CN105101851A - 改进的咖啡研磨器 - Google Patents

Abstract

可以以各种方式控制捣实推运器以获得手柄中的咖啡粉的分布中的一致的填充高度和均匀性。还披露了改进的圆锥形磨盘式研磨器。

Description

改进的咖啡研磨器

技术领域

本发明涉及咖啡研磨器，并且更具体地涉及圆锥磨式研磨器。更加确切地讲，本发明着手解决改进了可与咖啡研磨器关联的捣实推运器(augur)。

背景技术

圆锥磨式咖啡研磨器是众所周知的。圆锥磨式研磨器有可能需要清洁或维护以移除研磨堵塞。出于这些目的，为了拆开圆锥磨式研磨器，通常将包括圆锥形的下部磨刀的下部磨刀组件从研磨器移除。在许多情况下，下部磨刀组件由螺母固定。当螺母被移除时，下部磨刀和组件中的相关部件被单独地移除。然而，使用者可能难以移除在研磨腔的小且部分封闭的区域中的、与下部磨刀组件关联的一些小部件。进一步地，使用者可能不熟悉每个部件重新组装的特定顺序。在一些情况中，使用者可以使用真空吸尘器来将碎片从该研磨腔移除。如果用户没有移除所有部件，这些部件可能无意中会被吸入真空吸尘器中。在一些情况中，固定下部磨刀组件的螺母是反向螺纹或可能需要能够适配研磨腔的限制空间之内的特定工具。

捣实推运器包括装配在手柄(portafilter)的滤网之内或者与手柄的滤网配合的旋转推运器风扇。捣实推运器的推运器风扇在滤网之内旋转从而压缩滤网中的咖啡粉并且产生均匀的上部表面。然而，实际上不可避免的是在推运器风扇的外围和滤网的内壁之间将有空隙。不希望有咖啡粉附着在滤网的超过压实研磨的高度的内壁上。

已知将浓咖啡机与一体化咖啡研磨器相结合。然而，将咖啡粉捣实到手柄中需要技术。不具有这种技术的使用者可以从与咖啡研磨器集成的机动化的捣实推运器中受益。将额外便利的是，允许研磨器和推运器由手柄的动作来运行，不需要依靠其他使用者控制，例如推压按钮。

浓咖啡机中的锅炉，例如产生蒸汽的锅炉和用于加热用于咖啡的水的锅炉在使用过程中积累水垢。水垢的程度取决于使用的水的硬度。累积的水垢降低了锅炉的性能和寿命。

已知的是将圆锥磨式研磨器结合到浓咖啡机中。圆锥磨式研磨器具有上部磨刀和总体上圆锥形的下部磨刀，该下部磨刀形成了下部磨刀组件的一部分。当咖啡研磨器变脏、阻塞或被堵住时，可能有必要将下部磨刀组件从研磨器移除。这通常是复杂的、不方便的或需要特定工具。

机动化的捣实推运器的性能还能够潜在地通过结合用于推运器风扇的高度调整机构来改善。以此方式，在制造与使用者关于配量的压实高度和手柄的偏好之间的矛盾可以如所需要的由使用者来调整。

在手柄之内，一些捣实推运器还提供不够均匀的分布和在推运器风扇下的粉末的压实。咖啡粉的分布的不规则导致不够优化的冲泡，因为流经手柄的水将绕过更压实的区域而趋向于更松软的区域。

在全自动或半自动机器中，方法和装置还需要用于确定关于手柄中的咖啡粉何时达到了预先建立的填充高度或压实高度。

在本申请人的PCT申请PCT/AU2011/001263中披露了捣实推运器、例如风扇类型的头的推运器头。

发明内容

本技术的目的是提供圆锥磨式研磨器，该圆锥磨式研磨器具有能够被轻易和完整地移除的下部磨刀组件。

本技术的另一个目的是提供下部磨刀组件，该下部磨刀组件不由螺母或其他紧固件来固位。

本技术的另一个目的是提供具有一个或多个周边刮片的推运器风扇。

本技术的另一个目的是提供咖啡研磨器，该咖啡研磨器具有易于移除的下部磨刀组件。

本技术的进一步目的是提供去除在浓咖啡机中发现的锅炉的积垢的便捷方法。

本技术的另外的目的是：提供一种方法，该方法使用在手柄与在填充和捣实的过程中支撑该手柄的装置之间的相互作用，从而控制浓咖啡机中的咖啡研磨器和捣实推运器。

本技术的进一步目的是提供捣实推运器风扇高度调整机构。

本技术的又一个是提供推运器风扇，该推运器风扇最初离轴取向枢转并且当捣实负载增加时恢复到垂直于旋转轴线的取向。

本技术的目的是还提供具有高度可调整推运器风扇的机动化的捣实推运器。

本技术的另一个目的是还提供联接和间隔件布置，该布置可以被插入在驱动轴与推运器风扇之间。

本技术的目的还提供一种捣实推运器组件，该捣实推运器组件反向其旋转方向以便获得咖啡粉在手柄之内分布的均匀性。

本技术的另外的目的还提供微处理器控制的咖啡机或捣实推运器组件，该微处理器实现来自捣实推运器电机的电流或负载信号的还原并且将该信号与预先建立的阈值进行比较，该阈值直接或间接地与停止该装置的咖啡研磨器或捣实器的运行的微处理器关联。

