СПОСОБ И МАШИНА ДЛЯ ПОДАЧИ ПОРЦИЙ МОЛОТОГО КОФЕ
METHOD AND MACHINE FOR SERVING GROUND COFFEE PORTIONS

Область техники
Изобретение применяется в области помола кофейных зерен, необходимого для приготовления кофейного напитка, например, эспрессо. В частности, изобретение относится к способу и устройству для управления подачей порций молотого кофе.
Предшествующий уровень техники
В ходе приготовления кофейных напитков, таких как эспрессо, сначала кофейные зерна мелют в устройстве для помола кофе. Далее в кофемашине молотый кофе варят с использованием горячей воды, находящейся под высоким давлением. Молотый кофе, извлеченный из устройства для помола кофе, перемещают в кофемашину в держатель фильтра, в котором упомянутый молотый кофе удерживают во время приготовления и подачи напитка.
Для того, чтобы получить кофе желаемого типа, в общем, желательна оптимальная регулировка параметров обработки, таких как степень помола кофейных зерен, прижатие используемого количества молотого кофе, надлежащее соотношение молотого кофе и воды, и температура и давление воды.
В обычной машине для помола и дозирования кофейный порошок помещают в накапливающую емкость, и бариста позволяет выгружать кофейный порошок из упомянутой емкости в держатель фильтра, обычно посредством приведения в действие рычага.
Например, в документе IT1187064 описана автоматическая кофемашина для подачи кофе, которая обеспечивает постоянный объем сваренного напитка и позволяет измерять подачу со временем, так что пользователю по запросу указывают качество поданного кофе.
С другой стороны, в документе ES1089030 описано устройство для помола кофе, которое содержит прозрачную градуированную трубку, которая позволяет определять количество кофе, которое мелют, для приготовления одной порции кофе. Следовательно, бариста получает возможность визуально проверить количество молотого кофе и, таким образом, решить, когда он/она вручную выключит устройство для помола кофе и остановит помол кофейных зерен. Порцию кофе проверяют на основе объема кофе, который был помолот.
Профессиональные машины для помола и дозирования, например, для подготовки порций молотого кофе для напитков эспрессо с помощью кофемашин в баре или ресторане, часто выполнены для работы «по запросу», когда кофейные зерна непосредственно мелют в держатель фильтра по запросу.
В устройстве для помола кофе, таком как устройство, описанное в документе EP2314188, порцию кофе, которую подают в держатель фильтра, регулируют на основе заранее заданных времен помола. Устройство для помола кофе может определить используемый держатель фильтра и автономно определить порцию молотого кофе, которую надо подать. Каждый держатель фильтра связан с устройством подачи кофе, которое подает кофе в соответствии с заранее заданным рецептом и, когда устройство для помола кофе распознает держатель фильтра, оно обеспечивает заранее заданное количество молотого кофе, например, одинарную или двойную порцию, связанную с упомянутым рецептом.
В документе WO 2015/006244 описано устройство для помола кофе, снабженное тензодатчиком, который поддерживает вилку для баристы, на которую он кладет держатель фильтра, когда последний заполняют молотым кофе. Это будет деформировать тензодатчик и после измерения деформации, устройство для помола кофе будет способно обеспечить для баристы измерение массы держателя фильтра, содержащего молотый кофе. Следовательно, массу молотого кофе получают путем вычитания массы пустого держателя фильтра из измеренного значения. Устройство для помола кофе, описанное в этом документе, также обеспечивает конструкции, которые защищают тензодатчик от воздействий, которые могут его повредить, в частности, когда бариста кладет держатель фильтра на вилку. Это объясняется тем, что тензодатчик не должен испытывать напряжений, которые слишком велики по сравнению с нагрузками при взвешивании.
В документе US 2016/0143481 описана машина для помола кофе, содержащая подающую трубку, соединенную с блоком помола для подачи кофе в фильтр, который поддерживается держателем фильтра, опирающимся на платформу, при этом тензодатчик соединен с поддерживающей платформой с целью взвешивания количества кофе, содержащегося в фильтре. Тензодатчик электрически соединен с блоком управления, который принимает сигналы измерений, указывающие вес кофе, и который выполнен с возможностью остановки блока помола, когда вес кофе достигает заранее заданного значения.
Раскрытие изобретения
Автор обнаружил, что измерение массы молотого кофе обеспечивает, в определенных случаях, представляющих интерес, более точное дозирование по сравнению с управлением временем помола или объемом молотого кофе.
Конструкции, описанные в документах WO 2015/006244 и US 2016/0143481, обеспечивают возможность измерения массы молотого кофе. Автор обнаружил, что, так как в описанных в указанных документах устройствах на измерения влияет вес держателя фильтра, поддерживаемого тензодатчиком, то должна быть точно известна масса пустого держателя фильтра. Одно устройство для помола кофе, в общем, используется с разными держателями фильтра, которые обычно обладают разными массами. Следует отметить, что держатель фильтра может весить несколько сот граммов, а порция молотого кофе, в общем, обладает гораздо меньшим весом, например, несколько граммов. Следовательно, даже небольшие различия в массе двух держателей фильтров, возможно одного типа, могут быть существенными по сравнению с весом дозируемого кофе.
В рабочем режиме «по запросу» машина может подавать порции молотого кофе на основе времени помола. Подачу останавливают по истечении времени, которое установлено при программировании машины. Эти машины часто снабжены пользовательским интерфейсом, который пользователь использует для ввода нужной порции, например, одинарной или двойной порции, и, при желании, степени помола. Обычно, молотый кофе выгружают из блока помола в фильтр, расположенный в держателе фильтра, с помощью подающего канала.
Управление временем помола также может приводить к подаче неточных порций молотого кофе по разным причинам. Это объясняется тем, что кофейные зерна могут образовывать скопления из-за эффекта слипания зерен; более того, устройство для помола кофе склонно изнашиваться, что приводит к зависящему от времени ухудшению его рабочих параметров. Аналогичные проблемы могут привести к изменениям степени помола или нерегулярному соскальзыванию выходящего молотого кофе из устройства для помола кофе, что приводит к ошибкам при дозировании.
Любые изменения при смешивании кофе или в рабочих параметрах машины могут влиять на пропускную способность по массе, например в граммах/секунда, кофейного порошка, который падает вниз по подающему каналу.
Изменение пропускной способности по массе может приводить, при идентичных условиях по времени помола, к подаче порции кофе, которая отклоняется от желаемого значения. Сравнительно малое отклонение может влиять на конечный результат в чашке. Например, может быть получен недоваренный или переваренный напиток с нежелательными органолептическими результатами.
Если машина установлена так, чтобы подавать порции в зависимости от времени, то подача порции, которая отличается от желаемой порции, может быть обнаружена только после приготовления напитков, вкус или качество которых отличается от желаемого. В общем, приготовленные напитки также могут отличаться визуально и могут подаваться из машины потоком, который отличается от потока «мышиный хвостик».
С другой стороны, регулировка и калибровка пользователем машины часто являются операциями, занимающими продолжительное время и приводящими к простою машины для помола и дозирования.
Автор понял, что некоторая процедура автоматического управления подаваемой порцией может предоставить возможность точной проверки того, что подаваемая порция соответствует номинальной порции для заданного кофейного напитка.
Также автор понял, что с помощью автоматического взвешивания молотого кофе, когда кофе еще не упало в держатель фильтра, режим работы «по запросу», который основан на времени помола, может быть заменен на режим, позволяющий управлять порцией, которая фактически подается, при этом не нужно останавливать требуемую подачу порций кофе.
