CN102406447B - 用于控制饮料配制的方法和泵组器具 - Google Patents

Abstract

用于控制饮料配制的方法和泵组器具，其中，涉及一种用于热饮料的配给器具，所述配给器具设有用于过滤透过放在冲泡室里的诸如咖啡、茶叶或草药之类的磨碎的可食用物料的加压热水的装置(4、5)，並具有两个或多个将热水送入冲泡室(2；82)的泵，所述泵串联连接。本发明通过控制热水进入冲泡室的流量来调整饮料的流量。这是通过使用一个以上的泵、或改变水泵的速度、或使用使部分液流偏离或限制液流的阀门装置而做到的。

Description

用于控制饮料配制的方法和泵组器具

本发明专利申请是国际申请号为PCT/IB2005/003880，国际申请日为2005年12月23日，进入中国国家阶段的申请号为200580045718.1,名称为“用于控制饮料配制的方法和器具”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于控制饮料配制的方法和泵组器具。更具体地说，本发明是关于冲泡方法和器具，包括一个电子控制器，其设计成可控制新鲜冲泡的热饮料的制造过程，这类饮料是用加压的热水滤过磨碎的或粉碎的茶叶、咖啡、草药之类的可食用产品来得到。

背景技术

本发明旨在用于家庭、办公室或所谓饮食服务场所或称HoReCa场所中的全自动热饮料配给机。本发明的器具也可用于用可溶性的产品即所谓速溶饮品来配给热饮料。

全自动的饮料配给机，特别是用磨碎的新鲜物料冲泡热饮品的饮料配给机，现在还没有被公认为其可冲泡出高质量的饮品。由一个熟巧的咖啡馆服务员(barista)手工配制的爱斯普莱索咖啡看起来仍然要比由自动的咖啡机配制的咖啡要好。

某些出版物中已描述了手工配制爱斯普莱索咖啡的步骤。这些步骤是：确保饮料的配给所涉及的全部组分的温度是正确的；称量磨碎烘焙的咖啡的量(例如6.5克)；把咖啡磨碎到适当的粒度，要确认气候条件尤其是相对湿度不会改变理想的粒度，以便有能够规律性地达到的正确的冲泡时间(例如对于40cc是25秒)；把咖啡压实在通常是固定于一个手柄的冲泡室里而形成一个咖啡饼，其目的在于由穿过咖啡饼的正确的阻力来确保达到正确的冲泡时间。

迄今，有许多专利致力于用上述概念来提高咖啡饮料的品质。

Cavazzuti和Annibali的欧洲专利EP0554650指出，对于爱斯普莱索咖啡，烘焙的咖啡颗粒的理想大小是在25到395微米之间，且最好是在195到240微米之间。

在Grossi的法国专利FR2477001中，冲泡机包括一个机械系统，其有一个能够改变咖啡的平均粒度的研磨机。这样的改变的量级是基于配给一杯爱斯普莱索咖啡所需要的有效冲泡时间和认为是理想的冲泡时间的标准冲泡时间(固定在30秒)之间的不同来确定的。

Meier的美国专利US4767632指出，应测量压缩活塞的位移路径和配给一杯预设体积的饮料所需要的时间，以便把这些数据与储存的数据进行比较，并在冲泡随后的饮料时把这些参数之间的一个可能的差值用作调整咖啡的量和磨碎的咖啡的大小的措施。

Marogna的美国专利US5645230揭示了一种咖啡研磨和定量器具，其设有可检测环境空气湿度的装置，并可相应地调整研磨刀片之间的距离，以达到一种更细或更粗的粒度。

但是，由于还有某些其它的因素可能影响一杯咖啡的正确配给，所以上述各种办法是不够充分的。

在某些情况中，磨碎的咖啡积留在装在冲泡室上方的咖啡送料槽上，以致造成只有较少的咖啡到达冲泡室，直到堆积的咖啡坍塌，才能有更多的磨碎的咖啡进入冲泡室。冲泡室里咖啡的量的变化也可能是由于缺少精确的测量器件，在研磨机工作到了预设的时间时，在冲泡室的容积被送入有不同粒度的咖啡时，例如由于研磨机的磨损，就会出现这种情况。

Mestek的欧洲专利EP1306040、Torma的欧洲专利EP0486434以及另外一些文件描述了冲泡室里的一个关闭活塞，它用一个“补偿弹簧”即一种机械的弹性装置来临时地改变冲泡室的内部容积。这种作法依赖于弹簧的物理特性以及依赖于冲泡室内的咖啡的量和水的压力，因而必定对由其它各种考虑，诸如要配给的咖啡的类型或所希望的提取率所限定的条件不能给出适当的回答。

