用于清洁研磨器的器械和方法与流程

1.本发明涉及用于研磨咖啡豆或类似物质的器械的领域，该器械的目的是将原料弄碎成粉末以随后进行处理，例如通过溶于水来处理。
2.本发明的目的特别是：一种咖啡研磨器，其配备有用于去除参与研磨过程的构件的内部或表面上的不想要的沉积物的装置；以及用于执行清洁即去除不想要的沉积物的相关方法。


背景技术：

3.如已知，咖啡可以通过浸泡(即，通过将原料浸入液体中)或通过渗滤(即，通过将液体通入和滤过研磨原料的粉末)来制备。所谓摩卡咖啡属于这种类型，以及也已知的浓缩咖啡，也已经在公共商店中广泛存在了很长时间，而在家庭使用的时间相对较短。
4.在生产阶段期间，咖啡原料从同名植物的果实开始进行处理，并且在各种不在本发明范围内的过程(诸如收获、处理和烘焙)之后，使其以适合的粒或豆形式提供，以借助于如本发明的目的的适当器械通过适当的研磨处理将其弄碎成粉末。
5.一段时间以来，咖啡店市场一直在寻求能够在紧邻消费之前对咖啡豆进行研磨的咖啡研磨器，以便在制备咖啡时利用香气的完全释放，特别是所谓的浓缩咖啡，其中渗滤过程允许与沸水更多地接触，并因此可以更好且更完全地提取各种成分；然而，咖啡粉末会很快失去味道和香气，因此建议仅在紧邻使用之前研磨咖啡豆，并且这通常是“即时”进行的，即，在制备咖啡之前立即进行。
6.因此，各种形状和尺寸的咖啡研磨器已引入市场中，通常并排放置和/或与咖啡制备机集成在一起，以达到上述目标，即，在将豆用于生产液体咖啡之前立即对豆进行粉碎。
7.许多执行形式是已知的，并且其中一些可以经过必要修改而简化成如下器械，这些器械包括：
[0008]-用于咖啡豆的主罐或料斗，该主罐或料斗配备有与用于临时关闭的盖子联接的入口开口，并且配备有出口开口；
[0009]-研磨室，该研磨室容纳一个或更多个研磨器，其通常是机动的，配备有与所述料斗出口开口连通的入口开口，并且还配备有研磨咖啡粉末移动穿过的出口开口；
[0010]-卸载管道和收集罐，用于引导和收集从研磨室出来的粉末。
[0011]
研磨因此是关键阶段，其中获得的粉末粒度和均匀性是所有后续操作成功的决定性因素，以便将咖啡豆的性质以最佳方式转移到浓缩咖啡杯中。
[0012]
无论原料的特性如何，粉末弄碎过程还应避免由于研磨器运行的外部因素(诸如原料类型和/或气候状况(湿度、温度等))而对研磨咖啡的质量/一致性造成的干扰，且还应避免由于内部因素(诸如研磨构件的温度和/或零件的磨损和/或沉淀原料的积聚物的存在)造成的干扰。例如，在该类别中包括呈在与研磨之后和被收集在最终外部目的地(诸如过滤器保持器或收集罐)中之前的粉末接触的区域或间隙中增厚的粉末形式的研磨咖啡。
[0013]
特别地，已经沉淀在研磨器中的咖啡粉末取决于其沉积在的区域而可以与进入研
磨室的咖啡豆和新产生的粉末相互作用，实际上导致咖啡的感官成分发生变化，并因此在渗透时影响完工产品的味道；申请人检测到的后果之一是材料的过度加热和材料的因此降解，此外还有与热相关的进一步后果，该热也传播到研磨构件，这影响咖啡研磨器的使用寿命。
[0014]
另一个重要方面涉及研磨室和卸载管道运行的状态，其中清洁对于正确输送粉末状咖啡很重要，以避免卸载管道的阻塞并保证研磨咖啡的正确均匀性，从而避免不受控地形成与粉末本身混合的粉末结块。
[0015]
这些结块除了难看和恶化收集罐中的咖啡均匀性之外，还影响从研磨器出来的研磨咖啡的数量的精确确定(这在将粉末直接输送到过滤器保持器中以立即渗滤并且必须精确地达到该数量时是尤其重要的)。
[0016]
为了克服上述问题，已经引入了现有技术来改进咖啡研磨器的设计，以用于控制和/或减少所附着的积聚物的形成，当它们达到临界质量时，可以将其分离并以结块加入研磨咖啡，或者当它们不能达到临界质量时，保持呈如上描述的粉末沉积物的形式。