В изобретении предложен способ управления подачей молотого кофе из машины для помола и дозирования, при этом указанная машина содержит устройство для помола, которое выполнено с возможностью помола кофейных зерен, канал, имеющий входное отверстие, сообщающееся с устройством для помола для приема молотого кофе, и выходное отверстие, закрывающий элемент, который выполнен с возможностью перемещения между открытым положением для выпуска молотого кофе из канала через выходное отверстие и закрытым положением для закрывания выходного отверстия, и датчик веса молотого кофе, который выполнен с возможностью выработки сигналов измерений, представляющих вес молотого кофе, накопленного в подающем канале, когда закрывающий элемент находится в закрытом положении, указанный способ включает в себя этапы, на которых:
а) сохраняют номинальное значение веса молотого кофе;
б) сохраняют номинальное значение времени помола, связанное с номинальным значением веса;
в) устанавливают закрывающий элемент в закрытое положение;
г) обеспечивают работу устройства для помола для выпуска молотого кофе через канал на закрывающий элемент в течение времени, равного номинальному значению времени помола, в ходе первой операции помола;
д) принимают, в конце первой операции помола, сигнал измерения, представляющий фактическое значение веса молотого кофе, накопленного на закрывающем элементе;
е) сравнивают фактическое значение веса с сохраненным номинальным значением веса и, на основе результата этого сравнения, если измеренное фактическое значение веса отличается от номинального значения веса на величину, превосходящую заранее заданное пороговое значение, вычисляют пропускную способность по массе на основе фактического значения веса и номинального значения времени помола;
ж) на основе вычисленной пропускной способности по массе, вычисляют фактическое значение времени помола для получения номинального значения порции молотого кофе; и
з) сохраняют фактическое значение времени помола в качестве нового номинального значения времени помола.
Предпочтительно, чтобы заранее заданное пороговое значение для отклонения номинального значения веса от фактического значения веса составляло 10%, более предпочтительно, составляло 7%.
Пропускную способность для потока вычисляют как отношение фактического значения веса к номинальному значению времени помола, сохраненному ранее.
Предпочтительно, чтобы до этапа г), способ включал в себя этапы, на которых: принимают входные данные, запрашивающие подачу молотого кофе и которые связаны с номинальным значением веса молотого кофе, и этап г) осуществляют в ответ на прием указанных входных данных.
В одном варианте осуществления изобретения машина содержит удерживающую опору для держателя фильтра и датчик присутствия, который выполнен с возможностью выработки электрического сигнала для уведомления о наличии держателя фильтра, когда держатель фильтра расположен в удерживающей опоре, при этом указанный способ включает в себя, до этапа г), этапы, на которых: располагают держатель фильтра на удерживающей опоре, обнаруживают наличие держателя фильтра с использованием датчика присутствия, при этом прием входных данных, запрашивающих подачу молотого кофе и которые связаны с номинальным значением веса, включает в себя этапы, на которых: принимают электрический сигнал определения присутствия, при этом операцию помола, которая соответствует этапу г), осуществляют в ответ на прием сигнала определения присутствия.
Также описана машина для помола и дозирования, соответствующая пункту 10 формулы изобретения.
Способ управления подачей молотого кофе из машины для помола и дозирования, при этом указанная машина содержит устройство для помола, которое выполнено с возможностью помола кофейных зерен, подающий канал, который содержит входное отверстие, сообщающееся с устройством для помола для приема молотого кофе, и выходное отверстие, закрывающий элемент, который выполнен с возможностью перемещения между открытым положением для выпуска молотого кофе из канала через выходное отверстие и закрытым положением для закрывания выходного отверстия, и датчик веса молотого кофе, который выполнен с возможностью выработки сигналов, представляющих вес молотого кофе, накопленного в подающем канале, когда закрывающий элемент находится в закрытом положении, указанный способ включает в себя этапы, на которых:
(1) сохраняют номинальное значение веса для молотого кофе и номинальное значение времени помола, которые связаны с типом напитка на основе кофе;
(2) устанавливают закрывающий элемент (54) в закрытое положение;
(3) обеспечивают работу устройства (2) для помола для выпуска молотого кофе через подающий канал (51) на закрывающий элемент (54) в течение времени, равного номинальному значению времени помола;
(4) принимают сигнал измерения, представляющий фактическое значение веса молотого кофе, накопленного на закрывающем элементе в конце операции помола;
(5) записывают указанное измеренное фактическое значение веса;
(6) перемещают закрывающий элемент (54) в открытое положение для выпуска молотого кофе;
(7) повторяют этапы (2) - (6) (N-1) раз, где N≥2, с целью записи множества N фактических значений веса в конце N соответствующих операций помола;
(8) вычисляют соответствующее множество значений пропускной способности по массе на основе множества N фактических значений веса и номинального значения времени помола;
(9) вычисляют среднее значение пропускной способности по массе по множеству N значений пропускной способности по массе и среднее значение веса по множеству N измеренным фактическим значениям веса;
(10) сравнивают среднее значение веса с сохраненным номинальным значением веса и, если среднее значение веса отличается от номинального значения веса на величину, превосходящую заранее заданное пороговое значение, вычисляют среднее значение времени помола, определенное как отношение номинального значения веса и вычисленного среднего значения пропускной способности по массе; и
(11) сохраняют указанное среднее значение времени помола в качестве нового номинального значения времени помола.
Предпочтительно, чтобы значение N составляло от 2 до 10.
Предпочтительно, чтобы заранее заданное пороговое значение для отклонения номинального значения веса от фактического значения веса составляло 10%, более предпочтительно, составляло 7%.
Также описана машина для помола и дозирования, соответствующая пункту 13 формулы изобретения.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения, в режиме управления порциями кофе, молотый кофе взвешивают в подающем канале, который удерживается закрытым, при этом молотый кофе накапливают в ходе помола и далее выпускают в держатель фильтра при открывании указанного канала. В ходе или в конце помола, массу накопленного кофе взвешивают с помощью датчика веса.
Предпочтительно, чтобы датчик веса являлся тензодатчиком, более предпочтительно, чтобы датчик веса являлся тензодатчиком на основе изгиба балки.
Предпочтительно, чтобы подающий канал и, в результате, накопленный в нем и расположенный на закрывающем элементе молотый кофе поддерживали на тензодатчике в подвешенном состоянии. В частности, тензодатчик содержит гибкий свободный концевой участок, который механически соединен с подающим каналом и с закрывающим элементом. Это позволит точно измерять и дозировать массу молотого кофе. Целесообразно, чтобы масса без нагрузки, измеренная тензодатчиком, была постоянной, что позволяет осуществлять одно измерение во время калибровки тензодатчика. Следовательно, тензодатчик может быть установлен так, чтобы указывать нулевую массу в условиях осуществления измерения без нагрузки. Здесь, масса, которую измеряют и которую указывают при наличии молотого кофе, непосредственно соответствует массе молотого кофе и отсутствует необходимость в проверке массы без нагрузки, например, массы держателя фильтра, при каждой операции взвешивания, то есть до подачи молотого кофе.
Предпочтительно, чтобы закрывающий элемент подающего канала был расположен у выходного отверстия подающего канала.
Предпочтительно, чтобы сигнал измерения, представляющий вес молотого кофе, накопленного в подающем канале, являлся выходным электрическим сигналом датчика веса.
Предпочтительно, чтобы машина для помола и дозирования содержала электронный блок управления, предпочтительно центральный обрабатывающий блок (CPU), и датчик веса был соединен с электронным блоком управления и был выполнен с возможностью выработки сигнала измерения, представляющего измеренный вес молотого кофе. Например, если датчик веса является тензодатчиком на основе изгиба балки, сигнал измерения, представляющий вес молотого кофе, является сигналом напряжения, который пропорционален отклонению свободного концевого участка тензодатчика.
В определенных вариантах осуществления изобретения, если датчик веса является тензодатчиком, машина для помола и дозирования содержит основной корпус, который содержит подающий канал, закрывающий элемент и конструкцию передачи нагрузки, прикрепленную к свободному концевому участку тензодатчика, чтобы быть поддержанной в подвешенном состоянии с помощью тензодатчика, при этом подающий канал и закрывающий элемент прикреплены к конструкции передачи нагрузки таким образом, чтобы быть поддержанными тензодатчиком через конструкцию передачи нагрузки.
Предпочтительно, чтобы машина для помола и дозирования содержала систему привода для приведения в действие закрывающего элемента, указанная система содержит двигатель, которым управляет электронный блок управления и который соединен с закрывающим элементом. Блок управления выполнен с возможностью управления перемещением закрывающего элемента от закрытого положения в открытое положение и наоборот.
Предпочтительно, чтобы машина для помола и дозирования согласно изобретению, дополнительно содержала удерживающую опору, которая выполнена с возможностью поддержки и/или механического соединения с держателем фильтра. Выходное отверстие подающего канала направлено к удерживающей опоре для выпуска молотого кофе в держатель фильтра, когда закрывающий элемент находится в открытом положении. Предпочтительно, чтобы выходное отверстие канала было расположено над удерживающей опорой для держателя фильтра.