上述各文件都不能解决与被配给的咖啡的类型、所用的磨碎的咖啡的量和大小、或由市场喜好或称省钱相关的问题。还必须考虑，咖啡的概念是可能有不同的解释的，而且，咖啡机必须能够对各类最终用户的各种不同要求做出回答。

还有，在采用装有磨碎的咖啡的预装包袋的配给机中，包袋不能承受对其内所装咖啡进行任何进一步的研磨，所以，这一参数不能被改变。

因此，需要有这样一种冲泡方法和机器，其能够自动地补偿产品或配给条件的各种变化，以便总是能够得到品质好的咖啡饮料。

还需要有这样一种方法和机器，其能够实时地，即在同一冲泡过程中进行这种补偿。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述问题并提供一种冲泡方法和器具，其可通过校正各个参数使得从在冲泡室里被滤过的磨碎的新鲜物料得到的热饮料总是有很高的品质和提取率。

本发明的另一个目的是给出一种冲泡系统，其不仅适于改变预设的界限值范围内的状态，而且能在冲泡循环中通过监测由冲泡系统的各传感器发送的冲泡状态来调整其设定值。

本发明的再一个目的是减少咖啡的飞溅，而这种飞溅是有固定高度的饮料出口导管的饮料配给机在采用缘口高度不同的饮料容器时常常发生的现象。

以上各目的可用本发明的控制热饮料的冲泡的方法来实现，即一种用于控制用冲泡器具冲泡饮料的方法，所述冲泡器具包括：冲泡室，设有用于使加压热水滤过磨碎的可食用物料的装置，其中送入所述冲泡室的热水流量是通过使用多个泵来调整的,所述多个泵串联连接。

本发明还涉及一种用于从冲泡室配给饮料的配给器具，所述器具设有用于使加压热水滤过磨碎的可食用物料的装置，其中，所述器具包括两个或多个将水送入所述冲泡室的泵,所述两个或多个泵串联连接。

本发明提供一种方法和器具，其根据可储存在冲泡系统的控制器的存储器里的一个或多个参数来控制、监测和调整冲泡过程。

根据本发明，饮料配给器具含有至少两个泵，较佳地，所述泵串联连接。

根据本发明另一优选的方面，通过控制热水进入冲泡室的流量来调整饮料的流量。这是通过使用一个以上的泵、或改变水泵的速度、或使用使部分液流偏离或限制液流的阀门装置而做到的。

使用两个或多个串联的泵使得有可能明显地减少配给饮料所需的时间。

本发明的方法还可把在冲泡步骤中由同一控制器监测的至少一个数据与至少一个预先储存的数据进行比较，并根据这一比较的结果，通过适当的装置，指示和控制现行的冲泡循环最佳地实时向理想的冲泡状态调节。

换言之，如果必要，本发明可在同一冲泡过程中根据设定在冲泡系统的控制器的存储器里的若干个参数来监测和改变冲泡过程参数。

按照本发明的一个优选的方面，被检测的实时数据是进来的热水的流量或配给的饮料的流量，而被调整的参数是选自送入冲泡室的热水的流量或饮料的流量或两者的组合。

按照本发明的另一个方面，饮料的流量是通过改变冲泡室的容积来调整的，为此，这种器具包括用于冲泡室的一个或两个由电动机独立地控制的活塞，以用于改变冲泡室的容积。

更一般地说，用于改变饮料的流量的装置是选自以下中的至少一个：用于改变所述冲泡室的容积的装置；用于改变进入所述冲泡室的热水的流量的装置；也可以是用于控制饮料从所述冲泡室的流出量的装置。此外，还可采用用于改变咖啡的研磨参数的装置。

流出量控制装置可以用一个装在饮料出口管道上的阀门装置来实现，这个阀门的工作由控制器以实时反馈系统来控制。

按照本发明的再一个优选的方面，上述各目的可通过以下措施来达到：为完成饮料冲泡循环所需要的操作的一个编程的顺序设定各个参数；监测储存的数据和在冲泡步骤中测得的实际数据；调整流量，也可调整冲泡室内的压力和平均粒度，以便逼近由一个理想的配给曲线的范围所定义的配给路径，而理想的配给曲线是定义每个储存的饮料顺序的流量与时间、压力和液体容积的关系。

具体地说，饮料流量的控制和冲泡步骤的顺序的控制是用以下装置来进行：一个或两个电动机，它们可独立地操作对冲泡单元起密封作用的一个或两个活塞；装在冲泡室的上游的流体连接管路上的至少一个流量检测器和阀门装置；热水供给装置和饮料出口装置；液体废物排出装置；以及连接这些不同的组成部分的控制器。

