CN115054113B - 模拟手工咖啡自动冲泡装置 - Google Patents
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Abstract
本申请是申请号为2019107611437的分案申请，本发明涉及咖啡机领域，具体是模拟手工咖啡自动冲泡装置，包括机座、自动接粉装置、自动压粉装置；只需前期调试好挤压咖啡粉的压力，就能自动地完成咖啡的接粉、压粉、冲泡以及排渣，具有操作简单、自动化程度高的优点，冲泡出的咖啡口味稳定、醇厚。
Description
本申请是分案申请，原申请的申请号为2019107611437，申请日为2019年8月17日。发明名称为“全自动模拟手工咖啡冲泡方法”。
【技术领域】
本发明涉及咖啡机领域，具体是模拟手工咖啡自动冲泡装置，
【背景技术】
咖啡是一种具有醒神、提神、解酒功效的饮品，越来越受人们的青睐。影响咖啡的口感主要包含以下因素：咖啡豆自身的品质，咖啡粉的粗细程度，冲泡咖啡之前对咖啡粉挤压的力度，冲泡水温和冲泡时间等；现有的咖啡机需要进行较多的人为操作，而且新手需要经过较长时间的探索才能泡出口味理想的咖啡，很难冲泡出口味稳定的咖啡。
本发明即是针对现有技术的不足而研究提出。
【发明内容】
为解决现有技术中，冷热水混合阀芯因下端进水的方式水压所导致阀芯在轴向上受压增大，使得转动时阻力过大的问题，本发明提供了全自动模拟手工咖啡冲泡方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
模拟手工咖啡自动冲泡装置，包括机座、自动接粉装置、自动压粉装置；
所述的机座上设有接粉工位和压粉工位；
所述自动压粉装置包含沿竖直方向滑动连接在机座上的压柱，所述压柱内的压头，所述的机座上还设有驱动压柱上下动作的压柱驱动组件，所述压柱下端连接在所述压头上端上，所述压头上设有供热水进入接粉腔内的热水进入通道；
所述的自动接粉装置在接粉工位和压粉工位之间平动，所述的自动接粉装置包含沿水平方向滑动连接在机座上的接粉座，所述接粉座的上部设有上端开口的接粉腔，所述接粉腔的底部设有顶渣组件；
所述顶渣组件包括沿竖直方向滑动连接在接粉座上的顶柱、设于顶柱上端的顶渣头、设于所述的接粉座上用于驱动顶柱上下动作的顶柱驱动组件，所述的顶渣头包含滑柱部和连接在滑柱部上端的顶渣部，所述的滑柱部滑动连接在顶柱内，所述的滑柱部上套设有用于驱动顶渣部远离顶柱上端面的弹簧；
所述顶柱套接于滑柱部外侧，且与滑柱部同心设置，所述顶柱的上端与顶渣部底部相对；
自动接粉装置上还设有用于调节挤压咖啡粉压力的压力调节装置，所述的压力调节装置包含用于控制压头下极限位置的行程开关和用于触发行程开关的触发块，所述的触发块螺纹连接在滑柱部的下部，通过旋转滑柱部可使触发块相对滑柱部移动，所述滑柱部的下部还螺纹连接有用于将触发块定位在滑柱部的紧定螺母；
所述的机座上设有用于驱动接粉座在接粉工位和压粉工位之间平动的第一驱动装置；
所述顶渣部的外圈设有与接粉腔的腔壁密封配合的密封圈A，在压头外圈设有与接粉腔的腔壁密封配合的密封圈B，并且在顶渣头内设有贯穿顶渣部和滑柱部的咖啡流出通道，在压头上设有供热水进入接粉腔内的热水进入通道。
如上所述的模拟手工咖啡自动冲泡装置，在顶渣部的上端连接有过滤网A；在压头的下端设有过滤网B。
如上所述的模拟手工咖啡自动冲泡装置，所述第一驱动装置包含沿水平方向转动连接在机座上的丝杠，所述的丝杠上螺纹连接有丝母，所述的丝母和自动接粉装置之间设有使丝母和自动接粉装置保持同步运动的连接块，所述的机座上还设有用于驱动丝杠转动的电机A。
如上所述的模拟手工咖啡自动冲泡装置，所述压柱驱动组件包含设置在压柱上的外螺纹B，所述的机座上转动连接有与外螺纹B螺纹配合的齿轮B，在齿轮B上设有与外螺纹B螺纹配合的内螺纹B，所述的机座上还设有驱动齿轮B转动的电机C。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、采用本发明的模拟手工咖啡自动冲泡装置，只需前期调试好挤压咖啡粉的压力，就能自动地完成咖啡的接粉、压粉、冲泡以及排渣，具有操作简单、自动化程度高的优点，冲泡出的咖啡口味稳定、醇厚。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为模拟手工咖啡自动冲泡装置的结构示意图之一；
