CN114554914A - 具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机 - Google Patents

Abstract

一种咖啡研磨机(100)，包括：料斗或容纳器，其适于容纳咖啡豆；研磨单元，其用于研磨咖啡豆以获得研磨咖啡；输送管(102)，其用于输送研磨咖啡；不同类型的过滤器支架(1；201；301)；支撑单元(103)，其设置在输送管(102)下方以支撑所述过滤器支架之一；和检测单元(4)，其设置在所述支撑单元(103)下方并配置为检测由所述支撑单元(103)支撑的过滤器支架的类型。

Description

具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机

技术领域

本发明涉及一种具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机。

背景技术

众所周知，使用研磨咖啡的咖啡机提供的餐饮服务也提供咖啡研磨机。咖啡豆比研磨咖啡更能保持其感官特性。因此，餐饮服务提供有咖啡豆供应，必要时通过咖啡研磨机来研磨。

为此，咖啡研磨机包括其中装载咖啡豆的料斗(hopper)、研磨咖啡豆的研磨单元和输送研磨咖啡的输送管。

考虑到研磨咖啡将用于咖啡机中以提取液体咖啡，咖啡研磨机通常包括设置在输送管下方的支撑件以支撑过滤器支架，该过滤器支架适于填充研磨咖啡然后用于咖啡机。

用研磨咖啡填充过滤器支架是一项非常重要的操作，因为过滤器支架要填充正确剂量的研磨咖啡，以确保咖啡机中提取的液体咖啡质量良好。

一般来说，使用不同类型的过滤器支架并填充不同数量的研磨咖啡。因此，操作者很难根据所使用的过滤器支架类型来测量研磨咖啡的正确剂量。

US2013/0001339公开了一种用于研磨咖啡的设备，该设备设置有传感器元件，该传感器元件由带有开关的按钮组成，该开关检测适于容纳研磨咖啡的容器何时正确地布置在研磨排放区域下方的外壳中。这种系统适于检测杯形容器，但不适于过滤器支架。

EP3023041公开了一种咖啡研磨机，其包括存在传感器以检测过滤器支架在过滤器支架的称重平台中的正确定位，以便正确地称量包含在过滤器支架中的研磨咖啡。然而，这样的系统不适于检测和区分不同类型的过滤器支架。

EP2865302公开了一种用于识别意式浓缩咖啡机的过滤器支架的装置，包括设置有热辐射敏感元件的辐射传感器和将辐射聚焦在敏感元件上的光学装置。

DE202014002225公开了一种带有紧固元件的咖啡机，该紧固元件设计用于将过滤器支架机械紧固到机器的支撑件，其中所述紧固元件被设计成检测所使用的过滤器支架的存在和/或类型。

发明内容

本发明的目的是通过公开一种具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机来消除现有技术的缺点，该过滤器支架检测系统能够检测安装在咖啡研磨机中的过滤器支架的类型以正确填充过滤器支架。

本发明的另一个目的是公开一种具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机，该系统可靠、高效且易于安装和使用。

这些目的根据具有独立权利要求1的特征的本发明来实现。

本发明的有利实施例从从属权利要求中显现。

根据本发明的具有过滤器支架检测系统的咖啡研磨机在独立权利要求1中限定。

与现有技术的机器相比，根据本发明的咖啡研磨机具有几个优点。事实上，通过电感或磁传感器，过滤器支架的出液口(beaks)可以在水平面上沿给定方向定向，即围绕过滤器支架的杯的轴线。

在基于光学传感器的现有技术的解决方案中，如果过滤器支架的两个出液口与光学传感器的检测轴对齐，则一个出液口将覆盖另一个出液口，从而发送一个不正确的信息到检测系统的电子设备。如果插入过滤器支架时手柄未相对于咖啡研磨机的前壁处于垂直位置，也会出现同样的错误。

此外，使用电感或磁传感器允许使用传统的过滤器支架，而无需通过在过滤器支架中添加可选元件(例如适于由安装在咖啡研磨机中的检测系统的电子设备识别的突起或电磁装置)来修改过滤器支架。