通过控制和调整送入冲泡室的热水的流量，可以提高用压缩程度和粒度不可调整的袋装物料冲泡出的咖啡的品质。

附图说明

下面，参照各非限制性的附图更详细地说明本发明，各附图中：

图1是本发明的器具的侧视图，其处于一个配给步骤结束的状态；

图2是图1的器具的俯视图；

图3是图1的器具的剖视图；

图4是有两个活塞的这种器具的剖视图，这两个活塞对准在冲泡位置之前的状态；

图5是类似于图4的剖视图，其中两个活塞是处在冲泡位置；

图6是类似于图5的剖视图，其中的冲泡室较大并且是在一个不同的位置；

图7是一个用于控制水的流量的水回路的线路图；

图8是本发明的冲泡组件的另一实施例的侧视剖视图；

图9是图8的组件的俯视剖视图；

图10是图8和图9的组件的前视剖视图，以及

图11是本发明的另一个水回路的线路图。

具体实施方式

参照图1－6，本发明的冲泡器具1优选地包括一个圆柱形的冲泡室2，其是用不锈钢或黄铜之类的金属、或聚四氟乙烯包覆材料或塑料制成的，它的至少一个侧面3可被打开，以便排出被冲泡了饮料的用过的物料。

冲泡活塞4、5是设置在冲泡室2的两端，这两个活塞在使用时在冲泡步骤中气密地密封住冲泡室2。至少一个活塞(在所示的实施例中是活塞5)可从一个打开位置运动到一个关闭即冲泡位置，在打开位置活塞5是在冲泡室2的外面(见图2)，以便除去被冲泡过的物料。还设有可以控制每个活塞的最大位移的装置，以使冲泡室内的最小容积不小于预设的数值，这一预设数值一般是5－6毫升。

两个过滤器6、7互相面对面地安装在每个活塞4、5的顶部。这两个过滤器以已知的方式设有许多孔，这些孔优选地有规则的尺寸和在0.15到1mm范围内的直径，并且定位成可使水流的分布和对咖啡饼的提取为最佳。

活塞4和5分别可由独立的电动机来操作，两个活塞是通过连接装置连接于电动机，这种连接适于可使两个活塞分别相对于冲泡室轴向运动。两个电动机是优选是直流电动机，它们分别连接于蜗杆8A和9A，而蜗杆8A和9A作用于块体10和11而可使它们向上或向下运动。块体10和11是分别连接于活塞4和5，所以，可使两个活塞互相独立地或相对于与冲泡单元相关的其它部件作前进和后退方向的运动。

电动机8和9可独立地反转它们的旋转方向，并且是可通过一个装有微处理器的电子控制板来操动，控制板包括一个可独立地驱动两个电动机并可借助阻抗或其它信号监测施加于电动机的负荷的电源板。这一参数是用于确定由被压缩在冲泡室里的磨碎的物料反作用于所述活塞的压力。两个电动机可设有能够检测相关的活塞的位移长度的装置。适当的装置可以是例如编码器、霍尔传感器、光电开关或类似的器件。

两个活塞之一，在所示的实施例中是活塞4，设有一个口12或类似的结构，通过这个口可把来自一个水源(未示)的加压的热水供给进冲泡室2。用于把冲泡的液体排入使用者的饮料容器的饮料出口装置13关联于活塞5，也就是与其成一体，并可随活塞5运动。图1－6中所示的出口装置13包括一个硬的导管，可再将一个柔性的导管(未示)连接于这个硬的导管，而使冲泡好的饮料流到杯子里。

图8－10表示出本发明的器具的另一实施例，其中类似的元件用图1－6中用的标号前加数字8。在这一实施例中，两个活塞84和85同轴于各自的蜗杆89A和88A，这两个蜗杆由各自的一个电动机(未示)通过定位在冲泡组件的中间高度处的的轴28和29操作。轴28和29是分别连接于垂向的轴30和31，而这两个轴传动连接于蜗杆88A和89A的齿轮32和33。过滤器86和87设置在每个活塞上，可过滤磨碎的咖啡，这与前面解释的一样。在图8中，还表示出了用于磨碎的咖啡的送料槽34。

现在参照图7，本发明的这种器具包括一个泵14，其流体连接于冲泡室2的水进口12以及连接于诸如一个贮水容器15的水源，用以产生冲泡过程所需要的压力。优选的流量是至少0.7到10厘升每秒，对于爱斯普莱索咖啡，通常是1－2厘升每秒，以及液压回路内的压力是在0.1兆帕到2.0兆帕范围内，并且优选的是在0.3到1.8兆帕范围内。

用一个加压水加热装置19，诸如一个随贮水容器15(或水总管)供应的热水器罐或快速加热器把泵14打出的加压水加热到70到110℃，优选的是加热到80到100℃之间。还设有与水管道、冲泡室2或饮料管道相关的温度控制装置20。装置20适于可把与这一回路的除水加热装置19之外的被加热元件中的至少一个元件的温度有关的实时信息(即在饮料的冲泡过程中检测的实际数据)传输到控制器板16。

