CN108720611A - 自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单份和双份剂量的经研磨及分配的咖啡的自动校准方法以及一种自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及分量器，自动校准方法借助于集成有负荷传感器的称重装置的特定研磨及分量器对经研磨及分配的咖啡的单份和双份剂量进行校准；所述方法在平常活动期间自动且稳定不中断地进行，根据实际上检测到的克重调节研磨时间，以便在任何使用条件下尽可能地接近于所需克重。在暂时性配置所需克重和研磨时间的初步阶段之后，所述方法连续重复的自校准循环，其中每一自校准循环包括三个连续阶段：用于自动地利用渐进式重量检测检查分配的第一阶段、用于自动地处理所检测数据以判定正确研磨时间的第二阶段以及用于自动设定的随后第三阶段。

Description

自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备

技术领域

本发明涉及自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备。确切地说，描述一种用于在集成电子称重装置的电子咖啡豆研磨及分量器中控制克重且自动地设定研磨时间的自动校准方法；此外，适于所述自动校准的研磨及分量器为本发明的目的。

本发明尤其适用于用于制备浓咖啡的专业吧台设备这一工业领域；此外，本发明适于需要周期性地设定研磨时间的用于研磨有机产品的任何电子设备。

背景技术

总体上，常规上称为咖啡机的用于制备浓咖啡的专业机器已被广泛使用，且其实质上具备包括产生热水和蒸汽的煮器的主体，所述热水和蒸汽被调度到一个或多个分配群组，以使得其对应通过含有研磨咖啡的多个滤芯杯(filter holder cup)。

因此，滤芯杯必须在适于研磨咖啡且精确地定量供给咖啡的特定机器(也称为研磨及分量器)中用咖啡粉末初步填充。

确切地说，所述滤芯杯必须根据待分配的剂量以及预期质量来填入确切量的咖啡粉末；一般来说，在专业领域中，预期一份或两份剂量，以便制备一杯或两杯浓咖啡。

在研磨及分量器中，从定位于机器上方的锥形容器落下的咖啡豆被磨碎，以使得微粒状粉末被收集于所述杯内且正确地分配。在专业领域中一般使用常规或自动研磨及分量器，其中前者具备阀类型的拨动开关，从而使用户控制研磨咖啡的量和方式，而后者具备推动按钮和/或传感器，其那个自动地控制咖啡分配直到其达到特定阈值。

所述电子研磨及分量器能够减少由操作者负责的操作，操作者因此仅需要将杯定位地对应于所需剂量且接着选择所述剂量即可。一般来说，与一份或两份剂量相关的咖啡量先前通过编程对应于研磨持续时间的参数而加以配置，研磨持续时间为分配所需重量的研磨产品所必需的发动机工作时间。

本领域技术人员还知道，在专业活动中，准确地设定研磨时间以便获得确切量的实际研磨咖啡重量极其重要，这一量也称为克重；实际上，克重不是恒定的，因为其根据粒度测定和所用咖啡的类型、机器的磨损以及尤其如湿度和温度的环境条件而变化。基本上，研磨时间根据设备的初始编程而配置为固定的，而实际分配剂量根据所述参数而不时地稍微大于或小于所需重量。为了补偿此类变化，需要周期性地对设备编程进行操作，根据逐步逼近的原则而手动地修改所述测试研磨时间，以便获得确切的分配和研磨咖啡重量；这一周期性设定操作也称为剂量校准。

因此，已观察到，现如今，用于进行所述校准的常规和已知系统较不适合于特别频繁地以高质量制备浓咖啡的专业活动；在这些情况下，因此有必要按照确切克重、根据操作者需要的规格并且还考虑到前述变量来研磨咖啡豆。现如今，主要用于专业领域的研磨及分量器的实施方式为尽量接近于所需剂量，即在校准阶段期间，操作者直接设定所配置克重值；或者，一些装置允许操作者对于每一剂量修改研磨时间。

更具体来说，参考用于控制和设定实际分配剂量(即校准所述剂量)的已知和常规解决方案，确切地说，目前已经存在随着周期性控制取样而手动地或半自动地且在研磨同时提供研磨产品称重的系统。

为了确定与所提出的解决方案相关的现有技术，已进行常规验证，查阅到一些在现有技术文献，其中有：

D1：US6783089(Lassota)

D2：US5522556(Knepler等人)

D3：Baratza Forté，操作手册，2013(www.baratza.com)

D4：WO2013015801(Rego等人)

D5：US5462236(Knepler)

D6：ITUB2015A001304(Oddera)