附图说明

本发明的其它特征将从以下详细描述中变得更清楚，其仅指说明性而非限制性的实施例，如附图所示，其中：

图1是根据本发明的咖啡研磨机的示意立体图；

图2是第一种过滤器支架的立体图；

图3是图2的过滤器支架的侧视图；

图4和图5分别是第二种和第三种过滤器支架的立体图；

图6是容纳过滤器支架的支撑和检测组件的盒的立体图；

图7是沿图6的截面VII-VII截取的截面图；

图8是过滤器支架的检测组件的传感器的俯视图；和

图9是显示根据本发明的咖啡研磨机的操作的框图。

具体实施方式

参考附图，公开了根据本发明的咖啡研磨机，其总体上用附图标记100表示。

参考图1，咖啡研磨机100具有框架101，框架101设有适于容纳咖啡豆的料斗或容纳器，以及用于研磨咖啡豆以获得研磨咖啡的研磨单元。

研磨单元连接到输送管102以输送研磨咖啡，

支撑单元103设置在输送管102下方以支撑图2所示的过滤器支架1，并且检测单元4设置在所述支撑单元103下方以检测由支撑单元103支撑的过滤器支架的类型。

该咖啡研磨机包括具有显示器106的控制面板105和可由用户手动操作的旋钮107或按钮。

参考图2，过滤器支架1包括适于容纳一剂量或两剂量研磨咖啡的容器10和从容器径向突出以便由操作者握持的手柄11。

容器10的形状像一个杯子，其在顶部开口以便接收研磨咖啡。该容器设有适于与咖啡机的紧固装置接合的紧固装置M，从而将过滤器支架1紧紧地固定在咖啡机的输送单元下方。

紧固装置M可以是从容器10径向向外突出的两个横向元件14。在这种情况下，过滤器支架1通过卡口连接系统与咖啡机连接。

过滤器支架1可以包括与容器10的内部连接并在较低位置从容器突出以提取液体咖啡的输送注液口(delivery nozzle)12。输送注液口12可以具有一个出液口13或两个出液口从而将液体咖啡输送到一个或两个杯子中。

参考图3，容器10的高度A根据过滤器支架的类型而变化。

从容器底部到出液口下端的输送注液口12的高度B因过滤器支架的类型而变化。

过滤器支架的容器10具有轴线Y1，出液口13具有轴线Y2。容器的轴线Y1与出液口的轴线Y2间隔距离D。

图2显示了第一种类型的过滤器支架1，该过滤器支架1设置有仅带有一个出液口13的输送注液口12。在这种情况下，容器10装满一剂量研磨咖啡。

图3显示了第二种类型的过滤器支架201，该过滤器支架201设置有带有两个出液口13a、13b的输送注液口12。在这种情况下，容器10装满两剂量研磨咖啡。

图4显示了第三种类型的过滤器支架301，没有输送注液口12，并且没有底部以便让咖啡流出。这种被称为“无底或裸露”的过滤器支架没有出液口，仅由过滤器组成。它用作传统的过滤器支架，实际上使用与传统过滤器支架相同的咖啡剂量。在过滤器支架301中，如果研磨咖啡被均匀地分布和压榨，并且如果提取完美，则在过滤器的中心形成一列液体咖啡。因此，过滤器支架301仅供专业调酒师使用。过滤器支架301的优点是它始终非常干净，没有沉积物。此外，如果提取成功，则保证了提取过程的正确执行。

回到图1，支撑单元13和检测单元5安装在盒2中，盒2凹陷在咖啡研磨机的框架的前壁104中。

参考图6，盒2为平行六面体且顶部开口。盒2包括底壁20、两个侧壁21、22、后壁23和上壁24，相对于水平面而倾斜设置。

上壁24具有用于咖啡研磨机的输送管102插入的孔25。

支撑单元103包括上叉体3和下叉体30。每个叉体3、30的形状像一个“U”形，它是正面敞开的，并设置在水平面上。

鉴于上述情况，过滤器支架的壁被夹在两个叉体30、3之间。事实上，必须考虑紧固装置M根据过滤器支架的品牌而具有不同的位置和不同的形状，因此它们优选地不用于支撑咖啡研磨机中的过滤器支架100。过滤器支架的容器10的底部靠在下叉体30上，使得输送注液口12和出液口13在下叉体下方的较低位置突出。

上叉体3与盒2是一体的，不会从盒的正面突出。

下叉体30与盒2活动连接，以便通过调节装置31调节高度，从而根据过滤器支架的容器10的高度A来调节上叉体与下叉体之间的距离。

为此目的，下叉体30具有板状凸缘32，该凸缘32在较低位置从下叉体突出。

调节装置31包括螺栓33。螺栓33穿过下叉体的凸缘32的孔并穿过设置在盒的下壁23中的槽26，并拧入设置在盒的后壁的背板6中。这样，凸缘32固定在盒的后壁23上。通过使螺栓33在盒后壁的槽26中滑动来调节下叉体30的高度。

