CN113194794A - 用于制备热饮的机器和过程 - Google Patents

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Abstract

用于制备热饮的过程和机器，其从在大气压下的水的罐开始，使得能够借助至少一个控制单元对注入和提取参数进行微调，以及对其进行自动管理或手动管理，借助具有按钮功能的旋转编码器进行选择，该机器配备有借助脉宽调制电路控制的单个旋转泵并配置有无线通信装置。该机器适用于制造用于制备热饮的机器的工业部门。

Description

用于制备热饮的机器和过程
技术领域
本发明属于致力于用于制备热饮的机器的制造的领域。
背景技术
在现有技术中存在适应或改进了热饮的生产的许多发明和过程，它们中的许多是已知的，例如那些致力于在单个机器中制备各种饮料的发明和过程，特别地，如具有自动分配机器的情况，因此其需要例如取决于是制备速溶冻干饮料还是茶来调节压力和温度；最近的创新包括在控制单元下的逻辑实现和存储介质；微处理器的结合已经出现在机器例如优先权日期为1982年5月4日、在西班牙公布为第8403175号的申请人IllycafféS.P.A.的机器中，其已经设想了通过从多个传感器获取数据来控制提取参数以及存储这些数据的可能性。这种类型的另一示例可以在申请人Crane Merchandising Systems,Inc的专利WO2011/143483中找到，该专利包括具有可移动压力机和控制器的咖啡制作机器，该控制器将研磨机调节为不同的粒度并且具有用于选择饮料类型的使用者接口；它没有详细说明如何产生适当的压力调节，或者机器的元件如何有助于产生改进已知的制作热饮的技术的技术效果。其他文献例如申请人Rheavendors Services S.P.A.的公开号为2502478的欧洲专利描述了一种用于制备饮料的过程，该过程涉及借助在控制单元中实现的控制逻辑来调节和管理提取参数以制作饮料，流速由于两个或更多个串联连接的泵的作用进行调节，并且借助两个独立控制的活塞来调节制备室的容积。出于成本的原因，这种技术解决方案在其实现方式中被证明是复杂的，并且其明显不同于此处提出的技术解决方案。
通过使用由控制单元控制的可调节的比例电磁阀来完成用于实现制备参数的适当选择特别是流速的调节的其他解决方案，该元件的作用可以在申请人Gruppo CimbaliS.P.A.的专利EP 2314183中找到。该专利还描述了例如过滤器的其他部件的分布或传感器的位置。
至于其余的，没有已知其他过程或机器，如在所提出的发明中描述的那样。
本发明的目的
为用于制备热饮的机器配备过程和机器，所述过程和机器使得能够对关于饮品的注入处理和提取处理的控制的目前已知的现有技术进行改进，使得能够对压力、温度和时间的参数进行微调；同时使得控制单元能够处理这些数据、存储这些数据以及根据意愿检索这些数据，从而提高这些机器的能力和使用者体验；所得到的机器能够通过引入由于其实用性和低成本而用于实际实现是可行的技术变化来产生这些结果，从而提供了影响饮料的制备和机器的稳健性和可靠性的技术改进。
本发明的描述
与目前现有的机器相比，本发明提供了改进热饮的制备的技术解决方案，使得所提出的机器及其过程涉及参数的管理，所述参数调节植物来源的原料的注入和提取以获得对应的热饮。用于制作热饮的机器包括水罐，该水罐是打开的，并且因此处于大气压下，从而便于泵的工作，因为其条件是恒定且已知的；该罐从主管接收水，并且具有如下装置：借助位于至少一个控制单元中的电容式液位传感器和软件警报来确保水的足够存储液位，以确保罐永远不会下降到可能允许空气进入泵的最小预先设定的液位以下；在需要的情况下，该罐可以进行手动填充。存在位于罐与煮器之间的流量计和单个DC旋转泵，单个DC旋转泵的速度借助脉宽调制电路来调节；在泵的下游存在止回阀和具有加热元件的煮器，该煮器将水输送至进行饮料的提取的分配组件。该组件可以借助机械致动器或机电致动器来操作，所述致动器的开口将制备好的饮料带到其容器中。一方面，控制单元包括用于通过使用具有按钮功能的增量旋转编码器进行使用者所需的调节的装置，以及用于表示选项和结果两者的设置有选择键盘的图形接口；另一方面，控制单元借助控制逻辑收集和说明由用于控制罐的液位的系统、流量计、压力传感器和煮器的温度传感器提供的信号；控制单元具有至少一个存储器和用于设置事件的时间基准的时钟，以及通信的装置，通信的装置优选地是无线的，例如WiFi或蓝牙。