附图说明

为了更好地理解本技术，现在参考以下附图，其中：

图1是具有刮擦叶片的推运器风扇的透视图。

图2是如图1所描绘的推运器风扇的俯视平面图。

图3是手柄的滤网之内的捣实推运器风扇通过图2的直线B-B可见的截面视图。

图4是推运器风扇和其多个刮擦叶片插入件的分解透视图。

图5是结合到浓咖啡机中的咖啡研磨器的剖视图。

图6是下部磨刀组件的分解透视图，展示了三种不同的轴的变体。

图7是结合了卡口附件特征的下部磨刀组件的剖视图。

图8是下部磨刀组件的剖视图，该下部磨刀组件利用了在下部磨刀轴与其主动轴之间的螺纹互连。

图9是下部磨刀组件的剖视图，展示了在下部磨刀轴中的磁体。

图10是上部磨刀组件和吊环的剖视图。

图11是在图10中示出的上部磨刀组件的分解透视图。

图12是展示具有用于蒸气和水的内部锅炉的浓咖啡机的示意图。

图13是展示了浓咖啡机中的多个锅炉及其多个排放阀和可移除承滴盘的透视图。

图14是结合了一体化研磨器和捣实推运器的浓咖啡机的透视图，还展示了使用者可触及的多个排放阀。

图15展示了手柄关于支撑其的填充头的插入、原始和起动/停止位置。

图16是手柄以及用于激活研磨电机和捣实推运器的机构的透视图。

图17是手柄以及用于激活研磨电机和捣实推运器的机构的透视图。

图18是手柄以及用于激活研磨电机和捣实推运器的机构的透视图。

图19是在说明书中所披露的组件的分解透视图，该组件用于在填充和捣实操作期间将手柄固位。

图20是填充头和手柄的平面视图。

图21是具有高度调整机构的机动化的捣实推运器的透视图。

图22是捣实推运器高度调整机构的透视图。

图23是具有离轴功能的捣实推运器风扇的分解透视图。

图24是横切以展示图23中描绘的推运器风扇的侧视图。

图25是横切以展示图23中描绘的推运器风扇的侧视图。

图26是图23至图25中所示的推运器风扇的透视图。

图27是具有漏斗、研磨器和推运器的浓咖啡机的原理图。

图28是展示了以两个不同的方向运行捣实器以实现在手柄中的粉末的分布的均匀性的流程图。

图29是表示装置和方法的流程图，该装置和方法用于通过监测捣实器推运器的电机的电流消耗并且将其与预先建立的阈值进行比较来确定手柄的合适填充。

具体实施方式

如图1中所示，机动化的捣实或压实推运器的风扇或头10包括毂11，从该毂辐射一个或多个捣实叶片12。在这个实例中，有两个叶片。如图2所示的平面图中，每个叶片都近似半圆形。每个叶片都具有近似螺旋形的构型，具有海拔上高于后缘14的前缘13。在这些叶片之间优选地由平行间隙通道或其他间隙15，以允许咖啡粉从上方在其之间降落。当推运器风扇旋转16时，后缘14用来压缩其下方的粉末并且使该风扇下方的粉末经捣实或压实的表面平滑。在本申请人的PCT申请PCT/AU2011/001263中披露了捣实推运器、例如风扇类型的头的推运器头。

如图2中所展示的，在该风扇的外部周边与滤网21之间有小的间隙20。间隙20能够通过刮片或可替换的刮片插入件22的提供被有效地关闭或减少，这些刮片或可替换的刮片插入件由一个或多个叶片、但不必须由每个叶片来固位。在这个实例中，两个叶片中的每个叶片都承载刮片插入件22。在多个优选的实施例中，该推运器风扇体由刚性聚合物或金属制造，并且刮片插入件22是弹性体的。

如由图1至图3所建议的，每个刮片插入件22都包括具有平行侧边23的扁平主体。该主体在一个末端处具有扩大的头24。该主体的另一个末端以有竖直对准的棱纹、唇缘或珠缘25为特征。唇缘25凸出超过该推运器风扇或主体的外部周边并且延伸以便扫过或接触滤网21的内壁。当该推运器风扇旋转时，唇缘25用于清洁滤网或将滤网的内壁的碎片刮下来。

在这个实例中，毂11具有中心锥形孔17。中心锥形孔17具有用于将驱动推运器风扇的轴的锥形下部末端固位的一个或多个平面侧18。如图3中所示，中心锥形孔17在其下部末端处可以具有凹槽或插口31以用于容纳磁体32，磁体32可以用于将推运器风扇10固位到推运器风扇的钢驱动轴上。

如图4中所示，将推运器风扇40的主体固位刮片插入件41的一种方式是通过在叶片的边或外边缘上提供被适配为容纳插入件41的末端开口的凹槽42。在这个实例中，插入件41的厚度与围绕凹槽42的区域43中的该推运器风扇叶片的厚度近似相等。每个凹槽均包括用于容纳插入件的扩大的头45的终端插口44。凹槽42具有用于紧密容纳插入件的主体的平行边侧的平行边侧46。在凹槽之内的内部周边棱纹47与在插入件上的对应的周边狭槽48配合。因此，弹性体的插入件41能够被推入凹槽并且可以由在扩大的头45与更狭窄的(形成在凹槽的平行侧壁42之间的)间隙之间的压缩力、摩擦力以及干扰来固位。

如图5中所示，圆锥磨式研磨器50包括机动化的驱动轴51，该驱动轴与上部磨刀组件52接合并且使该上部磨刀组件52旋转。在这个实例中，上部磨刀组件包括金属叶轮板，该金属叶轮板具有一排翅片53、可选的聚合物叶轮支撑件54、磨刀轴55、下部磨刀56、垫圈57和固位件或弹形挡圈58。在图5的实例中，下部磨刀组件52由驱动轴51与磨刀轴55的内部螺纹孔之间的螺纹互连固位在驱动轴51上。将在下文中讨论驱动轴51与磨刀轴52互连的其他方式。

