CN117396111A - 用于研磨研磨材料的装置和方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于借助至少一个研磨机研磨研磨材料的装置和方法，该方法包括步骤：沿第一方向致动研磨机以研磨研磨材料，以及沿不同于第一方向的第二方向致动研磨机，其中在研磨材料的研磨完成之后进行研磨机沿第二方向的致动。

Description

用于研磨研磨材料的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于借助至少一个研磨机研磨研磨材料的方法，其中该方法包括沿第一方向致动研磨机以研磨研磨材料以及沿不同于第一方向的第二方向致动研磨机。

背景技术

已知研磨机具有用于设定或改变研磨度(例如咖啡粉细度)的调节装置。特别地，研磨机的切削或研磨工具能够经由调节装置相对于彼此进行调节。例如，能够调节研磨锥和研磨环之间的研磨间隙或研磨间隙的高度。这种调节能够手动或自动完成。

当将研磨度调节为更细的研磨度时，即，例如当减小研磨间隙时，会出现这样的问题：在第一次研磨研磨材料之后，该研磨材料的残留物和/或研磨后的研磨材料的残留物位于研磨工具之间、尤其是在研磨间隙中。这些残留物会使调节为更细的研磨度变得困难或不可能，并且在调节期间对研磨机造成损坏。

解决该问题的一种方式是在研磨研磨材料期间调节研磨度，例如在研磨过程开始后不久。然而，待调节的研磨机能够具有高研磨或舀取性能。换句话说：研磨过程开始后不久，大量的研磨材料可能已经被研磨。因此，该方式具有以下缺点：在研磨过程期间的调节必须在研磨过程开始之后非常快地进行，例如在几秒钟内。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种便于调节研磨机的方法，尤其是一种使得研磨机的使用者能够在较长的时间内调节研磨机的方法。

在开头提到的类型的方法中，该目的的实现尤其在于，在研磨材料的研磨完成之后，响应于用户输入和/或自动响应于研磨机沿第一方向的数次致动而进行研磨机沿第二方向的致动。

研磨机沿第一方向的致动可以例如是第一研磨元件(例如研磨锥)相对于第二研磨元件(例如研磨环)的第一(旋转)运动，以在研磨机中研磨研磨材料。第二方向可以例如是与第一方向相反的(旋转)运动。第一和/或第二方向还可以是第一研磨元件相对于第二研磨元件的轴向运动。沿第二方向致动研磨机可以例如是增大研磨间隙。通过沿第二方向致动研磨机，位于研磨间隙中的研磨材料、研磨后的研磨材料或研磨材料与粉末混合物可被传送出研磨间隙。换句话说：通过沿第二方向致动研磨机，使研磨机放松。

通过在研磨循环或多个研磨循环(即研磨材料的研磨)完成之后放松研磨机，可以调节研磨度，尤其是减小研磨度，其中研磨材料的残留物被预先从研磨间隙，即从第一研磨元件和第二研磨元件之间的分离区域去除。一方面，这能够实现或便于调节研磨度。另一方面，能够使得研磨机的使用者在完成的研磨循环或多个研磨循环之后以及下一个研磨循环之前的任何时刻调节研磨机。由此显著延长了研磨机的调节时间。

在一个方案中，优选自动地响应于研磨机沿第一方向的数次致动，尤其是每次致动，而进行研磨机沿第二方向的致动。

致动的次数可以是预定的或可确定的。特别地，致动的次数可以是可调节的，例如基于研磨过程期间在研磨间隙中累积的研磨材料和/或研磨后的研磨材料的数量(平均值、估计值或实际值)。由此，可以以足以在每个研磨循环之间或多个研磨循环之间调节研磨机的频率来放松研磨机。例如，可以在每次研磨过程之后使研磨机放松。还可以响应于研磨机沿第一方向的多次致动而沿第二方向致动研磨机。以这种方式，可以实现对研磨机和/或研磨机驱动器的保护。