[0017]
卸载开口和管道的具体构造以市场上可用的执行形式存在，有时甚至在侧面有附加机械器械以控制从研磨室出来的粉末流。众所周知，在研磨过程期间，由于咖啡豆与研磨构件之间的摩擦，在研磨咖啡中会产生静电荷，并且这会导致咖啡颗粒以不可控的粉末形式沿各个方向扩展，而不是以可以易于输送到最终收集点的流的形式。从这个意义上说，一种众所周知的技术包括将一个膜组合在研磨室的出口处，以用作一个稳定元件来抵抗由于在粉末与所述膜之间发生的接触而产生的前述静电荷。
[0018]
然而，这些控制方法确实将另外的对置表面暴露在咖啡流中，并因此存在潜在的附加积聚区域，这需要有针对性的定期清洁动作。
[0019]
尽管特别设计的机构的构造和引入在减少上述影响方面是有效的，但仍然需要清洁和去除操作，这包括周期性地进行操作员的干预和机器的临时停止。
[0020]
申请人观察到，尽管向用户提供了指示，甚至是自动指示，但用户并不总是朝着这个方向操作，并因此通常需要进一步改进咖啡研磨器中的粉末状咖啡的积聚物的清洁过程。
[0021]
在下文中，除非另有指示并且除非另外说明，否则对气体或气体混合物的引用应被理解为类似的并且是指由在下文描述的过程和方法中利用的气态特性积累的气态物质。


技术实现要素：

[0022]
本发明因此通过一种用于将咖啡豆弄碎成粉末的器械或咖啡研磨器解决了这些限制，所述器械或咖啡研磨器包括：
[0023]
至少一个主罐或料斗，所述至少一个主罐或料斗用于容纳咖啡豆；
[0024]
至少一个研磨室，所述至少一个研磨室借助于适当的馈送开口被馈送来自所述料斗的咖啡，所述研磨室配备有主动研磨表面或反研磨器，并且所述研磨室收容一个或更多个机动旋转体或研磨器，在咖啡豆弄碎或研磨以及因此生产咖啡粉末的过程中，所述室与所述机动旋转体或研磨器协作；
[0025]
一个或更多个卸载管道，所述一个或更多个卸载管道用于从所述研磨室卸载粉末状咖啡，所述一个或更多个卸载管道通过所述室的至少一个出口嘴连接到所述研磨室，所
述管道被设计用于引导从所述室出来的所述粉末；
[0026]
研磨咖啡收集区域，所述研磨咖啡收集区域诸如例如临时储存罐或用于立即注入加压水的容器，
[0027]
其中所述器械包括用于手动或自动去除在所述研磨室的内部和/或在参与粉碎和/或引导到所述研磨咖啡的所述卸载管道中的构件的表面上增厚的咖啡粉末残留物和/或积聚物的装置。
[0028]
有利地，避免对所涉及的构件进行清洁操作或减小清洁频率的机会允许优化器械操作时间、避免或在任何情况下减少操作员参与维护操作；第二个优势由此产生，即，最大限度地减少对器械内部零件执行的操作，并因此降低零件损坏的风险以及由于维护操作是由最终用户而不是熟练的操作员执行而可能造成的(甚至是严重的)人身伤害。
[0029]
进一步有利的是避免或在任何情况下减少在所涉及的区域中引入外部零件和/或清洁剂，从而防止杂质或不相容的化合物可能污染研磨粉末并因此被消费者以液体形式消费。
[0030]
用于去除粉末积聚物的所述机构包括使用与食物产品相容的气体或气体混合物，其流动能够被适当地引入到用于咖啡管道的一个或更多个研磨和/或引导区域中。因此，在该实施例中，使用适当地引导到频繁积聚的区域中的气体吹送或喷射的清洁效果可以为沉积的粉末提供反作用力，从而去除或限制所述粉末的积聚。
[0031]
具有与后一实施例共同的元件的其它实施例可以包括在根据相关发明设定的目的执行的其它具体操作的同时和/或顺序组合中激活所述气体。例如，可以预见循环激活研磨元件(而无需将咖啡豆引入到研磨室中)与将清洁气体引入到一个或更多个清洁区域中相组合。例如，这种组合可以包括以预定激活间隔顺序和/或交替或重复激活。
[0032]