毡垫圈或其他密封件59可以被插入在研磨器的叶轮支撑和邻近的多个静止部分之间，从而防止颗粒物质渗透到驱动轴51的区域中。

如图6中所示，叶轮板60在这个实例中具有平面圆形毂61，从该平面圆形毂辐射一排保护叶片或翅片62。每个叶片或翅片62都具有水平部分63和竖直延伸部分64。毂61具有优选地被提供一个或多个平面侧的中心开口65，使得该叶轮叶片可以由其磨刀轴66驱动或旋转。由一个或多个锁销67将转矩从该叶轮板传递至下部磨刀56。在这个实例中，每个锁销67均包括周边凸缘68以促进将锁销67捕获在叶轮板60与叶轮支撑件69之间。叶轮支撑件69可以具有用于容纳锁销的下部末端71的多个开口70，这些开口70被缩缘以容纳凸缘68。因此，锁销67穿过开口72凸出在叶轮板60中并且凸出到下部磨刀56的下部表面上的配合开口(未示出)中。叶轮板61和叶轮支撑件69可以额外地与多个铆钉73紧固在一起，这些铆钉从该叶轮支撑件的下方穿过、通过在叶轮支撑件74中的多个开口、继续穿过在叶轮板中的多个开口75。在插入之后，铆钉73的多个头可以变形到在毂61的上部表面上的经缩缘的开口75中。

该聚合物叶轮支撑件具有用于容纳磨刀轴66的中心穿过开口76。该叶轮支撑件还具有围绕其圆周的厚的一体化叶片或翅片。在这个实例中，每个叶片或翅片77均具有凹形前部面78。当该下部磨刀组件旋转时，这些叶片或翅片77用于将咖啡粉推出研磨腔。在装配时，金属的翅片或叶片62覆盖、保护覆盖其上的叶轮板60并且保护该叶轮支撑件上的聚合物翅片69。此外，优选的是，每个金属翅片或叶片62的最外尖端80与每个聚合物叶片77的外部尖端81均重叠。这减少叶轮支撑件上，尤其在叶片尖端81的区域中的磨损。

图6还展示了下部磨刀组件轴66的三种不同类型。卡口轴82包括在下部末端处的卡口紧固件83的部件。在这个实例中，该卡扣紧固件是卡扣紧固件的雌性构件。卡口轴82的下部包括一对平面侧84，这对平面侧预期接合并驱动叶轮片60中的中心孔65的平面侧。卡口轴82还具有用于与固位下部磨刀56的弹形挡圈58配合的圆周槽85。在槽85上方的凸出部82用作手指把柄。因此，包括该叶轮支撑件、叶轮板、下部磨刀和垫圈的子组件被捕获在弹形挡圈58与定位在磨刀轴66的下部末端上的肩台86之间。

如图7所示，在卡口类型磨刀轴的下部末端处的卡口特征83与一个或多个径向延伸的固位销90接合，这些固位销90从驱动轴51的上部部分延伸。可以看到磨刀轴的肩台86邻接叶片板60的下表面。因此，通过将卡口特征83、90旋转成接合或旋转出接合，整个下部磨刀组件52能够被插入，然后从驱动轴51脱接合。磨刀轴的上部末端可以是狭槽91以便允许用于使所需要的接合和脱离卡口特征83、90转动的螺丝刀或其他工具。

如由图6和图8所建议的，磨刀轴66、90可以具有中心盲孔91，其上部范围是螺纹92以容纳形成在驱动轴51的上部范围上的配合螺纹93。

如由图6和图9所建议的，下部磨刀组件52可以被该下部磨刀组件与磨刀轴之间的磁引力固位在磨刀轴上。如图9中所示，磨刀轴的中心盲孔100可以包括用于容纳永磁体102的终端插口101。磁体102的下部末端非常接近于驱动轴51的上部末端103。因此磁引力防止磨刀组件52从驱动轴51的无意的脱离。如前述实例中的每个，磨刀轴66包括在弹形挡圈58和将其固位的槽85的上方延伸的上部部分104。这个延伸部104允许使用者抓住磨刀组件52并且将它从驱动轴51移除。在这个实例中，磁体类型磨刀轴105的下部末端形成鞍状物或通道106，该鞍状物或通道106被适配为容纳形成在驱动轴51上的一个或多个驱动凸出部107。以此方式，通过凸出部107和鞍状物106将转矩从驱动轴51传递到下部磨刀组件轴105。

图10展示了先前在图5中所见的上部磨刀组件。该上部磨刀组件包括上部磨刀110和上部磨刀固持件的内部部分111和上部磨刀固持件的外部部分112。如由图11所建议的，外部部分112具有外部特征，例如允许该外部部分接合固位其的上部磨刀托架的卡口特征120。该上部部分还具有内螺纹121，该内螺纹121与形成在上部磨刀固持件的内部部分111的侧壁周围的外螺纹122相配合。配合的螺纹121、122允许该内部部分相对于该外部部分的旋转位移。

外部部分112载有折叠把手123。在这个实例中，该把手具有相对的插手，每个插手设有一个向内的末端124。末端124的长足够穿过彼此相对并且靠近外部部分112的上部边缘126定位的一对开口125。如图10可见，这些末端124还穿过凹槽或扇形边126，这些凹槽或扇形边关于内部部分111的上部边缘127是等间距的。当把手123的末端124被全部插入时(如图10中所示)，则防止了内部部分111与外部部分112之间的相对转动。在多个优选的实施例中，把手123包括定位在两个末端124之间的吊环130。该吊环符合圆周肩台131朝向外部部分112的上部边缘的形状。吊环130具有反弯部分135，该吊环处于其最下或静止位置时，该反弯部分在被容纳在一对容纳凹槽136的一个或另一个中，容纳凹槽136形成在外部部分112的上部周边上。