通过响应于用户输入和/或响应于研磨机沿第一方向的数次(例如每次)致动而定期放松研磨机或沿第二方向致动研磨机，可以定期清洁或清除研磨机的研磨元件之间的研磨间隙，尤其是清除异物颗粒，如研磨材料残留物。由此可以防止形成积屑瘤。

此外，可以实现研磨机上、尤其是研磨机的(塑料)壳体上的均匀负载。由此可以防止或减少研磨机或研磨机壳体的变形。同样，可以防止或减少研磨元件或研磨环相对于彼此的位移。

因此，可以获得恒定的研磨结果，尤其是在研磨机的使用寿命内。

在一个方案中，响应于用户输入和/或响应于研磨期间检测到的研磨阻碍而进行研磨机沿第二方向的致动，其中该用户输入例如旨在清洁和/或调节研磨机。

例如，可以在研磨机沿第二方向的每次致动之前进行用户输入和/或检测到的研磨阻碍。在另一个方案中，还可以响应于用户输入和/或检测到的阻碍而附加地沿第二方向致动研磨机，即，除了研磨机沿第二方向的在研磨材料的研磨完成之后或研磨机沿第二方向的一次或多次致动后自动进行的致动之外。换句话说：研磨机沿第二方向的致动可以在两个研磨过程之间多次进行。

研磨机可以仅被致动，或者也可以响应于用户输入和/或响应于研磨期间检测到的研磨阻碍而被致动，例如响应于旨在调节研磨机的用户输入。由此，研磨机总是在调节研磨机之前进行放松，和/或特别是在研磨材料和/或研磨后的研磨材料阻碍研磨之前进行放松。由此进一步保护了研磨机。

此外，响应于用户输入而沿第二方向致动研磨机可以便于清洁研磨机。沿第二方向致动研磨机可将研磨材料和/或研磨后的研磨材料传送出研磨间隙，例如朝向研磨材料的输入处。以这种方式，可以便于例如借助于抽吸装置从研磨机去除多余的或位于研磨间隙中的研磨材料和/或研磨后的研磨材料。

研磨机沿第二方向的致动可以取决于用户输入的类型。例如，响应于旨在调节研磨机的用户输入而沿第二方向致动研磨机可以在第一时间段进行。响应于旨在清洁研磨机的用户输入而沿第二方向致动研磨机可以在第二时间段进行，其中第二时间段比第一时间段长。例如，第一时间段小于或等于两秒和/或第二时间段长于两秒且小于或等于十秒。同样，响应于研磨期间检测到的研磨阻碍而沿第二方向致动研磨机可以在第一或第二时间段进行。

在一个方案中，研磨机的致动包括第一研磨元件相对于第二研磨元件的运动，尤其是平移和/或旋转运动。第一研磨元件可以是研磨锥，第二研磨元件可以是研磨环，或反之亦然。第一研磨元件相对于第二研磨元件的运动用于根据运动方向研磨研磨材料或放松研磨机。第一方向可以是第一研磨元件相对于第二研磨元件的旋转方向。第二方向可以是与该旋转方向相反的旋转方向，即表示研磨机的向后运行。同样，第一方向可以是第一研磨元件朝向第二研磨元件的平移运动。第二方向可以是第一研磨元件远离第二研磨元件的与该平移方向相反的平移方向。

在一个方案中，沿第二方向致动研磨机包括调节研磨机，以设定优选与先前设定的第一研磨度相比更粗的第二研磨度。第二方向表示上述平移方向。换句话说：平移方向可以是沿着研磨元件或研磨元件之一的旋转轴线的方向，例如，其中研磨元件或研磨元件之一沿平移方向的运动导致研磨元件之间的距离，尤其是研磨间隙的变化，例如增大。