图7的线路图还表示出用于检测配给的饮料的流量的计量装置17，或者，可替代地，用于检测供给到冲泡室2的水的流量的装置18。这两个装置以及本发明的器具的其它传感器装置都通过电路或通过应答器连接于控制器板16。

优选的流量计有扫描单元，其能够把流量差值至少控制到低至0.5毫升每秒，优选的是控制到低至0.1毫升每秒；另外，可把一个流量计检测器、一个重量传感器、一个流量检测器或其它能够证实向外流的流量的方法设置在饮料出口装置里，以监测这种配给器具的有效的实时流出量。

按照本发明，控制器板16有数字式存储装置和能够传输和从外部源下载与典型的冲泡过程的各个不同阶段有关的设定值的装置，这个控制器板16是逻辑地或电地连接于冲泡系统中包括的所有用电工作的元件，并且是优选地配有一个微机控制器，它有至少28K的RAM存储器和5Ghz的时钟。

数字软件集成在控制器板16内，或设置成逻辑连接于控制器板16。软件是编制成可控制和指令上述各装置，把它们按恰当的顺序排序，旨在控制冲泡周期的各不同步骤。对于可供使用者用的每一种饮品，优选的冲泡顺序的各参数都储存在控制器的存储器内。

可以在远程位置用一个有专用软件的PC来调整冲泡顺序的各参数。然后可以用闪速Eprom、电子标识符、应答器或其它电子文件远程传输系统把新的设定值装载于控制器的存储器。可将某些最好是比较简单的参数设定值让给这种配给器具的使用者去修改，使用者可以用能够把输入命令发送到控制器的装置，诸如按钮、或键盘、或触摸屏幕，或通过其它器件，诸如在机器的现场用手持的有线或无线终端，来进行参数修改。现行有效的设定值是储存在控制器的存储器内并可为进行远程控制而检索之。控制器可以用本技术领域熟悉的任何可用的系统来检索和重新装载这些数据，诸如GPRS、用于英特网访问中央数据库的调制解调连接、无接触存储器、手持终端、闪速Eprom或其它适当的数字信息传输手段。典型地包括在控制器板内的运算软件也可为调整过程而预选不同的灵敏度。

可以用本技术领域任何已知的方式，设置至少一个咖啡豆储存容器21和一个固定于它的研磨机22，或者，可替代地，一个诸如咖啡或茶叶之类的磨碎的新鲜可食用产品容器、或适于可将计量的咖啡颗粒提供给冲泡室的装置。

用于控制冲泡室里的被配给的咖啡量的计量装置可以是按体积计算的或按时间计算的，用一个推算表格，例如根据咖啡的平均粒度，列出研磨机的工作时间和预料的咖啡体积。

在本发明的一个优选实施例中，储存容器21设有传感器装置23，其可检测咖啡容器附近或其内的空气相对湿度和温度。传感器23和研磨机22连接于控制器板16，以便提供和接收信息。本发明的器具还包括计量装置(未示)，其可监测每个活塞的位移的精确长度，例如通过推算来检测它，用装有编码器的或步进的电动机或机电系统，或耦合的电子传感器，用本技术领域可用的各种系统，诸如霍尔效应传感器或其它器件，以用于控制冲泡活塞的两个电动机的各自的轴，或用于所述活塞的各零件，在后一情况中，甚至不必推算就可检测两个不同的活塞的实际位置。

这种器具还设有用于提供由控制器认为是有效的输入命令的输入命令的装置，该输入命令用于向控制器传送与机器的使用者，例如一个顾客或咖啡吧服务员所需要的饮料类型相关的指令。输入方法可包括：键盘，例如数字型式的或字母数字型式的；采用象形图的简单的薄膜板或交互对话板，诸如触摸屏幕LCD；或能够将冲泡或配给指令发送给机器的任何其它常用物理界面。也可把选择的选项通过一个标识符或应答器直接发送到一个在器具的附近的且数字地连接于控制器板的标识符扫描器或标识符阅读器。或者，可通过被机器的控制器认为是可接受的输入信号的任何信号，例如由投入硬币或其它信用有效的东西产生的信号，来向控制器提供开始冲泡循环的输入。

上述装置包括能够把与机器的状态有关的信息告诉机器的使用者的已知装置，诸如LED指示器、LCD或等离子屏幕、真空荧光显示器、以及能够把信息数字地发送到一个在远程位置的物理地分离于该器具的装置。

按照本发明，要控制的并可调整的优选参数是送入冲泡室2的热水的流量或离开冲泡室的热饮料的流量。

如上所述，冲泡参数的改变或调整涉及送入冲泡室的热水的流量的调整和/或冲泡室2的容积的调整。此外，也可以调整用于冲泡的磨碎的物料的大小(例如平均粒度)、热水的压力、控制着活塞的电动机的吸收率、或向外流的饮料液体的压力、或放在出口装置上(前)的过滤器中用以形成整个自由通路的孔的直径。