在考虑了食物类型应用之后，紧接着，在前述清洁中使用的气体的选择必须基于与研磨过程中涉及的材料相容的产品，其中这种相容性必须考虑到由使用产生的健康和感官影响。
[0033]
因此，优选实施例规定该气体可以由至少部分地包含二氧化碳(以下也称为co2)和/或其它食品用气体的混合物构成。
[0034]
有利地，选择基于co2的气体使得能够符合无毒且不改变由感觉器官感知和评估的性质的要求，甚至更有利地，在咖啡研磨器的使用涉及使用相同气体例如用于生产饮料的其它装备的许多情况下，能够使材料获得过程更有效。
[0035]
可以根据所使用的气体及它的可用性来限定不同的实施例，诸如例如高压罐或缸的液体形式的容纳[50巴-200巴，取决于气体]；在这些应用中，提供用于根据预定压力或根据在预定压力值范围内包括的压力和适当地注入咖啡粉末的所述一个或更多个研磨和/或引导区域中的气体的气体压力减小和可能的再气化的器械，所述压力值范围包括在1巴与10巴之间的区间，并且所述压力值优选地接近6巴。
[0036]
上述一个或更多个特征的组合可以产生本发明的另一实施例，包括：
[0037]-至少一个罐，所述至少一个罐容纳气体或压缩气体混合物，并且可能与用于减小所述压力的器械组合；
[0038]-至少一个输送控制器械，所述至少一个输送控制器械用于以减小的压力控制所述气体的输送，所述器械能够被制作成阀的形式，可能设有用于自动操作的致动器；
[0039]-至少一个馈送管道，所述至少一个馈送管道用于以减小的压力将所述气体或气体混合物从所述罐运输到所述至少一个输送控制器械；
[0040]-用于所述气体或气体混合物的至少一个运输通道，所述至少一个运输通道用于将所述气体的所述至少一个输送控制器械与涉及研磨过程的区域连接；
[0041]-至少一个开口，优选地呈喷嘴的端部的形式，被包括在所述运输通道中，以便允许气体的流入以去除涉及将咖啡豆弄碎成粉末的过程的区域的内部的咖啡粉末。
[0042]
该实施例的特征在于具有用于通过来自外部高压罐的中压气体来清洁研磨器的装置，引入所述中压气体的控制元件来调节它的供应，供应借助于用于将所述气体运输到涉及研磨的区域中的一个或更多个通道来进行，所述通道配备有适当的入口开口和出口开口，并且所述通道的一部分设有旨在改变气体的动态特性以优化清洁效果的结构——举个例子，设有喷嘴。
[0043]
该实施例的可能变体规定输送控制器械被实现为一个或若干个阀，所述阀的单个单元可以与单个运输通道或可能存在的若干个运输通道或这些配对的组合相组合。
[0044]
其它实施例可以包括由控制信号管理的自动或半自动机构，这些控制信号优选地呈电、光或电/光形式。例如，一个或更多个阀可以配备有机械的、气动的、电动的或专家已知的其它致动器，以允许在没有直接手动动作的情况下的气体控制。
[0045]
有利地，可以实现根据本发明的器械，其中气体被引入到研磨室中，所述气体优选地被引导作为与所述室的内周表面大致相切的流，并且优选地靠近所述研磨器和反研磨器协作的区域；对于至少部分所述管道，可以在与研磨器的切向移动相反的方向上进行气体吹入，以更有效地防止在研磨期间形成的粉末积聚物。具体实施例可以包括单独定向在相反方向上的多个切向流，所述多个切向流根据预定顺序同时或顺序地作用。
[0046]
甚至更有利地，本发明具有执行咖啡粉末卸载管道清洁的特性，所述管道配备有优选地呈喷嘴的端部的形式的至少一个开口，所述至少一个开口允许借助于连接元件将用于去除咖啡粉末的气体引入到这些排放管道中，该连接元件可以进一步用作用于咖啡粉末的流动的控制元件。当管道配备有内部结块减少构造时，该特征特别有利于实现本发明的范围，该内部结块减少构造迫使咖啡粉末沿着专门设计的路径移动以改善在从该室卸载期间的流动行为。
[0047]
