CN102026568B - 咖啡磨粉自动分配器 - Google Patents

Abstract

本发明的咖啡磨粉自动分配器(10)包括磨粉储器(11)，该储器(11)包括旋转定量叶片(20)和带有旋转叶片(24)的锥形驱动器(23)，旋转定量叶片(20)用于通过开设在储器(11)的底部的流出开口(15)输送预定量的磨粉，旋转叶片(24)设置在流出开口(15)的上方，由电动装置(21)驱动绕储器(11)的竖向轴线旋转。根据本发明，储器(11)的内壁包括朝储器(11)的内部突出的至少一个纵向肋(43)。

Description

咖啡磨粉自动分配器

本发明涉及用于安装在自动咖啡机上的磨粉自动分配器。

这种磨粉自动分配器在文献FR2713906中作了公开并包括内装磨粉的储器和这样的装置，该装置能通过位于储器下部的流出开口输送定量的磨粉朝向自动咖啡机的泡制室。磨粉输送装置由多个旋转定量叶片构成，该多个旋转定量叶片位于储器底部并由圆柱形主体支承，该圆柱形主体由电动机组驱动绕储器的轴线旋转。其他四个径向上叶片由锥形表面形式的接合部件支承，配置在定量叶片的正上方以使磨粉下降到储器底部，并由与上述相同的装置驱动旋转。储器可拆卸地安装在咖啡机内，这些接合装置设置在电动机组和叶片驱动圆柱形主体之间。在使工作令人满意方面，考虑到某些磨粉具有粘合并在储器内部形成桥或块的天然趋势，这些块有时由叶片驱动旋转，使得磨粉不再能下降到定量叶片处。这特别是在自动咖啡机的范围内，当泡制室不再能被正确供给时，提出了重大工作问题。

在文献DE19714303中描述了一种解决方案，在该解决方案中，咖啡磨粉定量设备包括两级旋转叶片和用于驱动该旋转叶片朝反方向旋转的装置。因此，截锥形的下截段支承第一级叶片并朝上延长通过锥形尖端，该锥形尖端自身支承第二级叶片。该定量设备包括驱动下截段旋转的第一装置、以及位于下截段和搅拌器之间的第二装置，该第二装置允许颠倒第一旋转运动的方向并将该方向转换到尖端部。根据该文献，这些装置是齿轮或滑轮。不过，在确保更好地驱动磨粉朝向储器底部方面，该设备具有的主要缺点是结构的复杂性，使得传动机构难以配置在由锥形部件的尺寸限制的缩小体积内。而且，当磨粉颗粒渗透到使两个可动部即搅拌器和下截段分离的间隙处时，会发生卡住现象。

本发明的目的是克服上述缺点并提供一种咖啡磨粉自动分配器，该分配器适合于以在时间上恒定的方式分配精确数量的磨粉，这不管储器的咖啡磨粉的填充料位如何。

本发明的另一目的是提供一种容易操作和清洗的磨粉自动分配器。

本发明的另一目的是提供一种工作可靠、具有简化结构且能以经济方式制造的磨粉自动分配器。

上述这些目的是使用这样一种咖啡磨粉自动分配器来实现的，该分配器包括磨粉储器，该储器包括旋转定量叶片和带有旋转叶片的锥形驱动器，所述旋转定量叶片用于通过开设在所述储器底部的流出开口输送预定量的磨粉，所述旋转叶片设置在所述流出开口的上方，由电动装置驱动绕所述储器的竖向轴线旋转，其特征在于，所述储器的内壁包括朝所述储器的内部突出的至少一个纵向肋。

本发明的磨粉自动分配器已在其内装磨粉的储器的底部包括定量装置，这些定量装置配置在锥形驱动器的下方，该锥形驱动器包括由电动驱动装置驱动的径向旋转叶片。锥形驱动器的叶片作用于储器底部，但在流出开口的上方，以便将磨粉推向相邻的定量装置。优选地，定量装置的叶片和磨粉驱动叶片是通过使用相同驱动源，特别是使锥形驱动器与带有定量叶片的套筒连接来致动的，这些定量叶片被引导在储器底部旋转。

根据本发明，储器的内壁包括朝储器的内部突出的至少一个纵向肋。这种突出的肋对于由叶片驱动的磨粉形成阻碍，当颗粒由驱动叶片驱动时，这些叶片迫使颗粒分别旋转。事实上，磨粉颗粒，特别是当它们很细时，可能粘合并形成桥或块，这些桥或块通过由锥形驱动器的旋转叶片驱动而绕储器的轴线旋转。这些块在旋转驱动下，碰撞作为厚度余量实现在储器的内壁内的储器的内肋，并因此被这些内肋分裂或粉碎。这允许磨粉颗粒破裂并下落到储器底部，在储器底部，这些磨粉颗粒由定量叶片经过分配器的流出开口分配。

