咖啡粉的填充及定量系统的制作方法

1.本实用新型属于饮料冲泡电器，具体涉及咖啡粉的填充及定量系统，用于向粉碗内填充咖啡粉和根据粉碗的大小、咖啡粉的粗细程度确定咖啡粉的研磨速度。


背景技术：

2.磨豆咖啡机在冲泡咖啡时，需要把咖啡豆研磨成咖啡粉并压实，以便冲泡(萃取)出口味上乘的咖啡饮料。而且，需要研磨的咖啡粉的容量应与欲冲泡咖啡饮料的容量相适应。
3.现有的磨豆咖啡机，是通过旋转布粉，自动压实，负载定量。其是采用旋转布粉，布粉与挤压同步，层层堆积，当负载达到布粉与压实电机的设定阈值时，磨咖啡豆装置停止工作。这种磨豆咖啡机工作时，由于研磨间隙的大小、咖啡豆的品种、咖啡豆的干燥程度等因素的不同，研磨的速度存在差异，这导致布粉与压实电机的实际负载易波动，停止工作时没有实际符合设定阈值，从而导致对咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差，难以制作出质量好、稳定性高的咖啡饮料。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有磨咖啡豆装置通过负载达到布粉与压实电机的设定阈值来停止工作所致的对咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差的缺陷，提供一种咖啡粉的填充及定量系统，用以确定研磨咖啡粉的研磨速度，供咖啡机依据该研磨速度确定研磨时间，避免对咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差。
5.为达到上述目的，本实用新型的咖啡粉的填充及定量系统，其特征是：包括传动轴、压粉轮、第一感应开关、可更换的粉碗，所述压粉轮位于所述粉碗中并借所述传动轴传递的动力转动用于对粉碗内的咖啡粉压实的同时升高其在粉碗中的位置，所述第一感应开关用于感应所述压粉轮在粉碗内升高时的第一位置和第二位置，所述第一位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第一容量位置，所述第二位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第二容量位置，咖啡粉在粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量位置的容量差为常量。
6.由于磨粉工作时粉碗的大小的是确定的，因此，咖啡粉在粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量的容量差是确定的，为常量。即使实际研磨咖啡豆时研磨速度存在差异，但通过控制系统记录第一感应开关感应压粉轮在粉碗内从第一位置升高到第二位置所需的时间段，即可计算出研磨咖啡粉的研磨速度，并最终由控制系统依据该研磨速度和粉碗的大小(粉碗对应的咖啡粉的容量)，确定研磨总时间或者剩余研磨时间，由研磨总时间或者剩余研磨时间控制电机停机。避免咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差。
7.该咖啡粉的填充及定量系统，即使不同的粉碗规格、容量不同，但只需要保证咖啡粉在不同规格、容量的粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量的容量差是常量，即能避免咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差。因此，该咖啡粉的填充及定量系统适
用于不同规格、容量的粉碗，通用性好。
8.具体的，为了对咖啡粉进行均匀布粉和压粉，并随着咖啡粉在粉碗内的堆积而升高位置，所述压粉轮具有倾斜的轮叶，所述压粉轮转动时所述轮叶被所述粉碗内的咖啡粉举升。
9.尤其是，所述传动轴竖向浮动配置，所述压粉轮固定连接在所述传动轴下端随所述传动轴竖向浮动。而且，为了令第一感应开关能能够准确地检测到信号，避免咖啡粉造成影响，所述第一感应开关位于所述粉碗上方，所述传动轴上设有用于触发所述第一感应开关的对应所述第一位置的第一位置结构和对应所述第二位置的第二位置结构。具体的所述第一感应开关为光电开关，所述第一位置结构和第二位置结构均为开设在所述传动轴上的环槽，所述光电开关对应所述环槽时向控制系统发送信号。
10.而且，所述传动轴与所述动力输出端插装在一起实现所述竖向浮动。
11.在一种优选方案中，所述轮叶的边缘配置接触所述粉碗内壁的柔性部。在压粉轮压实咖啡粉的过程中，柔性部可以刮去附着于粉碗内壁上的细小粉尘，保持粉碗干净。
