(57)【要約】【課題】本発明は、垂直方向に整向された円筒形のロースト室４内における、コーヒー豆の少量をローストするための方法および装置に関し、このロースト室に、ローストされていないコーヒー豆が、バッチ式に供給可能であり、且つそこから、ロースト工程の通過の後、取り出し可能である。このローストは、このロースト室４を貫通流動する高温空気流を用いて行われ、且つ、ローストされたコーヒー豆が、このロースト室から除去された後、冷たい空気流によって冷却される。【解決手段】このコーヒー豆のローストおよび冷却は、プログラミング可能な制御ユニットを用いて制御可能であり、その際、少なくとも、パラメータであるロースト継続時間およびロースト温度、およびロースト高温空気の容積流量の組合せが、選択可能なデータレコードとして、この制御ユニット内において記憶されており、且つその際、この高温空気流が、周波数制御されたサイドポートコンプレッサーを用いて、制御可能である。【選択図】　　　図１
2004033220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に整向された円筒形のロースト室（４）内における、コーヒー豆の少量をローストするための方法であって、
このロースト室に、ローストされていないコーヒー豆が、バッチ式に供給可能であり、且つそこから、ロースト工程の通過の後、取り出し可能であり、
その際、このローストが、このロースト室（４）を貫通流動する高温空気流を用いて行われ、且つ、ローストされたコーヒー豆が、このロースト室から除去された後、冷たい空気流によって冷却される様式の上記方法において、
このコーヒー豆のローストおよび冷却は、プログラミング可能な制御ユニットを用いて制御可能であり、
その際、少なくとも、パラメータであるロースト継続時間およびロースト温度、およびロースト高温空気の容積流量の組合せが、調節可能なパラメータを有する選択可能なデータレコードとして、この制御ユニット内において記憶されており、
且つその際、この高温空気流が、周波数制御されたサイドチャネルコンプレッサーを用いて、制御可能であることを特徴とする方法。
【請求項２】
データレコードは、付加的に、パラメータである冷却空気の容積流量、および冷却継続時間を記録していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データレコードは、付加的に、パラメータであるコーヒー豆の色、黒色化程度、注入量、及び／または排気温度を記録していることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
データレコードの作動パラメータ及び／または限界パラメータの、時系列的な変化を特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
垂直方向に整向された円筒形のロースト室（４）内における、コーヒー豆の少量をローストするための装置であって、
このロースト室に、ローストされていないコーヒー豆が、バッチ式に供給可能であり、且つそこから、ロースト工程の通過の後、取り出し可能であり、
その際、このローストが、このロースト室（４）を貫通流動する高温空気流を用いて行われ、且つ、ローストされたコーヒー豆が、このロースト室から除去された後、冷たい空気流によって冷却される様式の上記装置において、
このコーヒー豆のローストおよび冷却は、プログラミング可能な制御ユニットを用いて制御可能であり、
その際、少なくとも、パラメータであるロースト継続時間およびロースト温度、およびロースト高温空気の容積流量の組合せが、調節可能なパラメータを有する選択可能なデータレコードとして、この制御ユニット内において記憶されており、
且つその際、この高温空気流が、周波数制御されたサイドチャネルコンプレッサーを用いて、制御可能であるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
データレコードは、付加的に、パラメータである冷却空気の容積流量、および冷却継続時間を記録しているように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
データレコードは、付加的に、パラメータであるコーヒー豆の色、黒色化程度、注入量、及び／または排気温度を記録しているように構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１および５の上位概念による、コーヒー豆の少量をローストするための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特に香りの良い、および新鮮なコーヒーを調理するために、コーヒー豆を、これら豆の粉砕、および熱湯を注ぐ直前に、ローストすることが公知である。このことによって、芳香物質が比較的に長い貯蔵において消え去ることは回避される。粉砕されたコーヒーを、真空包装内において、比較的に長い時間間隔にわたって貯蔵することは、確かに同様に公知でもあるが、しかしながら、同様にこのことも、芳香に影響を与える。
