制備和分配咖啡的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在分配裝置中制備不同類型咖啡的方法和適于執(zhí)行該方法的分配裝置。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]為求精簡描述，本文僅提及了咖啡，但更廣泛而言本發(fā)明涉及任何利用水或其他泡制液泡制呈粉末或顆粒形式的物質(zhì)而獲得的飲料，諸如茶、湯藥和其他相似物。
[0003]分配飲料的機(jī)器，尤其是分配咖啡和同類飲料的機(jī)器，已知具有制備咖啡的分配裝置，在該分配裝置中研磨咖啡經(jīng)計(jì)量且通過重力引入泡制腔室，然后由一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)的壁(通常是一個(gè)或多個(gè)活塞)壓緊。接著促使泡制液(通常是水)穿過在泡制腔室中被壓緊的咖啡塊，以便提取研磨產(chǎn)品的物質(zhì)和獲得飲料。
[0004]待安放在泡制腔室內(nèi)的咖啡粉末的量取決于所想要飲料的種類:例如濃縮咖啡(espresso)所需的研磨咖啡量遠(yuǎn)少于所謂“美式”咖啡(American coffee)所需的咖啡量。通過重力將研磨咖啡送入泡制腔室中并且傾向于隨便地將研磨咖啡安放在泡制腔室內(nèi):在咖啡量少的情況下，必須采用小的泡制腔室以便獲得具有可接受質(zhì)量的飲料。因此，有具有根據(jù)待分配到泡制腔室的咖啡量而使用的兩個(gè)泡制腔室的分配機(jī):一個(gè)泡制腔室具有較大尺寸以用于較多咖啡量，而另一個(gè)則具有較小尺寸以用于需要較少咖啡粉在泡制腔室中的飲料，諸如“特濃意式濃縮咖啡”(ristretto)和“濃縮”咖啡。
[0005]然而，這樣的解決方案制造成本高昂且需要在分配機(jī)中有額外的空間。再者，兩個(gè)泡制腔室的存在大大增加了維護(hù)機(jī)器的成本。
[0006]分配組件的另外的已知問題涉及所有提取物的飲料質(zhì)量的可重復(fù)性。
[0007]具體而言，在“潤濕”(或“預(yù)泡制”(pre-1nfus1n))的步驟期間，優(yōu)先的路徑來自咖啡塊內(nèi)，泡制液可以沿著該優(yōu)先的路徑更容易地穿過該咖啡塊，伴有隨之發(fā)生的咖啡的非最佳潤濕和使自研磨咖啡的物質(zhì)提取受損。
[0008]再者，必須考慮的是，一些機(jī)器基于在壓緊咖啡粉末的活塞上檢測到的壓力而改變機(jī)器的工作參數(shù)。而且，向泡制腔室分發(fā)不均勻的咖啡粉末或來自移動(dòng)的摩擦力可能提供在壓緊咖啡期間產(chǎn)生的壓力的不準(zhǔn)確讀數(shù)。
[0009]由不均勻分發(fā)咖啡粉末引致的另外的缺點(diǎn)還可以是對壓緊咖啡粉末的活塞造成較大磨損，伴有隨之發(fā)生的摩擦力增加，該摩擦力增加不但可導(dǎo)致咖啡塊的形成壓力的錯(cuò)誤讀數(shù)，而且還可導(dǎo)致對活塞本身的損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供制備咖啡的方法和提取裝置，能夠可重復(fù)地泡制最佳質(zhì)量的飲料，與送入泡制腔室的咖啡粉末的量無關(guān)。具體而言，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種裝置，其中泡制腔室可用來制備體積相差很大(甚至相差一個(gè)數(shù)量級(jí))的飲料，例如25cc的“特濃意式濃縮咖啡”與超過230CC或12液盎司(大約350CC)的美式咖啡。
[0011]通過本發(fā)明的涉及根據(jù)權(quán)利要求1的制備咖啡的方法來達(dá)到這些及其他目的。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的方法提供分配裝置的使用，該分配裝置具有支撐框架、圓柱形泡制腔室和進(jìn)料滑槽，具有優(yōu)選地垂直的軸線的該圓柱形泡制腔室安裝在該支撐框架上，并且能夠在與該泡制腔室的軸線平行的方向上相對于該框架平移，該進(jìn)料滑槽安裝在該支撐框架上。該進(jìn)料滑槽可以相對于該框架旋轉(zhuǎn)以便將研磨咖啡送入該泡制腔室，且在至少部分飲料泡制步驟期間布置在該泡制腔室的上方。該方法(以已知的方式)包括以下步驟:
[0012]a)基于使用者作出的分配選擇制備一定量的研磨咖啡并將該研磨咖啡量通過滑槽送入泡制腔室中；b)在泡制腔室內(nèi)壓緊該一定量的咖啡；以及c)將熱水送入泡制腔室中以制備及分配咖啡。
[0013]具體而言，在步驟a)之前和/或在步驟a)期間，根據(jù)待容納在泡制腔室內(nèi)的一定量的研磨咖啡的量，將可移動(dòng)的泡制腔室和/或進(jìn)料滑槽相對于彼此進(jìn)行配置。更詳細(xì)而言，本發(fā)明的方法的特征在于以下步驟:識(shí)別使用者選擇的飲料種類;確定所述腔室的位置、可與該腔室一起移動(dòng)的活塞的位置和進(jìn)料滑槽的位置;檢查該位置是否對應(yīng)于存儲(chǔ)在裝置的存儲(chǔ)器裝置中的位置，所述存儲(chǔ)的位置是與分配飲料相關(guān)聯(lián)的位置;若位置不對應(yīng)時(shí)改變該腔室的位置，直到該腔室的位置到達(dá)所選擇的飲料對應(yīng)存的儲(chǔ)位置;送入研磨咖啡或其他成分的所需量以及分配由使用者選擇的飲料。如下文較好地披露，該腔室的位置直接與該滑槽的角位相關(guān)聯(lián)，由此在本文中描述的該方法中，檢測該泡制腔室的位置便足以能夠同時(shí)確定該滑槽的位置。再者，從該泡制腔室的位置和該方法的進(jìn)行程度可以獲得下活塞的位置，亦即從對之前已執(zhí)行的方法步驟的理解而獲得。
[0014]就本發(fā)明的目的，術(shù)語“確定下活塞的位置”意味著(關(guān)于某組件的)直接地或間接地確定所述組件所處的位置的可能性，亦即例如通過監(jiān)測與第一組件機(jī)械地連接的第二組件的電移動(dòng)來確定所述組件所處的位置。
[0015]本發(fā)明的目的還包括一種制備和分配咖啡的裝置，該裝置包括:支撐框架、圓柱形泡制腔室和進(jìn)料滑槽;該圓柱形泡制腔室具有大體垂直的軸線，亦即該軸線是垂直的或相對于該垂直軸線稍微傾斜一個(gè)角度，該角度小于10度，優(yōu)選地小于5度而更優(yōu)選地小于3度；該泡制腔室安裝在該支撐框架上且能夠在與該泡制腔室的軸線平行的方向上相對于該框架平移;該進(jìn)料滑槽安裝在該支撐框架上，布置在該泡制腔室的上方，并且能夠相對于該框架本身旋轉(zhuǎn)以便將研磨咖啡送入該泡制腔室。
[0016]制備和分配咖啡的裝置包括根據(jù)待容納在泡制腔室內(nèi)的一定量的研磨咖啡的量將可移動(dòng)泡制腔室、下活塞和/或進(jìn)料滑槽相對于彼此進(jìn)行配置的機(jī)構(gòu)，以便在泡制之前的步驟中，在壓緊材料之前得到盡可能平均的材料分配。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，可移動(dòng)的泡制腔室具有活塞，該活塞形成該腔室的底壁;如必要，該活塞反過來可以在該腔室中移動(dòng)以改變該腔室本身的容積。優(yōu)選地，就每個(gè)分配，該泡制腔室的底壁與該泡制腔室的上邊緣之間的距離也根據(jù)待容納在該腔室內(nèi)的一定量的研磨咖啡的量而設(shè)定。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該進(jìn)料滑槽可以相對于垂直于該泡制腔室的平移軸線的軸線自由地旋轉(zhuǎn)，藉由與該泡制腔室和該滑槽本身相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)凸輪面來調(diào)節(jié)滑槽的定位。
[0019]更詳細(xì)而言，該方法提供該腔室、泡制腔室的活塞和滑槽從一般開始位置(由坐標(biāo)hl、h2和α表達(dá)，其中hi是該腔室與該框架的上基座之間的距離，h2是該下活塞與該泡制腔室的上邊緣之間的距離以及α是該滑槽的傾角)到至少一個(gè)最終位置的運(yùn)動(dòng)，藉此獲得咖啡在該腔室中的均勻分配。所述至少一個(gè)最終位置(也由坐標(biāo)hl、h2和α表達(dá))以之前通過實(shí)驗(yàn)獲得的“映射表(map)”的形式存儲(chǔ)在控制單元中；在該映射表中，存儲(chǔ)了最終位置(該腔室、泡制室腔室的活塞和滑槽必須到達(dá)的位置的坐標(biāo)hl、h2和α)，該最終位置與大概對應(yīng)一種或多種飲料所需的量的一系列預(yù)定的咖啡量相關(guān)聯(lián)。這些數(shù)值存儲(chǔ)在由控制單元可讀取的存儲(chǔ)裝置中。