D1、D2和D3(对比文件1/2/3)提出在构造上且以电子方式集成在研磨及分量器中的电子称重系统，其方式为在分配期间，利用测试容器检测产品的重量，以便在已达到预定重量时中断研磨；所述称重装置为具有水平板的称重器具(scale)，容器位于所述水平板，所述容器具有单个应变计(如在D1中)或中央负荷传感器(如在D3中)或侧臂杠杆和对置负荷传感器(描述于D2中)。

D4(对比文件4)描述在专业咖啡研磨及分量器中用于定量供给且显示滤芯杯中经研磨及分配的咖啡的确切量的装置，从杯支撑物测量重量变化；这一装置为电子装置且包含用于显示测量值的远程显示器，且其还包含配备有具有用于用户的数字接口的推动按钮的特定滤芯杯。

D5(对比文件5)提出用于根据研磨时间计算所需剂量的重量的研磨及分量器，其方式为使得操作者借助于与研磨及分量器的逻辑控制单元连接的特定电子校准电路而手动地插入实际研磨剂量重量，以便校正编程。

D6(对比文件6)描述配备有具有负荷传感器的电子称重装置的用于咖啡的电子研磨及分量器，所述具有负荷传感器的电子称重装置直接连接到研磨及分量器的逻辑控制单元，从而允许专业操作者借助于相对于平常活动单独进行的半自动设定方法而实际经研磨及分配的产品量来频繁地再校准克重，所述方法涉及：中断平常的活动，即中断正常分配服务；手动地取样且称重众多样品；根据特定算法计算新的研磨时间；对所述逻辑单元进行自动编程；利用新的研磨时间重新开始平常的活动。

综上可知：

一种咖啡豆研磨及分量器，其包括电子控制以用于按一份或两份剂量在滤芯杯中定量供给经研磨及分配的产品量的手动或机电构件；

一种用于专业使用的电子研磨及分量器，其中在开始时配置所需克重且因此计算对应研磨时间，所述研磨时间固定直到下一次设定；

一种电子研磨及分量器，其中在分配期间测量克重，利用测试容器借助于集成且连接到逻辑单元控件的称重装置直接对咖啡进行称重，以便在已达到先前配置的重量时自动地中断研磨；

一种用于基于配置研磨时间而控制和校准分配剂量的用于咖啡研磨及分量器的系统，其涉及对一剂量或待单独称重的一系列渐进式实际研磨剂量进行取样，以进行编程的手动改变、逐步逼近或在自动地进行计算和设定的插置接口电路中插入所检测的重量。

可见，以上现有技术存在以下缺点：

大多上述解决方案旨在克服专业操作者从研磨及分量器获得实际经研磨及分配的咖啡的确切量(即所需克重)过程中的困难；一般来说，已发现，基于取样和样品分配重量检测来计算对设备编程的校正的常规解决方案缓慢、不现实并且还不精确，因为在获得所需结果之前必须进行各种近似。在实践中已证实，常见外部称重器具涉及众多手动操作，这也可能导致多个错误。此外，已经广泛知道的是，用于制备浓咖啡的研磨及分量器的常规校准解决方案包含单独的额外操作，这减缓了通常的专业测试且使操作者分心。

于分配期间对产品进行称重的解决方案(如在例如D1、D2和D3)中存在本质上与称重装置的公差有关的问题，且这使得此类解决方案较不有效。确切地说，已注意到，为了在分配小产品量时动态且精确地测量重量变化(对于单份剂量通常包含7与7.5克之间)，可感测且特别精确的称重装置是必需的，例如具有应变计的电子负荷传感器；然而，已知此类装置不适合于研磨期间使用，因为研磨及分量器的内部发动机的强大振动会传动到整个机器主体，使得单份称重的值不可靠并且还引起对整个系统的不良校准。此外，在具有直接重量检测的解决方案中(如例如在D3中)，已发现称重装置不用作校准仪器，即不发生对所检测值的处理以便校准操作性参数，但其实际上用作限制开关，即其实质上充当开关，在达到预配置重量时切断发动机的电力供应，以便停止研磨。因此，已发现，此类解决方案不精确、不特别稳定且不适合于剂量由少量几克组成(即在吧台中使用以便借助于滤芯杯制备浓咖啡)的瞬时研磨及分量器；此类解决方案实际上更适合于杂货铺模型，其中称重装置实质上为适合于高克重的外部称重器具，作为不完全集成的配件。

还已发现，适合于控制分配剂量的包含研磨产品的可移除式重容器(即皮重显著大于内含物，且具有不对称形状且突出以便操纵和/或连续移除)的解决方案达不到检测彼此相差百分之几克(其发生原因见例如D4中)的高精度，其中滤芯杯单独地在配备有电子接口的小型岛状物装置上称重；因此，在专业领域中，此类解决方案昂贵、易损坏、不实用且结果不准确。