在一个方案中，第一研磨元件是研磨转子，尤其是研磨锥，并且第二研磨元件是研磨定子，尤其是研磨环。

在一个方案中，该方法还包括：调节研磨机，尤其是在沿第二方向致动研磨机之后，以设定优选与第一和/或第二研磨度相比更细的第三研磨度。

例如，该方法包括以第一中等研磨度研磨研磨材料。在研磨循环完成之后，研磨度可更改为第二粗研磨度，其比中等研磨度更粗，以便放松研磨机或去除研磨间隙中残留的研磨材料。然后可以设定比中等研磨度更细的第三细研磨度，以便产生具有细研磨度的研磨后的研磨材料。通过在研磨材料的研磨完成之后、尤其是紧随研磨材料的研磨完成之后，沿第二方向致动研磨机，能够使研磨机的使用者在下一个研磨循环之前的任何时间设定第三研磨度。

在一个方案中，研磨机的调节包括增大和/或减小研磨间隙，尤其是第一研磨元件和第二研磨元件之间的研磨间隙。

在一个方案中，研磨机的调节包括一个或第一研磨元件相对于一个或第二研磨元件的平移运动和/或轴向运动。

在一个方案中，该方法还包括：沿第一方向致动研磨机，用于以一种研磨度、尤其是第一研磨度和/或第三研磨度来研磨研磨材料。

在一个方案中，研磨材料包括咖啡豆和/或咖啡粉和/或研磨机是用于咖啡机的研磨机。

在一个方案中，研磨机在沿第一方向运行时被设置用于将研磨材料从输入侧传送至输出侧，和/或，研磨机在沿第二方向运行时被设置用于将研磨材料传送回输入侧。

输入侧可设计成容纳研磨材料或将研磨材料传送至研磨机。例如，输入侧邻接或包括用户可以将研磨材料放入其中的容器，即，其可以容纳研磨材料。输出侧可设计成容纳和/或传送研磨后的研磨材料，尤其是用于进一步使用，例如在自动咖啡机内。研磨间隙可以表示输入侧和输出侧之间的边界或过渡。

由此，一方面，在沿第一方向致动研磨机时，将研磨材料朝向研磨间隙传送以研磨研磨材料。这提高了研磨过程的效率。另一方面，在研磨机沿第二方向运行时，将研磨材料或研磨后的研磨材料传送出研磨间隙。这有助于放松并最终保护研磨机和/或使研磨机的清洁变得更容易。

在另一可能独立的方案中，咖啡机设置有研磨机和用于执行上述方法之一的机构。

附图说明

下面将根据多个优选实施例更详细地描述本发明。

附图示出：

图1示出用于研磨研磨材料的第一方法的流程图，

图2示出用于研磨研磨材料的第二方法的流程图，

图3A示出研磨机的第一研磨元件的三维视图，

图3B示出研磨机的第二研磨元件的三维视图，

图4A示出第一研磨机的三维视图，

图4B示出第一研磨机的剖视图，

图5示出第二研磨机的剖视图。

具体实施方式

图1示出用于借助至少一个研磨机研磨研磨材料的第一方法100的流程图。方法100包括沿第一方向致动研磨机的第一步骤110。当沿第一方向致动研磨机时，研磨材料被研磨。例如，在研磨机内，第一研磨元件相对于第二研磨元件沿第一方向被致动。第一方向可以例如表示第一研磨元件相对于第二研磨元件的旋转方向或平移方向，其能够实现研磨材料的研磨。

方法100可以包括，在步骤120中确定，研磨材料的研磨，即先前的研磨循环，是否已经完成。在步骤120中，还可以确定，是否已经完成N个研磨循环，尤其是多个研磨循环，其中N大于或等于1或2。换言之：步骤120可包括确定研磨机是否沿第一方向被致动N次以研磨研磨材料，尤其是其是否在预定时间段内被致动N次。

如果已完成少于N个研磨循环或研磨机已沿第一方向被致动少于N次以研磨研磨材料，则该方法返回到步骤110。

如果在步骤120中确定，研磨循环或N个研磨循环已经完成，则在步骤140中沿不同于第一方向的第二方向致动研磨机。通过沿第二方向致动研磨机，使得研磨机放松。可以紧接在步骤110或步骤120之后，即紧随一个或多个N个研磨循环完成之后，沿第二方向致动研磨机。步骤120中N个研磨循环的完成的确定可以隐式地在步骤110中进行。例如，当研磨机沿第一方向的一次或多次致动在(预)定时间内，尤其是每次发生时，一个或多个研磨过程可被认为完成。