【０００３】
従って、可能な限りローストしたてのコーヒーを利用可能にすることが望ましい。
【０００４】
家庭内において、使用可能であるコーヒー豆ロースターは公知である。しかしながら、家庭の諸条件のもとで、これら豆をローストするために適当なプロセスパラメータを保証することは困難である。
【０００５】
ロースト機器の品質的に比較的に価値の高い等級のものは、しかしながら、経済的に、小売店において使用可能であり、その際、この場合にも、ロースト工程と消費との間の時間の間隔は、極めて短く保持される。このような目的にとって適当であるコーヒー豆ロースターは、ヨーロッパ特許第２８８　８７０号明細書から公知である。この装置の場合、円筒形のロースト室が使用され、このロースト室に、高温空気が、このロースト室内において、渦流床が生起するように供給され、この渦流床において、均等なコーヒー豆のローストが実施される。このローストの後、僅か数分の間に、冷却されたコーヒー豆は粉砕され、且つ、熱湯を注いだ後、特に新鮮な、且つ香りの良いコーヒー飲料が得られる。
【０００６】
この機器のプロセスパラメータを操作および制御するために、専門的な成果を達成するための操作人員の、広範囲の習熟が必要である。顧客によるこの機器の操作は、従って、可能ではない。
【０００７】
米国特許第６，０５３，０９３号明細書から、プログラミング可能な制御ユニットを有するコーヒー豆ロースターが公知であり、このコーヒー豆ロースターの場合、パラメータであるロースト継続時間およびロースト温度は、選択可能なデータレコードとして、この制御ユニット内において記憶されている。
【０００８】
ロースト継続時間およびロースト温度の唯一の調節は、しかしながら、如何なる最適なロースト結果も与えない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の根底をなす課題は、コーヒー豆の少量をローストするための方法および装置を、特に上記で述べた様式のコーヒー豆ロースターでもって提供することであり、このコーヒー豆ロースターにおいて、操作経費が最低限に抑えられ、しかしながらそれにも拘らず、品質的に価値の高いロースト結果が達成される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１および５に提示された本発明によって解決される。本発明の有利な更なる構成は、従属請求項において与えられている。
【００１１】
本発明は、垂直方向に整向された円筒形のロースト室内における、コーヒー豆の少量をローストするための方法を出発点としており、このロースト室に、ローストされていないコーヒー豆が、バッチ式に供給可能であり、且つそこから、ロースト工程の通過の後、取り出し可能であり、その際、このローストが、このロースト室を貫通流動する高温空気流を用いて行われ、且つ、ローストされたコーヒー豆が、このロースト室から除去された後、冷たい空気流によって冷却される。その場合に、このコーヒー豆のローストおよび冷却は、プログラミング可能な制御ユニットを用いて制御可能であり、その際、少なくとも、パラメータであるロースト継続時間およびロースト温度、およびロースト高温空気の容積流量の組合せが、選択可能なデータレコードとして、この制御ユニット内において記憶されており、且つその際、この高温空気流が、周波数制御されたサイドチャネルコンプレッサー（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｖｅｒｄｉｃｈｔｅｒ）を用いて、制御可能である。
【００１２】
制御ユニットにおける前もって確定されたデータレコードの選択によって、所望のロースト結果、または、使用することができるローストされるべきコーヒー豆に依存して、高い品質的なロースト結果を得ることは、機械技術的な所与の要件に関する特別の知識を、および、ロースト結果に影響をおよぼす、ローストされるべきコーヒー豆の他のパラメータを必要とすること無しに、従って、操作人員にとって可能である。
【００１３】
本発明による方法でもって作動されるコーヒー豆ロースターは、従って、同様に専門的に訓練されていない操作人員によっても作動され得、その際、同様に、顧客が、自身でこのコーヒー豆ロースターを作動すること、および自動的に操作することも可能であり、従って、訓練された操作人員の関与は、ただメンテナンスの目的および洗浄の目的のためだけ必要である。従って、この様式のコーヒー豆ロースターの操作コストは、著しく減少され得る。
【００１４】
使用可能なデータレコードのパラメータは、有利には、個々にプログラムによって調節可能であり、且つ、コーヒー豆ロースターの最初の適合の際に、または同様に後の適合の際にも、使用することができるコーヒー豆品質、量、および個々のコーヒー豆ロースターに適合される。
【００１５】