在半自动解决方案中，在D5中，已添加充当用户接口的与所述逻辑单元交互的复杂电子校准电路。用户进行称重，且根据特定方法手动地插入数据，其在专业领域中不特别容易频繁使用。在D6中，取而代之，操作者必须通过手动地对多个研磨咖啡样品进行取样以便检测确切重量且因此进行校准而暂停通常的分配以便进行半自动校准循环；此类解决方案即使在设定上有效，也会在执行时花费长时间且需要操作者相当大的注意力以便根据所述方法需要的程序进行称重检查。此外，涉及对个别样品进行取样的此类解决方案在已经出于所述设定目的而分配的产品的重复使用上具有显而易见的困难，如果使用高质量的咖啡，则昂贵且易快速腐坏。

尤其从以上考虑因素可知，在专业领域中尚不存在在平常活动期间独立操作的高精度校准方法，以自动地执行检测和设定，从而在专业领域中允许根据实际分配剂量连续地重新校准研磨持续时间参数，以便在任何活动条件下尽可能地较接近于所需克重。此外，尚不存在适合于去除现如今对于所述校准所必需的众多周期性中断，并且还去除操作者的任何干预或分心的方法和设备。

考虑到所有情况，本领域中的公司需要可用于克服至少上述所检测问题的创新性解决方案。

发明内容

本发明提供了一种用于校准从集成有负荷传感器的称重装置的特定研磨及分量器分配的研磨咖啡的单份和双份剂量的自动校准方法；所述方法在平常活动期间自动且连续地进行，不具有中断，根据实际上检测到的克重调节研磨时间，以便在任何使用条件下尽可能地接近于所需克重。

在所需克重和暂时研磨时间初步配置阶段之后，所述方法需要连续重复的自校准循环，其中每一自校准循环包括三个连续阶：用于借助于渐进式重量取样自动地检查分配的第一阶段、用于自动地处理所检测数据以判定正确研磨时间的第二阶段、用于自动设定的随后第三阶段。

发明目的：

第一目的为实现具有自动剂量校准的用于研磨且定量供给咖啡豆的方法和设备，其以容易且低廉的方式允许与单份和双份剂量相关的研磨时间持续遵从实际分配克重，从而对于每一剂量尽可能地接近于确切所需重量。因此，有可能使专业操作者保持重量恒定且因此还能够保证在浓咖啡杯中提供给顾客的浓咖啡的最后质量，抑制由例如咖啡豆的保存状态、机器的保养状态和环境条件等不同变量造成的影响。

第二目的为去除与平常活动分开地进行所述校准所必需的常规周期性服务中断(如实际上在已知常规系统中所发生的)。此外，去除由于所述操作所需要的额外时间和/或取样的成本。

第三目的为去除任何操作者干预，因此减少分心、疲乏或人为错误。

本发明的另一目的为以在可能改变所需研磨产品的确切量的任何条件下保证设备的恒定分配稳定性和检测可靠性的方式使用集成式负荷传感器；所提出的调整或校准系统适用于用于浓咖啡冲泡的吧台装置，因此可以与用于咖啡机的常规滤芯杯组合，以实现现代电子研磨及分量器。

总之，这些优势对于获得能够专业使用的校准方法(也利用适合于实施其的研磨及分量器)具有重要意义；所述方法精确且可靠，其是基于在实际分配每一剂量之后，在发动机停止时检测到的重量，且其还极其简单，因为其自动地进行。总体上，因此设计出使用改善且构造简化的校准系统，其能够很好地利用本发明加以配备；此外，由于现代工业工艺，本发明造价低廉且可以大量制造。

这些和其它优势将包含于根据所包含图式对优选解决方案的以下详细描述中。

附图说明

图1示意性地表示由本发明提供的自动校准方法；必须注意，初始阶段常规上由点线矩形指示，其为已知的且仅在参数配置开始时进行，而重复创新性自校准循环，换句话说，通过研磨及分量器以连续方式相同地且自主地进行自校准循环。

图2、图3和图4正交地表示适合于进行所提议的自动校准方法的电子研磨及分量器的概述和两个侧视截面详图；图3为图2的P1处的放大图，图4为图2的P2处的放大图，在第一实施例中，电子称重装置集成在主体下方作为基底。

图5和图6正交地表示适合于进行所提议的自动校准方法的电子研磨及分量器的概述和侧视截面详图；图6为图5的P3处的放大图，在第二实施例中，电子称重装置对应于与锥形容器的连接而集成在主体上方。

