通过添加某些额外的待过滤的物质，杠杆和指针将不保持在它们平衡的参考位置上，而是将在第二旋转方向上转过指标刻度上的参考标记。根据第二旋转方向并且表示较浓的泡制，指针将在参考标记的一侧指定不同的位置。通过去除某些额外的待过滤的物质，机构翻转并且指针将处于参考标记的另一侧。然而，该相对于指标标记上的参考标记的新位置不应该被解释为浓度指示刻度上的绝对泡制浓度的指示。如果指标标记用作浓度指示刻度，则可认识到指标刻度上的单位距离表示取决于储水器中的水量和杠杆比调节的泡制的浓度增加。出于该原因，用户应该经历：解释指针相对于指标标记上的参考标记的位置以获得可预测和所需浓度并且与参考浓度不同的泡制。为了理解感觉上的差异，假设杠杆是平衡的并且指针处于参考标记处。浮子浸入超过对应于杠杆参考旋转和储水器中的水量的浸入距离的水量中。如果向过滤系统添加额外的待过滤的物质的量，则通过过滤向杠杆施加额外的扭矩。杠杆旋转并且浮子浸入水中更深。该过程继续直到由额外物质的重量对杠杆施加的附加的扭矩与由水对浮子施加的增加的浮力施加在杠杆上的增加的扭矩相等。浮力的增加依赖于待过滤的物质的量并且独立于储水器中的水量。出于该原因，杠杆和指针相对于其参考标记的附加旋转由额外地增加到参考量上的待过滤的物质的重量确定，而不是由水量确定的。出于该原因，在指针相对于指标标记的同一位置处，额外添加的物质可以用于小量或大量的泡制的浓度。通过向浓度控制系统提供自动调节单元，指示待添加物质的量的系统可以适于对应于储水器中的水量获得独立于储水器中的水量的泡制的浓度改变。根据本发明的装置，相对于指标刻度的指示器的位置可以用作浓度标记刻度，其可能包括浓度单位的分度。此类浓度单位表示可感知的浓度增加，该增加独立于用于泡制的储水器中的水量。

定义了根据本发明的装置的具有优势的实施方式，其中自动调节单元包括弹性元件，该弹性元件具有连接至杠杆一部分的第一部分以及受限于响应于在储水器中的水量的限制位置处的第二部分。弹性元件的第一部分在第二部分被限制在关于储水器中水量的位置处时连接至杠杆。出于该原因，弹性元件的弹性形变取决于储水器中的水量和杠杆的旋转。在形变状态中，弹性元件能够根据形变程度对其环境施加力。出于该原因，弹性元件根据储水器中的水量影响杠杆的平衡。

定义了根据本发明的装置的具有优势的实施方式，其中弹性元件是片簧，该片簧具有可调节长度的可受载部分，所述长度可通过调节由自动调节单元包括的长度控制单元来调节。将片簧形成需要的尺寸相对容易并且片簧可以提供简单以及可靠的弹性装置。片簧具有适于与可调节限制元件配合的形状。出于该原因，片簧的可受载部分的柔度可以相对容易地调节。

定义了根据本发明的装置的具有优势的实施方式，其中自动调节单元包括可漂浮主体，具有相对于储水器中的水量的位置，用于与长度控制单元的导向部分相配合，该导向部分耦合至长度控制器的调节部分。在制作咖啡、茶等时，将向该装置提供水。与储水器中的水相联系的可漂浮主体是检测水位的可靠方式。水位和可漂浮主体的位置可以传输到长度控制单元的导向部分。出于该原因，需要相对少的可靠组件来组成调节单元。由可漂浮主体感应水位支持使用各种材料，该材料具有用于设计和制造可漂浮主体的有利性质。

定义了根据本发明的装置的具有优势的实施方式，其中导向部分具有第一导向面，并且可漂浮主体具有对应于第一导向面并且与第一导向面相配合的第二导向面，其用于可漂浮主体与导向部分可滑动啮合。滑动接触是将可漂浮主体的位置传输给长度控制单元的简单方式。不需要额外的组件作为可漂浮元件和长度控制单元之间的接口。