优选的是，应该控制即改变或调整热水的流量，或冲泡室2的容积，这比用装在出口装置上的阀门来降低饮料的流量要好。事实上，改变这些参数比直接改变热饮料的流量更容易且更清洁，因为装在冲泡室(或溶解室)的下游的阀门装置将不可避免地接触饮料，在配给不同类型的饮料时可能产生交叉沾染的问题，还可能产生物料积留、细菌污染和类似的问题。

已经发现，在调整进来的热水的流量以维持每单位时间冲泡的咖啡量不变时，即维持冲泡时间在10到30秒范围内，且优选的是15秒到25秒，大多数其它参数的变化可以自动地考虑到并被修正。

换言之，按照本发明：

－可以检测热饮料或热水的流量，这是冲泡过程中被监测的实时数据；

－把检测到的实时流量数据与储存的有关热饮料流量的数据进行比较，对于不同的可食用磨碎的物料或饮品，储存的流量数据可能是不同的；

－如果必须进行修正，可通过改变冲泡室2的容积或通过改变送入冲泡室的热水的流量来修正热饮料的流量。

在本发明的一个优选实施例中，没有用于控制冲泡室和饮料输出装置，即饮料从其流出而流进一个杯子的出口之间的热饮料的流量的机械装置，各冲泡参数的任何改变都是在冲泡室里进行或在其上游进行。

在本发明的一个实施例中，为了调整或改变热水进口流量，可采取以下步序。

冲泡室里一形成压力并且咖啡饼逐渐地被水浸透，就把由各计量装置(至少其中之一是流体连接于冲泡室的水进口装置的)指示的流量用作反馈信号，用于在一个可编程的延时之后或从泵接通开始来改变各冲泡参数。

若是即使在可编程的延时之后也没有流量指示，那么将这种配给器具设定为处于“不正常”状态，适当的界面可把这样的信息显示给机器的使用者。

假定由至少一个装在冲泡室2前面并与之流体连接的流量指示器监测到一个有效的流量读数，控制器就把这个读数与被配给的具体饮料的理想的配给曲线的可比较的数值进行比较。

如果这两个数据之间有不同，在一个第一实施例中，由于反馈的作用，至少一个活塞的位移长度将被改变，以使冲泡室2的容积被调整而将流量维持成尽可能接近预设的配给曲线。可由控制器控制的最小位移步骤将不会使冲泡室内部容积的变化量超过0.5毫升，优选的是0.3毫升。

在本发明的一个第二优选实施例中，是改变和调整供给到冲泡室的水的流量。这可例如用可变转速的泵，诸如回转泵来把加压的水配给入冲泡室来实现。也可以通过改变一个振动泵的振动频率来改变速度。

或者，如图7所示，在传感器18向控制器16提供应该降低进水流量的信息时，阀门24被操作而使水流的一部分流进包括稳流室25并连接于贮水容器15的回路，或流向泵或流向排出装置。

图11表示出一个优选实施例，其中本发明的器具包括串联的两个泵14和14A。优选的是，这两个泵是振动泵并可根据冲泡步序的实际需要而单独地工作或同时工作。适当的泵可以是例如意大利的Ulka公司制造的那些泵。

已经发现，在两个或多个泵串联时，可使两个泵同时工作而使流量增大高达约80％，并使配给时间减少约45－50％这些数值是在两个完全相同的振动泵串联而不是并联情况下得到的。采用两个UlkaE7型振动泵，流量可从2.45毫升每秒增大到4.23毫升每秒，而一杯爱斯普莱索咖啡(体积为约47毫升)的配给时间从20.4秒减少到11.2秒。也可以不是采用两个(或多个)完全相同的泵，而是采用两个或多个不同的泵。

按照要配给的饮料的要求，配给过程可包括先起动一个泵或同时起动两个泵，例如，包含例如150毫升的过滤性咖啡，一开始就需要用两个泵来把配给时间即冲泡时间维持在所要求的10到35秒范围内。如果在冲泡步骤中检测到的数据不同于储存的数据，就停止或放慢一个泵来达到所要求的数值。

如上所述并且下文还将举例说明的，除流量之外，还可以附加地检测其它的数据并调整或改变其它的参数。所选择的饮料(例如爱斯普莱索咖啡)的操作步骤的以下顺序描绘一个可充分利用所有参数和实时数据的实施例。这种配给器具的工作在其使用者把输入命令发送给控制器时开始。首先，检查研磨程度的调定是否正确。定位成靠近研磨机22或咖啡容器21的各传感器23可检测空气的相对湿度的实时值，还可任选地检测空气温度的实时值。控制器16包括软件，这些软件允许储存与由所述各传感器以时间间隔监测的可比较的历史数据有关的数据，而所述时间间隔是可由这种器具的制造厂家编程的。