Изобретение касается способа подачи порции молотого кофе из машины для помола и дозирования, при этом указанная машина содержит устройство для помола, которое выполнено с возможностью помола кофейных зерен, подающий канал, который содержит входное отверстие, сообщающееся с устройством для помола для приема молотого кофе, и выходное отверстие, закрывающий элемент, который выполнен с возможностью перемещения между открытым положением для выпуска молотого кофе из канала через выходное отверстие и закрытым положением для закрывания выходного отверстия, указанный способ включает в себя этапы, на которых:
- сохраняют буферное значение веса и первое значение времени помола, связанное с буферным значением веса;
- устанавливают закрывающий элемент в закрытое положение;
- осуществляют первую операцию помола посредством обеспечения работы устройства для помола в течение времени, которое равно первому времени помола, для выпуска молотого кофе через подающий канал, так что количество молотого кофе, которое накоплено на закрывающем элементе, соответствует буферному значению веса;
- принимают входные данные, запрашивающие подачу молотого кофе и которые связаны с номинальным значением веса молотого кофе;
- сравнивают принятое входное номинальное значение веса с буферным значением веса;
- на основе результата сравнения, если номинальное значение веса соответствует буферному значению веса, устанавливают закрывающий элемент в открытое положение для выпуска молотого кофе, накопленного в конце первой операции помола, через выходное отверстие подающего канала;
- на основе результата сравнения, если номинальное значение веса больше буферного значения веса, осуществляют следующие этапы:
- при поддержании закрывающего элемента в закрытом положении, осуществляют вторую операцию помола посредством обеспечения работы устройства для помола для выпуска молотого кофе через канал на закрывающий элемент;
- останавливают устройство для помола, когда вес накопленного кофе равен номинальному значению веса, или в конце времени помола, которое связано с номинальным значением веса; и
- устанавливают закрывающий элемент в открытое положение для выпуска молотого кофе, накопленного в конце первой и второй операций помола, через выходное отверстие канала.
Предпочтительно, чтобы буферное значение веса соответствовало одинарной порции молотого кофе. В определенных вариантах осуществления изобретения, если номинальное значение веса больше буферного значения веса, сопоставляют с порцией молотого кофе, которая кратна одинарной порции.
В одном варианте осуществления изобретения прием входных данных, запрашивающих подачу молотого кофе и которые связаны с номинальным значением веса молотого кофе, включает в себя этап, на котором выбирают тип кофейного напитка, связанного с указанным номинальным значением веса.
В одном варианте осуществления изобретения держатель фильтра содержит идентификатор, и машина для помола и дозирования содержит датчик идентификации, который выполнен с возможностью считывания указанного идентификатора, когда держатель фильтра расположен на удерживающей опоре держателя фильтра, и выработки сигнала, представляющего указанный идентификатор. В этом варианте осуществления изобретения прием входных данных, запрашивающих подачу молотого кофе и которые связаны с номинальным значением веса молотого кофе, включает в себя этапы, на которых: принимают сигнал, представляющий идентификатор держателя фильтра, и связывают принятый сигнал с номинальным значением для молотого кофе, которое хранится в машине.
Краткое описание чертежей
Дополнительные особенности и преимущества дозирующего устройства согласно изобретению будут ясны из последующего описания одного предпочтительного варианта осуществления изобретения, который приведен для пояснения, а не ограничения изобретения, и который содержит ссылки на чертежи.
На фиг. 1 показано дозирующее устройство, которое может содержаться в машине для помола и дозирования, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 - дозирующее устройство на фиг. 1, которое содержит опорную раму в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 3 - дозирующее устройство на фиг. 2, вид сзади в перспективе;
на фиг. 4 - дозирующее устройство на фиг. 2, вид сбоку в перспективе;
на фиг. 5 подробно показано дозирующее устройство в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, схематичный вид;
на фиг. 6 - машина для помола и дозирования в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 7 - блок-схема системы, выполненной с возможностью управления помолом и взвешиванием молотого кофе с учетом машины для помола и дозирования с фиг. 6;
на фиг. 8 - пример держателя фильтра, схематичный вид.
Варианты осуществления изобретения
На фиг. 1 показано дозирующее устройство 3, которое может содержаться в машине (не показана на фиг. 1 - 5) для помола и дозирования, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, вид в перспективе. Дозирующее устройство 3 содержит основной корпус 5. Основной корпус 5 содержит подающий канал 51, содержащий одно входное отверстие 52 и одно выходное отверстие 53. Входное отверстие 52 выполнено с возможностью приема молотого кофе, например, из устройства для помола кофе. Выходное отверстие 53 канала 51 выполнено с возможностью выпуска молотого кофе из канала 51. Предпочтительно, чтобы подающий канал 51 продолжался в вертикальном направлении между входным отверстием 52 и выходным отверстием 53. Молотый кофе, принятый через входное отверстие 52, падает под действием силы тяжести вдоль канала 51 из выходного отверстия 53.
В определенных вариантах осуществления изобретения дозирующее устройство 3 выполнено с возможностью выпуска заранее заданных порций молотого кофе. Дозированный молотый кофе, выпущенный из дозирующего устройства 3, может быть собран в держателе фильтра, который обычно поддерживается удерживающей опорой (не показана на фиг. 1), такой как вилка.
Основной корпус 5 дозирующего устройства 3 содержит закрывающий элемент 54, который предпочтительно расположен у выходного отверстия 53 канала 51. Закрывающий элемент 54 выполнен с возможностью перемещения с целью перехода между закрытым положением и открытым положением. В этом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг., закрывающий элемент 54 является пластиной, например, стальной пластиной.
В закрытом положении, закрывающий элемент 54 предотвращает выпуск молотого кофе из выходного отверстия 53 и позволяет накапливать молотый кофе в подающем канале 51. Предпочтительно, чтобы в закрытом положении закрывающий элемент закрывал выходное отверстие 53 и поддерживал молотый кофе, накопленный в канале 51. Наоборот, в открытом положении закрывающий элемент оставляет открытым выходное отверстие 53, позволяет выпускать молотый кофе из канала 51 через выходное отверстие в направлении стрелки 99.
В примерах, показанных на фиг. 1 - 4, пластина 54 установлена на оси 88, которая действует в качестве оси поворота с целью поворота относительно оси АА вращения, и переход между закрытом положением и открытым положением осуществляют путем поворота пластины от горизонтального положения, в котором она закрывает выходное отверстие канала, до вертикального положения (по существу, вдоль основного направления протяженности канала, то есть направления 99), в котором пластина оставляет выходное отверстие 53 открытым. Ясно, что, хотя оно является предпочтительным, открытое положение не должно быть обязательно в плоскости, которая, по существу, перпендикулярна плоскости, в которой пластина находится в закрытом положении.
Дозирующее устройство 3 содержит датчик 6 веса, выполненный с возможностью выработки электрических сигналов измерений, представляющих вес кофе, накопленного в подающем канале. Предпочтительно, чтобы датчик веса представлял собой тензодатчик, который выполнен с возможностью измерения веса молотого кофе, накопленного в подающем канале 51, когда закрывающий элемент 54 находится в закрытом положении. В частности, тензодатчик 6 содержит свободный первый концевой участок 61 и второй концевой участок 62, который противоположен первому концевому участку 61.
Предпочтительно, чтобы тензодатчик представлял собой тензодатчик на основе изгиба балки или консольный тензодатчик на основе балки.
Тензодатчик 6, в общем, содержит по меньшей мере один гибкий участок 63, расположенный между первым концевым участком 61 и вторым концевым участком 62, и выполненный с возможностью деформации под воздействием веса, приложенного к первому концевому участку 61. Более того, тензодатчик 6 может содержать один или более датчиков деформации (не показаны), применимых к гибкому участку 63 и выполненных с возможностью выработки сигнала напряжения, который пропорционален деформации гибкого участка 62. Датчики деформации могут быть, например, деформируемыми резисторами, соединенными с измерительным мостом Уитстона, который соответствует известным технологиям.
Тензодатчик соединен с электронным блоком управления (не показан в фиг. 1 - 6), предпочтительно центральным обрабатывающим блоком (CPU), который выполнен с возможностью приема сигналов измерений, представляющих нагрузку, приложенную к тензодатчику, и выработанных датчиком веса. Например, тензодатчик электрически соединен с электронным блоком управления для приема сигналов напряжения, которые пропорциональны деформации тензодатчика, и возможно для передачи сигналов управления в датчик.
