研磨咖啡豆的研磨機以及包括這種研磨機的咖啡機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)計一種用于研磨咖啡的研磨機以及裝備有這種研磨機的咖啡機。
【背景技術(shù)】
[0002] 多個用于研磨食物、具體地說是咖啡豆的研磨機是本身已知的，其中，咖啡豆總是 在彼此抵靠移動的兩個研磨件之間破碎。作為研磨機的設(shè)計功能，錐形研磨機和盤形研磨 機之間有區(qū)別。
[0003] 錐形研磨機因此具體地從EP2 050 375Al、DE195 14 794Al、DE196 38 824 Al(具體地說是其中的圖16和說明書第9欄第43行以及下列等等）以及DE849 600(具 體地說是其中的根據(jù)圖2和說明書第2頁第38行以及下列等等）已知。
[0004] 通常，技術(shù)現(xiàn)狀的錐形研磨機包括第一研磨件，該第一研磨件以錐形方式設(shè)計并 且因此也被稱為研磨錐。所述研磨錐被支撐成可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。被標識為研磨環(huán)的第二 研磨件同軸于該旋轉(zhuǎn)軸線布置并且基本上繞研磨錐的錐形表面布置。在其內(nèi)側(cè)上，研磨環(huán) 也包含基本上錐形的形狀，該內(nèi)側(cè)通過實施研磨狹縫與研磨錐間隔開。在其定位成彼此相 對置的側(cè)面上，研磨錐以及研磨環(huán)具有螺旋地布置的、由齒形成的研磨表面。響應(yīng)于裝備有 錐形研磨機的咖啡機的操作，待研磨的咖啡豆借助于研磨錐相對于研磨環(huán)的相對移動從研 磨機的相應(yīng)入口區(qū)或入口狹縫穿過研磨溝槽而被輸送到其相應(yīng)出口區(qū)或出口狹縫，研磨溝 槽被實施在齒之間。在該輸送過程中，各個咖啡豆抵靠齒的相應(yīng)研磨表面移動并且借助于 夾緊作用而被研磨表面粉碎。為了確保粉碎咖啡豆，研磨錐的每個研磨表面布置成使得其 在相應(yīng)的研磨溝槽的"后"側(cè)（就研磨錐相對于研磨環(huán)的相對移動的方向而言）處限定研 磨錐的研磨溝槽中一個研磨溝槽。相應(yīng)的，研磨環(huán)的每個研磨表面布置成使得其在相應(yīng)的 研磨溝槽的"后"側(cè)（就研磨環(huán)相對于研磨錐的相對移動的方向而言）處限定研磨環(huán)的研 磨溝槽中的一個研磨溝槽。
[0005] 就例如從DE196 38 824A1 (具體地說是其中的圖1和說明書第7欄、第26行以 及以下等等）以及DE38 03 619C2已知的盤形研磨機來說，第一研磨件和第二研磨件在 各種情況下以基本上盤狀的方式實施（作為所謂的研磨盤）。兩個研磨盤（在下文也被稱 為"第一研磨盤"和"第二研磨盤"）通過實施研磨狹縫布置成關(guān)于共同旋轉(zhuǎn)軸線彼此平行 并且在各種情況下包括在其相對側(cè)上的研磨表面，該研磨表面由齒形成。響應(yīng)于裝備有盤 形研磨機的咖啡機的操作，待研磨的咖啡豆借助于兩個研磨盤相對移動分別從研磨機的相 應(yīng)入口區(qū)或入口狹縫穿過研磨溝槽而被輸送到其相應(yīng)出口區(qū)或出口狹縫，研磨溝槽被實施 在齒之間。在該輸送過程中，各個咖啡豆抵靠齒的相應(yīng)研磨表面移動并且借助于夾緊作用 被研磨表面粉碎。為了確保粉碎咖啡豆，第一研磨盤的每個研磨表面布置成使得其在相應(yīng) 的研磨溝槽的"后"側(cè)（就第一研磨盤相對于第二研磨盤的相對移動的方向而言）處限定 第一研磨盤的研磨溝槽中一個研磨溝槽。相應(yīng)的，第二研磨盤的每個研磨表面布置成使得 其在相應(yīng)的研磨溝槽的"后"側(cè)（就第二研磨盤相對于第一研磨盤的相對移動的方向而言） 處限定第二研磨盤的研磨溝槽中一個研磨溝槽。
[0006] 研磨水平，即磨好的咖啡粉末的粒度可經(jīng)由兩個研磨件相對于彼此的距離、經(jīng)由 齒的數(shù)目以及其高度和傾角來調(diào)整。具體地說，齒的數(shù)目可設(shè)置成從研磨機的入口區(qū)向其 出口區(qū)增加，而相應(yīng)的齒的高度從其入口區(qū)向出口區(qū)減小粉碎咖啡豆的已知原理在任何情 況下維持。