附图说明

参考附图，将示例性地说明并且描述根据本发明的装置的这些和其他方面，在附图中：

图1是根据本发明的装置的实施方式的示意图。

图2是根据本发明的装置的另一实施方式的示意图。

图3是图2实施方式的俯视图。

具体实施方式

在图1中，示意性地示出了根据本发明的用于制作咖啡、茶等的装置的实施方式。根据图1的实施方式包括储水器2的壳1、包括可旋转地安装在壳1上的杠杆5以及支持过滤容器4的过滤设备3，该过滤容器4包含一定量的待过滤的物质31。在该示例中，物质31是磨碎的咖啡。浓度控制系统20，包括提供用于向杠杆5施加由箭头21示意性指示的调节力的自动调节单元22。力21响应于储水器2中的水30的水位23，并且响应于杠杆5的旋转位置5a。杠杆5的端部可旋转地以第一枢轴7连接至壳1。过滤容器4可旋转地以第二枢轴8从杠杆5悬挂。浮子6枢轴地以第三枢轴9连接至杠杆5。浮子6响应于储水器2中的水30的水位23。浓度控制系统20检测储水器2中的水30的水位23和杠杆5的旋转位置5a。如后面所述，浓度控制系统20根据检测的水位23和杠杆5的旋转位置5a，确定施加在杠杆5上的调节力21。调节力21对杠杆5施加扭矩。作为结果，杠杆5开始旋转。指针10附接至杠杆5。指针10根据杠杆5的旋转移动。浓度指示刻度11附接至壳1。指针10相对于浓度指示刻度11的位置可以通过向过滤容器4中倒入附加的待过滤物质而调节。杠杆比由第一枢轴7和第二枢轴8之间的距离与第一枢轴7和第三枢轴9之间的距离的比限定。已经对杠杆机构和杠杆比进行了定比，使得在指针10与浓度指示刻度11上的参考标记12相对的位置处，在储水器2中的水30的量和过滤容器4中待过滤的物质31的量之间获得了恒定的比。如果指针10与浓度指示刻度11上的参考标记12相对，则浓度控制系统20针对杠杆5建立了调节力21，使得调节力21具有零量值。

如果向过滤容器4添加更多的物质以获得更浓的泡制，则杠杆5将逆时针方向旋转。杠杆5的旋转位置5a由浓度控制系统20检测。作为杠杆5的逆时针旋转位置5a的结果，浮子进一步进入水中。原始水位23和水位的额外增加24由浓度控制系统20检测。根据杠杆5的旋转以及作为原始水位23和水位增加24的和的新水位(23+24)，浓度控制系统20确定上述施加在杠杆5上的调节力21。调节力21将随增加的新水位而增加，从而可感知的泡制浓度保持独立于储水器2中的水量。结果，杠杆5的旋转将改变并且指针10将在浓度指示刻度11上指示新值以表示将获得的泡制浓度。杠杆比是固定的，并且用户需要的动作仅是将待过滤的物质倒入过滤容器4中，直到指针10处于浓度指示刻度11上的所需位置。可感知的泡制浓度保持独立于储水器2中的水量，即使在指针10不与浓度指示刻度上的参考标记12相对时。在浓度独立于水量的前提下，对所需和可重复的浓度进行定量给料是可能的，而且不需要手工调节并且仅需要在浓度指示刻度处进行单次查看。

浓度控制系统20可以以各种方式实现。控制泡制浓度的优选方式是经由已知的电子设备测量水位23和杠杆5的旋转位置5a。可以将获得的信号馈送至已知的处理单元中。该处理单元确定到电致动器的输入信号以施加调节力21来对杠杆5起作用。这些电子技术特征的实现可以根据传统方法。另一个控制浓度的优选方式由机械设备提供，如下所述。

如上所述，控制了储水器中水量和待过滤的物质的量之间的所需量比。另外，浓度控制单元20建立的力21在指针10与浓度指示刻度11上的参考标记12相对时应该为零。当指针10不在与参考标记12相对的参考位置时，调节单元22生成力21，该力21具有与储水器2中的水30的量成比例的量值。

在图2中示意性示出了图1中公开的实施方式的变形。相同的参考符号用于那些与图1的实施方式中相应的组件类似的组件。浓度控制单元20包括弹性元件50a。可以使用多个种类的弹性元件，例如，盘簧、扭簧等，但是片簧是优选的。在图2的实施方式中，安装片簧50。片簧50的第一部分51连接至杠杆5的一部分。片簧50的第二部分52限制在响应于储水器2中的水量30的位置处。在第一部分51和第二部分52之间，片簧50包括可受载部分53。长度控制单元61的调节部分60可以用于调节可受载部分53的长度。可受载部分53的限制位置和长度响应于储水器2中的水30的水位23。片簧50是弹性部分，即能够返回到其原始形状。浓度控制单元20安装到装置100，从而片簧50在指针10与浓度指示刻度11上的参考标记12相对时呈现其原始形状。在该位置，片簧50对杠杆5施加零量值的力。自动调节单元22包括可漂浮主体54，其位置响应于储水器2中的水30的水位23。如果水位23增加，可漂浮主体在箭头指示的平移55上平移。提供包括限制器元件56、57和58(其中58在图2中不可见，但在图3中可见)的运动限制器以支持平移55并且防止可漂浮主体54的旋转。在图2的实施方式中，可漂浮主体54包括孔59。孔59容纳长度控制单元61的导向部分62。长度控制单元61的导向部分62包括扭转形状的第一导向面63。可漂浮主体54包括提供在孔59中的第二导向面64。例如通过在盘66中的槽型开口65提供第二导向面64，其适合于孔59。可漂浮主体54的平移55将水位23的增加传输为长度控制单元61的导向部分62的旋转67。导向部分62可旋转地通过枢轴68连接至储水器2。枢轴68防止导向部分62的平移。导向部分62刚性连接至长度控制单元61的调节部分60。导向部分62具有长轴67a。导向部分62的旋转引起长度控制单元61的调节部分60的旋转67。所述旋转67围绕长轴67a。调节部分60包括包围片簧50并且将片簧50限制在其第二部分52防止其沿平移55的方向移动的弯曲部分69。片簧50的可受载部分53的长度调节将作为如图3示出的长度控制单元61的旋转67的结果而改变。