Первый концевой участок 61 является гибким, и он соединен с основным корпусом 5 дозирующего устройства 3 так, чтобы поддерживать основной корпус 5 в подвешенном состоянии. Другими словами, основной корпус 5 подвешен на первом концевом участке 61 тензодатчика 6. Таким образом, вес основного корпуса 5 и кофе, накопленного в основном канале 51, полностью опирается на тензодатчик 6, тем самым порождая деформацию гибкого участка 62 и, таким образом, предоставляется возможность измерения такого веса, например, с помощью датчиков деформации.
Предпочтительно, чтобы тензодатчик 6 был выполнен с возможностью измерения веса молотого кофе, накопленного в канале 51 основного корпуса 5 с помощью разности между весом брутто основного корпуса 5, измеренного при наличии молотого кофе в канале 51 основного корпуса 5, и весом тары, представленной самим основным корпусом 5 без молотого кофе в канале. Таким образом, вес тары, который может быть измерен при пустом подающем канале 51 основного корпуса, может быть представлен постоянным числовым значением. Тензодатчик 6 может быть выполнен с возможностью указания нулевого веса, когда в канале 51 отсутствует молотый кофе. Таким образом, сигналы измерений, переданные тензодатчиком в центральном обрабатывающем блоке, представляют вес кофе, накопленного в канале.
Следует понимать, что тензодатчик может работать в сравнительно узком диапазоне значений и обеспечивает адекватно точные измерения. Изначально тензодатчик поддерживает основной корпус, который содержит подающий канал, и массу молотого кофе просто в дальнейшем прибавляют к такой массе. Следовательно, увеличение массы, записанное тензодатчиком во время измерения, равно только измеряемому количеству, то есть массе молотого кофе. В результате, от положения равновесия, которое характерно для тензодатчика до помола, тензодатчик подвергается небольшой деформации, когда присутствует молотый кофе.
Как дополнительно будет описано далее, при использовании, второй концевой участок 62 тензодатчика 6 неподвижен, в частности с помощью устойчивого соединения с конструкцией, которая является внешней по отношению к основному корпусу и которая в настоящем описании называется опорной конструкцией, например, неподвешенной панелью или рамой, такая как рама машины для помола и дозирования, которая содержит дозирующее устройство согласно изобретению.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения основной корпус 5 содержит конструкцию 55 передачи нагрузки. В этом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг., конструкция 55 передачи нагрузки выполнена в форме пластины подходящей формы. Предпочтительно, чтобы конструкция 55 передачи нагрузки содержала вертикально ориентированную основную плоскость протяженности (то есть параллельно основному направлению протяженности канала 51) и содержала, по меньшей мере, один соединительный участок 92, выступающий из основной плоскости протяженности для прикрепления конструкции 55 к тензодатчику 6, в частности, первому свободному концевому участку 61 тензодатчика 6. В общем, конструкция 55 передачи нагрузки прикреплена к первому концевому участку 61 тензодатчика 6, как более подробно описано далее.
В этом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг., конструкция 55 передачи нагрузки содержит отверстие 77, которое выполнено с возможностью прохода тензодатчика 6 в поперечном положении через указанное отверстие. Тензодатчик 6 выполнен с возможностью выступания от основной плоскости протяженности конструкции 55 передачи нагрузки и, в частности, оба концевых участка тензодатчика выполнены с возможностью выступания от основной плоскости протяженности конструкции 55 передачи нагрузки.
Подающий канал 51 и закрывающий элемент 54 сцеплены с конструкцией 55 передачи нагрузки и, в частности, прикреплены к конструкции 55 передачи нагрузки. Например, канал 51 прикреплен к конструкции 55 передачи нагрузки с помощью первых крепежных элементов.
В примере реализации с фиг., основной корпус 5 содержит элемент 91 соединения с выходным отверстием, расположенный у выходного отверстия 53 канала 51 и соединенный с выходным отверстием. Предпочтительно, чтобы элемент 91 соединения с выходным отверстием являлся одной деталью с каналом 51. Элемент 91 соединения с выходным отверстием является полым и содержит отверстие у выходного отверстия 53 канала с целью предоставления возможности выпуска молотого кофе из канала через элемент соединения.
В показанном варианте осуществления изобретения, без ограничения, элемент 91 соединения с выходным отверстием продолжается наружу относительно канала 51 в основном направлении, которое перпендикулярно продольной оси подающего канала 51. Первый соединительный выступ 90, который выступает от основной плоскости протяженности конструкции 55, прикреплен к указанной конструкции или является единым целым с указанной конструкцией. Первый соединительный выступ 90 выполнен с возможностью поддержки элемента 91 соединения с выходным отверстием и прикреплен к указанному элементу 91 соединения с выходным отверстием с помощью первого средства 89 крепления (например, с помощью нескольких винтов в крепежной коробке). Соответственно, канал 51 поддерживается конструкцией 55 передачи нагрузки с помощью элемента 91 соединения с выходным отверстием, первого средства 89 крепления и первого соединительного фланца 90.
Следует понимать, что между подающим каналом 51 и конструкцией 55 передачи нагрузки могут быть обеспечены другие способы соединения, а именно крепления, которые отличаются от способов, показанных на фиг. В частности, элемент 91 соединения с выходным отверстием является необязательным и также необязательным является соединительный выступ 90.
В этом варианте осуществления изобретения с фиг. 1 - 4, пластина 54 прикреплена к конструкции 55 передачи нагрузки с помощью шарнира или оси 88 с целью поворота относительно оси АА, которая перемещает пластину 54 от закрытого положения до открытого положения.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, подробности которого схематично показаны на фиг. 5 и который подробно описан далее, закрывающий элемент 54 выполнен подвижным относительно конструкции 55 передачи нагрузки в прямом направлении.
Конструкция 55 передачи нагрузки прикреплена к первому концевому участку 61 тензодатчика 6. В частности, первый концевой участок 61 тензодатчика 6 содержит поддерживающую поверхность 64 для приложения изгибающих напряжений.
В показанном примере конструкция 55 передачи нагрузки прикреплена к такой опорной поверхности 64 с помощью вторых крепежных элементов 65, например, винтов. В частности, соединительный участок 92 конструкции 55 прикреплен к первому концевому участку 61 тензодатчика 6. Таким образом, конструкция 55 передачи нагрузки поддерживается в подвешенном состоянии на поддерживающей поверхности тензодатчика 6 и, в свою очередь, канал 51 и закрывающий элемент 54 прикреплены к конструкции 55 передачи нагрузки и, следовательно, поддерживаются тензодатчиком 6 в подвешенном состоянии через конструкцию 55.
Как упомянуто выше, второй концевой участок 62 тензодатчика 6 может быть прикреплен к опорной конструкции для поддержки тензодатчика 6, который поддерживает основной корпус 5 в подвешенном состоянии с помощью своего свободного первого концевого участка. Как яснее описано далее, опорная конструкция не подвешена на тензодатчике 6. Предпочтительно, чтобы опорная конструкция опиралась на основание или была прикреплена к основанию.
Как показано на фиг. 2 - 4, опорная конструкция, которая является внешней по отношению к основному корпусу, представляет собой панель 8, которая поддерживается основанием или которая прикреплена к основанию, в рабочем положении дозирующего устройства, с целью поддержки основного корпуса. Предпочтительно, чтобы панель 8 была выполнена в виде пластины подходящей формы. Второй концевой участок 62 тензодатчика 6 прикреплен к панели 8 дозирующего устройства 3. Предпочтительно, чтобы панель 8 была, по существу, плоской панелью, которая расположена позади конструкции 55 передачи нагрузки и с вертикальной ориентацией, чтобы основной корпус 5 был расположен с выступом относительно панели 8. В показанных вариантах осуществления изобретения основной корпус 5 содержит по меньшей мере один участок, выступающий относительно панели 8, такой участок содержит, по меньшей мере, канал 51 и закрывающий элемент 54.
Панель 8 дозирующего устройства 3 может устойчиво поддерживаться или быть механически соединенной с рамой (не показана на фиг. 1 - 5) машины для помола и дозирования, которая содержит дозирующее устройство 3. Второй конец 62 тензодатчика 6 может быть соединен с рамой, или косвенно через панель 8 дозирующего устройства 3 (как в примере, показанном на фиг.) или напрямую.