这对于解决清洁咖啡研磨器的技术问题特别有利，因为能够清洁受粉末积聚影响的所有零件，通过相对于用于引入清洁气体的不同开口按顺序(例如首先进入到该室中然后进入到卸载管道中)或同时吹送清洁气体，能够清洁这些零件。该过程也可以在由电子控制单元控制的自动或半自动模式中进行。
[0048]
除了所呈现的形式之外，或者作为所呈现的形式的替代，通过在研磨室的入口处提供对原料(即，咖啡豆)的控制，能够实现使清洁操作更容易的其它实施例。特别地，存在用于将料斗与室连接的开口的关闭装置，例如，呈手动或自动致动的关断阻尼器的形式，以在初始阶段直至增厚咖啡粉末的清洁和去除操作结束为止防止馈送额外的咖啡豆。
[0049]
通过将前述形式的一个或更多个组合与在作为本发明的主题的咖啡研磨器中包括的至少部分构件的自动化和控制器械配对，能够获得在操作和功能方面的进一步的优点。一个实施例提供结合至少一个电子控制单元，所述至少一个电子控制单元运行作为软件编码算法的一个或更多个处理步骤，这些软件编码算法由至少一个微处理器存储和执
行，所述至少一个微处理器将控制信号发送到上述致动器和/或其它致动器或器械的机动零件。
[0050]
其它变体可以包括用于用户交互的一个或更多个界面(例如呈图形显示器的形式)，可能配备有触摸传感器，其组合使用能够以不同方式与控制电子装置交互，诸如提早或延迟过程激活，还根据原料、持续时间、局部化等来校准控制参数。这些执行形式的进一步优势最终可以借助于传感器来获得，以检测咖啡研磨器的运行状况和运行环境。例如，考虑可能影响粉末增厚过程的气候状况(诸如大气压力和湿度)或研磨咖啡或研磨器本身的热梯度，该热梯度可以用于指示增厚的存在(特别是在研磨器构件上)。
[0051]
本发明还实现了根据权利要求13以及之后的权利要求的用于手动和自动去除在从咖啡研磨器卸载期间在研磨室的内部和/或在参与粉碎和/或引导研磨咖啡的构件的表面上增厚的咖啡粉末残留物和/或积聚物的方法。
附图说明
[0052]
本发明的这些和其它特征和优点将通过以下对附图中所示的一些实施例的描述更清楚地得到，其中：
[0053]
图1呈现了根据实施例的咖啡研磨器的整体视图；
[0054]
图2b示出了如图1中所示的研磨器构件的子集，在所述图中的构造形式的截面中部分可见并且以涉及根据图2a的截面的器械可见；
[0055]
图3a至图3d从不同的二维视角和三维视角示出了研磨室体；
[0056]
图4a、图4b和图4c示出了根据前述图的实施例的卸载管道机构；
[0057]
图4d参考用于清洁的气体运送通道示出了图4b中的管道的截面；
[0058]
图5示出了图1中的与关闭料斗的开闭器相关的咖啡研磨器的截面。
具体实施方式
[0059]
因此，在此列出的图支持对于用于生产粉末状咖啡的系统和方法的优选但非排他性实施例的指示性并因此是非限制性的描述，其视图在图1中示出；相关的咖啡研磨器械包括主体02，该主体02具有的形状大致类似于具有八角形底边的正棱柱，主体02的内部容纳大部分研磨部件，并且在主体02的表面上制作一定数量的开口以支持器械操作，这些开口诸如：原料(即，咖啡豆)的入口07(图7)；用于任何辅助材料(例如清洁气体)的入口；以及出口开口025，粉末状咖啡形式的完工产品通过该出口开口025。
[0060]
在所述外壳表面上存在其它开口以容纳部分操作附件：开口026允许集成光学/声学信号单元，诸如图形显示器03，其可能配备有用于与操作员双向交互的触摸功能。
[0061]
在通过开口025能够接近的内部空间中容纳有叉形零件05和圆柱形中空区段04，以将研磨咖啡容器罐保持在适当的位置，容器罐在本实施例中被实现为过滤器保持器，该过滤器保持器可以保持有限量的咖啡，通常是一剂或两剂浓缩咖啡，在达到期望量的咖啡之后立即进行渗滤，并且可能由精确称重的适当器械(未示出)实时控制。
[0062]
