CN102334912A - 带位置检测装置和/或调整速度检测装置的全自动咖啡机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全自动咖啡机。在一个全自动咖啡机中，在全自动咖啡机的一个可定位或可调节的单元上带有一个位置检测装置和/或调整速度检测装置，一个铁磁性齿轮(1)与可定位或可调节的单元的一个传动系可旋转地连接。位置检测装置和/或调整速度检测装置包括一个霍尔传感器/磁铁单元(4)，该霍尔传感器/磁铁单元面对铁磁性齿轮(1)的齿部设置。

Description

带位置检测装置和/或调整速度检测装置的全自动咖啡机
技术领域
本发明涉及一种全自动咖啡机，在全自动咖啡机的一个可定位或可调节的单元特别是一个冲泡单元和/或该冲泡单元的一部分上带有一个位置检测装置和/或调整速度检测装置。 
背景技术
在一种已知的意大利特浓咖啡机中，带有一个强制控制的往复活塞和一个带有一个推出器的滑动座架，该推出器在冲泡室的一个开口上方可移动，并且冲泡室的这个开口在滑动座架的一个工作位置借助在滑动座架下面上的一个活塞形区段得以密封，一个形成冲泡室周壁的冲泡室套强制控制地在滑动座架的一个工作位置可移动到一个密封位置，并且在一个冲泡过程之后又可移回到一个静止位置(DE 20 2004 018 776U1)。冲泡室的一个往复活塞经由一个主轴缸(Spindelzylinder)与一个包括一个电动机和一个所属传动装置的电动的往复活塞驱动装置保持连接。这个带有活塞形区段的滑动座架通过一个另外的、同样包括一个电动机和一个所属传动装置的电动的驱动装置可以进行移动。一个闭锁盘和两个凸轮盘与滑动座架的驱动装置保持连接，它们经由所属的触点控制滑动座架的位置以及部分地控制往复活塞的运动。在此，检测主轴缸、与其连接的往复活塞的位置和冲泡室套在它压到往复活塞上时经由往复活塞间接的位置，确切地说通过一个脚触点和一个头触点，这些触点通过在主轴缸上的一个操作杆可操作并且设置在往复活塞驱动装置的电动机的一个电路中。为了精确调整往复活塞的终端位置，需要调整脚触点和头触点。 
最后一点也适用于一个附加的冲泡室套位置触点，为安全起见，利用该触点可以使冲泡室套在滑动座架上的密封位置中的位置信号化，以便允许一个冲泡过程。 
上述头触点、脚触点和冲泡室套位置触点都可以通过一个微型开关 实现。 
另外，这种已知的意大利特浓咖啡机的主轴缸还可以在往复活塞上装备一个带有编码器的传感器，以便在放入冲泡室的咖啡粉在冲泡过程之前在一定程度上不受咖啡量影响地被预先加压时测量主轴缸的调节速度并且由此确定往复活塞的停止位置。为此，带有编码器的传感器通过检测主轴缸的旋转速度来测量往复活塞的向上运动。在达到一定的速度下降时，该速度下降是在咖啡粉压实时通过电动机负荷引起的，编码器断开电动机。然而，如在实践中常见的那样，如果传感器构成为用于检测电动机电流并由此推导出往复活塞的向上运动，即一个直流电动机的转速原则上相对于电流消耗是倒易的，则必须考虑这种间接的转速确定继而装填高度确定的不精确性。 
发明内容
本发明的任务在于，在避免迄今在全自动咖啡机中通用的位置检测装置或调整速度检测装置的缺点的情况下，使用这样的装置，它们不需要费事的调节或相对于机械部件的误差是独立的、可简单安装的、活动的触点不受磨损、是可靠而精确的，特别是在很大程度上不受温度波动的影响并且可以期待长的使用寿命。 
该任务利用一种具有权利要求1的特征的全自动咖啡机得以解决，确切地说，具有一个霍尔传感器/磁铁单元作为位置检测装置和/或调整速度检测装置，该霍尔传感器/磁铁单元面对一个铁磁性齿轮的齿部位置固定地设置，该齿轮与全自动咖啡机的可定位或可调节的单元的一个传动系可旋转地连接。 