Панель 8 поддерживает конструкцию 55 передачи нагрузки. Такая панель 8 опирается на основание и/или прикреплена к раме и тензодатчик 6 не взвешивает ее.
Предпочтительно, чтобы тензодатчик 6 был расположен выступающим относительно панели 8. Панель 8 содержит отверстие 82, у отверстия 77 конструкции 55 передачи нагрузки, для прохода тензодатчика 6 через эти отверстия, при этом тензодатчик 6 не контактирует с кромкой отверстия 82, чтобы исключить ошибки измерений.
Панель 8 прикреплена к конструкции 55 передачи нагрузки и, следовательно, к основному корпусу 5 с помощью второго концевого участка 62 тензодатчика 6. Так как между тензодатчиком с конструкцией, внешней для основного корпуса, не обеспечено других точек крепления, конструкция передачи нагрузки поддерживается в подвешенном состоянии на гибком и свободном первом концевом участке 61 тензодатчика и может свободно перемещаться относительно панели 8.
Предпочтительно, чтобы перемещение конструкции передачи нагрузки и, следовательно, основного корпуса было ограничено по вертикали первыми элементами ограничения перемещения и, более предпочтительно, чтобы указанное перемещение также было ограничено по горизонтали вторыми элементами ограничения перемещения. Первые элементы ограничения перемещения и вторые элементы ограничения перемещения, если они присутствуют, выполнены с возможностью ограничения перемещения основного корпуса 5 и панели 8 друг относительно друга, чтобы, таким образом, защищать тензодатчик 6 от излишних деформаций в результате случайного повреждения основного корпуса 5.
В этом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг., первые элементы ограничения перемещения содержат ограничивающие перемещение винты 57 и соответствующие опорные поверхности 84. Винты 57 первых элементов ограничения перемещения выполнены так, чтобы находиться на расстоянии от опорных поверхностей 84, когда отсутствуют воздействия, и выполнены так, чтобы контактировать с соответствующими опорными поверхностями 84 в случае наличия упомянутых воздействий, чтобы, таким образом, ограничивать перемещение основного корпуса 5 и панели 8 друг относительно друга. А именно, ограничивающие перемещение винты 57 прикреплены к верхнему участку и нижнему участку конструкции 55 передачи нагрузки и, в частности, к соответствующим выступам, выполненным в конструкции 55 в соответствующих отверстиях в панели 8. Например, опорные поверхности 84 горизонтально выступают относительно панели 8. Каждый винт 57 основного корпуса 5 имеет соответствующую ему опорную поверхность 84 панели 8, чтобы позволить основному корпусу 5 перемещаться относительно панели в вертикальном направлении до остановки упомянутого перемещения.
Предпочтительно, чтобы перемещение основного корпуса было ограничено в горизонтальном направлении вторыми элементами ограничения перемещения, например, ограничивающими перемещение винтами 85, прикрепленными к панели 8 близко к вертикальным стенкам конструкции передачи нагрузки. Каждый винт 85 панели 8 имеет соответствующую ему опорную поверхность основного корпуса 5, например, вертикальный участок конструкции 55 передачи нагрузки.
Следует понимать, что благодаря конструкции передачи нагрузки, которая удерживает основной корпус (открытый канал) в качестве тары, сравнительно малым является перемещение, вызванное (дополнительным) изгибом свободного концевого участка тензодатчика с целью взвешивания молотого кофе, с учетом обычных масс молотого кофе, подаваемых в держатель фильтра и составляющих от 5 до 30 грамм.
В примере реализации, который показан на фиг., второй концевой участок 62 тензодатчика 6 прикреплен к задней поверхности панели 8, противоположной передней поверхности, на которой с выступанием расположена конструкция 55 передачи нагрузки (как показано на фиг. 3 и 4). Панель содержит соединительный выступ 81, который выступает относительно основной плоскости протяженности панели 8 и который может быть выполнен путем выреза и изгиба части панели 8. Второй концевой участок 62 тензодатчика 6 опирается на пластину 93 и, предпочтительно, прикреплен к указанной пластине 93, которая опирается на соединительный выступ 81, расположенный ниже и параллельно пластине 93 на расстоянии от нее благодаря использованию амортизирующих элементов 67. Концы указанных амортизирующих элементов прикреплены к пластине 93 и выступу 81, с помощью соответственно винтов 92 и гаек 66.
Следует понимать, что возможны другие способы крепления второго концевого участка 62 тензодатчика 6. Например, второй концевой участок может быть прикреплен к выступу, который, в свою очередь, прикреплен к задней поверхности панели (не показано). Амортизирующие элементы 67 являются необязательными и также необязательно наличие как пластины, так и выступа для прикрепления второго конца 62 тензодатчика к панели.
Как будет подробно описано далее, в определенных вариантах осуществления изобретения предпочтительно, чтобы панель 8 была выполнена с возможностью соединения с опорной конструкцией, которая является внешней для дозирующего устройства. Для этой цели и в соответствии с примером, показанным на фиг. 2 - 4, панель содержит соединительные элементы 83 и 83’.
Предпочтительно, чтобы основной корпус 5 содержал систему 7 привода, которая выполнена с возможностью перемещения закрывающего элемента 54 между открытым положением и закрытым положением. Система 7 привода соединена с конструкцией 55 передачи нагрузки. Следует понимать, что масса, измеряемая тензодатчиком 6, также содержит массу системы 7 привода. Предпочтительно, чтобы система 7 привода содержала двигатель 71, соединенный с пластиной 54.
В этом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 1 - 4, система 7 привода содержит первый шкив 72, приводимый в действие двигателем 71, второй шкив 73, который прикреплен к шарниру 88 и поворачивается относительно него, чтобы, таким образом, поворачивать закрывающий элемент 54, и приводной ремень 74 для передачи вращательного перемещения от первого шкива 72 второму шкиву 73, то есть от двигателя 71 к закрывающему элементу 54, чтобы, таким образом, перемещать закрывающий элемент 54 между открытым положением и закрытым положением.
В еще одном варианте осуществления изобретения, как схематично показано на фиг. 5, система 7 привода содержит зубчатое колесо 75, соединенное с двигателем 71, и зубчатую рейку 76. Зубчатая рейка 76 взаимодействует с зубчатым колесом 75 с целью преобразования поворотного перемещения зубчатого колеса в прямолинейное перемещение, так что двигатель 71 будет перемещать закрывающий элемент 54, например пластину, между открытым положением и закрытым положением в направлении В в обоих направлениях. Направление перемещения пластины является горизонтальным, то есть перпендикулярным основному направлению протяженности подающего канала 51. Стрелка Е указывает направление выпуска молотого кофе вдоль подающего канала.
Дозирующее устройство, соответствующее изобретению, содержится в машине для помола и дозирования, которая содержит устройство для помола кофейных зерен.
Предпочтительно, чтобы машина для помола и дозирования содержала электронный блок (не показан на фиг. 1 - 6) управления, который соединен с тензодатчиком 6 и системой 7 привода. Блок управления выполнен с возможностью активирования системы 7 привода и, в частности, двигателя 71, чтобы, таким образом, перемещать закрывающий элемент 54 из открытого положения в закрытое положение и наоборот.
На фиг. 6 показана машина для помола и дозирования в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, вид в перспективе. Машина 1 для помола и дозирования содержит устройство для помола кофейных зерен или устройство 2 для помола и дозирующее устройство и, в частности, дозирующее устройство 3, которое соответствует варианту осуществления изобретения, который показан на фиг. 2 - 4. Одинаковые ссылочные позиции указывают на одинаковые элементы или элементы, выполняющие одинаковые функции. Следует понимать, что указанная машина может содержать дозирующее устройство, соответствующее другому варианту осуществления изобретения.
Устройство 2 для помола обладает известными характеристиками, некоторые из которых описаны в любом случае для лучшего понимания работы дозирующего устройства 3.
Машина для помола и дозирования содержит сосуд (не показан на фиг. 6), например, выполненный в виде воронки, в котором могут быть расположены кофейные зерна для последующего помола, при этом указанный сосуд может быть соединен с соединительным элементом 86. Устройство для помола сообщается с указанным сосудом с целью приема из него размещенных кофейных зерен. Устройство для помола содержит блок (не показан) помола, который выполнен так, что его приводит в действие двигатель 21. Обычно, блок помола содержит одно или более колес для помола (например, пару плоских или цилиндрических колес для помола) или одно или более вращающихся друг относительно друга лезвий для помола кофейных зерен.