[0007] 下面以示例的方式借助于公開DE196 38 824Al(參見其中的圖16和圖1)解釋 已知研磨機的齒或研磨表面的對應(yīng)設(shè)計。
[0008] 為了簡化和標準化下面說明，下列慣例應(yīng)當應(yīng)用于包括呈上述類型的研磨錐和研 磨環(huán)的形式的兩個研磨件的錐形研磨機（技術(shù)現(xiàn)狀的研磨機以及根據(jù)本發(fā)明的研磨機）： [0009]-點P:
[0010] 這是在研磨機的研磨件中一個研磨件的研磨表面上，具體地說是在切削刃上的虛 擬點。
[0011] -旋轉(zhuǎn)軸線R:
[0012] 研磨件中的至少一個研磨件以及具體地說是虛擬點P在圓形路徑上相對于相應(yīng) 的另一個研磨件繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0013] -旋轉(zhuǎn)方向Μ:
[0014] 這是繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)的研磨件所繞著移動的方向。
[0015] -研磨方向S:
[0016] 這是點Ρ響應(yīng)于研磨件中一個研磨件在旋轉(zhuǎn)方向Μ上的旋轉(zhuǎn)的移動方向（該移動 方向位于圓的通過點Ρ的切線上，在該圓上，點Ρ相對于相應(yīng)的另一個研磨件繞旋轉(zhuǎn)軸線R 移動）。由于研磨件中的每個研磨件相對于相應(yīng)的另一個研磨件移動的事實，兩個研磨件 在不同的方向上作用在咖啡豆上。這就是為什么如果必要的話，下面要在研磨方向S1和研 磨方向S2之間進行區(qū)別，研磨方向S1用于在研磨件中一個研磨件上的點Ρ，而研磨方向S2 用于在研磨件中的另一個研磨件上的點Ρ
[0017] -刀具參考平面Ε-Ι:
[0018] 這是在點Ρ處的平面，其實施成平行于研磨方向S并平行于旋轉(zhuǎn)軸線R。
[0019] -假定工作平面Ε-ΙΙ:
[0020] 這是定向成正交于旋轉(zhuǎn)軸線R并平行于研磨方向S、通過點Ρ的平面。
[0021] -研磨刃平面Ε-ΙΙΙ:
[0022] 這是通過點Ρ的平面，其豎直立在刀具參考平面E-Ι上并且垂直于研磨方向S。
[0023] -傾角
[0024] 這是在研磨方向S上在假定工作平面Ε-ΙΙ處測得的研磨表面與刀具參考平面Ε-Ι 之間的角度。當分別從研磨表面在刀具參考平面E-Ι的方向上或在研磨方向S的方向上逆 時針觀察時，傾角中是正的。
[0025] 在這里手頭的本文檔中，從DE196 38 824Α1已知并且示出錐形研磨機的圖16 示出為圖1，其中研磨錐11和研磨環(huán)15示出成彼此分開（在分解圖中，其中研磨環(huán)15與研 磨錐11還在旋轉(zhuǎn)軸線R的方向上間隔開），從而假定研磨錐11相對于研磨環(huán)15繞旋轉(zhuǎn)軸 線R旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線R在圖1中示出。旋轉(zhuǎn)軸線R和旋轉(zhuǎn)方向Μ在該圖中可清楚看到。
[0026] 在研磨錐11的研磨表面30上的自由選擇點Ρ處勾畫研磨方向S1以及刀具參考平 面Ε-Ι、工作平面Ε-ΙΙ和研磨刃平面Ε-ΙΙΙ。勾畫對應(yīng)研磨方向S2以及刀具參考平面Ε-Ι、 工作平面E-II和研磨刃平面E-III所在的點P也在研磨環(huán)15的研磨表面31上自由選擇。 關(guān)于研磨方向S1和S2,重要的是注意，如果研磨錐11在旋轉(zhuǎn)方向Μ上繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)， 則研磨環(huán)15相對于研磨錐11在與旋轉(zhuǎn)方向Μ相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。因此，研磨方向S1 定向在旋轉(zhuǎn)方向Μ上，而研磨方向S2定向成與旋轉(zhuǎn)方向Μ相反。
[0027] 通過在圖1中的底部上示出的研磨錐11的截面圖可在圖2的俯視圖中看見，其 中，通過點Ρ的切削表面位于假定工作平面E-Π上。研磨表面30的傾角φ、因此在研磨方 向S1上在假定工作平面E-Π處測得的研磨表面30與刀具參考平面E-Ι之間的角度小于 90。。