还如图2a中所示，主体02的上部收容主罐或料斗01，该主罐或料斗01具有截短的八角棱柱的外部形状从而形成主体的延续部且在内部容纳中空且大致截短的圆锥结构0102，该大致截短的圆锥结构0102的圆锥轴线大致平行于主体的轴线且定向成在靠近入口
07的研磨室200的方向上变窄，在该入口07处，原料通过重力穿过进入研磨室。
[0063]
原料(即，咖啡豆或咖啡粒)被手动馈送到所述料斗01的上部中，该料斗01设有可拆卸的盖子0101以在装载后保护内容物。借助于适当的电源开口被馈送来自所述料斗01的咖啡的研磨室200由具有内部圆柱形形状的中空容纳本体220构成，在该中空容纳本体220的内部在外壳壁上牢固地收容研磨表面即反研磨器240，所述中空容纳本体能够收容一个或更多个电动旋转构件或研磨器230，所述一个或更多个电动旋转构件或研磨器230沿轴向设有马达210，该马达210负责驱动所述研磨器通过下部封闭件或背垫211，所述背垫也配备有研磨表面，优选地具有滚花和/或沟槽。
[0064]
容纳本体220还配备有：多个翅片222，这些翅片222被布置在与圆柱轴线正交的平面上，旨在分散由在研磨室中活动的构件生成的热；以及出口开口221，该出口开口221根据与内部圆柱形室相切的平面布置，用于将研磨咖啡从室的内部运送并朝向过滤器保持器或更一般地朝向在圆柱形管道270的附近的外部咖啡容纳罐输送。
[0065]
两个不同材料的弹性箔262和261与出口开口221协作以使从室200出来的咖啡粉末中可能的漂浮附聚物解聚，这些弹性箔设有u形切除凹口2621和2611用于标示具有进一步斜切边缘以控制粉末流动的柔性凸片；特别地，凹口2621和2611的特征在于不同的尺寸，使得箔262和261的协作在与出口表面221接触重叠时产生弹性唇，该弹性唇能够在受到空气和粉末流的压力时移动以使被捕获在收缩部中的随之创建的任何粉末结块解聚。
[0066]
在研磨室与圆柱形卸载管道270之间介入附加连接元件250，如下图更好地描述；除了出口嘴221的平坦表面与管状管道270之间的调节功能之外，所述管状管道相对于所述出口端口的法向轴线倾斜，元件250的特征在于特定构造252(图4a)，该特定构造252在所述连接元件250的内部沿着在面向卸载管道的端部的方向上的增长截面路径纵向发展，从而呈现类似于沿着连接元件250的内表面延伸的角宽度增加的圆的扇区的平面形状。这使得连接元件250也是用于从研磨室出来的粉末流的控制元件。
[0067]
许多其它本体显然参与了咖啡研磨器的实现，然而到目前为止所描述的是涉及如所述通过将进入研磨室及从主罐出来的咖啡豆压碎而创建的粉末状咖啡的生产和运送的主要本体。属于本发明的具体实施形式的去除/清洁装置集中在这些构件上，所述装置在下列附图的帮助下进行说明。
[0068]
特别地，图3a至图3d呈现了先前介绍的容纳本体220的不同立体图，其中突出显示了用于食物气体的两个运输通道224和223(虚线)的存在，该食物气体用于分别在室内部和出口嘴221附近去除积聚物。这些通道在容纳本体220中以通孔的形式制成，优选地具有圆柱形/圆锥形轮廓，例如在制造的同时通过在随后的处理阶段对其进行熔化或钻孔而制成。
[0069]
如截面a-a'中呈现的所述通道224i和223i的入口开口在容纳本体220的外壳表面上的合适的基座中获得，这些基座由布置在与所述本体220的圆柱轴线大致平行的平面中的两个平坦面224f和223f构成，其在本体220的外壳表面中一体获得。
[0070]
在清洁阶段，所述入口开口224i和223i由在压力下的气体或气体混合物行进过以将所述气体或气体混合物运输到咖啡粉末积聚区域附近，在该具体实施例中实现为：
[0071]-经由出口224o，该出口224o与研磨室相切并且位于背垫211与旋转研磨器230之间的下部研磨构件附近，如图3c中所示，其中为了清楚起见，图3a中的反研磨器240已被移除；