ロースト基本パラメータは、有利には、付加的に、パラメータである冷却空気の容積流量、および冷却継続時間を定義し、従って、同様にローストされたコーヒー豆の冷却も、個々に調節可能である。
【００１６】
データレコードの更なるパラメータとして、コーヒー豆のロースト色もしくは黒色化程度、注入量、排気温度、および場合によっては、ロースト結果に影響を及ぼす更に別のパラメータが、データレコードに付加される。
【００１７】
ローストに影響を及ぼすパラメータは、時間に依存して、これらパラメータのそれぞれの限界値内において確定され、従って、これらパラメータが、お互いの間で関係付けられ、またはロースト経過に適合される。
【００１８】
コーヒー豆をローストするための高温空気流が、サイドチャネルコンプレッサーの回転数制御によって制御されるので、コーヒー豆ロースターの騒音の発生は、著しく低減される。何故ならば、ただ僅かの時間間隔の間、全容積流量が高温空気において必要なだけであるからである。
【００１９】
ロースト室内におけるロースト床を形成するための容積流量は、従って、有利には、ロースト進捗に適合される。
【００２０】
それに加えて、周波数変換器は、供給電圧の大きな電圧変動を均衡する。
【００２１】
次に、実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の使用により、コーヒーをローストするための全自動的なロースト機械が作動可能である。単に、生の、ローストされていない豆の供給、並びに出来上がったローストされたコーヒー豆の取り出しだけが、手動で行われる。
【００２３】
本発明により、加熱、ロースト、および冷却の方法のステップは、全ローストプログラムにおいて、プログラム制御されて進行する。このロースター内において、有利には、他の工業機器において公知であるような、ＳＰＳ（プログラマブルコントローラ（ｓｐｅｉｃｈｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｅｒｂａｒｅ　Ｓｔｅｕｅｒｕｎｇ））が使用される。このＳＰＳは、多数のプログラムメモリー位置を提供することを許容する。
これらプログラムメモリー位置は、有利には、それぞれに、以下の変更可能なローストパラメータ：
−　ロースト継続時間
−　ロースト温度（このロースト時間は、ロースト全時間の時系列的な経過にわたって変化可能である）
−　ロースト高温空気の容積流量（ロースト全時間の時系列的な経過にわたって変化可能な）
を記録している。
【００２４】
未処理コーヒー量、およびこのコーヒーの個々の特性が、ローストのエネルギー需要を規定するので、これらプログラムメモリー位置のローストパラメータは、ローストされるべき装入量に適合されるべきである。同様に未処理コーヒーの異なるロースト程度も、プログラム内でのエネルギー入力の補正、もしくは異なるエネルギー入力を有する他のプログラムの選択によって、ロースト可能である。
【００２５】
ローストを実施するために、如何なる場合においても、上記のパラメータの全ては必要ではない。所望される場合には、ロースト工程の制御またはコーヒー豆ロースターの操作を調整することができる、冷却空気の容積流量、冷却継続時間、コーヒー豆の色、黒色化程度、注入量、排気温度のような、更に別のパラメータが使用され得る。これらプロセスパラメータは、目標値、または限界値を示しており、且つ、時系列的に変化して使用される。例えば、まだローストされていないコーヒー豆は、初期に、比較的に高いロースト湿分の割合を持っており、このロースト湿分の割合が、ロースト室内における、困難な混ぜ合わせの原因である。この段階に適合するために、ロースト機械の初期温度が非常に高く調節されるか、それともロースト空気の容積流量が相応して高く選択される。これらパラメータは、例えば加熱装置または換気装置のような、適当な切換機器を調節、または制御するために使用される。価値の高い制御を可能とするために、コーヒー豆ロースター内において、適当な位置にセンサーが設けられており、これらセンサーは、これらプロセスパラメータを確定するための制御量を規定する。
【００２６】
図１において図示されたコーヒー豆ロースターは、ケーシング１を有しており、このケーシングが、顧客に機械の眺望を可能とするために、特にガラス壁を有するフレームケーシングとして形成されている。同時に、このケーシングは、この機械の作動騒音を遮蔽する。この図示された様式のコーヒー豆ロースターの基本的な構造は、ヨーロッパ特許第２８８　８７０号明細書から、既に見て取ることができる。
【００２７】
最適に旋回可能なホッパー２を介して、コーヒー豆の所定の量が、機械内へと投入される。これらコーヒー豆は、その際に、円筒形の透明なロースト室４内へと落下し、このロースト室において、これらコーヒー豆が、管状導管７を通って中央の高温空気流を供給することによる渦流床内においてローストされる。ロースト工程の終了の後、これらコーヒー豆は、液圧的、空気圧的、または電気的に操作される底部フラップ５を経て、捕捉容器６内へと引き渡され、ローストされたコーヒー豆の冷却を生じさせるために、この捕捉容器が管状導管８を介して冷たい空気でもって貫通流動される。