[0028] 同樣的也適用于在根據(jù)圖1的研磨表面31上的點Ρ處的研磨環(huán)15的研磨表面 31 :研磨表面31的傾角因此在研磨方向S2上在假定工作平面E-Π處測得的研磨表面 31與刀具參考平面E-Ι之間的角度小于90° (附圖中未示出）。
[0029] DE196 38 824Α1的圖10的盤形研磨機在本文檔的圖3中示出。如上所述，盤形 研磨機包括第一盤狀研磨件11'（在下文被稱為研磨盤11'）和第二盤狀研磨件15'（在下 文被稱為研磨盤15'）?？Х榷?位于實施在研磨盤11'、15'之間的研磨狹縫中。此外假 設(shè)，研磨盤11'繞旋轉(zhuǎn)軸線R在旋轉(zhuǎn)方向Μ上相對于研磨盤15'執(zhí)行旋轉(zhuǎn)。響應(yīng)于研磨盤 11'繞旋轉(zhuǎn)軸線R在旋轉(zhuǎn)方向Μ上（相對于研磨盤15'）的旋轉(zhuǎn)，咖啡豆3被夾在研磨表面 30與研磨表面31之間并在其間被破碎，研磨表面30實施在第一研磨盤11'處，而研磨表 面31實施在第二研磨盤15'處。對于上研磨盤15'和下研磨盤11'，也在各種情況下在圖 3中分別在研磨表面30上限定任意點Ρ或在研磨表面31上限定任意點Ρ。
[0030] 兩個研磨盤11'、15'基本上垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R延伸。這就是為什么研磨盤11'、 15'的研磨表面30和31基本上與布置成垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R的平面平行地延伸。
[0031] 為了簡化和標準化下面說明，下列慣例應(yīng)當應(yīng)用于包括呈上述類型的研磨盤的形 式的兩個研磨件的盤形研磨機（技術(shù)現(xiàn)狀的研磨機以及根據(jù)本發(fā)明的研磨機）：
[0032] -點Ρ:
[0033] 這是在（兩個）研磨件中一個研磨件的研磨表面上、具體地說是在切削刃上的虛 擬點。
[0034] -旋轉(zhuǎn)軸線R:
[0035] 研磨件中的至少一個研磨件以及具體地說是虛擬點Ρ在圓形路徑上相對于相應(yīng) 的另一個研磨件繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0036] -旋轉(zhuǎn)方向Μ:
[0037] 這是繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)的研磨件所繞著（相對于相應(yīng)的另一個研磨件）移動的方 向。
[0038] -研磨方向S:
[0039] 這是點Ρ響應(yīng)于研磨件中一個研磨件在旋轉(zhuǎn)方向Μ上的旋轉(zhuǎn)的移動方向（該旋轉(zhuǎn) 方向位于圓的通過點Ρ的切線上，在該圓上，點Ρ相對于相應(yīng)的另一個研磨件繞旋轉(zhuǎn)軸線R 移動）。由于研磨件中的每個研磨件相對于相應(yīng)的另一個研磨件移動的事實，兩個研磨件 在不同的方向上作用在咖啡豆上。這就是為什么如果必要的話，下面要在研磨方向S1和研 磨方向S2之間進行區(qū)別，研磨方向S1用于在研磨件中一個研磨件上的點Ρ，而研磨方向S2 用于在研磨件中的另一個研磨件上的點Ρ
[0040] -工具參考平面E-I:
[0041] 這是在點P處的平面，其實施成平行于研磨方向S并垂直于旋轉(zhuǎn)軸線R。
[0042] -假定工作平面E-II:
[0043] 這是定向成平行于旋轉(zhuǎn)軸線R并平行于研磨方向S、通過點P的平面。
[0044] -研磨刃平面E-III:
[0045] 這是通過點P的平面，其豎直立在刀具參考平面E-Ι上并且垂直于研磨方向S。
[0046] -傾角φ:
[0047] 這是在研磨表面的研磨方向S上在假定工作平面Ε-ΙΙ處測得的研磨表面與刀具 參考平面E-Ι之間的角度。當分別從研磨表面在刀具參考平面E-Ι的方向上或在研磨方向 S的方向上逆時針觀察時，傾角是正的。
[0048] 基于盤形研磨機的上述指定的慣例，在各種情況下，對于第一研磨盤11'的研磨表 面30上的圖3所示的點Ρ以及第二研磨盤15'的研磨表面31上的圖3所示的Ρ