CN115500691A - 咖啡机器 - Google Patents

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Abstract

一种咖啡机器(1),特别是完全自动的咖啡机器,包括:泵(4),其具有电泵马达(4'),并且被实施为泵送液体并且在咖啡机器(1)中引起液体流动(15);煮泡单元(7);传感器(10),其被提供以测量供给到电泵马达(4')的电流的参数;处理单元(12),其用于计算和调整咖啡煮泡参数并且用于存储数据;泵供给单元(9),其被耦合到电泵马达(4')和传感器(10),传感器(10)被提供以检测操作参数(A);控制单元(11),其用于至少控制泵供给单元(9),其中控制单元(11)通信地连接到处理单元(12);用户界面(13),其具有显示器(14),显示器(14)显示由泵(4)在煮泡单元(7)中产生的液体压力,其中煮泡单元(7)中的液体压力是由处理单元(12)基于与由传感器(10)测量的操作参数(A)相关的所存储的数据来计算的。

Description

咖啡机器
技术领域
本发明涉及一种咖啡机器,特别是涉及用于制备热饮料(诸如咖啡)的完全自动的咖啡机器。本发明还涉及用于操作咖啡机器的对应的方法。
背景技术
已知的咖啡机器被形成为完全自动的机器,其意图简化用户的与各种类型的咖啡的制备关联的活动。原则上,客户只需要致动特定的程序键来获得合期望的咖啡饮料。机器的控制根据工厂设置的编程参数而发生,编程参数被设计用于针对每一特定类型的饮料的最优结果。这些参数是通过品尝和操作测试而事先确定的。这些参数可以包括例如咖啡豆的研磨程度、所给送的研磨咖啡的量、经过研磨的咖啡的水压、水量和配发时间。针对每一煮泡处理的这些参数的维持是被自动地监控的,并且在较大偏差的情况下被自动地校正,而不必用户干预。
煮泡的研磨物的研磨程度对咖啡质量作出决定性的贡献。如果研磨程度太精细,则那么这可能导致煮泡处理花费不合理的时间长度,或者其甚至因为煮泡单元被堵塞而取消。如果研磨程度太粗糙,则煮泡水过快地通过研磨物,对咖啡的味道产生负面影响。特别是,为了制备良好的浓咖啡,要求煮泡水与咖啡的最小的接触时间。精细研磨的研磨物还提供与煮泡水的更多的接触面积,导致更好的提取和更多的香味。此外,为了味道的展现和在浓咖啡上形成合期望的乳脂状层,必要的是,被挤压的研磨物层对泵提供足够的阻力,以便建立在6巴和9巴之间的煮泡压力。在精细研磨等级的情况下这具有决定性的有利效果。
除了咖啡豆和温度之外,压力是煮泡处理期间在提取上的重要因素。重要的是在咖啡制备处理期间通过流体系统维持和控制合期望的压力。在完全自动的浓咖啡机器和波塔过滤器(porta filter)机器这两者中,通过对咖啡粉末泵送水的泵来产生压力。对于用户而言,重要的是知道当前压力,这有助于标识咖啡粉末是否太精细而引起压力增加。较高的压力也可能是钙化的流体系统的结果。故障的泵可能导致较低的压力,但是对用户而言也是使压力可见的有趣的因素。
文献EP3097827A1公开了一种热饮料制备设备,特别是一种完全自动的咖啡机器,其具有:泵,其具有电泵马达并且被设计成在热饮料制备设备中泵送液体;传感器,其被设计成测量电泵马达的操作变量,其允许关于由泵生成的液体流动进行说明;以及控制设备,其被耦合到电泵马达和传感器并且被设计成基于由传感器检测到的操作变量来控制电泵马达。
已知的自动咖啡机器是复杂并且昂贵的,原因之一是它们包括许多传感器——如例如测量煮泡单元中的压力的压力传感器——和使用该值以用于自动适配煮泡的其它参数(包括咖啡豆研磨的程度)的处理器单元。随着时间经过,压力传感器可能变为非响应性的。
发明内容
本发明的目的是提供一种咖啡机器,其是便宜的并且易于生产,并且其要求不太频繁的检查,并且通过在咖啡机器中设置研磨器而为用户提供适配研磨程度的简单并且经济的选项。本发明的另一目的是提供关注于流体系统压力的可能性。