用于由所提出的机器执行的制备热饮的过程包括用于通过使用具有按钮功能的旋转编码器输入使用者的偏好的装置，沿顺时针方向和逆时针方向两者的旋转编码器的致动使得能够选择应当被称为配方的模式，并且使用按钮来访问第二个性化调节模式，如此选择的选项显示在使用常规的键盘来补充和扩大所描述的编码器的选择的图形接口上；在选择配方模式时，可以在不同的标准化选项当中进行选择，这是由于控制单元具有用于这些数据的至少一个存储器和用于说明由流速传感器和压力传感器以及对应的温度传感器收集的特征参数的装置，流速传感器和压力传感器位于煮器和加热单元的上游并且因此在接近输入温度的温度下工作，这延长了这些部件的寿命，对应的温度传感器位于煮器中，煮器将用于产生所选择的配方。按钮用于选择饮料并制备饮料，并且具有PID逻辑和脉宽调制电路的至少一个控制单元用于命令单个DC旋转叶片泵，该DC旋转叶片泵将处于大气压下来自包含水的罐的水提供给具有加热元件的煮器，并且从煮器提供给分配组件，并且从分配组件提供给玻璃杯或杯子，其中，压力和流速调节保存在存储器中。在另一方面，该过程使得能够通过至少一个通信端口输入配方。
应当注意的是，当罐的水处于大气压下时，泵的状态将总是相同且已知的，而不像从水主管直接操作时，这可能使其操作更加复杂，因为压力将根据机器的位置而变化，并且甚至可能由水主管在特定时刻的状态决定。
在过程中设想的第二模式下，使用者借助编码器的选择以及借助其按钮的致动对其的确认使得能够选择个性化的调节模式，这使得能够在制备饮料的同时执行对由泵提供的压力和/或流速参数以及注入时间和提取时间的调节；在饮料制备好之后，可以保存这些参数以用于将来饮料的制作。该过程设想将来的分配将对应于保持在存储器中的分配，在分配流速在预先设定的范围(最小值与最大值之间)之外的情况下生成视觉和/或声音警报，确保饮料的正确分配，并且例如在用于制备饮料的成分可能具有不同程度的水分含量或紧密度的情况下，指示使得其不可能利用先前存储的参数来重复分配的饮料的原料的制备中的差异或液压系统中的潜在问题(可能的堵塞)。
附图说明
为了更好地理解本文献中的指定的内容，本文献附有附图，所述附图仅作为示例、表示将有助于说明所提出的机器以及用于在该机器中制备热饮的过程是如何构成的图。
附图说明：
图1示意性地示出了在使用者选择配方模式的情况下用于制备热饮的过程。
图2示出了在选择个性化调节模式的情况下的过程。
图3示出了作为本发明的主题的用于制备热饮的机器的框图，其示出了：元件12表示自来水供应阀；1表示打开的水罐；2是DC旋转叶片泵；3是压力传感器；4是止回阀；5是流速传感器；6是具有加热元件的煮器；13是罐液位的电容式传感器；7是分配组件，以及8是使得水能够进入饮料配料的其致动器(其可以是机械的或机电的)。元件15表示用于制备热饮的机器的控制单元；10是增量旋转编码器；14是通信的装置；9是具有输入按钮11的显示接口。
具体实施方式
应当给出优选的实施方式作为示例，但是本发明不限于此：
可以在图3中看到根据该过程的机器；该机器包括用于容纳水的罐1，该罐是打开的并且因此处于大气压力下，如前所述，这使得罐能够保持恒定且已知的输入压力；罐来自主管的填充是借助供应阀12进行的，并且罐也可以通过手填充，因为它是打开的；罐包括用于确保用于其运行的足够水位的装置，所述装置包括电容式水位传感器13。该机器包括其速度借助脉宽调制电路来调节的单个DC旋转泵2；在DC旋转泵的下游安装有止回阀4、具有加热元件和温度传感器的煮器6，用于饮料的水从该煮器被引导至分配组件7，在分配组件7处产生饮料的提取；在该优选实施方式中，组件借助机电致动器8进行操作，机电致动器8的开口将已经制备好的饮料输送到其容器中。