利用优选位置固定地安装的霍尔传感器/磁铁单元的霍尔传感器产生一个霍尔电压，该霍尔电压在理想情况下与霍尔传感器中的磁通量密度成比例，其中，磁通量密度取决于面对霍尔传感器的铁磁性齿轮的齿部的位置。磁通量通过霍尔传感器/磁铁单元的磁铁产生并且大部分在齿轮的齿部上延伸，其相对霍尔传感器/磁铁单元的霍尔传感器的位置影响霍尔传感器中的磁通量密度。在铁磁性齿轮旋转时产生的周期性的霍尔电压作为铁磁性齿轮的旋转位置或其旋转速度的模拟信号可以利用不复 杂的电子装置特别是一个脉冲成形器进行处理并且在一个计数器中进行计数或在一个模拟-数字-转换器中被数字化，由此利用数据处理装置可以简单地以数字数据形式进一步评估齿轮位置或其旋转速度，例如可以与一个预先给定的额定位置进行比较，并且可以用于在全自动咖啡机的被监控的可定位或可调节的单元的传动系中控制电动机，和/或可以显示给全自动咖啡机的操作人员。 
特别是在一个全自动咖啡机中面对铁磁性齿轮的齿部的霍尔传感器/磁铁单元可以有利地用于对一个冲泡单元进行定位，该冲泡单元具有一个带有直流电动机和传动装置的驱动装置，其中，在一个冲泡过程之前，冲泡单元被移动到其两个端部止挡上以进行初始化。在两个端部止挡之间的距离可以利用面对一个与传动装置联接的铁磁性齿轮的齿部的霍尔传感器/磁铁单元进行检验。接着，从最终移近的端部止挡出发，冲泡单元可以移动到其工作位置，其中，该工作位置通过霍尔传感器/磁铁单元进行监控，并且由此出发，不用重新初始化，就到达另外一些受控的位置，这同样通过霍尔传感器/磁铁单元进行监控。 
霍尔传感器/磁铁单元在全自动咖啡机中的一种另外的有利的应用是，用于通过检测活塞在冲泡单元中在活塞的一个磨碎位置和一个冲泡位置之间的行程确定磨碎的咖啡在冲泡单元中的装填高度，在磨碎位置，冲泡室接纳磨碎的咖啡，在冲泡位置，磨碎的咖啡总是在冲泡过程之前以恒定的压力被压到一起。为此，借助在霍尔传感器后串联的数据处理装置评估在磨碎位置和冲泡位置之间的行程长度。 
也可以由此测定装填高度，即检测并评估在活塞的传动系中电动机的转速或转速下降，继而检测并评估与在传动系中的传动装置可旋转地连接的铁磁性齿轮的转速或转速下降。转速可以利用在霍尔传感器后串联的数据处理装置特别是一个计数器简单地通过在一个预先给定的恒定的时段期间计算霍尔电压波动进行测定。 
按照权利要求2，在全自动咖啡机中的霍尔传感器/磁铁单元的霍尔传感器有效地被从霍尔传感器/磁铁单元的磁铁出发的磁通量磁化，其方式为，霍尔传感器/磁铁单元如此面对铁磁性齿轮的齿部设置，以至于霍 尔传感器处在磁铁和齿部之间。此外，一个这样的霍尔传感器/磁铁单元还是结构紧凑的。 
按照权利要求3合乎目的的是，霍尔传感器/磁铁单元径向面对铁磁性齿轮的直的端齿部设置。铁磁性齿轮的直的端齿部可容易地实现并且具有的优点是，面对霍尔传感器/磁铁单元的铁磁性齿轮的轴向的位置变化不影响霍尔电压。 
按照权利要求4合乎目的的是，霍尔传感器/磁铁单元在全自动咖啡机中与一个位置固定的印刷电路板触点接通。一些用于与一个电子控制装置、一个计数器或数据处理装置连接的接口可以与该印刷电路板连接。在这种情况下，有利的是霍尔传感器/磁铁单元在印刷电路板上安装简单且布线耗费很少 
按照权利要求5，霍尔传感器/磁铁单元所面对的铁磁性齿轮可以是在全自动咖啡机的传动系中一个传动装置的组成部分。在铁磁性齿轮的紧凑的结构中，按照传动比，可以根据驱动装置的电动机轴的旋转确定霍尔传感器/磁铁单元的期望的取决于旋转角的影响的大小。 