检测单元4包括其中设置有传感器5的搁板40。

搁板4与盒2活动连接，从而通过调节装置41来调节高度，从而根据过滤器支架的输送注液口12的高度A来调节搁板40与下叉体30之间的距离。

为此目的，搁板40具有板状的下凸缘42，其在较低位置从搁板突出。

搁板的调节装置41包括螺栓43。螺栓43穿过搁板的下凸缘42的槽46并拧入下叉体的凸缘32的孔中。鉴于上述情况，搁板的下凸缘42固定到下叉体的凸缘32，下叉体的凸缘32固定到盒的后壁23。这样，搁板40从盒的后壁23正交地突出。通过使螺栓43在搁板的下凸缘42的槽46中滑动来调节搁板40的高度。

搁板40具有板状的上凸缘45，其设置在下叉体的凸缘32上，与盒的后壁平行，从而保持搁板40处于完全水平的位置。

盒2与上叉体3一体制成，使用塑料材料。

下叉体30与凸缘32一体制成，使用塑料材料或金属，例如钢。

搁板40由两件制成：与下凸缘42一体的第一件，以及与上凸缘45一体的第二件。事实上，传感器5将被封闭在两件搁板之间。

如图8所示，搁板40是内部中空的并且具有其中设置板状传感器5的外壳。传感器5搁置在设置在搁板40外壳内的橡胶垫7上。垫7具有双重功能：它充当传感器5与搁板40之间的密封件，以防止水的渗入和冷凝，并且还可以补偿传感器安装在搁板的隔间内的任何间隙从而增加传感器的稳定性。垫7保护传感器5免受可能改变或损坏其操作的压力或变形。

参考图8，传感器5是电感传感器。

传感器5包括印刷电路板PCB 50。

多个线圈L1-L10安装在PCB 50上，产生各自的电感。线圈L1-L10沿具有中心O和半径R的圆周51而设置。线圈L1-L10等角度间隔开。为了说明的目的，提供十个线圈并以36°的角度间隔开。

设置线圈的圆周51的半径R基本上等于过滤器支架的容器的轴线Y1与过滤器支架的出液口的轴线Y2之间的距离D。

电容C1-C10设置在每个线圈附近，从而产生谐振LC电路。

至少一个集成电路U1、U2、U3安装在PCB 50上。为了说明的目的，三个集成电路U1、U2、U3连接到谐振LC电路。集成电路U1、U2、U3是电感数字转换器LDC，位于传感器5的中心区域。

连接器J1设置在传感器的外围区域中，用于连接到电源。

当过滤器支架1设置在支撑单元103中时，过滤器支架的出液口13在下叉体30下方的较低位置朝向搁板40突出。

必须注意的是，支撑单元103和检测单元4的布置方式使得过滤器支架的容器10的轴线Y1穿过设置有线圈的圆周51的中心O，并且过滤器支架的出液口13的轴线Y2基本上对应于传感器的线圈L1-L10而设置。

当过滤器支架的出液口13设置在传感器5的线圈上方或附近时，由于出液口13是由金属制成的，因此出液口会影响这种线圈的谐振，从而产生很小的修改谐振频率的电感电流。

传感器的集成电路U1、U2、U3读取每个线圈的谐振频率并创建所有线圈的映射。

集成电路U1、U2、U3检测传感器线圈之间的电感电流变化。如果其中一个线圈或两个近端线圈的电感电流变化与其余线圈相关，则意味着插入了具有一个出液口的过滤器支架1，如图2所示。

如果集成电路U1、U2、U3在两个线圈中检测到与其它线圈相比不同的电感电流，则意味着插入了具有两个出液口的滤波器支架201，如图4所示。

如果集成电路U1、U2、U3在所有线圈中检测到相同的电感电流，或最小电感电流变化(低于最小阈值)，则意味着插入了没有出液口的滤波器支架301，如图5所示。

线圈沿圆周设置，因为过滤器支架的出液口并不总是相对于手柄设置在相同的位置。事实上，所述出液口被拧到过滤器支架主体的其余部分，并且它们的角位置可以根据各种因素(磨损、紧固扭矩等)而变化。

显然，传感器5可以是磁传感器，其工作方式与电感传感器相同。在这种情况下，线圈L1-L10由对过滤器支架的出液口附近产生的磁场变化敏感的元件代替。这种对磁场变化敏感的元件可以是簧片(reed)开关等。