控制器的软件可用各种方法评价实时的和历史的可用数据，例如把所述储存的数据的每一系列或其中某些部分相加起来，然后统计地计算有意义的数据，诸如算术平均值或复合平均值。一个优选的复合评价标准是监测时间和冲泡时间之间的时滞，因此，刚刚过去的24小时且优选是刚刚过去的1到9小时内的读数应该占有更大的权重。

控制器的软件优选地包括能够建立趋势的措施，例如把实时的各读数与不同的时间间隔，例如刚刚过去的1到24小时内方便地储存在存储器内的数据进行比较。

与现有的系统不同，本发明中，把以前记录的数据与实时的读数的比较用于建立一个优选的用以影响研磨机刀片的调整的评价标准，使这种器具的使用者能够基于实时数据选择维持频繁的改变，更传统地说，是放慢微调刀片的距离的步速，例如对于不太严格的品质标准。

设定研磨机的刀片的距离电动机设有可检测刀片间的实际距离的装置，或者能够测量控制刀片的电动机的位移长度的装置，例如从完全关闭位置到实际位置的长度。在检测出储存的数据高于预先确定的界限值的差值时，电动机被驱动而相应地调整刀片的距离。在冲泡室2或82里配给预选的一次用量(例如控制器内设定为6.5克)的具有预先确定的平均粒度的咖啡，该粒度是根据监测得的空气相对湿度和趋势值以及对应于选择的饮料的类型而定的。

在研磨完咖啡豆之后，进行冲泡步骤。

总地来说，按照本发明，一个冲泡循环有四个不同的步骤，因而冲泡系统包括适于向控制器板提供信息的各传感器，这些信息包括热饮料的流量、热水的流量、一个或两个活塞的位移长度以及连接于它们的电动机的功率吸收、适于把热传递到冲泡室的装置的温度。如前所述，所有的传感器都是通过硬导线或用应答器型式的连接来连接于控制器板16，控制器板16也接收关于如下内容的信息：咖啡研磨机的刀片的设定值、对冲泡室的供给、以及使用者要求的饮料类型，借以选择那个具体的冲泡循环中的一组预设参数。

当冲泡室已填充了计量的咖啡量时，冲泡循环就开始，关闭活塞5从打开即填充位置运动到关闭即冲泡位置(见图5)。

在这一初始阶段，连接于两个活塞的电动机8、9中的至少一个达到一个预设为控制器存储器内的界限参数的可编程的吸收程度。一旦达到预设的程度，电动机驱动立即断开。

对于在冲泡室内的预先确定的咖啡量，设定的吸收程度不仅取决于咖啡的量，而且例如也取决于指令关闭冲泡活塞(一个或两个)的编程数据。所述预先确定的咖啡量可储存作为与吸收读数关联的历史数据，以建立用于统计信息和预防性维护信息的相互关系。

咖啡饼被从由把它送进冲泡室的装置所确定的不规则形状(例如锥体形)压缩成例如圆柱形的形状，其压缩程度取决于所述预设的界限值参数。

在活塞压缩着咖啡饼达到编程的位移长度时，可编程确定的热水量喷洒到咖啡饼上。优选的是，所使用的泵14有能够控制其流量的装置，以使这一喷洒步骤能够以降低的流量进行，其可以比冲泡步骤中通常用的流量低至少40％。

这一任选的步骤是为了在需要时用来自水进口装置的可编程确定的热水量预浸湿咖啡饼而进行的，以使对饮料品质和提取率的负面影响为最小，这有助于咖啡饼里形成最佳的水流路线。

在预设的水量已喷洒到咖啡饼上之后，冲泡单元暂停一个预设时间量，该时间量小于20秒，其优选的是在1到10秒之间。

或者，可将饮料出口暂时关闭，以使压力升高来产生一个类似的预浸湿步骤而不用暂停。

整个预浸湿步骤可以省略，如果是配给大杯的咖啡，尤其如此，以强调不同的性质，例如，所谓的300毫升的传统爱斯普莱索“标准咖啡”饮品，其中大多采用预浸湿步骤，且通常可得到较高的提取率。

在用粉碎的茶叶、伴侣或草药配给饮料时，应在真正的冲泡阶段开始之前有较长的预浸湿水喷洒和较长的暂停，以提高使提取质量。

类似地，如果是在冲泡室里冲泡可溶性的饮品，可用预浸湿水使可溶成分更好地在液体中溶解。

在控制器起动至少与两个冲泡活塞之一关联的装置时，第二步骤便开始，于是，冲泡室进入关闭的、气密的冲泡状态。

在一个实施例中，随后电动机8和9被停止，以使两个活塞被保持在根据要配给的饮料类型的预先编程确定的位置，这个位置是用位移长度来表示，或优选地，用控制着活塞的两个电动机中的每一个的功率吸收量来表示。