这允许具有在分配器出口的磨粉的均匀流出和精确定量。

优选地，所述纵向肋的宽度覆盖一圆角扇区，该圆角扇区等于或小于介于两个相邻旋转叶片之间的圆角扇区。

磨粉桥或块形成在两个相邻叶片之间，这允许获得各磨粉块的良好破碎。而且，这样避免两个相邻叶片与一个或多个肋同时接触(事实上，一个叶片在下一个叶片到达肋的对面之前或之时退出肋的扇区)，然后避免以很大阻力对抗旋转，并避免可能发生的分配器的驱动电动机过载。

优选地，所述分配器的所述储器的所述内壁包括三个肋，该三个肋均匀分布在一圆角扇区上，该圆角扇区等于或小于介于两个相邻旋转叶片之间的圆角扇区。

这允许磨粉块的更细破碎并获得更流体化和更均匀的搅拌。事实上，磨粉块通过与靠近的肋连续接触，在每次接触时经受撞击，该撞击引起磨粉块的解体，这些更细的块则由随后的肋粉碎。

优选地，所述肋是圆环扇区，其厚度介于0.1mm和0.5mm之间，优选等于0.2mm。

因此，这样实现的肋具有恒定厚度，这有利于清洗储器。在实验室进行试验时已证实，介于0.1mm和0.5mm之间、优选等于0.2mm的厚度允许使旋转中的磨粉团有效粉碎，而不侵入存在于驱动旋转叶片的外径与肋的内径之间的间隙。事实上，该间隙应大于磨粉颗粒的最大直径以避免叶片卡住，但小到足以使粘合颗粒在其与肋接触时解体。

优选地，所述纵向肋基本上延伸在所述储器的使用高度上。

储器的使用高度是指储器的底部到储器的最大填充料位的距离。因此在该高度延伸的肋允许实现有效的作用，不管储器的填充料位如何。

优选地，所述锥形驱动器通过棱锥形的搅拌器延长到所述储器的上部。该搅拌器与锥形驱动器连接并与该锥形驱动器一起旋转，于是该搅拌器不仅允许通过锥形驱动器的叶片在储器的下部实现的搅拌，还允许在储器的上部搅拌磨粉。通过该旋转，棱锥形的搅拌器允许磨粉朝锥形驱动器下降并由此朝定量装置下降用于通过流出开口被分配，这适用于在分配器的电动机处的较少工作量。

棱锥形的搅拌器是指这样的部件，该部件位于锥形驱动器的上端部，可以具有棱锥形或者截棱锥形，顶部朝上。事实上，在实验室使用不同形状的搅拌器实施大量研究之后已证实，这种形状允许形成一种长度涡流，该长度涡流类似于允许驱动磨粉朝向储器底部的棱锥形搅拌器的高度涡流。因此，配置在锥形驱动器的上方的这种搅拌器允许阻止内装在储器上部的磨粉中形成桥并确保磨粉的良好流出，这同样适用于粒度很细的磨粉，例如用于制备浓咖啡(espresso)的磨粉。

优选地，所述锥形驱动器和所述搅拌器形成一体的搅拌组件，该一体的搅拌组件延伸到所述储器的最大填充料位。

这种一体组件允许实现在内装于储器中的整体磨粉中的搅拌，甚至在储器满时也如此。

优选地，所述储器具有圆形横截面，并且所述搅拌器具有方形横截面。

可以采用其他形状的截面(三角形、矩形、菱形、六角形等)，然而已证实，当在实验室进行试验时，这种方形截面能够以均匀方式驱动全部咖啡颗粒朝向储器底部。因此，这些令人满意的结果是使用这样的储器来达到的，该储器具有100mm的直径，并且尖端具有方形截面，侧边介于其上部10mm和其下部25mm之间，因此不会减少储器的容量。