为了检测制备饮料所需的参数，该机器包括以下传感器：至少一个针对流速的传感器和一个针对压力的传感器，它们位于煮器和加热单元的上游，因此在进水口温度下工作，这延长了这些部件的使用寿命。为了说明传感器的信号，以及根据正在制备的饮料来调节机器的参数，机器包括至少一个具有控制逻辑的控制单元15、至少一个用于存储数据的存储器、以及用于针对事件建立时间基础的时钟和通信的装置14，通信的装置14优选地为无线的，例如WiFi或蓝牙。如前所述，为了让使用者选择配方或个性化调节模式，机器包括具有按钮功能的增量旋转编码器10和具有键盘11的图形显示接口9。机器包括在以下情况下借助视觉和/或声音警报提醒使用者涉及设备的安全和正常工作的情况的装置：水罐具有比建立的最低水位低的水位达指定时间段的情况，或者由于缺乏来自主管的填充而需要手动填充的情况；视觉警报和阻塞以防止可能的溢出，从而限制单一饮料中可以分配的最大体积。这些装置实施在至少一个控制单元中，至少一个控制单元收集传感器的信号和在其中执行的控制算法，如所提到的通过机器的图形显示接口显示。
参照图2，该过程通过选择用于生产饮料的模式开始。在称为配方模式的模式与第二个性化调节模式之间进行选择；该初始选择通过作用于具有按钮功能的旋转编码器来进行，该按钮功能将用于确认所需选项，在这种情况下，所需选项将被称为个性化调节模式；所选择的模式显示在图形接口上；同样，借助旋转编码器，可以预先选择用于饮料的预注入阶段的初始参数，特别地根据机器使用者的喜好给它们取值；在借助编码器的按钮确认这些之后，机器不会开始制备饮料，直到使用者操作分配组件的致动器。一旦这样做了，使用者能够在饮料制备处理期间借助编码器的旋转功能改变提取压力和/或流速的参数，并且这些参数将显示在图形接口上。
由于如所述描述的其控制单元和机器的传感器，泵由脉宽调制进行控制和/或调节，以确保读取的值与使用者先前输入的值一致。该过程设想在分配组件被作用的情况下或者在超过最大制备时间的情况下停止泵，后一种情况保护机器免受可能的事故和/或由于溢出造成的损坏。最后，图形接口将指示配方的结束，提供借助旋转编码器将饮料制备中使用的参数存储在机器的存储器中的选项，并且通过随后借助按钮的确认，可以在选择该选项的情况下选择它们的存储槽，以便借助配方模式在稍后的饮料中再现这些调节，并且循环将结束。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于制备热饮的机器，对于所述机器能够测量并调节注入阶段和提取阶段所需的压力、时间和温度的参数，其特征在于，所述机器具有借助脉宽调制电路而调节的单个DC电动旋转泵(2)，对于所述泵从罐(1)提供大气压下的水供应，所述罐(1)的上部是打开的，并且所述罐(1)具有借助电容式水位传感器(13)以及通过连接至供应主管的电动阀的辅助操作来确保其水位的装置；并且其中，所述机器具有至少一个位于所述罐与具有加热元件的煮器(6)之间的流量计(5)、在所述泵的下游的压力传感器(3)、止回阀(4)和具有致动器(8)的分配组件(7)，其中，所述机器具有控制单元(15)，所述控制单元(15)具有如下的装置：所述装置用于输入被制备的饮料的类型、以及用于允许用于制备饮料的参数的变化并且将这些参数记录在至少一个存储器中以备将来使用，这些选择的装置由具有按钮功能的旋转编码器(10)和具有常规键盘(11)的图形显示接口(9)来实现；所述机器包括通信的装置(14)例如USB端口和/或无线装置例如WiFi或蓝牙。