附图标记说明：

(10)自动校准或调整方法，用于在根据重复的自校准循环对研磨时间进行连续控制和自动设定的情况下研磨和定量供给咖啡豆；

(100)用于起动研磨及分量器的初步阶段；

(101)重复的自校准循环，每一循环包含以下连续阶段(102到104)：用于自动地检查实际分配剂量的第一阶段(102)；用于自动地处理所检测数据、判定新的研磨时间的第二阶段(103)；用于自动地校准参数的第三阶段(104)；

(20)具有电子控件的机电类型的用于咖啡豆的电子研磨及分量器，配备有具有负荷传感器的电子称重装置用于自动且连续的克重控制以及研磨时间的自动设定；

(200)研磨及分量器的主体；

(201)含有电子命令装置的仪表板；

(202)逻辑控制单元；

(203)触摸屏类型的屏幕，作为控制面板而工作；

(204)具有负荷传感器的称重装置，包括以下变化：负荷传感器对应于基底或在主体下方集成的(204a)；负荷传感器对应于锥形容器的连接，即在主体上方集成的(204b)；

(205)称重装置结构，包括以下变化：集成在主体下方、作为基底而工作的(205a)，或对应于锥形容器的连接而集成在主体上方的(205b)；

(206)位于负荷传感器上的加载表面，包括以下变化：(206a)设备的底表面；(206b)锥形容器的连接；

(207)负荷传感器的电力变压器；

(208)具有水平加载表面的所谓的单点类型的负荷传感器；

(209)电力供应线和数据传送件；

(210)分配喷口；

(211)用于烘焙咖啡豆的锥形容器；

(212)咖啡豆；

(213)研磨及分量器支撑表面；

(LC)所检测重量值的计算逻辑；

(NTX，NTY)通过每一自校准循环判定的新的研磨时间；

(PDX，PDY)所需克重，即在开始时判定的单份和双份剂量的以克为单位的所需重量；

(PMX，PMY)针对单份和双份剂量的所检测平均重量；

(PK)在开始时已知的咖啡豆的重量；(PM)设备重量，或其部分；(PT)负荷传感器上的总重量；

(PX，PY)在渐进式序列中分配的每一单份(PX1-n)和双份(PY1-n)剂量的分配剂量的以克为单位的重量；

(TX，TY)研磨持续时间，即最初与对于每一剂量所需的克重相关联的研磨时间；

(X，Y)分别为单份和双份的剂量，也称为在渐进式序列中分配的单份(X1-n)和双份(Y1-n)剂量。

具体实施方式

本发明涉及一种连续进行的对经研磨及分配的咖啡的单份(X)和双份(Y)剂量进行自动校准的自动校准方法(10)；所述方法通过适合于这一目的的研磨及分量器(20)而进行，所述研磨及分量器配备有完全集成的称重装置(204a-b，208)。本发明的构想方式为使得在开始时，在研磨及分量器中，配置每一分配的所需克重，即从所述单份剂量(PDX)和所述双份剂量(PDY)获得以克为单位的确切所需重量；一旦配置，这数值作为不变的基准，同时将调节与剂量相关联的研磨时间(TX，TY)，即设定与分配的持续时间相关的参数以便获得所需克重。此类操作也称为时间校准或调整；由于其在通常的测试期间通过所述设备(20)自主地进行，因此其在常规上称为自校准或自动校准或甚至自动调整。

在实践中已证实，在此类配置中，精度为不含剂量的固有误差，所述误差不时地可检测且其通常为约十分之一克；误差主要归因于始终可变的用途、磨损条件或其它上述原因。本发明的主要目的为克服上述错误，连续且自动地调节所述时间(TX，TY)，其方式为尽可能地接近于所需克重(PDX，PDY)，对于每一剂量(X，Y)，实际经研磨及分配的咖啡重量(PX1-n，PY1-n)必须与所配置的研磨时间(TX，TY)成正比。

基本上，创新性自动校准方法(10)用于在已知不含产品的单个设备或其部分的重量(PM)的情况下，借助于负荷传感器(208)上的总重量(PT)以克为单位计算锥形容器(211)或钟形咖啡豆储罐中的咖啡豆(212，PK)的净重变化。在分配每一剂量之后，在发动机停止时，所述负荷传感器(208)感知重量变化，即对应于经研磨及分配的产品的量的重量减轻，且对应于每一检测值的数据(以克为单位)发射到加载在逻辑单元(202)中的程序或软件。在预定数目(n)次称重或实际上渐进式取样之后，所述程序处理获得数据；因此，计算各次称重(PX1-n，PY1-n)的重量差异，将去除那些错误称重(即对于每一剂量(X，Y)的极端值)的最优称重保持为基准。最优称重被计算为所考虑值(换句话说，不具有极端值)的算术平均值，因此基于所获得的结果将新的研磨时间(NTX，NTY)判定为正比例。