在图2的实施方式中，长度控制单元61的导向部分62是扭转形状以将可漂浮主体54的平移55转变为长度控制单元61的旋转67。另外，可漂浮主体54由限制器56、57和58防止旋转。可替换地，使用直形状的导向部分62并且通过已知装置将可漂浮主体的旋转规定为图2实施方式的运动反向是可能的。

在图3中，示意性地示出了根据图2的上述实施方式的俯视图。由限制器56到58限制可漂浮主体54的旋转。可漂浮主体54的平移55根据储水器2中水量的改变。作为可漂浮主体54的平移55的结果，旋转67旋转调节部分60。旋转67引起由箭头70指示的片簧限位器的平移。因而调节片簧50的可受载长度70a。长度控制单元61(参见图2)的导向部分62中的扭转形状的方向(参见图2)是这样的，使得可受载长度70a在水位23增加时减少(参见图2)。如果片簧50的可受载长度70a根据机械工程领域中一般已知的理论减少，则片簧50的弹簧硬度增加。将导向部分62(参见图2)的扭转设计为使得片簧硬度的渐进过程根据待过滤的物质和储水器中水之间的所需量比。

虽然已经在附图和前面的描述中说明和详细描述了本发明，但是将认为此类说明和描述是说明性或示例性而不是限制性的；本发明不限于公开的实施方式。

本领域的技术人员在实现要求保护的发明时，通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，可以理解和实施公开的实施方式的其他变形。未详细描述本身已知的设备、元件和组件，因为技术人员对其熟知。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”不排除多个。单个机构或其他单元可以履行权利要求书中记载的多项的功能。起码的事实，在相互不同的从属权利要求中记载的某些措施不代表这些措施的组合不能有利地利用。权利要求书中的任何参考符号不应该构成对本发明范围的限制。

Claims (8)

1.一种用于制作咖啡、茶等的装置，包括储水器(2)的壳(1)、过滤设备(3)，其包括过滤容器(4)和杠杆(5)，所述杠杆(5)由所述壳(1)支持并且支持所述过滤容器(4)、以及浓度控制系统(20)，用于获得和指示所述储水器(2)中的水量以及所述过滤容器(4)中待过滤的物质的量之间所需的量比，并且用于对所述杠杆(5)施加力，所述浓度控制系统(20)包括自动调节单元(22)，用于调节所述储水器(2)中的水量和所述过滤容器(4)中的物质的量之间所需的量比。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述自动调节单元(22)包括弹性单元(50a)，所述弹性单元(50a)具有连接至所述杠杆(5)的一部分的第一部分(51)以及受限于响应于在所述储水器(2)中的水量的限制位置处的第二部分(52)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述弹性元件(50a)是片簧(50)，所述片簧(50)具有可调节长度的可受载部分(53)，所述长度可通过由自动调节单元(22)包括的长度控制单元(61)的调节部分(60)来调节。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述自动调节单元(22)包括可漂浮主体(54)，其用于与所述长度控制单元(61)的导向部分(62)相配合，所述导向部分(62)耦合至所述长度控制单元(61)的调节部分(60)，其中所述可漂浮主体(54)具有响应于所述储水器(2)中的水量的位置。

5.根据权利要求4所述装置，其中所述导向部分(62)具有第一导向面(63)，并且所述可漂浮主体(54)具有对应于所述第一导向面(63)并且与所述第一导向面(63)相配合的第二导向面(64)，其用于所述可漂浮主体(54)与所述导向部分(62)的可滑动啮合。

6.根据权利要求1所述的装置，包括浓度指示刻度(10，11，12)，用于根据水量和待过滤的物质的量之间的比来指示可感知的泡制浓度。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述过滤设备(3)包括可移动元件(6)，响应于所述储水器中的水位用于向所述杠杆(5)施加进一步的力。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述浓度控制系统(20)进一步包括调节单元，用于获得所述储水器中水量和所述过滤容器中待过滤的物质的量之间的预设置的量比并且用于向所述杠杆(5)施加力。

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