[0020]換言之，該方法通過實(shí)驗(yàn)確定哪些位置是在泡制腔室中更好地分發(fā)咖啡層的位置(亦即盡可能均勻的分發(fā))的該泡制腔室、泡制腔室的活塞和滑槽的位置(表達(dá)為坐標(biāo)hl、h2和α)的實(shí)驗(yàn)測定。已經(jīng)證實(shí)的是均勻分發(fā)對應(yīng)于由已知且預(yù)定的研磨咖啡量的較佳飲料分配。將以坐標(biāo)表達(dá)的位置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，作為與所述研磨咖啡量相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)值。
[0021 ]當(dāng)正在分配飲料時(shí)，該控制單元將坐標(biāo)值h1、h2和α從當(dāng)前值(例如備用位置的當(dāng)前值)改變至存儲(chǔ)為適于待分配飲料的坐標(biāo)值;然后將該腔室、該下活塞和該滑槽移動(dòng)至在該存儲(chǔ)器中找到的且與使用者所要求的飲料種類相關(guān)聯(lián)的位置hl、h2和α;將研磨咖啡送入該腔室中的建議位置中，然后在一般熱水泡制之前將研磨咖啡壓緊成塊狀。
[0022]由于此解決方案，研磨咖啡在泡制前所受到的壓緊允許在該泡制腔室內(nèi)時(shí)總是得到具有大體上均勻密度的(亦即盡可能均勻的)塊體。
[0023]藉由實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)已發(fā)現(xiàn)的是，為了獲得適當(dāng)?shù)膲壕o，在泡制腔室中沉積的粉末咖啡的錐體在該泡制腔室的基座的中心達(dá)到與該基座相距最大高度便足夠；因此在壓緊期間，研磨咖啡的顆粒以大體上均勻密度分發(fā)在該泡制腔室內(nèi)。
[0024]然后將坐標(biāo)hl、h2和α存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)裝置中，作為與所要求的飲料相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)，該坐標(biāo)h 1、h 2和(1對應(yīng)已檢測到的具有顆粒大小ζ的研磨咖啡量X的位置，該量對制備飲料y是必要的，一旦將該量送入該泡制腔室，便形成頂點(diǎn)在在該泡制腔室軸線上或在該泡制腔室軸線旁的錐體。
[0025]對該裝置必須分配的其他飲料進(jìn)行同樣操作，從而形成可能解決方案的映射表。然后將通過實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以給出函數(shù)或算法，該函數(shù)或算法允許從研磨物質(zhì)量及其顆粒大小開始獲得各類型的坐標(biāo)h1、h2和α。
[0026]當(dāng)操作時(shí)，當(dāng)該泡制腔室的容積一經(jīng)設(shè)定，在研磨咖啡的沉積期間，該腔室本身和/或該進(jìn)料滑槽設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)在該映射表中的位置，使得在設(shè)置完結(jié)時(shí)，沉積的研磨咖啡將大致在該泡制腔室的中心達(dá)到沉積錐體的最大高度，且此針對由使用者作出的選擇所確定的量提供的所有量都發(fā)生這情況。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，該可移動(dòng)泡制腔室具有至少一個(gè)下活塞壁，該下活塞壁在每次分配之前根據(jù)待容納在泡制腔室內(nèi)的一定量的研磨咖啡的量而改變和設(shè)定該可移動(dòng)泡制腔室的容積。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，該進(jìn)料滑槽相對于垂直于該泡制腔室的平移軸線的軸線自由地旋轉(zhuǎn)(該軸線不一定與該平移軸線