如图12所示，浓咖啡机150可以具有两个内部锅炉，一个用于蒸气151并且一个用于热水152。由蒸汽锅炉产生的蒸气经由端口153离开并且由装置的蒸汽棒排出并且蒸制饮料的生产，例如被用于拿铁咖啡或卡布奇诺咖啡等产品中的奶泡。从端口153排出的蒸气由电动机械的或机械的蒸气排出阀154控制。该阀由装置的微处理器控制单元(MCU、PCB或处理器)155控制。MCU155还控制热水或咖啡锅炉152的电动机械水排出阀156。用户界面157提供对于使用者通过将输入和值提供到MCU155来控制浓咖啡机150的运行所需要的各种开关、旋钮、控制器、选择器或其他输入设备。用户偏好、值、机器状态、选项和工艺参数等可以经由MCU155驱动或控制的图形界面或显示器158来显示给用户。容器或水箱159将水供给到泵160，该泵将水供给到蒸汽锅炉151，泵160由MCU155控制。单独的泵161将水从水箱159泵送到咖啡锅炉152中。咖啡锅炉的供给泵161由MCU155控制。容器159可以具有液位感测装置162，该液位感测装置将关于水箱159中的水量的信息提供至MCU155。在一些实施例中，该水箱可以由用户移除用于再填充。

在这个实例中，两个锅炉151、152均被提供有一个排水口163、164，这些排水口在每个锅炉内的最下点处或非常邻近该最下点。排水口163、164的输出由排放阀165、166控制。排放阀165、166可以是电动机械的并且由此由MCU响应于使用者输入(或其他)控制，或可以是由使用者直接操作的机械阀。使用者操作阀165、166的目的是为了允许锅炉在除垢操作期间被完全排放干净。

在多个优选的实施例中，水箱159结合使用者可替换的树脂类型过滤器167。MCU155以经计算的时间间隔给使用者提供用于替换过滤器167和关于一个或两个锅炉151、152独立或同时地进行除垢操作的提示。

使用者使用界面157来启动除垢序列。使用者首先清空水箱159并且当有过滤器时可选地或暂时性地将水过滤器167从水箱159移除。随后该水箱在被填充有本领域中公知类型的除垢剂之后被放回。咖啡机的承滴盘被移除、清空或重新安装。在此之后，或者由使用者又或者当使用电动机械阀时由MCU155来打开排放阀165、166。随后，水将从水箱流到咖啡机的承滴盘中。当水停止流到承滴盘中或所排水以另外方式被排尽时，阀165、166关闭。在两个阀都被关闭后，使用者在截面157上进行选择以使MCU155进行下个步骤。蒸汽锅炉的液位传感器170和水锅炉的液位传感器171(或其他装置)的输出由MCU155读取以确定这些锅炉是否清空。如果一个锅炉或两个锅炉都未清空，机器将给使用者提供可视或可听到的警告以表明必须重复或完成该清空程序。当这些锅炉事实上被清空时，MCU155将使供给泵160、161填充每个锅炉。锅炉温度可以被调整到用于除垢的最优水平。MCU155然后将启动除垢时间间隔(在这个实例中约20分钟)的倒计时。当这些锅炉被填充有除垢剂时，倒计时器将启动并且倒计时将被可视地指示或显示在机器的图形显示器158上。在除垢时间间隔之后，MCU155将示出“零”的倒计时或以其他方法提示使用者去打开排放阀165、166。如果这些排放阀是电动机械式的，MCU155可以使它们无需使用者干预而打开。

在水停止流到承滴盘中后关闭阀门165、166，届时，使用者经由界面157输入另一个命令，使得MCU155能够进行下一个步骤。这将使MCU将来自容器的清水填充锅炉并且启动新的、优选更短的倒计时。任何残留到锅炉中的除垢剂将被溶解在清水中。在假设为五分钟的倒计时后，使用者将被提示以打开排放阀165、166。当使用电动机械式阀门时，MCU将执行这个操作。如果需要，可以重复该漂清周期。在漂清之后，关闭阀165、166并且能够重新开始正常冲泡操作。

如由图13和图14所建议的，一个或两个锅炉151、152被提供有排水口或端口163、164，这些排水口或端口被定位在这些锅炉的内部的最下点。排水口163、164由连接到排放阀165、166上的可弯曲管或其他管170、171被连接到对应的排放阀165、166上。如图所示，排放阀165、166排放到咖啡机的可移除承滴盘172中。如先前所提及的，排放阀165、166可以是电动机械式或可以由使用者手动操作。在这个实例中，每个排放阀165、166具有使用者容易触及的螺纹的或旋转的阀门致动器或门173、174，这些阀门致动器或门优选地定位在咖啡机150的前部表面之一上。保护或装饰盖175可以被用于保护或覆盖使用者容易触及的致动器173、174。