图2为模拟手工咖啡自动冲泡装置的机座剖开之后的结构示意图；
图3为模拟手工咖啡自动冲泡装置的结构示意图之二；
图4为模拟手工咖啡自动冲泡装置的俯视图；
图5为图4中沿A-A方向的剖视图；
图6为模拟手工咖啡自动冲泡装置的分解示意图；
图7为模拟手工咖啡自动冲泡装置中自动接粉装置的分解图之一；
图8为模拟手工咖啡自动冲泡装置的自动接粉装置的分解图之二。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
本实施例的全自动模拟手工咖啡冲泡方法，包括顺序进行的如下步骤：
S101、自动接粉：自动接粉装置2的接粉座21位于咖啡粉释放口101的正下方，咖啡粉经过咖啡粉释放口101流入接粉座21内；
S102、自动压粉：自动接粉装置2在第一驱动装置3的作用下从接粉工位1001移动至压粉工位1002，压头42在压柱驱动组件43的作用下伸入接粉腔201内挤压咖啡粉；
S103、自动冲泡：热水从热水进入通道420进入接粉腔201内对咖啡粉进行冲泡，冲泡好的咖啡从咖啡流出通道2220流出；
S104、自动排渣：顶渣头222在顶柱驱动组件223的作用下将咖啡渣顶出，之后自动接粉装置2在第一驱动装置3的作用下从压粉工位1002移动至接粉工位1001，自动接粉装置2移动的同时刮渣组件23将咖啡渣刮落。
采用本发明的全自动模拟手工咖啡冲泡方法，只需前期调试好挤压咖啡粉的压力，就能自动地完成咖啡的接粉、压粉、冲泡以及排渣，具有操作简单、自动化程度高的优点，冲泡出的咖啡口味稳定、醇厚。
本发明中，在步骤S102中，调节自动压粉装置挤压咖啡粉的压力的方法为：调节触发块242相对滑柱部2221的位置，进而调节压头42移动的下极限位置，进而能调节挤压咖啡粉的力度。
在步骤S102中，自动接粉装置2在第一驱动装置3的作用下从接粉工位1001水平移动至压粉工位1002；自动接粉装置2采用水平移动的方式能确保接粉座始终保持向上的状态，避免咖啡粉在移动的过程中溢出。
在步骤S102中，压头42在压柱驱动组件43的作用下沿竖直方向伸入接粉腔201内挤压咖啡粉。
在步骤S104中，顶渣头222在顶柱驱动组件223的作用下将咖啡渣沿竖直方向顶出。
在步骤S104中，自动接粉装置2在第一驱动装置3的作用下从压粉工位1002沿水平方向移动至接粉工位1001。
在接粉座21与顶渣头222之间设有用于驱动顶渣头222向上的弹簧225，通过弹簧225的弹力和压头42向下的压力共同挤压咖啡粉；能避免对咖啡粉挤压的力度过量。
如图1至图8所示，本实施例的模拟手工咖啡自动冲泡装置，包括：机座1和自动接粉装置2，所述的机座1上设有接粉工位1001和压粉工位1002，所述的自动接粉装置2在接粉工位1001和压粉工位1002之间平动。本发明的咖啡机通过在机座上设置接粉工位和压粉工位，并通过自动接粉装置在接粉工位和压粉工位之间平动，使自动接粉装置在接粉工位和压粉工位之间进行自动地接粉和压粉，具有自动化程度高的优点。
本实施例中，自动接粉装置2包含沿水平方向滑动连接在机座1上的接粉座21，所述接粉座21的上部设有上端开口的接粉腔201，所述的机座1上设有用于驱动接粉座21在接粉工位1001和压粉工位1002之间平动的第一驱动装置3；在机座1且位于接粉工位1001设有咖啡粉释放口101，咖啡粉释放口101与咖啡磨粉机或咖啡粉存储盒对接，本处不再过多介绍，在机座1且位于压粉工位1002设有自动压粉装置4；咖啡粉释放口101和自动压粉装置4均位于驱动接粉座21的上方，第一驱动装置能驱动接粉座动作，使接粉座正对咖啡粉释放口101进行接取咖啡，或者使接粉座正对自动压粉装置进行压粉工序；第一驱动装置能使接粉座通过始终保持朝上的状态，能防止接粉之后咖啡粉溢出。