Машина 1 для помола и дозирования содержит раму 95, которая поддерживает содержащий зерна сосуд и устройство 2 для помола. Рама 95 содержит основание 94, на котором расположена машина. Молотый кофе выгружают из блока помола, который соединен с входным отверстием 52 подающего канала 51 дозирующего устройства 3. В частности, блок помола помещает молотый кофе в соединительный канал, например желоб 87, который соединен с каналом 51.
Необязательный канал 23 соединяет канал 51 с верхней поверхностью машины 1 для помола и дозирования, чтобы была возможность ее чистки без разбора машины.
Машина 1 дополнительно содержит удерживающую опору 24, которая выполнена с возможностью поддержки и/или механического соединения с держателем 4 фильтра. Например, удерживающая опора является вилкой, на которой располагают держатель фильтра. Предпочтительно, чтобы выходное отверстие 53 канала 51 было направлено к удерживающей опоре 24, чтобы позволить выпускать молотый кофе в держатель фильтра, который размещен на удерживающей опоре 24 или соединен с удерживающей опорой 24, когда закрывающий элемент 54 находится в открытом положении. Дозирующее устройство 3 расположено на удерживающей опоре 24 держателя фильтра.
Панель 8 установлена в корпусе машины 1 и механически соединена с опорной конструкцией машины 1, которая является внешней для дозирующего устройства. На фиг. 6 панель 8 прикреплена к участку 22 рамы 95 машины с помощью соединительных элементов 83. В этом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг., панель 8 содержит дополнительные соединительные элементы, например, соединительные зубья 83’, показанные на фиг. 2 и 4, для соединения панели 8 с основанием 94 машины 1 для помола и дозирования и, предпочтительно, с необязательным уплотняющим выступом 103 держателя 4 фильтра.
В другом варианте осуществления изобретения панель 8 прикреплена только к основанию 94 рамы машины 1.
Следует понимать, что конструкция 55 передачи нагрузки может быть поддержана и/или механически соединена с панелью 8, конфигурация которой отличается от показанной на фиг., или, как упомянуто выше, может быть поддержана и/или непосредственно соединена с неподвижной конструкцией, которая является внешней для дозирующего устройства 3, такой как рама машины, которая содержит дозирующее устройство. В последнем случае панель 8 является необязательной.
В одном варианте осуществления изобретения (не показан), второй концевой участок 62 непосредственно прикреплен к части рамы 95 машины для помола и дозирования.
Следует отметить, что, так как держатель 4 фильтра не выполнен с возможностью опоры на любую часть основного корпуса 5 или тензодатчика 6, дозирующее устройство 3 может быть выполнено так, чтобы масса основного корпуса 5 оставалась, по существу, постоянной весь срок службы дозирующего устройства 3 или, по меньшей мере, весь расширенный срок использования устройства.
На фиг. 7 показана блок-схема системы, выполненной с возможностью управления помолом и взвешиванием молотого кофе. Машина снабжена электронным блоком управления, например центральным обрабатывающим блоком 97 (CPU), и пользовательским интерфейсом 98, который электронным образом соединен с блоком управления. Обычно, пользовательский интерфейс может представлять собой сенсорный экран или клавиатуру, с помощью которых пользователь может вводить команды и/или вводить данные. Блок управления, который обычно расположен в машине, и пользовательский интерфейс, который обычно расположен на внешней передней панели машины для легкого доступа со стороны пользователя, не показаны на фиг. 6. Центральный обрабатывающий блок 97 управляет схематично показанными на фиг. 7 двигателем 21 блока помола и двигателем 71, который перемещает закрывающий элемент 54. Центральный обрабатывающий блок выполнен с возможностью приема электрических сигналов измерения, представляющих вес и выработанных датчиком 6 веса, и выполнен с возможностью передачи сигналов управления на датчик веса, двигатель 21 блока помола и двигатель 71 для приведения в действие закрывающего элемента 54. Пунктирными линиями на фиг. 7 показаны линии для сигналов управления от/в центральный обрабатывающий блок 97.
В одном варианте осуществления изобретения блок управления управляет работой блока помола устройства 2 для помола с помощью двигателя 21 для помола. А именно, блок управления выполнен с возможностью запуска операции помола и остановки операции помола, когда вес молотого кофе достигает значения по умолчанию или когда проходит заданный по умолчанию временной интервал. Значение времени по умолчанию и/или значение веса могут быть или выбраны пользователем, или сохранены в блоке управления. Значения по умолчанию, здесь и далее также называемые номинальными значениями, могут быть введены в виде входных данных, которые приняты центральным обрабатывающим блоком или сохранены в центральный обрабатывающий блок. Номинальные значения веса и/или времени могут изменяться в соответствии с желаемым рецептом приготовления кофе.
Машина для помола и дозирования может быть снабжена средством, которое само по себе известно и которое приспособлено для распознавания держателя фильтра, и блок управления выполнен с возможностью соотнесения разных значений веса кофе по умолчанию с различными держателями фильтра. На фиг. 8 показан пример держателя 100 фильтра, который может содержать идентификатор 101 (показан схематично), который предпочтительно является съемным и который предпочтительно расположен на корзинке 102 для распознавания с помощью датчика. Хотя идентификатор показан в боковой области корзины держателя фильтра, идентификатор может быть расположен спереди корзины 102 (не показано на фиг. 8). Идентификатор 101 может быть оптическим идентификатором, таким как цветное или любое другое средство, соответствующее уровню техники, такое как штрихкод, индуктивное средство или механический код, с которым взаимодействует датчик распознавания. Как показано на фиг. 6, когда держатель 100 фильтра расположен на вилке 24, датчик присутствия (не показан), например индуктивного типа, обнаруживает присутствие держателя фильтра. Датчик присутствия выполнен с возможностью выработки электрического сигнала присутствия и указанный датчик соединен с центральным обрабатывающим блоком. Датчик распознавания (не показан), например, расположенный ниже уплотнительного выступа 103, у идентификатора держателя фильтра, определяет тип подачи молотого кофе, например общую массу, подлежащую подаче, и, при желании, степень помола. Датчик распознавания выполнен с возможностью выработки электрического сигнала распознавания держателя фильтра. Когда определено присутствие держателя фильтра, датчик присутствия передает электрический сигнал определения присутствия на блок управления. Центральный обрабатывающий блок выполнен с возможностью приема сигнала идентификации держателя фильтра помимо сигнала определения присутствия и, при приеме этих сигналов, с возможностью управления операцией помола в соответствии с типом подачи, связанным с указанным идентификатором. Обычно электронный блок управления сохраняет таблицу с данными, которая содержит множество данных по идентификаторам, связанных с соответствующими несколькими идентификаторами держателей фильтров, при этом каждый идентификатор связан с номинальной порцией молотого кофе.
Предпочтительно, чтобы до использования машины для помола и дозирования, например во время установки этой машины, оператор откалибровал дозирующее устройство, чтобы тензодатчик считывал нулевое значение веса, когда в подающем канале отсутствует молотый кофе. Предпочтительно, чтобы оператор установил номинальное значение веса молотого кофе.
В одном варианте осуществления изобретения оператор вводит номинальное значение веса в виде входных данных для пользовательского интерфейса 98 и запускает операцию помола для начальной конфигурации машины. Центральный обрабатывающий блок выполнен с возможностью приема номинального значения веса, введенного пользователем, и, когда выбрана операция помола, выполнен с возможностью осуществления этой операции, при этом пластина находится в закрытом положении, и выполнен с возможностью проверки веса молотого кофе на пластине при осуществлении указанной операции. Когда вес кофе, который расположен на пластине, достигает номинального значения веса, которое было установлено ранее, операцию помола останавливают и блок управления определяет время помола, которое связано с номинальным значением веса, и сохраняет это значение в качестве номинального значения времени помола. Номинальное значение веса и связанное номинальное значение времени помола сохраняют в центральный обрабатывающий блок. Предпочтительно, чтобы центральный обрабатывающий блок был выполнен с возможностью вычисления, на основе этих значений, номинальной пропускной способности по массе для молотого кофе, например в граммах в секунду.