2.根据权利要求1所述的用于制备热饮的机器，其特征还在于，所述控制单元(15)被配置成允许：两种使用模式，第一个性化调节模式使得能够在制作热饮的处理期间根据使用者的意愿调节植物来源的原料的注入和/或提取的参数，以及第二配方模式使得将来的分配能够对应于所述个性化调节的分配，所述机器包括：
至少一个存储器，其用于存储并随后使用这些参数；
旋转编码器(10)，其具有按钮功能；
数据显示接口(9)，其具有键盘(11)；
单个DC电动旋转泵(2)，其速度借助脉宽调制电路调节；
流速传感器(5)和压力传感器(3)，其位于所述煮器的上游；
罐的液位的电容传感器(7)；
视觉和/或声音警报装置，其用于指示何时超出分配时间，或者在所述配方模式下指示分配流速何时在最小值与最大值之间的预先设定范围之外。

Claims (2)

1.一种用于制备热饮的机器，对于所述机器能够测量并调节注入阶段和提取阶段所需的压力、时间和温度的参数，其特征在于，所述机器具有借助脉宽调制电路而调节的单个DC电动旋转泵(2)，对于所述泵从罐(1)提供大气压下的水供应，所述罐(1)的上部是打开的，并且所述罐(1)具有借助电容式水位传感器(13)以及通过连接至供应主管的电动阀的辅助操作来确保其水位的装置；并且其中，所述机器具有至少一个位于所述罐与具有加热元件的煮器(6)之间的流量计(5)、在所述泵的下游的压力传感器(3)、止回阀(4)和具有致动器(8)的分配组件(7)，其中，所述机器具有控制单元(15)，所述控制单元(15)具有如下的装置：所述装置用于输入被制备的饮料的类型、以及用于允许用于制备饮料的参数的变化并且将这些参数记录在至少一个存储器中以备将来使用，这些选择的装置由具有按钮功能的旋转编码器(10)和具有常规键盘(11)的图形显示接口(9)来实现；所述机器包括通信的装置(14)例如USB端口和/或无线装置例如WiFi或蓝牙。
2.一种用于制备热饮的过程，其特征在于，允许：两种使用模式，第一个性化调节模式使得能够在制作热饮的处理期间根据使用者的意愿调节植物来源的原料的注入和/或提取的参数、以及保存这些参数以供其以后在配方模式下再现；使用与具有键盘(11)的数据显示接口(9)相协调的具有按钮功能的旋转编码器(10)，其使得能够选择模式、在所述配方模式下选择配方以及在所述个性化调节模式下制备饮料期间改变提取参数，将这些数据保存在由控制单元管理的至少一个存储器中；在两种使用模式下，饮料制备循环在分配组件的致动器的操作之后开始，并且提取参数借助单个DC旋转叶片泵(2)改变，所述泵的速度由脉宽调制电路调节；借助在水供应温度下工作的流速传感器(5)检测流速，所述流速传感器(5)位于由具有加热元件的煮器(6)形成的加热区域的上游；借助位于所述煮器的上游的压力传感器(3)测量压力；在分析了由所述流速传感器、所述压力传感器和温度传感器以及用于罐液位的电容传感器提供的信号之后，在所述机器处于所述配方模式的情况下，激活所述泵以再现保存在存储器中的参数，或者在所述机器处于所述个性化调节模式的情况下，激活所述泵以再现由使用者使用所述编码器的旋转功能输入的参数，所述处理在以下情况下停止：在通过手动操作所述分配组件的致动器而进行的所述配方模式下的所述制备循环结束时，以及/或者在两种模式下时间超过存储在存储器中的最大值时，后一种情况生成警告警报；在所述个性化调节模式下，使得所述使用者能够将使用的参数保存在至少一个存储器中以备完成所述制备循环之后的后续使用；所述过程设想所述配方模式下的将来分配将对应于存储在存储器中的分配，在分配流速在最小值与最大值之间的预先设定范围之外的情况下生成视觉和/或声音警报，确保饮料的正确分配并且指示使得不可能利用先前存储的参数来重复分配的饮料的原料的制备中的差异或液压系统中的潜在问题；所述过程包括通信的装置例如USB端口和/或常规无线装置例如WiFi或蓝牙。
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