优选地，所述棱锥形的搅拌器具有这样的高度，该高度等于所述搅拌组件的高度的至少一半。

驱动磨粉朝向储器底部的现象是在搅拌器和锥形驱动器具有类似长度时开始出现。在一变型例中，这种棱锥形部件可以延伸在驱动组件的整个长度上。

优选地，所述棱锥形的搅拌器包括配置在其下端部附近且径向延伸的两个长翼片。

该两个翼片的长度稍小于储器的内径，以便在其旋转时允许更好搅拌位于储器上部的磨粉并消除可能有的周边拱，这些周边拱可能会与油脂咖啡的很细的磨粉一起形成，油脂咖啡天然具有一种强大的粘合倾向。另外，通过仅使用两个翼片，而且该两个翼片优选采用很细的杆形式实现，可以限制在储器内部的阻力偶，同时改善装置的搅拌容量。而且，还出于实用性的原因，将长翼片的数量限制为两个，以便设置用于进到储器内部的更多空间，例如在着手对储器进行清洗时。

优选地，所述长翼片相对于所述锥形驱动器的所述叶片有角度偏移。

这确保在储器的整个体积内的更佳搅拌。为了获得更佳效率，将一个长翼片设置在位于下方的锥形驱动器的两个旋转叶片之间的一半距离处。

优选地，所述棱锥形的搅拌器包括配置在其上端部附近且径向延伸的两个短翼片。

该短翼片形成搅拌组件的握持装置(以类似于蝶形螺母的翼片的方式)，通过该握持装置，用户在手动使该握持装置旋转时施加旋转力偶，以便清洗储器底部。通过使搅拌组件旋转，定量叶片在旋转中吹扫储器底部并使磨粉残渣通过流出开口排出。

优选地，所述长翼片配置在穿过所述搅拌器的横截面的对角线的竖向平面内，所述短翼片配置在与所述竖向平面垂直的竖向平面内。

搅拌器优选地使用塑料通过注射技术来实现，这种横向翼片结构允许在注射后使部件更好脱模。

优选地，所述棱锥形的搅拌器包括顶部，该顶部具有上平面，该上平面带有所述储器的填充料位的标识。

这是一种有助于储器填充的简单和可靠的装置，这种正面标识清晰可见以供观察者观察该标识，而不用考虑储器的良好照明或着色。

优选地，所述储器可拆卸地安装在所述分配器的容腔内并包括接合装置，该接合装置与所述分配器的所述电动装置的对应接合装置一起旋转。

这允许能取下磨粉储器，用于将该磨粉储器换用内装另一类型的磨粉的另一储器或者用于对该磨粉储器进行清洗。

本发明的目的还使用一种包括本发明的分配器的自动咖啡机来实现。

通过研究附图中所示的并非限定性的实施方式，将更好地了解本发明，在附图中：

-图1示出包括根据本发明的磨粉自动分配器的自动咖啡机的立体图，分配器的储器示出在咖啡机的侧面；

-图2a示出图1的本发明的分配器的俯视图，分配器的储器的盖被取下；

-图2b示出使用图2a的平面A-A实现的轴向剖面图；

-图3a是属于本发明的分配器的搅拌组件的俯视图；

-图3b是图3a的搅拌组件的立体图；

-图4a是本发明的分配器的没有盖的储器的立体图；

-图4b是图4a的储器的俯视图。

如图1所示，自动咖啡机1包括根据本发明的分配器10(图2b)，在图1中可以看出，咖啡机的壳体2包括前面板3，该前面板3配备有控制按钮4和显示器5，该显示器5用于显示咖啡机的工作相关信息供用户使用。饮料在泡制室中制备，该泡制室接收来自分配器10的一定数量的咖啡磨粉和来自热水器的受压热水，该热水器从储水器8被供水。获得的饮料通过两个喷嘴6流出，该两个喷嘴6将咖啡输送到杯子内，该杯子放置在杯子收纳托盘7上。咖啡机还设有从泡制室排出的渣饼回收槽(附图未示出)。

这种自动咖啡机包括在该类别的咖啡机中具有的公知部件并可包含文献WO9912457中所述的特征，该文献涉及用于将泡制室中的咖啡磨粉压实并用于排出渣饼的设备。这种咖啡机特别是能够确保被引入泡制室内的水的适当温度并能够实现在泡制室内部的磨粉压实。在咖啡磨粉于该泡制室内泡制之后获得的咖啡被排出到咖啡机外部在收集容器内，例如文献WO9912456中所述的收集容器。

这种咖啡机能够在多个制备循环期间输送大量杯的咖啡，无需用户介入来提供咖啡、水或者在每次泡制之后除渣。

咖啡机的壳体2的上部收纳磨粉自动分配器10，该分配器10在容腔9内包括内装一定数量的咖啡磨粉的可拆卸的储器11。储器11具有一般圆柱形，具有侧壁12、底部13以及盖14。储器具有在其下部开设的流出开口15，更具体地说在所示实施例中，流出开口15具有在侧壁12部分地开设的细长缝的形式并延长在底部13的壁上。具有与流出开口15相同形状的可动活门16允许在储器从咖啡机上取下时封闭该开口，并在储器安装于咖啡机内时使该开口畅通。通过流出开口15排出的咖啡磨粉转入输送槽内用于随后借助重力下落到咖啡机的泡制室内。