根据本发明,提供了一种咖啡机器,特别是一种完全自动的咖啡机器,其包括:具有电泵马达的泵,其被实施为泵送液体并且在咖啡机器中引起液体流动;煮泡单元;传感器,其被提供以测量供给到电泵马达的电流的参数;处理单元,其用于计算和调整咖啡煮泡参数并且用于存储数据;泵供给单元,其被耦合到电泵马达并且耦合到传感器,传感器被提供以检测操作参数;控制单元,其用于至少控制泵供给单元,其中控制单元通信地连接到处理单元;用户界面,其具有与处理单元通信地连接的显示器,并且所述显示器显示由泵在煮泡单元中产生的液体压力,其中煮泡单元中的液体压力是由处理单元基于与由传感器测量的操作参数相关的所存储的数据来计算的。
附加地,本发明包括一种用于操作咖啡机器的方法,根据本发明,方法包括以下步骤:利用泵来泵送液体并且在咖啡机器中引起液体流动;检测电泵马达的操作参数,这使得可以提供关于由泵在煮泡单元中产生的液体压力的说明;基于检测的操作参数来计算液体压力,操作参数是电泵马达相对于存储在处理单元中的特征值和/或特征曲线的相位控制;将所计算的值转换成显示数据;在采用刻度盘图形量规的形式的显示器上对显示数据进行显示。
处理单元包括存储数据的装置、将实时数据与存储在与煮泡系统关联的控制器的存储器中的一组存储的数据和/或阈值参数进行比较的装置、以及用于处理数据以确定是否应当对参数进行改变的装置、以及在要求使所述实时参数与所述记录的参数一致以获得所配发的饮料的一致的高质量时更改相关的煮泡参数中的至少之一的装置。控制单元包括用于持续监控咖啡机器的传感器和管理单元、特别是用以接收测量数据和发送控制数据的装置。
有利地,咖啡机器被提供有显示器,显示器除了其它方面之外还用于显示被输送到煮泡系统的水压的实时值。基于电泵马达的测量的参数和作为例如保存在处理单元存储器中的特征值和/或特征曲线的数据计算所述水压的值并且将其呈现给用户,因此在不使用昂贵的和所要求的对压力传感器的维护的情况下,用户可以观察水压,并且因此可以适配咖啡豆的研磨程度或调节泵的功率。
在本发明的优选实施例中,处理单元已经在其中存储了特征值和/或特征曲线,其将电泵马达相位控制的操作参数相关于由泵在咖啡机器煮泡单元中产生的压力进行关联,由此提供对所存储的数据的直接访问,这改进了处理数据的稳定性和速度。
在本发明的另一优选实施例中,处理单元被实施为基于检测到的操作参数和特征值和/或特征曲线来计算煮泡单元中的液体压力。特征值和/或特征曲线描述在操作参数的函数中的压力的值,因此基于该数据和操作参数的测量值,处理单元可以直接地或通过近似来计算压力的值。
有利地,咖啡机器包括被适配为研磨咖啡豆的研磨器,并且研磨器被实施为具有用于研磨器的研磨等级的用户设置的设置设备,由此用户可以适配研磨咖啡豆的程度以实现所要求的效果。
有利地,显示器被适配为以如下方式显示由泵在煮泡单元中产生的液体压力的值:液体压力的值被呈现在显示器上,显示器采用刻度盘图形量规的形式并且包括具有被指示在刻度盘图形量规的中心处的间隙的呈圆形形状的显示条以及指针以示出与显示条相关的液体压力的值,其中间隙适用于煮泡单元中的合期望的压力的范围。
在本发明的优选实施例中,提供了用于操作根据本发明的咖啡机器的方法的附加步骤,步骤如下:由用户识别咖啡豆是否被适当地研磨以用于煮泡处理,这在对刻度盘图形量规的指针位置的观察的基础上进行。如果指针在间隙的范围内,则这意味着咖啡豆被适当地研磨了。如果指针不在间隙的范围内,则由用户使用设置设备在研磨器上改变研磨等级设置。其提供了简单的获得方法。
在适当地参照随附附图仔细阅读详细描述之后,本发明的进一步的益处和优点将变得显而易见。
附图说明
在附图中:
图1是根据本发明的优选实施例的咖啡机器的透视图。
图2是根据本发明的优选实施例的咖啡机器的框图。
具体实施方式