补充地或替代地，可以响应于、尤其是仅响应于在步骤130中检测到或接收到的用户输入而沿第二方向致动研磨机。用户输入例如旨在调节研磨机。例如，仅当接收到用户输入时，才沿第二方向致动研磨机。例如，可以在完成一个或N个研磨循环之后接收用户输入。替代地或补充地，用户输入可以在任何时间进行，即，无论一个或多个研磨循环是否完成或者研磨机沿第一方向的致动如何。在另一示例中，仅当接收到旨在调节研磨机、尤其是细化研磨度、例如减小研磨间隙的用户输入时，才沿第二方向致动研磨机。如果没有接收到用户输入，则该方法返回到步骤110。

补充地或替代地，可以响应于、尤其是仅响应于检测到研磨机的阻碍而沿第二方向致动研磨机。例如，步骤130可包括确定先前研磨循环是否按预期完成和/或在先前研磨循环之一期间是否发生异常，尤其是是否发生研磨循环或研磨元件的阻碍，例如在研磨循环期间确定增加的力消耗，或者在研磨循环期间确定增加的阻力。如果未检测到这种阻碍，则该方法返回到步骤110。方法100可以不包括或包括方法步骤120和130其中之一或两者。

同样地，在响应于用户输入/阻碍而沿第二方向致动研磨机之前，可以确定在研磨机沿第一方向的致动或最后的致动与用户输入/阻碍之间，(尚)未进行研磨机沿第二方向的致动。换言之：如果在研磨材料的先前研磨完成之后(尚)未进行研磨机沿第二方向的致动，方法100包括响应于用户输入/阻碍而沿第二方向致动研磨机。

可以针对多个研磨机中的每一个单独地或者对于所有多个研磨机一起、特别是同时地，执行方法100以利用多个研磨机来研磨研磨材料。

图2示出用于借助至少一个研磨机研磨研磨材料的第二方法200的流程图。方法200开始于方法步骤210，其中沿第二方向致动研磨机。方法步骤210可以对应于图1的方法100的方法步骤120。方法200中的第二方向可以是来自方法100的第二方向。换句话说：方法步骤220和230可以遵循方法100。

在沿第二方向致动研磨机之后，尤其是为了放松研磨机，在步骤220中调节研磨机。步骤220可尤其包括将研磨机调节至更细的研磨度。例如，步骤220包括减小研磨机的两个研磨元件之间的距离，尤其是减小两个研磨元件之间的研磨间隙或研磨间隙的高度。

在步骤220中调节研磨机之后，在步骤230中，沿第一方向致动研磨机以研磨研磨材料。步骤230中的第一方向可以对应于方法100的步骤110中的第一方向。换言之：在步骤230中，沿第一方向致动研磨机，用于以调节后的、例如更细的研磨度研磨研磨材料，尤其是与图1中的方法100的步骤110中的研磨材料的研磨相比。

图3A示出了研磨机的第一研磨元件10的三维视图。第一研磨元件10是圆形研磨锥10或截头研磨锥。研磨锥10包括沿其圆周周期性布置的第一引导机构11和第二引导机构12。第一引导机构11和第二引导机构12设计成将研磨材料和/或研磨后的研磨材料朝向研磨锥10的圆形切削刃13传送或将其移动远离切削刃13。第二引导机构12轴向和径向布置在第一引导机构11和切削刃13之间。第二引导机构12以比第一引导机构11更高的周期性布置在研磨机10的圆周上。研磨锥10包括居中布置的、即包括研磨锥的中心轴线的开口14，该开口沿着中心轴线延伸穿过研磨锥10。开口14是用于旋转轴或旋转轴元件和/或调节装置的容纳部。