参考图1，传感器5被设置在下叉体30与上叉体3之间的开关W激活，该开关W检测过滤器支架1在过滤器支架3中的插入。为此目的，盒的后壁23设有孔28(图2)，开关W通过该孔28而插入。

参考图9，传感器5连接到咖啡研磨机的控制单元8，使得控制单元8接收关于插入到支撑单元103中的过滤器支架的类型的信息。

控制单元8连接到控制面板105、研磨单元80和计量器81，该计量器81适于根据所使用的过滤器支架的类型来输送正确剂量的咖啡。

研磨单元80和计量器81是已知类型，因此省略详细描述。

在手动模式下，显示器106通知用户插入支撑单元103中的过滤器类型，使得用户可以根据显示屏上显示的过滤器支架类型而使用旋钮107手动设置要输送的正确剂量的研磨咖啡。

在自动模式下，研磨单元80和计量器由控制单元8直接控制，从而根据传感器5检测到的过滤器支架类型来输送正确剂量的研磨咖啡。

Claims (9)

1.咖啡研磨机(100)，包括：

-料斗或容纳器，其适于盛装咖啡豆；

-研磨单元，其用于研磨咖啡豆以获得研磨咖啡，

-输送管(102)，其用于输送研磨咖啡，

-不同类型的过滤器支架，其适于咖啡机，用于提取液体咖啡；每个过滤器支架设有容器(10)，该容器(10)适于容纳由所述输送管输送的一剂量或两剂量研磨咖啡；其中，第一种类型的过滤器支架(1)具有带有一个出液口(13)的输送注液口(12)，并且第二种类型的过滤器支架(201)具有带有两个出液口(13)的输送注液口(12)，

-支撑单元(103)，其设置在该输送管(102)下方以支撑所述过滤器支架之一，

和

-检测单元(4)，其设置在所述支撑单元(103)下方，并且配置为检测由所述支撑单元(103)支撑的过滤器支架的类型，

其特征在于，所述检测单元(4)包括电感式或磁式的传感器(5)，其适于检测由该过滤器支架的所述出液口产生的电感电流或磁场的变化，

其中，所述传感器(5)包括水平放置在所述支撑单元(103)下方的PCB(50)；其中，多个线圈(L1-L10)安装在所述PCB(50)上并沿具有中心(O)和半径(R)的圆周(51)而设置。

2.根据权利要求1所述的咖啡研磨机(100)，包括不具有输送注液口的第三种类型的过滤器支架(303)。

3.根据权利要求1或2所述的咖啡研磨机(100)，其中，该过滤器支架的容器(10)具有轴线(Y1)，该出液口(13)具有轴线(Y2)，并且该容器的该轴线(Y1)与该出液口的该轴线(Y2)间隔距离(D)，并且

传感器(5)的线圈所在的圆周(51)的半径(R)基本上等于该过滤器支架的该容器的该轴线(Y1)与该过滤器支架的该出液口的该轴线(Y2)之间的该距离(D)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡研磨机(100)，其中，所述线圈(L1-L10)等角度间隔开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡研磨机(100)，其中，所述传感器(5)电连接到该机器的控制单元(8)，该控制单元(8)电连接到控制面板(105)，电连接到该研磨单元(80)和适于输送一定剂量的研磨咖啡的计量器(81)，其中，所述控制单元(8)配置为控制该控制面板(105)从而提供关于由该传感器(5)检测到的过滤器支架的类型的信息，和/或控制该研磨单元(80)和该计量器(81)从而根据由该传感器(5)检测到的过滤器支架的类型来输送正确剂量的研磨咖啡。

6.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡研磨机(100)，其中，所述检测单元(4)包括内部中空的搁板，该搁板(40)设置有隔间，其中，所述传感器(5)设置在橡胶垫(7)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡研磨机(100)，包括开关(Z)，该开关(Z)配置为，当过滤器支架由所述支撑单元(103)支撑时，激活所述传感器(5)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡研磨机(100)，其中，所述支撑单元(103)和所述检测单元(4)设置在凹入该咖啡研磨机的框架的前壁(104)中的盒(2)中。

9.根据权利要求8所述的咖啡研磨机(100)，其中

所述支撑单元(103)包括：上叉体(3)，其与该盒(2)成一体；和下叉体(30)，其能够根据该过滤器支架的所述容器的高度(A)来相对于该上叉体(3)调节高度；并且

所述检测单元(4)能够根据该过滤器支架的该输送注液口(12)和该出液口(13)的高度(B)来相对于该下叉体(30)调节高度。

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