图2a和图2b中更好地示出分配器10，在该图中可以看出，在分配器的储器11的内部，固定在圆柱形套筒19上且配备有多个驱动叶片24(四个等距驱动叶片设置在所示实施例中)的锥形驱动器23还包括多个定量叶片20(八个定量叶片设置在所示实施例中)。锥形驱动器23在其下部包括带钩的榫舌22，该带钩的榫舌22固定在圆柱形套筒19的内部，圆柱形套筒19自身由电动装置21驱动绕储器11的垂直轴线旋转。电动装置21包括电动机、减速器、控制电路以及供电电路(未图示)。储器相对于分配器的其他安装部件可拆卸地安装，这些其他部件固定在咖啡机的壳体2的内部，使圆柱形套筒19配备接合装置27，该接合装置27与电动装置21的对应接合装置旋转协作。

在工作中，驱动叶片24旋转并引导磨粉朝向位于下方的定量叶片20，定量叶片20旋转用于将定量的磨粉引导到流出开口。在分配了预定定量的咖啡磨粉之后，电动装置21的停止确保将定量叶片20定位成使其中的两个定量叶片为流出开口15定界，以便阻止磨粉的任何流出。这种咖啡磨粉分配器的工作原理在文献EP0735836中作了更好描述。

根据本发明，储器11的内壁包括朝储器11的内部突出的至少一个纵向肋43。在图中所示的实施例中，三个纵向肋43被实现在储器11的侧壁12的内面上。如图4a和图4b更好所示，三个肋43被均匀分布于在顶点呈90°角的圆扇区上并朝储器11的中央径向突出。

各肋43具有圆环扇区的形状，具有0.2mm的恒定厚度和约10mm的宽度并延伸于储器的整个使用长度上，特别是到储器11的最大填充料位。这种恒定厚度允许各个颗粒良好滑动在各肋的圆弧部上并还便于清洗储器。这些肋43与储器11一体实现，优选使用塑料并采用注模技术来实现。

根据本发明的另一优选特征，锥形驱动器23通过棱锥形的搅拌器25朝储器11的上部延长，棱锥的顶部指向储器的盖14的方向。搅拌器25通过中央螺钉被固定在锥形驱动器23上并与锥形驱动器23一起形成一体的搅拌组件17。因此，在电动装置21的供电时，该搅拌组件17被引导绕储器的竖向轴线旋转。

图3a和图3b更好地示出一体的搅拌组件17，在该图中可以看出，搅拌器25包括截棱锥形的中央主体30，该中央主体30的方形底部34倚靠在锥形驱动器23的顶部上。为了与锥形驱动器23的顶部更好接触，圆弧形的切口32设置在主体30的各面31的底部。主体30的高度与搅拌组件17一样到达储器11的最大填充料位33(图2b)。为了便于观察该填充料位，主体30的顶部35带有标记“max(最大)”。

根据本发明的另一优选特征，主体30支承两个长翼片37，其中一个翼片位于延长部内，另一个翼片跟随底部34的对角线之一，各翼片从主体30的脊36径向延伸到储器11的内周边，同时设置与该内周边的间隙。翼片37稍微朝储器底部径向延伸(相对于水平线呈约20°角)，并具有小尺寸截面例如侧边小于或等于4mm的方形截面的杆形。翼片37的作用是粉碎形成在储器的上部内、更确切地说朝向储器的周边的磨粉块。翼片37的轴线相对于叶片24的轴线成45°角而有角度偏移，用于获得更好的搅拌效率。

主体30还在其上部包括两个短翼片40，其中一个翼片位于延长部内，另一个翼片位于通过底部34的另一对角线的垂直平面内。短翼片40具有一般三角形，三角形的底部位于顶部35处。两个短翼片40以类似于蝶形螺母的翼片的方式形成搅拌组件的握持装置，通过该握持装置，用户在手动使翼片旋转时施加旋转力偶，以便清洗储器11的底部。