权利要求6和7包含霍尔传感器/磁铁单元在全自动咖啡机的传动系中的主要的应用备选方案，传动系按传动技术设置在一个直流电动机和可定位的冲泡单元之间，或设置在直流电动机和一个在冲泡单元中可调节的活塞之间。 
附图说明
下面借助具有两幅图的附图详细说明本发明的一个实施例，由此可以显出按照本发明的应用的其他诸多优点。其中： 
图1一个面对一个铁磁性齿轮的霍尔传感器/磁铁单元的俯视图，铁磁性齿轮与一个全自动咖啡机的传动装置联接，和 
图2霍尔传感器/磁铁单元与传动装置的一部分的稍微放大的侧视图。 
具体实施方式
在图1和2中示出一个带有直的端齿部的铁磁性齿轮1，它由一种含铁合金制成并且是一个总体用2标注的传动装置的组成部分。传动装置 2由一个未示出的直流电动机驱动。 
连同铁磁性齿轮1在内的传动装置2的各部件被可旋转地支承在全自动咖啡机的一个安装板3上。一个驱动传动装置2的直流电动机是看不到的。 
径向面对铁磁性齿轮1的齿部并且在与齿部相同的高度上，一个霍尔传感器/磁铁单元4安装在安装板上，确切地说借助一个安装在安装板3上并与接口6触点接通的印刷电路板5。这些接口6通向一个未示出的电子控制装置、一个计数器或一个模拟-数字-转换器。 
如由图1和2可以详细看出的那样，霍尔传感器/磁铁单元4的霍尔传感器4a设置在一个永久磁铁4b和铁磁性齿轮1的齿部之间，其中，霍尔传感器4a面对齿部的轴向中心。 
铁磁性齿轮1的齿距如此之大，以致霍尔传感器4a的面向齿部的端面基本上要么面对一个齿，要么面对一个齿谷，由此得出取决于铁磁性齿轮1的旋转角的一个大的通量密度变化。 
传动装置2在一个可定位的冲泡室或一个在冲泡室中的冲泡活塞上的完全的按传动技术的连接并未在附图中详细示出。 
附图标记一览表 
1    铁磁性齿轮 
2    传动装置 
3    安装板 
4    霍尔传感器/磁铁单元 
4a   霍尔传感器 
4b   永久磁铁 
5    印刷电路板 
6    接口。 

Claims (7)

1.全自动咖啡机，在全自动咖啡机的一个可定位或可调节的单元特别是一个冲泡单元和/或该冲泡单元的一部分上带有一个位置检测装置和/或调整速度检测装置，其特征在于，一个铁磁性齿轮(1)与可定位或可调节的单元的一个传动系可旋转地连接，并且位置检测装置和/或调整速度检测装置包括一个霍尔传感器/磁铁单元(4)，该霍尔传感器/磁铁单元面对铁磁性齿轮(1)的齿部设置。
2.按照权利要求1所述的全自动咖啡机，其特征在于，霍尔传感器/磁铁单元(4)如此地面对铁磁性齿轮(1)的齿部设置，以至于霍尔传感器(4a)处在磁铁(4b)和齿部之间。
3.按照权利要求2所述的全自动咖啡机，其特征在于，霍尔传感器/磁铁单元(4)径向面对铁磁性齿轮(1)的直的端齿部设置。
4.按照前述权利要求之一所述的全自动咖啡机，其特征在于，霍尔传感器/磁铁单元(4)在全自动咖啡机中与一个位置固定的印刷电路板(5)触点接通。
5.按照前述权利要求之一所述的全自动咖啡机，其特征在于，铁磁性齿轮(1)是传动系中一个传动装置(2)的组成部分。
6.按照上前述权利要求之一所述的全自动咖啡机，其特征在于，传动系按传动技术设置在一个直流电动机和可定位的冲泡单元之间。
7.按照上权利要求1至5之一所述的全自动咖啡机，其特征在于，传动系按传动技术设置在一个直流电动机和一个在冲泡单元中可调节的活塞之间。
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