图3B示出了研磨机的第二研磨元件20的三维视图。第二研磨元件20是圆形研磨环20。与上述研磨锥10类似，研磨环20包括沿其圆周周期性布置的第一引导机构21和第二引导机构22。第一引导机构21和第二引导机构22设计成将研磨材料和/或研磨后的研磨材料朝向研磨环20的圆形切削刃23传送或将其移动远离切削刃23。第二引导机构22轴向和径向布置在第一引导机构21和切削刃23之间。第二引导机构22以比第一引导机构21更高的周期性布置在研磨环20的圆周上。

图4A示出了包括第一研磨元件10和第二研磨元件20的第一研磨机30的三维视图。研磨机30包括轴元件31。轴元件31布置在研磨锥10的开口14中。研磨锥10可旋转地安装在轴元件31上或与轴元件31连接。研磨锥10相对于研磨环20和/或相对于轴元件31是可运动的，尤其是可转动的。轴元件31可与研磨锥10连接并且同样相对于研磨环20是可运动的，尤其是可转动的。轴元件31可以是旋转轴和/或调节装置。

研磨机30包括用于朝研磨间隙33传送研磨材料的第三引导机构32。第三引导机构32围绕轴元件31的中心轴线周期性地布置在轴元件31的圆周上。第三引导机构32以比分别在研磨锥10和研磨环20上的第一引导机构和第二引导机构更低的周期性布置在轴元件31上。

图4B示出了第一研磨机30的剖视图。相同或相似的特征设有相同的附图标记。如图4B所示，研磨机30包括输入侧34和输出侧35。输入侧34设计成容纳研磨材料，研磨材料可借助于第一、第二和/或第三引导机构朝研磨间隙33并朝向输出侧35传送。当研磨材料在研磨间隙33中被切削刃13和23研磨后，研磨后的研磨材料到达研磨机30的输出侧35。

研磨机30，尤其是研磨锥10和研磨环20，没有设计成旋转对称或旋转不变的。因此，可以在研磨锥10和/或研磨环20上看到研磨锥10相对于研磨环20的旋转方向，或者反之亦然。研磨机30借助于第一、第二和/或第三引导机构被设计成，在研磨锥10相对于研磨环20的第一旋转方向上，将研磨室36内的研磨材料从输入侧34传送到输出侧35，或从输入侧34传送到研磨间隙33。在所示的示例中，第一旋转方向为右向旋转，即研磨锥10相对于研磨环20的顺时针旋转。研磨室36被研磨锥10和研磨环20包围或限界。

研磨机30还被设计成，在研磨锥10相对于研磨环20的第二旋转方向上，将研磨室36内的研磨材料从输出侧35朝向输入侧34传送，或从研磨间隙33朝向输入侧35传送。在所示的示例中，第二旋转方向为左向旋转，即研磨锥10相对于研磨环20的逆时针旋转。

轴元件31还可以包括调节装置。经由调节装置可以调节或设定研磨锥10和/或研磨环20，尤其是研磨锥10和研磨环20之间的相对距离。例如，研磨锥10可以沿着研磨机30的中心轴线37相对于研磨环20移动，尤其是通过沿着研磨机30的中心轴线37移动轴元件31。通过研磨锥10相对于研磨环20沿中心轴线37的轴向调节，可以改变或设定研磨间隙33的高度或尺寸。换句话说：研磨锥10或研磨环20的切削刃13和23的相对距离可以通过研磨锥10相对于研磨环20沿中心轴线37的轴向布置来调节或设定。

图5示出了第二研磨机40的剖视图。第二研磨机40与第一研磨机30类似，包括研磨锥10、研磨环20和轴元件31。相同或相似的特征设有相同的附图标记。

研磨机40还包括驱动单元41，其被设计成使研磨环20相对于研磨锥10沿一个或第一方向或一个或第二方向移动，或反之亦然。为此，在驱动单元41上设置接合机构42，其被设计成，驱动研磨环20相对于研磨锥10并且相对于轴元件31的旋转，例如借助于研磨环20上的相应接合机构(未示出)。为了确保研磨环20与研磨锥10的相对旋转，研磨锥10包括锁定机构43，在所示的示例中，包括凹部43用于容纳锁定销(未示出)。