在一个实施例中，两个电动机适于带有这样的装置，该装置许它们在压缩咖啡饼的过程中保持被驱动，直到它们达到用吸收量表示的界限值，以及随后在适当的冲泡阶段中也如此，以便把至少一个电动机的吸收量用作反馈标准。

关于位移长度数据和功率吸收量数据，或表示这两者之间的关系的数据，以及它们的频度都储存在控制器16的存储器里，作为可从控制器的存储器下载的预防性维护信息。

用加压装置进行的冲泡通常是以两种不同的方式进行：从咖啡饼的顶面到底面，或从其底面到顶面。在各图所示的实施例中，冲泡是用后一种方式进行。当然，同样可采用其它方式。

两个实施例都可解决一个与使用者相关的问题，使用者可把不同形状，特别是不同高度的饮料容器用于一个饮料配给机，所述容器诸如陶瓷杯、爱斯普莱索咖啡杯、普通咖啡杯、带柄水壶和类似的容器。

典型地，这些容器可适于装配进这种冲泡器具的配给部位，但它们的口缘高度通常是在4到30cm之间，最普遍的是在6到20cm之间。

为解决这一问题，可以用一个连接于相关的活塞及其饮料出口装置的咖啡出口导管，借以使两个活塞的可编程确定的在冲泡阶段中的位移长度允许该出口导管13对应于预设的要求配制的饮料移动到若干个预设的位置之一。这样，可将出口导管正好移到从底部算起有不同缘口高度的杯子的缘口上方，这些杯子诸如卡普奇诺咖啡杯、爱斯普莱索咖啡杯、或大杯，或者，可让出口导管接近适于例如同时配给一或两杯咖啡的不同的出口装置。

根据预设的参数，控制器可执行每个活塞有不同位移长度的冲泡循环，以对于选择的饮料类型维持作用在咖啡饼上的正确压力，同时也可减小容器的缘口和从出口导管流出的配制好的饮料流之间的距离，而且也允许出口导管接近另一个饮料出口路径，例如把出口转向两个不同的配给出口。

由于两个活塞都可以运动而相对于饮料容器的缘口升高或降低出口导管的高度，那么就可按照所用的咖啡量或所希望的咖啡类型独立地控制出口导管的高度，以使所用的容器匹配于其接纳部位。饮料出口导管的高度取决于预设的使用者所要求的饮料类型或饮料容器，其应遵循控制器的存储器内的预设参数。

在各图所示的实施例中，冲泡单元可在一个限定的范围内移动饮料出口装置的高度，在这种情况中，这个范围是在用于单个冲泡循环的10厘米和用于双冲泡循环的7厘米之间。

活塞一走完它们的编程确定的位移路程时，经由装在活塞上的有水进口装置的过滤器，即活塞4或84的过滤器7或87，把热水送入冲泡室。热水进口装置是流体连接于泵14或14A，且可连接一个三通阀门，或最好是两个独立的阀门，以便独立地管理进来的热水和残留的液体咖啡废物，以及还连接于流量计量装置18。

这一步骤的流量控制像上述那样进行，即用一个或多个振动泵，可改变泵的转速或改变冲泡室的容积。此外，可通过一个阀门来降低流量。

最终，在预设的水量已经完全配给入冲泡室并且从那里到达了最后的容器时，控制器使旨在排出用过的咖啡渣的过程便开始。

首先由适当的传动装置使两个活塞中的至少一个从当时的最后关闭即冲泡位置运动到由位移长度限定的一个位置，这个位移长度比所述最后关闭即冲泡位置的长度长。某些位移长度是储存在控制器的存储器内并可被利用，这种利用要遵循对被配给的咖啡饮料的不同类型或允许留在用过的咖啡渣废物中的液体的量而预先定义的匹配标准。

进行这一压缩运动是为了升高冲泡室内的压力，以便达到更高的压力而使保持在咖啡饼里的液体残留量更少。一达到了位移长度值，控制器就打开一个水管(未示)来排出在供水管路、咖啡饼和冲泡室里的残留量的咖啡和水。

或者，这可用两个独立的阀门来进行，每个阀门单独地控制冲泡室的水进口和冲洗导管，旨在排出在冲泡循环结束时仍然留在冲泡室、咖啡饼和水管里的液体，或者，用一个三通阀门，但是前一作法更可取，因为用两个单独的阀门，允许单独地控制进口装置和出口装置，使冲泡循环可及时地关闭水进口和打开出口装置而排出用过的废液残留物。