【００２８】
ローストの際に発生する果皮小片および殻は、排気流から、サイクロン分離機１１内において分離され、且つ捕捉容器３内において集積される。このサイクロン分離機１１を離れた空気流は、後燃焼触媒装置（Ｎａｃｈｖｅｒｂｒｅｎｎｕｎｇｓｋａｔａｌｙｓａｔｏｒ）１０および排気後加熱するための加熱カートリッジ（Ｈｅｉｚｐａｔｒｏｎｅ）１３が前方に接続されている煙突９を通って、雰囲気に放出される。
【００２９】
ロースト室４の荷空けは、プログラム制御されて行われる。ホッパー及び／または捕捉容器が旋回可能に構成されている場合、この旋回は、同様に、プログラム制御されて行われる。従って、ロースト工程の全自動的な作動のために、コーヒー豆の所定の量をこのホッパー２内へと投入すること、およびこのロースト工程の終了の後に、この捕捉容器６から取り出すことが、ただ必要なだけである。
【００３０】
捕捉容器６は、同様に、旋回の後、ケーシング１から、収容袋が、この捕捉容器６の下側に対して締付けられるようにも形成されており、従って、ローストされたコーヒー豆が、直接的に、この収容袋内へと引き渡される。
【００３１】
図２は、図１のコーヒー豆ロースターを、正面図において示している。このコーヒー豆ロースターの既に述べた部材と共に、図２は、特に、更に、ファン１２を示しており、このファンが、サイドチャネルコンプレッサーとして構成されている。このファンは、管状導管７を介してのコーヒーをローストするための圧縮空気流、および、豆を冷却するための管状導管８を介しての吸込み空気流を、形成する。このコンプレッサーの周波数の変更により、空気量は増大、または減少される。このことは、この空気の流速を介して、ロースト工程およびこれら豆の混ぜ合わせ、および機械の騒音の発散に影響を及ぼす。従って、同様に騒音の発生をも減少するために、初期ロースト段階、従って最初の生のコーヒー豆の乾燥の後、空気量を低減することは可能である。ロースト終了の直前に、更に、空気量の更なる低減が必要である。何故ならば、これらコーヒー豆の重量の目減りは、小さな豆が排気流内において除去されるほどに著しいからである。従って、このサイドチャネルコンプレッサーの作動周波数は、非常に小さな値に調節され、従って、騒音の発生は、非常に僅かである。
【００３２】
サイドチャネルコンプレッサーの周波数の低減と同時に、同様にロースト温度も段階的に降下され得る。
【００３３】
ロースト室内への豆の充填、冷却容器内へのローストされたコーヒーの荷空けおよび果皮小片の荷空けの際、サイドチャネルコンプレッサーは、完全に作動停止される。このことは、適当な切換え部材によって、それぞれの容器の操作の際に、自動的に行われる。このことから、エアーフラップ、弁、または滑り弁を完全に必要としないことの利点も与えられる。このことによって、洗浄およびメンテナンス作業も、著しく簡略化され、且つ減少される。
【００３４】
本発明により、特に小売店において使用可能である、少ない量のための全自動的に作動可能なコーヒー豆ロースターが与えられる。ローストパラメータのプログラム技術的な確定は、所定のプロセス組合せを選択することを許容する。例えば、所定のコーヒー豆品質は、所定のパラメータ組合せの選択を必要とする。
例えば、産地「Ａ」のコーヒー豆のために、キーの押下によって、切換え段「１」の選択が必要とされる。機械の作動のために、従って、例えば、１０００ｇの未処理コーヒーが、ホッパー内へと充填され、且つ、切換え段「１」の選択の後、スタートキーが押下される。ローストは、その場合に、プログラム選択によって自動的に経過する。ロースト工程の終了の後、ローストされたコーヒーは、その場合に、選択的に旋回された捕捉容器（冷却容器）から取り出される。
【００３５】
不変に、所定の産地のために調節されたプログラムが、如何なる最適なロースト結果も提供しないことが判明した場合、機器のプログラミングレベルで、パラメータ組合せのパラメータは、容易に変更される。これらプログラム変更のための相応する技術は、一般的に公知である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コーヒー豆ロースターの側面図である。
【図２】コーヒー豆ロースターの正面図である。
【符号の説明】
１　　ケーシング
２　　ホッパー
３　　捕捉容器
４　　ロースト室
５　　底部フラップ
６　　冷却容器、　捕捉容器
７　　管状導管
８　　管状導管
９　　煙突
１０　触媒装置、　後燃焼触媒装置
１１　サイクロン分離機
１２　ファン
１３　加熱カートリッジ
【図１】
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【図２】
2004033220.tif 000004