结果，研磨持续时间的参数自动地增大或减小，以对于每一剂量获得尽可能地接近于所需重量(PDX，PDY)的值(以克为单位，即所述所需克重)的方式来调适研磨持续时间。本方法有可能使专业操作者始终具有最优设定的研磨及分量器，而不必对于通常的测试进行任何手动或额外操作。

更详细地说，用于自动地或实际上自主地校准咖啡剂量的所述自动校准方法(10)执行研磨持续时间(TX，TY)的控制和设定，以便获得所需克重(PDX，PDY)，所述方法(10)尤其适合于机电咖啡豆研磨及分量器(20)，所述机电咖啡豆研磨及分量器还包含：具有负荷传感器类型(208)的电子称重装置(204a-b)，设备的逻辑控制单元(202)以及加载在所述逻辑单元中的管理程序；其中经研磨及分配的咖啡的每一单份或双份剂量的所需重量值(PDX，PDY)或克重是固定的且由操作者在起动所述研磨及分量器(20)之前的初步阶段(100)中配置，其方式为使得研磨时间(TX，TY)或持续时间暂时与所述值相关联。确切地说，所述自动校准方法(10)在平常的专业活动期间根据彼此相同且通过研磨及分量器(20)自主地连续进行的重复自校准循环(101、102到104)而发生，从而以在任何使用条件下获得所述克重(PDX，PDY)且克服已知问题的方式调节所述研磨时间(TX，TY)。

每一自校准循环(101)包括三个连续阶段(102到104)：

用于自动地检查分配的第一阶段(102)，在发动机停止时作出的每一分配结束时检测重量变化，其方式为记录对应于至少3个单份剂量(PX)和3个双份剂量(PY)的咖啡豆的渐进式重量减轻，即一个接一个地进行检测，直到控制至少3次剂量分配的克重；

第二阶段(103)，用于针对单份剂量和双份剂量，根据适合于判定新的研磨时间(NTX，NTY)的计算逻辑(LC)自动地处理前一阶段中检测到的数据；

用于自动校准的第三阶段(104)，其中设备自主地配置前一阶段的所述新时间(NTX，NTY)。

所述计算逻辑(LC)至少包含以下运算顺序：a)根据大小对那些结果进行排序，b)去除极端值，即每一最重和最轻剂量，c)对于每一剂量计算剩余值之间的算术平均值，d)最后判定新研磨持续时间参数，即将所述新时间(NTX；NTY)计算为正比例，其方式为对于每一次分配获得尽可能地接近于仍固定作为基准的所需重量(PDX，PDY)的克重。

本发明的方法(10)为使得优选地，在两个随之发生的自校准循环(101，102到104)之间无中断发生，即在一循环(101)结束时，另一循环立刻开始(101)。然而，对于特定操作要求和/或统计计算，或为了减小能耗或甚至延长组件的生命周期，在本发明的替代执行中，有可能在两个自校准循环(101)之间存在暂时中断，即在每一完整循环(102到104)的结束时规划一间隔；举例来说，所述间隔可以具有对应于固定分配数目的持续时间或整个间隔在3次分配与100次之间(考虑到单份(X)和双份剂量(Y))。

还已知，在研磨及分量器(20)的日常使用中，有可能在单份(X)与双份剂量(Y)的请求之间具有交替；因此，在实践中证实，如上所述作出的自校准循环(101)(102到104)考虑到至少3个单份分配(X)和3个双份分配(Y)足够有效。在本发明的优选但非排他性实施例(10)中，每一自校准循环(101)根据上文所描述的三个连续阶段(102到104)提供4个单份分配(X1-4)和4个双份分配(Y1-4)，即总共8个分配；因此将以相同方式(102到104)但以修改的研磨时间进行随后的循环(101)，即，研磨时间对于所有随后循环(101，102到104)根据所述新的研磨时间(NTX，NTY)等而不时地校准。

实例

下文报告自动校准方法(10)(本发明的目的)的实际应用实例，其中，在用于起动研磨及分量器(20)的所述初步阶段(100)之后，预期一系列连续所述自校准循环(101)，其中的每一个包含4个单份分配(X1-4)和4个双份(Y1-4)，总共8个分配；必须注意，每一循环(101)以自动方式遵循所述三个连续阶段(102到104)，即其通过研磨及分量器(20)在通常的测试期间自主地执行，而无需中断活动。因此，在每一校准循环(101)之后，发生的情况是，对于所有随后的循环以相同方式修改研磨时间(TX，TY)，即以自动校准的持续时间参数执行随后的循环(101)，其方式为使得实际检测克重(PX，PY)尽可能地接近于所需克重(PDX，PDY)。