Предпочтительно, чтобы центральный обрабатывающий блок был выполнен с возможностью сохранения нескольких номинальных весов молотого кофе, которые связаны с соответствующими несколькими номинальными временами помола, например в зависимости от типа приготавливаемого напитка. В соответствии с сохраненными номинальными значениями веса, блок управления может быть выполнен с возможностью определения соответствующих нескольких пропускных способностей по массе или времен помола. Если обеспечено несколько типов напитков, предпочтительно, чтобы блок управления был выполнен с возможностью создания таблицы с входными данными, которая содержит номинальные значения веса и связанные номинальные значения пропускной способности по массе (или номинальные времена помола) для каждого типа напитков, которые получаются в результате соответствующих операций калибровки.
Выбор типа напитка и, следовательно, выбор номинального веса, времени и возможно пропускной способности по массе, может быть выполнен вручную или с помощью автоматического распознавания держателя фильтра, как описано выше.
После начального конфигурирования машины и, в соответствии с одним вариантом осуществления машины, последняя работает «по запросу» и дозирующее устройство работает с постоянно открытым подающим каналом для молотого кофе, а именно блок управления выполнен с возможностью удержания пластины в открытом положении. В этом режиме, поданная порция является функцией времени помола, которое хранится в машине для конкретного типа напитка.
Автор обнаружил, что во время использования машины для помола и дозирования в режиме подачи, который опирается на время помола, рабочие условия могут изменяться в зависимости от времени использования машины, что не позволяет подаваемой порции соответствовать желаемой порции, установленной пользователем или сохраненной в машине.
Предпочтительно, чтобы весом подаваемого молотого кофе управляли автоматически. В режиме использования машины для помола и дозирования «по запросу», такое управление может быть активировано после заданного времени использования машины (например, после нескольких часов, одного дня или одной недели). Весом поданной порции можно управлять для одной операции подачи или, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, для нескольких операций подачи.
В одном варианте осуществления изобретения электронный блок управления выполнен с возможностью:
(а) установки закрытого положения пластины;
N
1
n
n
1
(б) приема входных данных, указывающих тип напитка (например, одинарный эспрессо, двойной эспрессо, американо), указанные входные данные связаны с номинальным значением W веса молотого кофе и с первым значением t времени помола, которое ранее сохранили, и, предпочтительно, вычисления номинальной пропускной способности по массе (Q = W/t);
1
(в) управления операцией помола, длительность которой равна первому значению t времени помола;
r
(г) измерения фактического значения W веса молотого кофе в конце операции помола;
r
n
(д) сравнения фактического значения W веса с номинальным значением W веса;
r
n
r
r
1
(е) на основе результата сравнения, если значение W отличается от W на величину, превосходящую заранее заданное пороговое значение, определения значения фактической пропускной способности по массе (Q = W/t) на основе фактического значения веса и первого значения времени помола; и
2
n
2
n
r
(ж) установки времени помола равным второму значению t времени помола с целью получения номинального значения W порции молотого кофе. Второе значение времени помола вычисляют на основе значения фактической пропускной способности по массе: t = W/Q.
2
Второе значение t времени помола сохраняют в блоке управления вместо первого значения времени помола.
1
Первое значение t времени помола может соответствовать номинальному значению времени, которое установлено в машине при калибровке.
r
n
Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью записи фактического значения W веса до сравнения этого значения с номинальным значением W веса.
Порядок этапов (а) и (б) может быть изменен.
Этап (г) осуществляют путем приема электрического сигнала измерения, который выработан датчиком веса и который представляет фактическое значение веса.
Предпочтительно, чтобы блок управления был выполнен с возможностью управления перемещением по открыванию пластины, после этапа (г). Следует понимать, что пластина может быть перемещена в открытое положение после одного из этапов, следующих за этапом (г).
2
Предпочтительно, чтобы блок управления был выполнен с возможностью управления новой операцией помола, при этом время помола равно второму времени t помола, когда открыт канал.
Режим работы машины для помола и дозирования, описанный выше со ссылками на этапы (а) - (ж), может быть использован для проверки калибровки машины и/или проверки надлежащей работы машины для помола и дозирования. Оператор может начать автоматическую процедуру, включающую в себя этапы (а) - (ж), путем выбора некоторой команды в пользовательском интерфейсе. Когда от пользователя не поступает запроса, пластина 54 остается открытой и кофе мелют в течение сохраненного времени по умолчанию, которое может быть выбрано в соответствии с типом напитка. После запроса пользователя, пластину 54 закрывают для одной операции помола, предоставляя возможность измерять вес молотого кофе и сохранять новое время помола. Когда оператор проверил, что в одной порции была подана правильная масса, он/она может переключить машину для помола и дозирования назад на работу «по запросу», когда закрывающий элемент 54 всегда открыт во время помола и, предпочтительно, между последовательными операциями помола.
n
n
n
1
r
r
2
В описанном выше режиме работы, «правильное» время помола вычисляют на основе предыдущей операции помола. Например, если номинальное значение Q пропускной способности по массе равно 2 г/с и номинальное значение W веса равно 10 граммам кофе, номинальное время помола, изначально установленное в блоке управления, равно t = t = 5 секундам. Если, после операции помола, измеренное значение веса равно W = 7 граммам (отличается от номинального веса), пропускная способность по массе для номинального времени, равного 5 секундам, составляет Q = 1,4 г/с. Чтобы получить номинальный вес, равный 10 г, время помола будет отрегулировано до значения t = 7 секунд, что учитывает изменение пропускной способности по массе.
Предпочтительно, чтобы изменялось сохраненное время, если измеренный вес молотого кофе отличается от значения номинального веса, по меньшей мере, на пороговое значение, заданное по умолчанию и равное 10%, более предпочтительно, равное 7%.
N
n
n
n
n
n
R
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, вес молотого кофе измеряют после N операций подачи порций, связанных с одним и тем же типом подачи/напитка. В этом варианте осуществления изобретения машина для помола и дозирования выполнена с возможностью открывания и закрывания закрывающего элемента при каждой операции подачи для нескольких операций подачи, связанных с одним и тем же типом подачи. Блок управления выполнен с возможностью сохранения номинального значения W веса и номинального значения t времени помола и определения значения номинальной пропускной способности по массе: Q = W/t. Блок управления выполнен с возможностью: 1) перемещения закрывающего элемента в закрытое положение; 2) осуществления операции помола, длительность которой равна номинальному времени t помола, так что молотый кофе будет размещен на закрывающем элементе; 3) приема сигнала измерения, представляющего фактическое значение веса молотого кофе, накопленного на закрывающем элементе в конце операции помола, и записи фактического значения W измеренного веса; и 4) перемещения закрывающего элемента в открытое положение с целью выпуска молотого кофе.
R
Блок управления выполнен с возможностью осуществления этапов (1) - (4) для N операций помола, чтобы записать, для каждой операции, фактическое измеренное значение W веса.
R
i
r
n
Далее, в конце N операций помола и сохранения соответствующих нескольких фактических значений веса (W), где i = 1, ..., N, электронный блок управления выполнен с возможностью вычисления соответствующего множества значений Q пропускной способности по массе на основе фактических измеренных значений веса и номинального времени t помола и вычисления среднего значения  пропускной способности по массе для множества значений пропускной способности по массе и среднего значения  фактической порции. Предпочтительно, чтобы значение N составляло от 2 до 10, например 5.
n
N
Если средний вес  отклоняется от номинального значения W веса больше, чем на заранее заданное пороговое значение, блок управления выполнен с возможностью регулировки времени помола до значения времени помола, которое было определено с помощью деления номинального веса W на среднее значение  пропускной способности по массе. Предпочтительно, чтобы заранее заданное пороговое значение для отклонения номинального веса от среднего фактического значения составляло 10%, более предпочтительно, составляло 7%.
Так как одно или более рабочих условий машины могут измениться со временем, при использовании машины, то описанная выше процедура может обеспечивать новое значение времени помола, которое лучше соответствует желаемой порции молотого кофе. Указанное определенное время помола сохраняют в блоке управления для последующих операций подачи молотого кофе.
Описанный выше режим работы машины для помола и дозирования, когда поданную порцию взвешивают для множества N операций помола, может быть использован для проверки калибровки машины и/или проверки надлежащей работы машины для помола и дозирования. Оператор может начать автоматическую процедуру посредством выбора управления в пользовательском интерфейсе. В определенных вариантах осуществления изобретения, когда от пользователя не поступает запроса, пластина 54 остается открытой и кофе мелют в течение сохраненного времени по умолчанию, которое может быть выбрано в соответствии с типом напитка. При запросе пользователя, пластину 54 закрывают и открывают для N операций помола для типа напитка и далее сохраняют новое время помола для этого типа напитка. Когда оператор проверил, что в нескольких порциях была подана правильная средняя масса, он/она может переключить машину для помола и дозирования назад на работу «по запросу», когда закрывающий элемент 54 всегда открыт во время помола и, предпочтительно, между последовательными операциями помола.