参照图1,图1是根据本发明的优选实施例的咖啡机器的透视图。咖啡机器1包括立方形壳体17,其具有:水箱2,其装配到壳体17中并且用作为用于制备饮料的淡水源;泵4,其具有电泵马达4'并且被实施为泵送液体并且在咖啡机器1中引起液体流动15;煮泡单元7;传感器10,其被提供以测量供给到电泵马达4'的电流的参数。进一步地,咖啡机器1包括:用于计算和调整咖啡煮泡参数并且用于存储数据的处理单元12;泵供给单元9,其耦合到电泵马达4'并且耦合到传感器10,传感器10被提供以检测操作参数"A";以及控制单元11,其用于至少控制泵供给单元9,其中控制单元11被通信地连接到处理单元12。附加地,咖啡机器1包括用户界面13,用户界面13被布置在咖啡机器1的前部的上部上并且是从壳体17在视觉上提取的。用户界面13配备有显示器14,显示器14与处理单元12通信地连接。用户界面13配备有控制装置18,控制装置18用于由用户控制咖啡机器的操作模式,如例如选择合期望的类型的饮品、其浓度和量等。在用户界面13的底部中,布置有咖啡排放单元8。在排放单元8的正下方,安装有滴水盘架以用于支承饮品容器并且用于覆盖滴水盘16。显示器14被适配用于显示由泵4在煮泡单元7中产生的液体压力,其中煮泡单元7中的液体压力是由处理单元12基于存储在其中的特征值和/或特征曲线计算的,特征值和/或特征曲线描述与由传感器10测量的电泵马达4'的相位控制因数相关的电泵马达4'的相位因数的函数中的煮泡单元7中液体水压的值。所述特征值和/或特征曲线是例如在实验室中使用根据本发明的咖啡机器开发的,咖啡机器被临时地提供有测量煮泡单元7中的液体压力的精确的压力传感器。显示器14采用刻度盘图形量规21的形式并且包括具有被指示在刻度盘图形量规21的中间处的间隙24的呈圆形形状的显示条22以及指针23以示出与显示条22相关的液体压力的值,其中间隙24适用于煮泡单元7中的合期望的压力的范围。咖啡机器1包括研磨器19,研磨器19被适配为研磨咖啡豆并且被实施有用于用户设置研磨器19的研磨等级的设置设备20。研磨器19被提供在咖啡机器1的上部中。由于在显示器14上显示煮泡单元7中的水压的实时值,用户可以适配咖啡豆的研磨程度以实现适当地研磨的咖啡粉以用于煮泡处理。基于观察刻度盘图形量规21的指针23的位置,用户可以适配咖啡豆的研磨程度。当指针23在间隙24的范围内时,这意味着咖啡豆被适当地研磨,而当指针23不在间隙24的范围内时,用户可以通过使用研磨器19的设置设备20来改变程度。
参照图2,其是根据本发明的优选实施例的咖啡机器的框图。咖啡机器1包括水箱2、流量计3、泵4、加热器5、阀6、煮泡单元7和咖啡排放单元8,它们是逐个地流体连接的,由此形成用于水——水用于制备饮料——的通道,由被电马达4'驱动的泵4引起流动15。水箱2是用于制备饮料的淡水源。具有电泵马达4'的泵4包括传感器10,其被提供以测量供给到电泵马达4'的电流的参数。进一步地,咖啡机器1包括:处理单元12,其用于计算和调整咖啡煮泡参数并且用于存储数据;泵供给单元9,其被耦合到电泵马达4'和传感器10,传感器10被提供以检测操作参数"A";以及控制单元11,其用于从流量计3、传感器10、阀6读取关于其操作模式的信号,还从煮泡单元7读取关于其操作模式的信号,并且用于控制泵供给单元9、加热器5、阀6和煮泡单元,其中控制单元11被通信地连接到处理单元12。附加地,咖啡机器1包括用户界面13。用户界面13配备有显示器14,其与处理单元12通信地连接。显示器14被适配用于显示由泵4在煮泡单元7中产生的液体压力,其中由处理单元12基于存储在其中的特征值和/或特征曲线计算煮泡单元7中的液体压力,特征值和/或特征曲线描述与由传感器10测量的电泵马达4'的功率相位控制因数相关的电泵马达4'的所述功率相位控制因数的函数中的煮泡单元7中水压的值。所述特征值和/或特征曲线例如是在实验室中在使用根据本发明的咖啡机器的生产阶段开发的,根据本发明的咖啡机器被临时地提供有测量煮泡单元7中的液体压力的精确的压力传感器。
因此,咖啡机器1被提供有显示器14,显示器14用于显示被输送到煮泡系统7的水压的实时值。所述水压的值是基于如下计算的并且被呈现给用户:测量的操作参数"A"即泵4的当前的相位控制和作为在生产阶段保存在处理单元存储器12中的特征值和/或特征曲线的数据,因此在不使用昂贵的和所要求的对压力传感器的维护情况下,用户可以观察显示器14上的水压并且因此可以适配咖啡豆的研磨程度或调节泵的功率。这是附加的软件功能,从而其不引起附加的成本来具有该软件功能。