初步阶段(100)

PK＝1500g。

PM＝10000g。

PT＝PK+PM＝1500g+10000g＝11500g

PDX＝7g

TX＝2sec

PDY＝14g

TY＝4sec

自校准循环(101)

第一阶段(102)：在8个分配(PT1-8)中的每一个结束时自动检测总重量变化；更详细地说，在每一单份(X1-4)和双份(Y1-4)分配之后计算总重量减轻，以便根据暂时指派的研磨时间(TX，TY)获得每一实际经研磨及分配的剂量的实际重量(PX1-4，PY1-4)。因此预期以下序列：

分配1＝第1号单份剂量(X1)的检测

a)根据所指派研磨时间(TX)进行分配；

b)PT1＝11493.5g＝负荷传感器检测到的第一总重量；

c)PX1＝PT-PT1＝11500g-11493.5g＝6.5g＝剂量X1的实际重量。

分配2＝第1号双份剂量(Y1)的检测

a)根据所指派研磨时间(TY)进行分配；

b)PT2＝11478.4g＝负荷传感器检测到的第二总重量；

c)PY1＝PT1-PT2＝11493.5g-11478.4g＝15.1g＝剂量Y1的实际重量。

分配3＝第2号双份剂量(Y2)的检测

a)根据所指派研磨时间(TY)进行分配；

b)PT3＝11463.6g＝负荷传感器检测到的第三总重量；

c)PY2＝PT2-PT3＝11478.4g-11463.6g＝14.8g＝剂量Y2的实际重量。

分配4＝第2号单份剂量(X2)的检测

a)根据所指派研磨时间(TX)进行分配；

b)PT4＝11457.4g＝负荷传感器检测到的第四总重量；

c)PX2＝PT3-PT4＝11463.6g-11457.4g＝6.2g＝剂量X2的实际重量。

分配5＝第3号单份剂量(X3)的检测

a)根据所指派研磨时间(TX)进行分配；

b)PT5＝11451.1g＝负荷传感器检测到的第五总重量；

c)PX3＝PT4-PT5＝11457.4g-11451.1g＝6.3g＝剂量X3的实际重量。

分配6＝第4号单份剂量(X4)的检测

a)根据所指派研磨时间(TX)进行分配；

b)PT6＝11444.7g＝负荷传感器检测到的第六总重量；

c)PX4＝PT5-PT6＝11451.1g-11444.7g＝6.4g＝剂量X4的实际重量。

分配7＝第3号单份剂量(Y3)的检测

a)根据所指派研磨时间(TY)进行分配；

b)PT7＝11429.4g＝负荷传感器检测到的第七总重量；

c)PY3＝PT6-PT7＝11444.7g-11429.4g＝15.3g＝剂量Y3的实际重量。

分配8＝第4号双份剂量(Y4)的检测

a)根据所指派研磨时间(TY)进行分配；

b)PT8＝11414.5g＝负荷传感器检测到的第八总重量；

c)PY4＝PT7-PT8＝11429.4g-11414.5g＝14.9g＝剂量Y4的实际重量。

第二阶段(103)：根据所述计算逻辑(LC)自动处理在前一阶段(102)中获得的结果(PX1-4PY1-4)。

对于单份剂量(X)，执行以下计算：

a)X2＝6.2；X3＝6.3；X4＝6.4；X1＝6.5＝有序值；

b)X3＝6.3；X4＝6.4＝极端去除值；

c)(X3+X4)/2＝6.35g＝平均重量；

d)新TX＝TX/所检测平均重量*PDX＝2sec/6.35g*7g＝2.20sec。

对于双份剂量(Y)，执行以下计算：

a)Y2＝14.8；Y4＝14.9；Y1＝15.1；Y3＝15.3＝有序值；

b)Y4＝14.9；Y1＝15.1＝极端去除值；

c)(Y4+Y1)/2＝15.00g＝平均重量；

d)新TY＝TY/所检测平均重量*PDY＝4sec/15.00g*14g＝3.73sec。

第三阶段(104)：自动设定与研磨持续时间相关的参数，作为自校准。

根据前一阶段(103)判定的内容自主地调节与单份(TX)和双份(TY)剂量相关的时间以便获得所需重量(PDX，PDY)作为暂时配置。

TX＝2,20sec先前针对单份剂量(X)配置的时间已增大0.20sec。

TY＝3,73sec。先前针对双份剂量(Y)配置的时间已增大0.27sec。