当咖啡在接粉腔内冲泡完之后，需要将接粉腔内的咖啡渣排出，因此，在接粉座21且位于接粉腔201的底部设有用于将冲泡之后的咖啡渣顶出接粉腔201外的顶渣组件22；为了将顶渣组件顶出的咖啡渣完成排出，在机座1上设有用于将顶渣组件22顶出的咖啡渣刮走的刮渣组件23，刮渣组件23为设置在机座1上的刮板，当第一驱动装置3驱动接粉座移动至接粉工位的过程中，刮渣组件相对接粉座移动，进而将接粉座上顶渣组件22顶出的咖啡渣刮走。
本实施例中，顶渣组件22包含沿竖直方向滑动连接在接粉座21上的顶柱221，所述顶柱221的上端设有顶渣头222，所述的接粉座21上还设有驱动顶柱221上下动作的顶柱驱动组件223；所述的顶渣头222包含滑柱部2221和连接在滑柱部2221上端的顶渣部2222，所述的滑柱部2221滑动连接在顶柱221内，所述的滑柱部2221上套设有用于驱动顶渣部2222远离顶柱221上端面的弹簧225；自动压粉装置4包含沿竖直方向滑动连接在机座1上的压柱41，所述压柱41的下端设有能伸入接粉腔201内的压头42，所述的机座1上还设有驱动压柱41上下动作的压柱驱动组件43。通过压头42向下运动以及顶渣头222在弹簧225的共同作用下对咖啡粉进行挤压，而且采用弹簧225能防止将咖啡粉挤压的过度，影响咖啡的口感。
为了更加精细地调节对咖啡粉的挤压力，本实施例中，自动接粉装置2上还设有用于调节挤压咖啡粉压力的压力调节装置24，所述的压力调节装置24包含用于控制压头42下极限位置的行程开关241和用于触发行程开关241的触发块242，所述的行程开关241与压柱驱动组件43电连接，行程开关241可以设置在顶柱221的底部，也可以直接安装在机座上，所述的触发块242螺纹连接在滑柱部2221的下部，通过旋转滑柱部2221可使触发块242相对滑柱部2221移动，所述滑柱部2221的下部还螺纹连接有用于将触发块242定位在滑柱部2221的紧定螺母243。
现在简单地介绍调节挤压咖啡粉压力的工作原理：在对接粉腔内的咖啡粉进行挤压时，顶渣组件22的顶柱221位于运动的下极限位置并保持该状态，此时，弹簧225处于自然伸长的状态；当自动压粉装置的压头42随着压柱41向下运动，并伸入接粉腔201内开始挤压咖啡粉，随着压头42的进一步向下运动，压头42挤压咖啡粉和顶渣头继续向下运动，直到触发块242触发到行程开关241时，压头42停止向下运动，此时，弹簧处于压缩状态，也就是说压头42和顶渣头222对咖啡粉的挤压力等于弹簧的弹力，因本实施例中，可通过调节触发块242相对滑柱部2221的位置，来调节压头42向下运动的下极限位置，进而调节弹簧225的形变量，来到达调节挤压咖啡粉的压力。调节压力时，先将紧定螺母243松开，然后旋转滑柱部2221即可微调触发块242相对滑柱部2221的位置，具有操作方便的作用。操作人员通过试验即可得到挤压咖啡最佳的力度。
本实施例中，冲泡咖啡的过程在接粉腔内进行，且当压头42运动到下极限位置时开始冲泡；为了使顶渣部2222、压头42与接粉腔201之间构成一个封闭的冲泡空间，在顶渣部2222的外圈设有与接粉腔201的腔壁密封配合的密封圈A22221，在压头42外圈设有与接粉腔201的腔壁密封配合的密封圈B421，并且在顶渣头222内设有贯穿顶渣部2222和滑柱部2221的咖啡流出通道2220，在压头42上设有供热水进入接粉腔201内的热水进入通道420。
为了对咖啡渣进行过滤，在顶渣部2222的上端连接有过滤网A224；同时，为了防止咖啡渣与热水进入通道420的下端直接接触，在压头42的下端设有过滤网B44。
本实施例中，第一驱动装置3包含沿水平方向转动连接在机座1上的丝杠31，所述的丝杠31上螺纹连接有丝母32，所述的丝母32和自动接粉装置2之间设有使丝母32和自动接粉装置2保持同步运动的连接块33，所述的机座1上还设有用于驱动丝杠31转动的电机A34，通过电机A驱动自动接粉装置2在接粉工位1001和压粉工位1002之间平动，第一驱动装置3采用上述结构具有运行平稳、可靠的优点。
本实施例中，顶柱驱动组件223包含设置在顶柱221上的外螺纹A2231，所述的接粉座21上转动连接有与外螺纹A2231螺纹配合的齿轮A2232，齿轮A2232设有与外螺纹A2231螺纹配合的内螺纹A，所述的接粉座21上还设有驱动齿轮A2232转动的电机B2233；顶柱驱动组件采用上述结构具有传输平稳、易于控制的优点。