[0072]-经由出口223o，该出口223o将气体携载到出口221，在该出口221处设置前述箔262和261用于控制未沉积的团聚体。
[0073]
在该实施例中，在连接元件250中预见到其它清洁点，如上所述，该连接元件在内部设有用于控制粉末流的特定构造252，并且，如对于前述箔，通过将或多或少规则的控制表面与行进的咖啡粉末对置而起作用，因而形成在所述表面的一个或更多个区域或它们的一部分中局部化的粉末积聚物。
[0074]
因此，本发明包括用于运输加压气体的通道251，所述气体通过图4a的开口251i进入并通过靠近表面252的开口251o(在图4d的截面c-c’中可见)离开，加压气态物质行进过该表面252并受益于去除增厚沉积物的效果。
[0075]
如图4c中所示，连接元件250设有平坦面256，该平坦面256被限定为与容纳本体220的对应平坦面226接触，其具有介入的板261和/或262(如果存在的话)，如图2b的剖视图中所示。这些零件的组装通过用适当的装置(诸如插入槽255中的螺钉)固定并与容纳本体220中的螺纹孔224协作来完成。
[0076]
尽管本发明可以包括附图中呈现的三个清洁区域和/或未示出的其它区域的单个或任何组合，但特别有利的是使用以下组合(可能是顺序地)，该组合将气体压力引入到三个指示区域中以增强期望的清洁效果。
[0077]
此外，借助于研磨室的馈送开口的至少一个开闭机构可以获得在清洁度和使用实用性方面的进一步优点，能够根据在所述馈送开口的完全自由打开与完全堵塞之间变化的位置来操作各种水平的填充，能够阻止咖啡豆从主罐或料斗到所述研磨室的运送。
[0078]
有利地，豆馈送开口的堵塞允许刚好在吹入清洁气体之前停止原料流入研磨室，而无需清空料斗中的内容物(即，咖啡豆)，通过消耗或移除来获得清空；甚至更有利地，所述馈送开口的关闭促进清洁气体的引导，该清洁气体在卸载管道的期望方向上运输已经去除的沉积物，以用于将已从积聚区域中去除的所述团聚物排出并最终收集到回收罐或废物罐中。
[0079]
图5(其示出了图1中的研磨器的截面图)示出了用于打开和关闭研磨室的馈送开口的所述机构的可能实施例，其借助于以下关断阻尼器06来实现，该关断阻尼器06包括两个平坦形元件061和062并被布置在根据与表征咖啡研磨器的主体02的棱柱的轴线大致正交的平面而获得的基座中，当被通过开口021和022作用而施加的横向力激活时，所述元件能够在所述平面内平移，其结果是部分或全部堵塞开口07，从而达到表征本发明的上述的目的。
[0080]
所述阻尼器可以手动和/或自动操作和/或在至少预定的步骤顺序内操作，可能与咖啡研磨器的其它构件协作，所述构件可以有利地包括由控制信号管理的自动或半自动机构，这些控制信号优选地呈电、光或电/光形式；例如，一个或更多个阀可以配备有机械的、气动的、电动的或技术人员已知的其它致动器，从而允许在没有手动动作的情况下的气体控制。
[0081]
在这些执行形式中，用于自动或半自动操作的控制信号可以由特殊的电子控制单元06(图2a)处理，其专用于该作用或与咖啡研磨器操作中的其它过程共享，并且可能与显示器或触摸显示器03组合以供操作员监督和协调。
[0082]
从已经描述的内容可以清楚地看出，根据本发明的器械实现了其预期目的。
[0083]
本发明的目的受到许多修改和变化的影响，所有这些都落入所附权利要求中表达的发明构思内。在不脱离本发明的保护范围的情况下，所有细节都可以由其它技术上等同的元件替换，并且材料可以根据需要而有所不同。
[0084]
尽管已经特别参考附图描述了该目的，但说明书和权利要求中使用的附图标记用于提高本发明的可理解性，而不构成对所要求保护范围的任何限制。