为了准确且容易地进行上述自动校准方法(10)，构想集成电子称重装置(204a-b)与至少一个负荷传感器(208)的研磨及分量器(20)；所述负荷传感器确切地说集成在设备(20)的主体(200，205a-b，206a-b)中，其方式为自主且准确地检测在每一分配结束时且在发动机停止时的确切重量减轻，其还对应于实际经研磨及分配的咖啡剂量。为此目的，所述负荷传感器(208)由检查研磨及分量器(20)的逻辑单元(202)直接控制，所述逻辑单元包括设备管理程序以及在通常的测试期间自主地执行所述自校准循环(101)与所述阶段(102到104)所必需的指令。

更具体来说，所述研磨及分量器(20)包含主体(200)，所述主体包括常规研磨和分配构件，以及向前突出的分配喷口(210)，且其中确切地说，在其上方存在含有主要电子命令装置的仪表板(201)，其中有逻辑控制单元(202)和屏幕(203)，所述屏幕优选地为触摸屏类型的控制面板。确切地说，预期具有负荷传感器(208)的称重装置(204)从结构(205)以及电子(202，207，209)视角集成到设备(20，200)中；为此目的，主体的一部分基本上作为用于所述装置(204)的容纳结构而工作；其与主体分离，但同时与其(200)互补，包括在负荷传感器(208)上的加载表面(206)，其方式为准确地检测研磨咖啡的每次分配之后的渐进式重量减轻，所述检测随发动机停止而自主地执行。

根据优选实施例，存在两个结构变化(204a-b，205a-b，206a-b)：在第一变化(图2到图4)中，负荷传感器对应于基底(204a)，即在主体(200)下方集成，在第二变化(图5到图6)中，所述负荷传感器对应于与锥形容器(211)的连接(204b)，即在主体(200)上方而集成，其方式为使得在所述负荷传感器(208)上，在第一情况(204a)中，设备部分的总重量位于其(206a)上，或在第二情况(204b)中，仅所述容器(206b，211-2)的重量位于所述负荷传感器上。

原则上，本发明包含能够水平检测表面的高精度称重装置(204a-b)，以及为点加载类型且常规上称为单点负荷传感器的负荷传感器(208)，适合于准确地检测0与20克之间的重量，从而测量精确到百分之一克的变化；在分配结束时，即在发动机停止时，至少以百分之几克为单位的实际称重值可立即从逻辑控制单元(202)的负荷传感器(208)获得，以便确保最大检测稳定性和可靠性。所述负荷传感器(208)由电力变压器(207)供电，所述电力变压器如同负荷传感器自身一样由所述逻辑单元(202)直接控制。作为实例，如德国西门子公司以Siwarex R负荷传感器(SP系列)之名出售的负荷传感器的负荷传感器在对于低于0.1kg重量的个人化配置和对百分之一克的检测中适合于本发明。

在本发明中，出于制造和描述简化目的而描述了具有负荷传感器(208)的装置称重(204到209)，其包括单个负荷传感器；然而，还可以使用多个负荷传感器，在本发明(10，20)的特定制造和/或适用配置的情况下，能够提高检测质量；作为实例，相同且通过同一变压器(207)供电的负荷传感器耦合件(208)有时是合适的。

最后，在实践中已证实，所述自动校准方法(10)和电子研磨及分量器(20)能够显著简化工作过程，减少身体和心理疲乏，且提供不断校准的设备以便保证较高质量服务且准确地获得实际经研磨及分配的咖啡的确切所需克重，而不用管所涉及的众多变量。

Claims (7)

1.一种单份和双份剂量的经研磨及分配的咖啡的自动校准方法，其用于称重检查和设定研磨时间，以获得所需克重；所述自动校准方法用于机电控制类型的咖啡豆研磨及分量器，所述咖啡豆研磨及分量器由配备有管理程序的逻辑控制单元管理并且还包括负荷传感器类型的电子称重装置；在所述自动校准方法中，每一单份或双份剂量的经研磨及分配的咖啡的所需重量值是由操作者在起动所述设备的初步阶段中设定，以作为基准，以此方式使得等效研磨时间与所述剂量相关联；所述自动校准方法的特征在于，在通常的咖啡分配期间进行连续自校准循环即通过所述研磨及分量器一个接一个地作为循环系列相同地且自主地进行所述连续自校准循环，其中这些循环在平常的活动期间自动地进行；所述自校准循环适于在每一完整循环中控制咖啡的实际分配量且不时地修改研磨持续时间，以此方式使得在任何使用条件下均能够逐步逼近而更接近所需克重；在所述用于研磨及分量器的自动校准方法中，具有负荷传感器的称重装置集成在主体中，以便在每次分配结束且发动机停止时自主地检测对应咖啡的实际研磨及分配量减轻的重量，即在无需操作者干预的情况下执行，所述负荷传感器还安装用于自动地执行所述自校准循环的必需指令的所述逻辑控制单元，所述负荷传感器与逻辑控制单元直接连接接受逻辑控制单元的控制；且其中每一自校准循环包含以下三个连续阶段(a)、(b)和(c)：