在具体的优选实施例中，装置的MCU155计算建议的除垢时间间隔并且(在显示器158上)给使用者提供关于何时应该进行除垢操作的视觉提示。优选的是，参考使用者的实际水硬度来计算除垢时间间隔。此外，使用者可以被供给多个水硬度测试条。在一个实例中，这些测试条提供水硬度的五个不同等级或指示，通过使用这些测试条并且读取由它们提供的等级，使用者经由界面158将1与5之间的整数输入到MCU155。在这个实例中，水硬度的五个等级(从最低到最高，1-5)对应为：低于50ppmCaCo₃、50-120ppmCaCo₃、120-240ppmCaCo₃、240-360ppmCaCo₃以及高于360ppmCaCo₃。在MCU中的计数器保持跟踪在使用时由每个锅炉执行的操作的数目或由每个锅炉处理的水的体积。MCU能够显示指示，例如在显示器158上单独显示的递增的数值，用于更换树脂过滤器167并且用于对于蒸汽锅炉151或咖啡锅炉152任一或其两者需要除垢操作时。在优选的实施例中，MCU可以建立下限，该下限是在给使用者提供关于执行除垢操作的需要的提示之前的操作的最小数目或处理的水的最小体积。在一些实施例中，在发布关于除垢的图形用户提示之前需要由MCU记录1500个咖啡周期。

关于除垢的由MCU产生的图形用户提示还能够基于一个或两个锅炉151、152中的电子水液位检测器170、171的性能的退化来产生。在液位检测器151、152的探头上的水垢的积聚导致这些探头上的阻抗的增加。更高的阻抗将导致它们的性能下降并且作为输出电压读数的降低而由MCU记录或检测，这在另一方面被用于检测锅炉中水的存在。在这个实例中，当水箱为空时穿过水液位指示器的探头或探针没有记录到电压，并且当水与水液位指示器170、171中的一对探针或探头接触时记录到1.9伏特。只要其它条件例如最小容积或咖啡周期的数目已被满足，当额定指示电压从1.9伏特降为1.7伏特时，MCU将此解释为足够的下降以在显示器158上将除垢提示提供给使用者。及时的除垢操作将防止锅炉以及与水液位指示器170、171相关联的探头失效。

在一个实例中，MCU155测量并记录由锅炉处理的水的体积并且使用水体积的这种记录作为提示使用者执行除垢操作的另外的方式。用于除垢的用户提示的产生还可以考虑水箱过滤器167的状态。举例而言，MCU计数器及其任何图形显示从初始等级能够以两种不同速率来改变或递增，一种对于当该过滤器在其使用寿命之内时，以及第二种更高的速率在额定过滤器寿命到期后。关于除垢操作，额定计数器上限可以被建立为600的听觉值。这个值可以显示给使用者。锅炉每处理为200升的水，初始值便(从零)以3的数值递增。在额定过滤器的寿命期满之后，这个相同的200升容积代表在计数器中以6递增。下表提供了由MCU应用并显示给用户、用于更换树脂过滤器和除垢操作两者的增量。该表基于用于除垢操作从600的值的额定累计以及用于提示更换水箱树脂过滤器的300的额定值。对于过滤器更换和除垢，对于上述五个水硬度等级中的每个，与每个增量和增量的数量关联的示例性的水的体积在表中示出。

如图14至图20所示，浓咖啡机可以结合具有储斗181、182和用于填充与填充头201接合的手柄200的捣实推运器的一体化咖啡研磨器180。填充头201从该研磨器接收咖啡粉并且将其排出到手柄中。填充头201还包含和定向该旋转捣实推运器。能够通过操纵与填充头201接合的手柄200简单地控制研磨器和推运器二者的运行。

如由图15所建议的，手柄200关于填充头201具有三个主要取向。在“插入”位置202中，手柄200刚刚被完全提升到填充头202的下侧的位置，但还没有相对于填充头201旋转。如将解释的，填充头201具有雌性卡口组件，该雌性卡口组件是与多个雄性卡口特征228相配合的多个特征210，这些雄性卡口特征208通常与手柄200关联。在该插入位置中，这些雌性卡口特征在手柄200的转动之前容纳这些雄性特征。在“原始”位置203中，手柄200的初始或部分转动使安全联锁失效，因此允许将功率提供给操作咖啡研磨器和捣实推运器二者的电机。在原始位置203中，咖啡研磨器的电机或捣实推运器的电机实际上都未致动。为了激活研磨器和推运器的电机，手柄200被转动到起动/停止位置204。两个电机在通过将手柄200转动到起动/停止位置204中而被激活后可以合适地由MCU155控制。只要手柄处于起动/停止位置204或原始位置203，两个电机都可以由MCU155控制。在优选的实施例中，雌性卡口特征210被偏置为：如果释放了手柄的把手205，使手柄200返回至原始位置。手柄200能够仅当其处于插入位置202中时被插入和移除。

如图16所示，填充头201的多个雌性卡口特征210包括一对互连的环211、212。每个环211、212都包括凸轮表面213、214。每个凸轮表面都与可选的凸轮随动件215、216配合。每个凸轮随动件都枢转地或以其他方式附接到微动开关217、218或其他电子开关。此外，手柄200的转动致使环211、212转动。环211、212的转动引起凸轮表面213、214与凸轮随动件215、216的接合与脱离。因此，这两个开关217、218能够根据手柄的位置202、203、204被独立地转换或激活。图16展示了插入位置202，在该插入位置中该手柄被插入，但是相对于填充头201不转动。两个开关217、218都没有被激活。

图17展示了原始位置203。在这个取向中，在这个实例中通过下部凸轮随动件216的中间作用，手柄201已被转动，使得下部环211的凸轮表面213动作以致动微动开关217。这个动作激活允许MCU潜在地控制研磨器电机和推运器电机的运行的电路。