Так как N операций подачи, по которым было вычислено среднее значение веса, и фактическая средняя пропускная способность по массе связаны с заданным типом напитка и, следовательно, с заданным номинальным значением порции, такое множество операций подачи могут не быть последовательными. Например, обеспечено два типа операций подачи, то есть порция А (например, одинарный эспрессо) и порция В (например, двойной эспрессо или два одинарных эспрессо). В зависимости от требований, машина для помола и дозирования, которую установили в режим управления весом, работает так, что последовательно подает 3 порции А кофе, 4 порции В кофе и 2 порции А. Если количество N операций подачи для порции А, предназначенное для управления средним весом, установлено равным 5, то в конце последней операции подачи порции А, блок управления осуществляет описанную выше процедуру усреднения и сохраняет фактическое значение времени помола, если такое присутствует, как новое номинальное значение времени помола.
В описанном выше режиме работы, «правильное» время помола вычисляют на основе предыдущих N операций помола.
В обычной машине для помола и дозирования кофейный порошок накапливается в резервуаре. Эта операция заполнения может быть осуществлена автоматически или вручную, и содержимое, являющееся молотым кофе, обычно составляет от 100 до 200 грамм. Хотя использование такой машины для помола и дозирования обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что держатель фильтра заполняют кофейным порошком за сравнительно короткое время, присутствие молотого кофе в резервуаре для накопления сравнительно длительное время с доступом воздуха и влажности может привести к ухудшению органолептических характеристик кофе.
Автор обнаружил, что, хотя машины для помола и дозирования «по запросу» не подразумевают накопление молотого кофе, непосредственный помол кофе приводит к тому, что время подачи порции молотого кофе больше времени, которое нужно для выпуска молотого кофе из емкости накопления. В качестве пояснения и примера, подготовка порции одинарного эспрессо занимает примерно 2 секунды в машине «по запросу», при этом 0,5 секунды нужны для выпуска молотого кофе из резервуара накопления в обычной машине для помола и дозирования. В случае пиковых потребностей в кофе в баре или ресторане, время подачи молотого кофе в машине «по запросу» может привести к задержкам в приготовлении напитков.
Автор заявки понимает, что, если машина для помола и дозирования выполнена с возможностью обеспечения буферной порции, доступной тогда, когда запрошена операция помола, то может быть уменьшено время, нужное для получения порций молотого кофе для приготовления напитков.
В еще одном режиме работы машины, электронный блок управления выполнен с возможностью поддержания закрывающего элемента подающего канала всегда в закрытом положении и осуществления его открывания только при подаче кофейного порошка в держатель фильтра. При выгрузке молотого кофе из канала, блок управления командует закрыть подающий канал и помолоть буферную порцию кофе, которая накапливается в подающем канале.
Подающий канал для молотого кофе всегда содержит некоторое определенное количество кофейного порошка, то есть буферную порцию, которое может быть определено оператором в ходе калибровки. Например, буферная порция является минимальной порцией для приготовления некоторого напитка из множества напитков, например для одинарной порции эспрессо.
Когда порция кофе выгружена, блок 97 управления выполнен с возможностью осуществления операции помола с целью получения буферной порции в канале 51.
Предпочтительно, чтобы машина для помола и дозирования содержала датчик присутствия, выполненный с возможностью определения присутствия держателя 4 фильтра на вилке 24 и определения его удаления с вилки при завершении подачи. После удаления держателя 4 фильтра, блок 97 управления начинает операцию помола с целью получения новой буферной порции в канале 51.
Буферная порция в канале может быть восстановлена после заданного времени, то есть операция помола имеет заранее заданную длительность, которая равна первому времени помола, которое хранится в блоке управления, или буферная порция в канале может быть восстановлена на основе управления весом в ходе подачи.
В случае подачи буферной порции с управлением весом во время операции помола с целью накопления буферной порции, электронный блок управления выполнен с возможностью: непрерывного приема сигналов, представляющих вес молотого кофе, накопленного на закрывающем элементе, при выпуске молотого кофе через канал, непрерывного сравнения значений веса молотого кофе, связанных с принятыми сигналами, с буферным значением веса и остановки устройства для помола тогда, когда измеренное значение веса совпадает с буферным значением веса.
Когда пользователь выбирает напиток с помощью пользовательского интерфейса 98 или когда датчик распознавания, если на держателе фильтра присутствует идентификатор, определяет тип подачи молотого кофе, электронный блок 97 проверяет, соответствует ли тип подачи буферной порции, которая уже присутствует на закрывающем элементе 54. Если соответствует, то блок управления командует открыть закрывающий элемент 54 и кофейный порошок перемещается в держатель фильтра. Если не соответствует, то блок управления активирует устройство для помола и осуществляет вторую операцию помола в течение времени, которое может обеспечить номинальное значение веса для порции, которая была выбрана пользователем.
Если порция, нужная для приготовления выбранного напитка, кратна буферной порции, например, если буферная порция соответствует однократной порции, а фильтр держателя фильтра, который нужно заполнить, соответствует двойной порции, то нужно осуществить новую операцию подачи с целью подачи кофе в подающий канал 51. Здесь, время, нужное для получения двойной порции, уменьшается примерно на половину, что улучшает эффективность выработки молотого кофе для приготовления напитков.
В одном варианте осуществления изобретения, когда центральный электронный блок определяет наличие держателя фильтра благодаря приему сигнала от датчика присутствия, этот блок активирует пользовательский интерфейс. В пользовательском интерфейсе 98 пользователь выбирает кнопку, которая соответствует желаемой порции, путем активирования операции помола с помощью блока управления, то есть с помощью активирования блока помола. Если машина также содержит датчик распознавания, электронный блок будет активировать двигатель 21 блока помола в соответствии с порцией, связанной с идентификатором. В ходе операции помола, пластина 54 остается в закрытом положении. Операция помола продолжается до тех пор, пока тензодатчик не определит вес, связанный с выбранной порцией. В конце операции помола, центральный блок командует открыть пластину с целью выпуска порции в держатель фильтра и далее командует закрыть пластину и начинает операцию помола с целью подачи буферной порции, которая снова накапливается на пластине, ожидая нового запроса на выпуск порции кофе.
Другой вариант осуществления изобретения не подразумевает определение веса в ходе операции помола с целью выпуска заданной порции, но включает в себя операцию помола в течение заранее заданного времени помола. Такое заранее заданное время вычисляют как разность между временем подачи, которое связано с нужной порцией, и временем подачи, которое связано с буферной порцией.
В одном варианте осуществления изобретения блок управления выполнен с возможностью управления весом буферной порции путем приема от тензодатчика сигнала о весе, когда буферная порция полностью подана на пластину. Таким образом, для избегания нежелательных отклонений буферную порцию отслеживают.
В определенных вариантах осуществления изобретения предложена регулировка времени помола, при необходимости, с целью получения буферной порции, если последняя отклоняется от номинального значения больше, чем на заранее заданное пороговое значение.
Предпочтительно, чтобы способ, предложенный для управления буферной порцией кофе, включал в себя этапы, на которых:
- принимают сигнал измерения, представляющий фактическое значение веса молотого кофе, накопленного на закрывающем элементе с целью подачи буферной порции, обладающей буферным значением веса, при этом указанный сигнал выработан в конце операции помола,
- сравнивают измеренное фактическое значение веса с сохраненным буферным значением веса и, на основе результата этого сравнения, если измеренное фактическое значение веса отличается от буферного значения веса на величину, превосходящую заранее заданное пороговое значение, вычисляют значение пропускной способности по массе на основе фактического значения веса и первого времени помола;
- вычисляют значение времени помола на основе вычисленного значения пропускной способности по массе с целью получения значения буферной порции молотого кофе; и
- сохраняют вычисленное значение времени помола в качестве нового значения времени помола, связанного с буферным значением веса.
Следует понимать, что специалист в рассматриваемой области может предложить много изменений, эквивалентных описанным вариантам осуществления изобретения, не выходя при этом за пределы объема изобретения.