虽然已经关于如上面提到的本发明的(多个)优选实施例解释了本发明,但是要理解的是,可以在不脱离本发明的范围的情况下作出许多其它可能的修改和变化。因此预期的是,所附一个或多个权利要求将覆盖落入本发明的真实范围内的这样的修改和变化。
参考标号列表:
1咖啡机器;2水箱;3流量计;4泵;4'电泵马达;5加热器;6阀;7煮泡单元;8咖啡排放单元;9泵供给单元;10传感器;11控制单元;12处理单元;13用户界面;14显示器;15液体流动;16滴水盘;17壳体;18控制装置;19咖啡研磨器;20设置设备;21图形量规显示器;22图形条;23指针;24间隙;A 操作参数。

Claims (8)

1.一种咖啡机器(1),特别是完全自动的咖啡机器,包括:
-泵(4),其具有电泵马达(4'),并且被实施为泵送液体并且在所述咖啡机器(1)中引起液体流动(15),
-煮泡单元(7),
-传感器(10),其被提供以测量供给到电泵马达(4')的电流的参数,
-处理单元(12),其用于计算和调整咖啡煮泡参数并且用于存储数据,
-泵供给单元(9),其被耦合到电泵马达(4')和传感器(10),传感器(10)被提供以检测操作参数(A),
-控制单元(11),其用于至少控制泵供给单元(9),其中控制单元(11)通信地连接到处理单元(12),
-用户界面(13),其具有与处理单元(12)通信地连接的显示器(14),其特征在于,显示器(14)用于显示由泵(4)在煮泡单元(7)中产生的液体压力,其中煮泡单元(7)中的液体压力是由处理单元(12)基于与由传感器(10)测量的操作参数(A)相关地存储的数据来计算的。
2.根据权利要求1所述的咖啡机器,其特征在于,处理单元(12)具有存储在其中的特征值和/或特征曲线,特征值和/或特征曲线将电泵马达(4')相位控制的操作参数(A)相关于由泵(4)在咖啡机器煮泡单元(7)中产生的压力进行关联。
3.根据权利要求2所述的咖啡机器,其特征在于,处理单元(12)被实施为基于检测到的操作参数(A)和特征值和/或特征曲线来计算煮泡单元(7)中的液体压力。
4.根据前述权利要求中的任何一项所述的咖啡机器,其特征在于,包括研磨器(19),研磨器(19)被适配为研磨咖啡豆并且被实施有用于用户设置研磨器(19)的研磨等级的设置设备(20)。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的咖啡机器,其特征在于,显示器(14)被适配为显示由泵(4)在煮泡单元(7)中产生的液体压力的值。
6.根据权利要求5所述的咖啡机器,其特征在于,所述液体压力被呈现在显示器(14)上,显示器(14)采用刻度盘图形量规(21)的形式并且包括具有被指示在刻度盘图形量规(21)的中心处的间隙(24)的呈圆形形状的显示条(22)以及指针(23)以示出与显示条(22)相关的液体压力的值,其中间隙(24)适用于煮泡单元(7)中的合期望的压力的范围。
7.一种用于操作根据权利要求1至6中的任何一项所述的咖啡机器(1)的方法,咖啡机器(1)具有泵(4),泵(4)具有电泵马达(4'),所述方法包括以下步骤:
-利用泵(4)来泵送液体并且在咖啡机器(1)中引起液体流动(15),
-检测电泵马达(4')的操作参数(A),使得能够提供关于由泵(4)在煮泡单元(7)中产生的液体压力的说明,
-基于检测到的操作参数(A)来计算液体压力,操作参数(A)是与存储在处理单元(12)中的特征值和/或特征曲线相关的电泵马达(4')的相位控制,
-将所计算的值转换成显示数据;
-在采用刻度盘图形量规(21)的形式的显示器(14)上对显示数据进行显示。
8.用于操作根据权利要求5所述的咖啡机器的方法,其特征在于,所述方法包括附加步骤,附加步骤具有:
-由用户识别咖啡豆是否被正确地研磨以用于煮泡处理,这是基于观察刻度盘图形量规(21)的指针(23)位置而进行的,如果指针(23)在间隙(24)的范围内,则意味着咖啡豆被正确地研磨,
-如果指针(23)不在间隙(24)的范围内,则由用户使用设置设备(20)改变研磨器(19)上的研磨等级设置。
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