手柄200相对于填充头201的进一步转动使手柄200进入如图18中所示的起动/停止位置204。在这个取向中，凸轮表面213、214二者都已将凸轮随动件215、216移位并且开关217、218二者都已跳闸或激活。当安全开关217被激活并且激活开关218被暂时地激活时，根据预先建立的程序或指令和由使用者通过界面157提供的偏好，MCU能够并且控制研磨器电机和推运器电机的激活。

如图19所示，下部环211由填充头201的接合套环220容纳。套环220被附接到咖啡机的前部表面上。在优选的实施例中，下部环211不自由转动直到手柄200被插入并至少部分地转动。这是通过将形成在下部环211的下部边缘上的防旋转台阶221提供给下部环211来实现的。在静止位置，台阶221与形成在套环220上的第二台阶222接合并且配合。为了将台阶221、222脱接合，手柄200被插入到套环220中并且部分地转动。与手柄的雄性卡口特征228关联的倾斜下表面227使手柄的上部边缘229对抗由球或弹簧元件223施加的偏置来提升下部环211。当台阶221、222脱离时，下部环211能够相对于套环220旋转。在这个实例中，下部环211由四个球或弹簧止动元件223向下偏置。球224中的每个均与形成在下部边缘211的上部表面上的弧形轨道或槽225配合。每个轨道或槽225都具有一个中心止动件226，该中心止动件226与球和弹簧元件223配合以产生弹力回馈并且有助于将手柄200保持在原始位置203中。

下部环211具有两个竖直柱230。柱230穿过形成在套环232上的弧形通口231，用做对机动化的推运器组件的安装件。上部环212被紧固件233优选地附接到下部环211的柱230。因此，上部环211和下部环212一起旋转，该运动由狭槽231的末端限制。套筒232提供用于容纳推运器风扇组件235的旋转轴234的轴颈或其他轴承。

如图20中所示，将手柄返回到原始位置的偏置机构可以包括一个或多个(在这个实例中为两个)拉力或回弹弹簧240、241。在这个实例中，这些回弹弹簧中的每个都在一个末端处被附接到上部环212并且在相反末端处被附接到静止部分，例如套环232的一部分。因此，弹簧240、241弯曲以占据在上部环212的外表面242与填充头组件201的覆盖物243的弯曲内表面之间的通道。当手柄200在原始位置203与起动/停止位置204之间时，弹簧240、241仅显著伸长。

如图21所示，机动化的捣实推运器250具有电动机251，该电动机驱动动力传动系或齿轮组件252，该动力传动系或齿轮组件反过来驱动轴253，推运器风扇254被直接或间接地附接到该驱动轴253。在这个实例中，风扇254的竖直位置或竖直高度是可以手动调整的。调整联接和间隔件255在轴253与风扇254之间产生螺纹互连，该螺纹互连能够由使用者调整并且随后用径向固定螺钉256相对于风扇或头固定在其位置。在这个实例中，轴253的下部末端是螺纹257。螺纹257与沿联接毂259的内部孔(或直接在头或风扇中的)形成的雌性螺纹258配合。在轴与毂(或风扇)253、259之间的螺纹互连的方向性为使得当使用推运器时该螺纹是拧紧的。毂286具有用于限制风扇285的径向位置的中间套环292。为了防止毂259(和因此的风扇)推进轴或改变风扇254的竖直高度，联接件255被提供有与毂259配合的间隔件260。如图21和图22所示，间隔件260具有与形成在毂259(或风扇)的外部周围的外螺纹262配合的内螺纹261。在通过将毂259(或风扇)相对于轴253(使用螺纹内部连接258、257)而旋进或旋出建立推运器风扇的竖直高度后，间隔件260朝向轴253前进。当间隔件的上部表面263与定位在螺纹257之上的肩台264接触时，径向固定螺钉256紧靠毂的外部螺纹262来固定，因此使联接件255相对于风扇或头固定。毂259的外部螺纹262可以具有用于更好地容纳径向固定螺钉256以及因此的在间隔件260与毂259(或风扇)之间的内部连接的平面区域271。间隔件可以被提供有用于容纳轴253的减少的直径部分266的中心开口265。可以被理解的是，使用各种螺纹、摩擦或其他机械装置的其他形式的风扇高度调整是预期的。

推运器风扇毂259的下部部分具有一个或多个平面或特征265并且可以是锥形的以插入毂中并且与毂配合，从而容纳在推运器风扇254中心形成的开口或插口270。

在图23至图26中示出了替代形式的推运器风扇。为了咖啡粉在手柄之内的更好的分布，这种推运器风扇在任何给定推运器风扇高度处关于驱动轴253摇动或枢转。为了实现这一点，举例而言，联接件259具有用于容纳枢转销282的横贯开口281，该枢转销穿过在推运器风扇285的毂容纳插口284的区域中的一个或多个开口283，因此产生枢转互连。推运器风扇285的枢转运动由穿过毂容纳插口284的侧壁形成的竖直狭槽287来容纳。压缩弹簧或其他偏置构件288被定位在形成在毂中的径向开口289之内并且对推运器风扇285施加倾斜力，如图24和图25所示。当推运器风扇285上没有负载时，压缩弹簧288可以将推运器风扇放置在离轴或倾斜的取向中，如图25中所示。当咖啡粉的高度在手柄之内升高时，粉末可以克服弹簧288的作用并且使推运器风扇恢复如图24中所示的水平或正交状态。因此，捣实和抛光过程可以由在相对于轴253稳定正交取向的风扇来完成。风扇285相对于轴253倾斜或摆动的量能够由邻接或竖直的调节特征或螺钉290限制或可调节地限制。在这个实例中，倾斜限制螺钉290被容纳在推运器风扇中的螺纹开口291之内，邻近于容纳毂259的中心开口292。如图25所示，调整螺钉290的顶部顶靠毂以建立最大程度的倾斜或摆动。摆动限制特征290可以与风扇285固定、一体化或以图24和图25中所描绘的方式可调整。