12.为了制得不同容量的咖啡饮料，所述粉碗包括至少两个规格不同的粉碗，规格不同的粉碗对应所述第一位置以下部分的容量不同，规格不同的粉碗对应所述第一位置以上部分的容量相同。据此，可以选用不同规格容量的粉碗，以制得不同容量的咖啡饮料。而且，由于规格不同的粉碗对应第一位置以上部分的容量相同，更换规格不同的粉碗后，对应所述第一位置以上部分的咖啡粉容量相同，据此可以根据磨粉速度确定剩余磨粉时间。
13.在一种优选方案中，所述粉碗可更换装在过滤器中，所述过滤器可拆卸装配在保持架上，所述传动轴从所述保持架的上方延伸向所述粉碗；所述传动轴或压粉轮被竖向限位使得粉碗随过滤器从保持架上拆卸下来时所述传动轴和压粉轮保持在其装配位置。从而，在更换粉碗时，能够令压粉轮保持在原位，不会随着粉碗移开而脱离传动关系，利于操作。
14.本实用新型通过将压粉轮位于粉碗中并借传动轴传递的动力转动用于对粉碗内的咖啡粉压实的同时升高其在粉碗中的位置，第一感应开关用于感应压粉轮在粉碗内升高时的第一位置和第二位置，第一位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第一容量位置，第二位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第二容量位置，咖啡粉在粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量位置的容量差为常量。通过控制系统记录第一感应开关感应压粉轮在粉碗内从第一位置升高到第二位置所需的时间段，即可计算出研磨咖啡粉的研磨速度，并最终由控制系统依据该研磨速度和粉碗的大小(粉碗对应的咖啡粉的容量)，确定研磨总时间或者剩余研磨时间，由研磨总时间或者剩余研磨时间控制电机停机。避免咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差。
15.本实用新型的咖啡粉的填充及定量系统，即使不同的粉碗规格、容量不同，但只需要保证咖啡粉在不同规格、容量的粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量的容量差是常量，即能避免咖啡粉的压实程度以及咖啡粉的容量出现较大误差。因此，该咖啡粉的填充及定量系统适用于不同规格、容量的粉碗，通用性好。
附图说明
16.图1为本实用新型的咖啡粉的填充及定量系统的剖视图；
17.图2为图1所示咖啡粉的填充及定量系统的第一感应开关感应压粉轮在粉碗内升高至第一位置的示意图；
18.图3为图1所示咖啡粉的填充及定量系统的第一感应开关感应压粉轮在粉碗内升高至第二位置的示意图；
19.图4为图1所示咖啡粉的填充及定量系统的结构分解示意图；
20.图5为图4所示结构的另一视角的示意图；
21.图6为本实用新型的传动轴、压粉轮、第一感应开关、第二感应开关装配关系示意图；
22.图7为图6所示结构的另一视角的示意图；
23.图8为本实用新型的咖啡粉的填充及定量系统的应用在定量磨豆装置中的示意图；
24.图中标号说明：
25.100储料及下料系统；
26.200粉碎系统；
27.300填充及定量系统：
28.310传动轴，311第一位置结构，312第二位置结构，313环边，314六角形盲孔，
29.320压粉轮，321轮叶，322缺口，
30.330粉碗，
31.340过滤器，341耳部，
32.350保持架，351伸缩杆，352弹簧，353螺旋槽，
33.k1第一感应开关，
34.k2第二感应开关。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，被术语“第一”、“第二”等具有顺序概念限定的技术特征，仅在于为了清楚地描述被限定的技术特征，使被限定的技术特征与其它技
术特征能够清楚的区别开来，而不代表实际实施时这样命名，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.下面结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细介绍。
40.如图1-7所示，咖啡粉的填充及定量系统300包括保持架350、过滤器340、传动轴310、压粉轮320、第一感应开关k1、可更换的粉碗330。保持架350处于位置固定状态，如固定在咖啡机的机身。
41.保持架350为一个架体，用作填充及定量系统其它零部件的安装基础。因此它可以是机身的相关结构件的一部分，也可以是一个装配到机身的独立结构件。而且，在保持架350上设有第二感应开关k2和竖向伸缩杆351，伸缩杆351在弹簧352的弹力作用下远离第二感应开关k2。