应该注意到，熟悉本技术领域的人可以用各种可用的措施，如上述那样，把所述全部参数都储存在控制器的存储器内，用于统计的目的，并可随时检索和调整。

更为具体地说，本发明的器具包括实现如权利要求书所述方法的软件程序。较佳地，所述软件程序记录相关过程的所有数据，并且更佳地，所述软件程序可检索相关过程的所有数据。

Claims (23)

1.一种用于控制用冲泡器具(1)冲泡饮料的方法，所述冲泡器具(1)包括：冲泡室(2；82)，设有用于使加压热水滤过磨碎的可食用物料的装置(6、7；86、87)，其中送入所述冲泡室(2；82)的热水流量是通过使用多个泵(14,14A)来调整的,所述多个泵串联连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磨碎的可食用物料是咖啡或茶叶或草药。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泵根据冲泡步序而分别工作或同时工作。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述泵根据冲泡步序而分别工作或同时工作。

5.如权利要求1－4之一所述的方法，其中所述冲泡器具具有包括数据储存和比较装置的控制单元(16)，其特征在于，所述的方法包括以下的步骤：

a)检测在冲泡步骤中被配给的饮料的至少饮料流量数据；

b)把所述检测到的数据与储存在所述控制单元的存储器内的数据进行比较，以确定是否应对实际的饮料流量进行修正；以及

c)在需要使所述饮料流量与所述储存的数据相一致时，调整饮料冲泡参数，该参数选自供给入所述冲泡室(2；82)的水流量和所述冲泡室的容积。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冲泡参数的所述调整是在同一冲泡过程中实时地进行的。

7.如权利要求1－4之一所述的方法，其特征在于，它还包括检测湿度数据的步骤和根据所述的湿度数据调整所述磨碎的可食用物料的粒度的步骤。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包括检测湿度数据的步骤和根据所述的湿度数据调整所述磨碎的可食用物料的粒度的步骤。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，它还包括检测湿度数据的步骤和根据所述的湿度数据调整所述磨碎的可食用物料的粒度的步骤。

10.一种用于从冲泡室(2；82)配给饮料的配给器具(1)，所述器具设有用于使加压热水滤过磨碎的可食用物料的装置(4－7)，其特征在于，所述器具包括两个或多个将水送入所述冲泡室(2；82)的泵,所述两个或多个泵串联连接。

11.如权利要求10所述的器具，其特征在于，所述磨碎的可食用物料是咖啡或茶叶或草药。

12.如权利要求10所述的器具，其特征在于，所述两个或多个泵是振动泵。

13.如权利要求11所述的器具，其特征在于，所述两个或多个泵是振动泵。

14.如权利要求10－13之一所述的器具，其特征在于，所述器具还包括：用于在冲泡所述饮料时检测各冲泡参数数据的装置(17、18、20)；控制单元(16)，其具有可储存实时数据并将其与一组储存的数据进行比较的装置，以确定是否需要对所述参数进行修正；检测所述饮料的流量的装置，以及在需要使所述饮料的流量与所述储存的数据相一致时调整饮料冲泡参数的装置，所述调整饮料冲泡参数的装置选自用于改变送入所述冲泡室(2；82)的热水流量的装置和用于改变所述冲泡室的容积的装置。

15.如权利要求10－13之一所述的器具，其特征在于，所述器具还包括至少两个由电动机(8、9)独立操作的用于所述冲泡室(2；82)的活塞(4、5)。

16.如权利要求14所述的器具，其特征在于，所述器具还包括至少两个由电动机(8、9)独立操作的用于所述冲泡室(2；82)的活塞(4、5)。

17.如权利要求15所述的器具，其特征在于，所述器具还包括各所述电动机(8、9)中的至少一个的吸收率的传感器，所述电动机操作所述活塞(4、5)。

18.如权利要求16所述的器具，其特征在于，所述器具还包括各所述电动机(8、9)中的至少一个的吸收率的传感器，所述电动机操作所述活塞(4、5)。

19.如权利要求14所述的器具，其特征在于，所述用于改变送入所述冲泡室的热水流量的装置包括从向所述冲泡室供水的水回路分支出来的反馈回路，所述反馈回路包括阀门(24)、稳流室(25)以及把所述稳流室连接于所述水回路的管路(27)。

20.如权利要求14所述的器具，其特征在于，所述调整饮料冲泡参数的装置还包括用于改变产品的研磨参数的装置(22)。

21.如权利要求16所述的器具，其特征在于，所述调整饮料冲泡参数的装置还包括用于改变产品的研磨参数的装置(22)。

22.如权利要求18所述的器具，其特征在于，所述调整饮料冲泡参数的装置还包括用于改变产品的研磨参数的装置(22)。

23.如权利要求19所述的器具，其特征在于，所述调整饮料冲泡参数的装置还包括用于改变产品的研磨参数的装置(22)。