如图26中所示，风扇285的雌性毂容纳部分300可以任选地包括在倾斜限制特征290的区域中的竖直狭槽287、301，使得当需要时，能够用合适的工具或驱动器来触及限制特征或调整螺钉290。

图27以逻辑视图的形式展示了浓缩咖啡机310。这种类型的装置310具有在不同模式中操作捣实推运器的能力，以实现手柄之内的咖啡的最优填充和压实。如本领域中所公知，咖啡机310包括储豆器311，该储豆器用于将豆包含和分配到具有研磨调整机构313的研磨器312中，该研磨调整机构举例而言带有可调整下部研磨器磨刀。该研磨器被电动研磨器电机314驱动，该电动研磨器电机314举例而言具有与研磨器312接合的离合器315。咖啡粉被分配316在捣实推运器的风扇的上方。该推运器由DC推运器电机318驱动。可以在捣实推运器317与推运器电机318之间插入可选转矩感测捣实检测器319。装置的主要控制PCB(或MCU)320从储斗联锁传感器321、研磨调整位置传感器322、研磨器电机的恒温器、过热检测传感器和马达速度传感器323、324和325接收输入。当需要时，PCB320还接收来自手柄安全联锁传感器326、可选捣实检测器转矩传感器327、推运器电机速度传感器328和其他传感器以及反馈装置的合适信号。可以理解的是，传感器的上述阵列可以根据主体咖啡机310的完善度、复杂性、成本和设计参数来进行或不进行部署。PCB320当需要时还能够接收输入并且控制机器的用户界面330的主要图形显示器331、传至推运器电机332的功率、传至捣实推运器333的激活开关、供给到研磨器电机314的功率以及在机器之内的其他可控装置。

为了咖啡粉在手柄中更好的分布，使用由图27建议的机动化捣实推运器和推运器风扇和本领域公知的其他方法，根据图28实践了一系列事件或方法340。在图28的实例中，通过首先使用PCB320激活研磨和捣实循环，实现了咖啡粉的均匀分布，其涉及具有推运器电机318的推运器风扇的旋转。机动化的捣实机构被激活例如四秒，并且PCB320在这个激活341过程中接收反馈以指示手柄是否已经被完全填满。至PCB320的反馈能够来自捣实器转矩传感器327，或举例而言通过使用在该电机上消耗的功率作为由该电机执行的工作的指示来监测推运器电机318上的负载，如将解释的。基于由PCB320接收的反馈，PCB320确定手柄是否填满342。如果PCB320确定手柄被填满，则研磨器和捣实器被停用并且将该循环已完成和手柄已满的指示提供给使用者343。如果PCB320确定手柄未填满，激活咖啡研磨器312并且以第一方向(例如顺时针)旋转捣实机构达一短暂的时间段(例如1.5秒)344。随后，研磨器或被激活或保持激活并且以较低的速度运行捣实器达一短暂的时间(段假设例如二分之一秒)345。在捣实器减速或停止345之后，研磨器以与捣实器激活的相反方向(比如顺时针方向)激活或继续激活达第二时间间隔346。第二时间间隔可以与第一时间间隔344相同，也就是1.5秒。在此之后，研磨器停止并且捣实器以第一方向(例如顺时针)旋转达一时间间隔(举例而言约4秒)，其目的为如果手柄被填满，则在手柄中的配量上提供平整的表面347。这被称为抛光步骤。在抛光步骤347结束时，PCB320确定手柄是否填满348。这可以与之前的咖啡检测步骤342相同的方式完成。如果手柄未填满，则研磨器和捣实器在此以第一方向被激活344。循环随后重复345、346、347、348直到PCB320确定手柄被填满。如果被填满，研磨器和捣实器被停用并且将手柄填充循环完成的指示提供给使用者343。

如前面所提到的，作为捣实器转矩传感器327或捣实器高度检测机构的替代，当表面已被抛光时，PCB320能够使用推运器电机的负载或电流消耗来确定手柄是否被填满。捣实器电机电流传感器(图27中的335)与推运器电机318配合并且将多个负载指示信号提供给PCB320。因此研磨和捣实循环首先由使用者激活360。例如，机构运行达四秒并且在此时间期间，可以将研磨器和捣实器状态是激活的(听觉或视觉或二者的)指示给使用者361。当没有咖啡粉与推运器风扇接触时，捣实器电机318消耗最小电流并且承担最低负载。随着在手柄内咖啡粉高度的上升，最终在推运器风扇内接触。此时，电机负载增加。PCB320将来自该传感器(例如335)的电机负载与预先建立的第一阈值进行比较362。该第一或填充阈值是推运器电机的负载或电流水平，来表明手柄被填满。该第一阈值可以变化并且从用户界面上的使用者激活的控制将该第一阈值输入到PCB。如果没有满足该填充阈值，激活咖啡研磨器312并且启动研磨器计时器363。当研磨器运行时，捣实器机构保持激活或被激活363。PCB320再次将来自负载传感器335的电机电流或负载信号与预先建立的阈值进行比较364。如果电机电流还未增加至该阈值，PCB320将电流检测步骤364的持续时间与预先建立的时间值(例如60秒)进行比较365。如果电流检测步骤364的持续时间没有超过阈值时间值365，研磨器和捣实器继续运行366直到达到填充阈值364或超过阈值时间365。如果这些条件都满足，研磨器由PCB停止同时捣实器机构运行366。同时地，与PCB320关联的捣实计时器被激活。然后PCB320将发动机电流或消耗与低于第一阈值的值的第二或抛光阈值367进行比较。如果电流等于或小于抛光阈值，PCB确定捣实计时器是否超过预先建立的例如四秒的值369。如果预先建立的时间已被超过，捣实器被停用，将研磨和捣实循环完成的可选指示提供给使用者368。如果PCB确定抛光时间还没过去，电流比较和计时器比较步骤367、369被重复370直到达到抛光阈值或(任选地)捣实计时器超过预先建立的持续时间的时候，在此时，研磨器和捣实器被停用并且将循环完成的指示提供给使用者368。可以理解的是，在图29中描述的系统的微调可能需要被添加到电流检测步骤362、367的时间常数，以便达到电流阈值后使咖啡研磨器或捣实器运行预先确定的时间间隔。还可以理解的是，参考图29披露的涉及填满和抛光手柄的检测方法和装置可以与在图28中披露的咖啡粉分布的方法和装置相结合。