(a)检测实际分配剂量的第一自动检查阶段，其中在每次分配结束且发动机停止时，所述荷重装置至少对于3个单份剂量和3个双份剂量检测所述负荷传感器上的渐进式重量变化，即一个接一个地进行检测，直到对于每一剂量称重并记录至少3次的分配；

(b)用于自动地处理前一阶段中所检测的数据的第二阶段，其中判定了新的研磨时间；

(c)用于自动校准的第三阶段，其中在所述逻辑控制单元中根据前一阶段中的新的研磨时间自主地重新配置所述研磨持续时间参数。

2.根据权利要求1所述的自动校准方法，其特征在于，在所述第二阶段(b)中，对在所述第一阶段(a)中检测到的所述数值的自动处理是根据至少包括以下运算的计算逻辑(1)-(4)而发生：

(1)对于每一剂量，根据大小对所述所检测的重量值进行排序；

(2)对于每一剂量，去除最重和最轻的极端值；

(3)对于每一剂量，计算平均重量，即计算剩余数值之间的算术平均数；

(4)将新的研磨时间计算为正比例，即根据实际分配的所述平均重量判定所述新的研磨持续时间参数，以此方式使得分配的克重尽可能近似于所需克重，所述所需克重的基准不变。

3.根据权利要求1或2所述的自动校准方法，其特征在于，在所述第一阶段(a)中，所述荷重装置对于4个单份剂量和4个双份剂量检测所述负荷传感器上的渐进式重量变化。

4.根据权利要求1或2所述的自动校准方法，其特征在于，在所述第一阶段(a)中，由所述荷重装置替代检测以下项目：

所述研磨及分量器的重量变化，即集成在所述主体下方作为内部基底的所述负荷传感器上的整个设备部分的重量变化；

含有咖啡豆的锥形容器的重量变化，其中所述负荷传感器对应连接并集成在所述主体上方。

5.一种自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及分量器，其适于连续且自动地控制实际分配的克重并且还适于自主地据此重新配置研磨持续时间参数；所述研磨及分量器为电子控制的机电设备，由具有管理程序的逻辑控制单元管理并且还包括负荷传感器类型的电子称重装置；所述研磨及分量器适于进行校准方法，在所述校准方法中，每一单份或双份剂量的所需重量值是由操作者在起动所述研磨及分量器时的初步阶段中配置为固定的，以作为基准，以此方式使得研磨时间(与所述所需剂量相关联；所述研磨及分量器的特征在于，其在结构上以电子方式集成所述称重装置，即主体的部分作为所述装置的容纳结构，且所述负荷传感器还由包含负荷传感器电力变压器以及相关电力供应线和数据传送件的所述逻辑控制单元直接连接且控制；所述称重装置具有在所述负荷传感器上的加载表面，以便在每次的通常分配之后检测对应于经研磨及分配的咖啡的实际量的渐进式重量减轻；所述逻辑单元出于自校准目的而控制整个设备，且装载有含有用于稳定且自动地进行一系列重复自校准循环的指令的管理程序，根据所述检测不时地调适所述研磨时间以便获得所述所需克重。

6.根据权利要求5所述的研磨及分量器，其特征在于，称重装置的所述负荷传感器替代地包含且集成于以下(1)或(2)：

(1)所述主体下方的基底处以作为内部基底，以此方式使得整个设备部分位于所述负荷传感器上；

(2)与对应于在所述主体上方的锥形容器连接(，以此方式使得仅所述锥形容器(位于所述负荷传感器上。

7.根据权利要求5或6所述的研磨及分量器，其特征在于，在所述逻辑单元中，所述管理程序根据以下三个连续阶段执行每一所述自校准循环：

用于自动地检查分配剂量的第一阶段，其中所述称重装置在分配结束时，即在发动机停止时，检测有效重量；

用于自动地处理所检测数据以判定正确研磨时间的第二阶段；

用于进行自动校准的第三阶段，其中在所述逻辑单元中根据前一阶段的处理重新配置对应于所述研磨时间的参数。