附图标记列表

10第一研磨元件，

11第一研磨元件的第一引导机构，

12第一研磨元件的第二引导机构，

13 第一研磨元件的切削刃，

14 第一研磨元件中的开口，

20 第二研磨元件，

21第二研磨元件的第一引导机构，

22第二研磨元件的第二引导机构，

23 第二研磨元件的切削刃，

30 第一研磨机，

31 第一研磨机的轴元件，

32 轴元件的引导机构，

33 第一研磨机的研磨间隙，

34 第一研磨机的输入侧，

35 第一研磨机的输出侧，

36 第一研磨机的研磨室，

37 第一研磨机的中心轴线，

40 第二研磨机，

41 第二研磨机的驱动单元，

42 驱动单元的接合机构，

43 第二研磨机的锁定机构，

100用于研磨研磨材料的第一方法，

110第一方法的第一方法步骤，

120第一方法的第二方法步骤，

130第一方法的第三方法步骤，

140第一方法的第四方法步骤，

200用于研磨研磨材料的第二方法，

210第二方法的第一方法步骤，

220第二方法的第二方法步骤，

230第二方法的第三方法步骤。

Claims (15)

1.一种用于借助至少一个研磨机(10)研磨研磨材料的方法，该方法包括：

沿第一方向致动(110)所述研磨机(30)以研磨所述研磨材料；以及

沿不同于所述第一方向的第二方向致动(140)所述研磨机(30)；

其特征在于，在所述研磨材料的研磨完成之后，响应于用户输入(130)和/或自动响应于所述研磨机(30)沿所述第一方向的数次致动(110)而进行所述研磨机(30)沿所述第二方向的致动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选自动地响应于所述研磨机(30)沿所述第一方向的每次致动(110)而进行所述研磨机(30)沿所述第二方向的致动(140)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，响应于在研磨期间检测到的研磨阻碍(130)而进行所述研磨机(30)沿所述第二方向的致动(140)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用户输入(130)旨在清洁和/或调节所述研磨机(30)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机(30)的致动(110、140)包括第一研磨元件(10)相对于第二研磨元件(20)的运动，尤其是平移和/或旋转运动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机(30)沿所述第一方向的致动(110)包括所述第一研磨元件(10)相对于所述第二研磨元件(20)沿所述第一方向的旋转运动，并且其中所述研磨机(30)沿所述第二方向的致动(140)包括所述第一研磨元件(10)相对于所述第二研磨元件(20)沿与所述第一方向相反的所述第二方向的旋转运动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机(30)沿所述第二方向的致动(140)包括所述研磨机(30)的调节，以设定优选与先前设定的第一研磨度相比更粗的第二研磨度。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一研磨元件(10)是研磨转子，尤其是研磨锥，并且其中，所述第二研磨元件(20)是研磨定子，尤其是研磨环。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调节(220)所述研磨机，尤其是在沿所述第二方向致动(140)所述研磨机之后，以设定优选与所述第一研磨度和/或所述第二研磨度相比更细的第三研磨度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机的调节(220)包括增大和/或减小研磨间隙(33)，尤其是所述第一研磨元件(10)与所述第二研磨元件(20)之间的研磨间隙。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机的调节(220)包括一个或所述第一研磨元件(10)相对于一个或所述第二研磨元件(20)的平移运动和/或轴向运动。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

沿所述第一方向致动(230)所述研磨机(30)，用于以一种研磨度、尤其是所述第一研磨度和/或所述第三研磨度来研磨所述研磨材料。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨材料包括咖啡豆和/或咖啡粉，和/或所述研磨机(30)是用于咖啡机的研磨机。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述研磨机(30)在沿所述第一方向运行时被设置用于将研磨材料从输入侧(34)传送至输出侧(35)，和/或，所述研磨机(30)在沿所述第二方向运行时被设置用于将研磨材料传送回输入侧(34)。

15.一种咖啡机，具有至少一个研磨机(30)和用于数据处理的设备，所述设备包括用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的装置。