在工作时，用户通过将咖啡倾注到顶部35的料位“max(最大)”来填充储器。然后将储器11安装在咖啡机内。当用户控制咖啡时，电动装置21使圆柱形套筒19和搅拌组件17旋转。这是为了借助棱锥形的搅拌器25搅拌位于储器上部的磨粉。磨粉桥或块，甚至可能有的磨粉拱在它们与肋43接触时通过由叶片24和长翼片37驱动而被粉碎。

这样均匀化和流体化的磨粉到达定量叶片20处，定量叶片20自身将所需要的定量通过流出开口15分配。因此，可以制备许多咖啡而无需用户介入。当储器11空时，将储器11从咖啡机上取下，用户可以例如借助刷子手动清洗咖啡残渣，然后通过向短翼片40施加旋转运动来手动使搅拌组件17旋转。然后可以使储器填充咖啡磨粉。

当然，本发明并不限定于仅作为实施例给出的所述和所示的实施方式。

因此，肋43可以具有三角形的横截面，三角形定向成使底部第一个到达驱动叶片的对面，根据旋转方向配置顶部。

因此，长翼片37和短翼片40可以不是平的，但通过朝顺时针方向或逆时针方向定向而呈螺旋形。径向长翼片可以结束于下降部，该下降部沿着储器11的圆柱形内壁通过。

该搅拌系统可以与其他粉末状物品例如奶粉、糖等一起使用。

特别是从各种要素的构成观点来看或者通过技术等同物的替代，可进行变更，而因此不超出本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种咖啡磨粉自动分配器（10），包括磨粉储器（11），所述储器（11）包括旋转定量叶片（20）和带有旋转叶片（24）的锥形驱动器（23），所述旋转定量叶片（20）用于通过开设在所述储器（11）的底部的流出开口（15）输送预定量的磨粉，所述旋转叶片（24）设置在所述流出开口（15）的上方，由电动装置（21）驱动绕所述储器（11）的竖向轴线旋转，其特征在于，所述储器（11）的内壁包括朝所述储器（11）的内部突出的至少一个纵向肋（43）,所述锥形驱动器（23）通过棱锥形的搅拌器（25）延长到所述储器的上部。

2.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述纵向肋（43）的宽度覆盖一圆角扇区，该圆角扇区等于或小于介于两个相邻旋转叶片（24）之间的圆角扇区。

3.根据权利要求1所述的分配器，其特征在于，所述分配器包括三个纵向肋，该三个纵向肋均匀分布在一圆角扇区上，该圆角扇区等于或小于介于两个相邻旋转叶片（24）之间的圆角扇区。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分配器，其特征在于，所述纵向肋是圆环扇区，其厚度介于0.1mm和0.5mm之间。

5.根据权利要求4所述的分配器，其特征在于，所述厚度等于0.2mm。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的分配器，其特征在于，所述纵向肋（43）基本上延伸于所述储器（11）的使用高度上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的分配器，其特征在于，所述锥形驱动器（23）和所述搅拌器（25）形成为一体的搅拌组件（17），该一体的搅拌组件（17）延伸到所述储器（11）的最大填充料位。

8.根据权利要求7所述的分配器，其特征在于，所述储器（11）具有圆形横截面，并且所述搅拌器（25）具有方形横截面。

9.根据权利要求8所述的分配器，其特征在于，所述棱锥形的搅拌器（25）具有这样的高度，该高度等于所述搅拌组件（17）的高度的至少一半。

10.根据权利要求9所述的分配器，其特征在于，所述棱锥形的搅拌器（25）包括配置在其下端部附近且径向延伸的两个长翼片（37）。

11.根据权利要求10所述的分配器，其特征在于，所述长翼片（37）相对于所述锥形驱动器（23）的所述旋转叶片（24）有角度偏移。

12.根据权利要求11所述的分配器，其特征在于，所述棱锥形的搅拌器（25）包括配置在其上端部附近且径向延伸的两个短翼片（40）。

13.根据权利要求12所述的分配器，其特征在于，所述长翼片（37）配置在穿过所述搅拌器（25）的横截面的对角线的竖向平面内，而所述短翼片（40）配置在与所述竖向平面相垂直的竖向平面内。

14.根据权利要求13所述的分配器，其特征在于，所述棱锥形的搅拌器（25）包括顶部（35），该顶部（35）具有上平面，该上平面带有所述储器（11）的填充料位的标识。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的分配器，其特征在于，所述储器（11）可拆卸地安装在所述分配器的容腔（9）内并包括接合装置（27），该接合装置（27）与所述分配器的所述电动装置（21）的对应接合装置一起旋转。

16.一种自动咖啡机（1），其特征在于，所述自动咖啡机（1）包括根据权利要求1～15中任一项所述的分配器。

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