因此，第一阈值电流值表示手柄被填满并且可以停止递送咖啡粉。第二(和较低)阈值表示因为剂量已被抛光，电机工作较少。达到该第一阈值使研磨器停止，但推运器不停止。达到第二阈值使推运器停止。在达到两个阈值之一后，可以增加时间常数或时间间隔。

虽然已参考具体的实施例描述了本技术，本领域的技术人员应当理解，本技术可以由许多其他形式来实施。

如本文所用，除非另外指明，描述通用对象的序数形容词“第一”、“第”、“第三”等的使用仅表示类似对象被引用的不同情况，而并不意图暗示如此描述的对象必须以给定的顺序、时间、空间、排列，或以任何其他方式实施。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”或“实例”的参考意味着结合该实施例描述的一个具体特征、结构或特性被包含在本技术的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或者“在实例中”在整个说明书中不同地方的出现并不都必须、但可以指同一个实施例或实例。此外，本领域的普通技术人员应了解，在一个或多个实施例中，这些具体特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。

类似地，应当了解，在本技术的示例性实施例的以上说明中，为了使本披露流畅并且帮助理解一个或多个各种发明性方面的目的，有时在本技术的单个实施例、附图或描述中将本技术的各种特征分组在一起。然而，这种披露方法不应被解释为反映所要求的技术需要比每项权利要求中所明确叙述的特征多的特征的意图。而是，如以下权利要求书所反映的，本发明的各方面不在于单个前面披露的实施例的所有特征。随附于具体实施方式的任何权利要求书在此明确地并入此具体实施方式中，其中每项权利要求作为本技术的单独的实施例而独立存在。

除非特别声明，否则如从以下讨论明显可以理解的是，在整个说明书讨论中使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”或类似的术语，指微处理器、控制器计算机或计算系统或类似的电子计算设备的操纵和/或变换数据的动作和/或程序。

此外，尽管在本文中所描述的一些实施例包括在其他实施例中的一些但不是其他特征，不同实施例的特征的组合意味着在本技术的范围之内，并且如本领域技术人员可以理解的形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求中，任何要求保护的实施例的能够以任何组合被使用。

因此，虽然已经描述据被认为是本技术的优选实施例，但本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本技术的精神的情况下可以对优选实施例做出其他和另外的修改，并且意图要求所有此类改动和修改在本技术的范围内。

虽然本技术已经参考结构的具体细节而披露，这些应该被理解为已经借助于实例的方式来提供而不是作为对本技术的范围或精神的限制。

Claims (12)

1.一种机动化的咖啡捣实推运器装置，包括：由电动机驱动的推运器头；

所述电机由处理器控制；

与所述电机和所述处理器配合的电流传感器；

所述处理器将来自所述电流传感器的负载信号与预先建立的阈值进行比较并且在达到该阈值后使所述电机停止。

2.如权利要求1所述的装置，其中：

所述处理器被适配为：在达到所述阈值后在停止所述电机之前运行所述电机达一时间间隔。

3.如权利要求1所述的装置，其中：

所述头是具有一个或多个捣实叶片的风扇，至少一个叶片具有包括唇缘的刮片，所述唇缘凸出超过叶片的外部周边。

4.如权利要求3所述的装置，其中：

所述刮片是弹性体插入件。

5.如权利要求4所述的装置，其中：

叶片具有用于保持所述插入件的凹槽；并且

所述插入件由形成在所述插入件上的扩大的头被保持在所述凹槽中。

6.如权利要求1所述的装置，其中：

所述头由具有螺纹互连的毂承载到由所述电机驱动的轴；

间隔件被定位在所述毂与形成在所述轴上的肩台之间。

7.如权利要求1所述的装置，其中：

所述毂具有与在所述轴上的外螺纹配合的内螺纹；

所述毂具有与所述间隔件配合的外螺纹。

8.如权利要求7所述的装置，其中：

所述间隔件具有用于将其相对于所述毂固定的定位螺钉。

9.如权利要求1所述的装置，其中：

所述头由螺纹互连承载到由所述电机驱动的轴，间隔件被定位在所述头与形成在所述轴上的肩台之间。

10.如权利要求1所述的装置，其中：

所述机动化的捣实推运器与将咖啡粉沉积在所述头之上的机动化的咖啡研磨器结合；

所述研磨器由所述处理器控制以便当达到所述阈值时停止。

11.如权利要求10所述的装置，其中：

所述处理器被适配为：在所述处理器使所述电机停止之前使所述研磨器停止。

12.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

使用者操作的控件，其将阈值提供至所述处理器。