压柱驱动组件43包含设置在压柱41上的外螺纹B431，所述的机座1上转动连接有与外螺纹B431螺纹配合的齿轮B432，在齿轮B432上设有与外螺纹B431螺纹配合的内螺纹B，所述的机座1上还设有驱动齿轮B432转动的电机C433；顶柱驱动组件采用上述结构具有传输平稳、易于控制的优点。
Claims (2)
1.模拟手工咖啡自动冲泡装置，其特征在于，包括机座(1)、自动接粉装置(2)、自动压粉装置(4)；
所述的机座(1)上设有接粉工位(1001)和压粉工位(1002)；
所述自动压粉装置(4)包含沿竖直方向滑动连接在机座(1)上的压柱(41)，所述压柱(41)的下端设有能伸入接粉腔(201)内的压头(42)，所述的机座(1)上还设有驱动压柱(41)上下动作的压柱驱动组件(43)，所述压柱(41)下端连接在所述压头(42)上端上，所述压头(42)上设有供热水进入接粉腔(201)内的热水进入通道(420)；
所述的自动接粉装置(2)在接粉工位(1001)和压粉工位(1002)之间平动，所述的自动接粉装置(2)包含沿水平方向滑动连接在机座(1)上的接粉座(21)，所述接粉座(21)的上部设有上端开口的接粉腔(201)，所述接粉腔(201)的底部设有顶渣组件(22)；
所述顶渣组件(22)包括沿竖直方向滑动连接在接粉座(21)上的顶柱(221)、设于顶柱(221)上端的顶渣头(222)、设于所述的接粉座(21)上用于驱动顶柱(221)上下动作的顶柱驱动组件(223)，所述的顶渣头(222)包含滑柱部(2221)和连接在滑柱部(2221)上端的顶渣部(2222)，所述的滑柱部(2221)滑动连接在顶柱(221)内，所述的滑柱部(2221)上套设有用于驱动顶渣部(2222)远离顶柱(221)上端面的弹簧(225)；
所述顶柱(221)套接于滑柱部(2221)外侧，且与滑柱部(2221)同心设置，所述顶柱(221)的上端与顶渣部(2222)底部相对；
自动接粉装置(2)上还设有用于调节挤压咖啡粉压力的压力调节装置(24)，所述的压力调节装置(24)包含用于控制压头(42)下极限位置的行程开关(241)和用于触发行程开关(241)的触发块(242)，所述的触发块(242)螺纹连接在滑柱部(2221)的下部，通过旋转滑柱部(2221)可使触发块(242)相对滑柱部(2221)移动，所述滑柱部(2221)的下部还螺纹连接有用于将触发块(242)定位在滑柱部(2221)的紧定螺母(243)；
所述的机座(1)上设有用于驱动接粉座(21)在接粉工位(1001)和压粉工位(1002)之间平动的第一驱动装置(3)；
所述顶渣部(2222)的外圈设有与接粉腔(201)的腔壁密封配合的密封圈A(22221)，在压头(42)外圈设有与接粉腔(201)的腔壁密封配合的密封圈B(421)，并且在顶渣头(222)内设有贯穿顶渣部(2222)和滑柱部(2221)的咖啡流出通道(2220)，在压头(42)上设有供热水进入接粉腔(201)内的热水进入通道(420)；
所述第一驱动装置(3)包含沿水平方向转动连接在机座(1)上的丝杠(31)，所述的丝杠(31)上螺纹连接有丝母(32)，所述的丝母(32)和自动接粉装置(2)之间设有使丝母(32)和自动接粉装置(2)保持同步运动的连接块(33)，所述的机座(1)上还设有用于驱动丝杠(31)转动的电机A(34)；
所述压柱驱动组件(43)包含设置在压柱(41)上的外螺纹B(431)，所述的机座(1)上转动连接有与外螺纹B(431)螺纹配合的齿轮B(432)，在齿轮B(432)上设有与外螺纹B(431)螺纹配合的内螺纹B，所述的机座(1)上还设有驱动齿轮B(432)转动的电机C(433)。
2.根据权利要求1所述的模拟手工咖啡自动冲泡装置，其特征在于：在顶渣部(2222)的上端连接有过滤网A(224)；在压头(42)的下端设有过滤网B(44)。
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