42.过滤器首选具有过滤功能，这种过滤功能通过配置过滤网实现。具体实施时，由于粉碗具有微孔能够实现过滤功能时，可以不赋予过滤器过滤功能。无论哪种结构，过滤器更多地用于安放可更换的粉碗。过滤器340可拆卸连接装配到保持架350，如通过其边缘的耳部341与保持架内壁的螺旋槽353配合实现。当将过滤器装配在保持架时，耳部341沿着螺旋槽353升高，推着伸缩杆351向上移动，由伸缩杆351触发第二感应开关k2，第二感应开关k2为控制系统提供待机信号。
43.粉碗330包括至少两个，如大中小三种规格。在研磨咖啡粉时，将任一粉碗置放于过滤器340内，即可随过滤器将粉碗安放到保持架，如图8所示位于粉碎系统200的下方，用以接纳咖啡粉。粉碗置放于过滤器340内时，不同规格的粉碗对应第一位置以下部分的容量彼此不同、对应第一位置以上部分的容量相同，因此大中小三种规格的粉碗具有彼此不同的总容量。具体研磨咖啡粉时，根据需求可将需求容量的粉碗装在过滤器中用以冲泡不同容量的咖啡饮料，因此粉碗是可依需更换的。
44.传动轴310为圆柱状轴，其从保持架340上侧向下穿过保持架伸向粉碗330，因此可以相对保持架转动。传动轴310上设环边313，环边313位于保持架340上侧而被竖向限位，用以阻挡传动轴向下脱离保持架，据此将传动轴保持在其工作位置，粉碗随过滤器从保持架上拆卸下来时传动轴和压粉轮保持在其装配位置。
45.传动轴310的上端具有六角形盲孔314，作为粉碎系统的动力输出端的六棱柱状的传动杆插入六角形盲孔314实现动力传动，而且传动轴可以相对于传动杆轴向移动，由此实现传动轴的竖向浮动配置。传动轴上还设两环槽作为第一位置结构311和第二位置结构312。第一位置结构对应压粉轮在粉碗内升高时的第一位置，第二位置结构对应压粉轮在粉碗内升高时的二位置。
46.图示中，压粉轮320呈轴流风扇的扇叶状，其具有倾斜的轮叶321。压粉轮320固定连接在传动轴310下端。因此，压粉轮位于粉碗中并借传动轴传递的动力转动，压粉轮转动时用于对粉碗内的咖啡粉压实，同时轮叶被粉碗内的咖啡粉举升，升高压粉轮在粉碗中的位置。此外，在轮叶的边缘配置柔性部如硅胶，用以接触粉碗内壁来清扫粉碗内壁，图中轮叶的边缘示出了用于配置柔性部的缺口322。
47.虽然前述通过传动轴310浮动的方式实现压粉轮的浮动，但在具体实施时，还可以将传动轴竖向定位配置，将压粉轮浮动装配于传动轴。这种情形下，第一位置结构和第二位置结构可设于压粉轮。
48.第一感应开关k1用于感应压粉轮在粉碗内升高时的第一位置和第二位置，第一位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第一容量位置，第二位置对应咖啡粉在粉碗内堆积到的第二容量位置，咖啡粉在粉碗内从第一容量位置堆积到第二容量位置的容量差v2为常量，这在图3中予以示出。第一感应开关k1为光电开关，其具有相对的发射端和接收端，而且发射端和接收端在多数时间段内被传动轴遮挡而不能由接收端接收来自发射端发射的信号。光电开关对应环槽时向控制系统发送信号。第一感应开关k1装配在保持架350顶部而位于粉碗330上方。当传动轴310升高时，仅当作为第一位置结构和第二位置结构的两环槽分别对应发射端和接收端时，环槽为发射端向接收端发射信号提供通道，第一感应开关k1即被触发并向控制系统发送信号。
49.由于规格不同的粉碗对应第一位置以下部分的容量不同，规格不同的粉碗对应第一位置以上部分的容量相同，因此，定量磨豆装置磨粉时，无论选用哪种规格的粉碗，在磨粉轮升高至第一位置之前，定量磨豆装置会持续磨粉，而从磨粉轮升高至第一位置之后，规格不同的粉碗对应第一位置以上部分的容量相同，据此可以根据磨粉速度确定剩余磨粉时间，从而能够实现第一位置之后的统一控制。
50.图8示出了一种定量磨豆装置，该定量磨豆装置包括：储料及下料系统100、粉碎系统200、填充及定量系统300、控制系统。储料及下料系统100用于储存和向下方的粉碎系统200输出咖啡豆。粉碎系统200用于对输送来的咖啡豆进行研磨粉碎。填充及定量系统300用于接收和定量来自粉碎系统200的咖啡粉。控制系统用于控制储料及下料系统100、粉碎系统200、填充及定量系统300协同动作，因此控制系统体现为控制电路如pcb电路板，在图中未予示出。
51.控制系统除了用于控制储料及下料系统、粉碎系统、填充及定量系统协同动作，还用于记录第一感应开关k1感应压粉轮在粉碗内从第一位置升高到第二位置所需的时间段t2，光电开关对应作为第一位置结构和第二位置结构的两环槽时向控制系统发送的信号分别作为该第二时间段t2的起始点和终止点。该控制系统依据容量差v2和时间段t2确定研磨速度v＝v2/t2，再由研磨速度来确定粉碎系统s2的研磨总时间或者剩余工作时间以清空粉碎系统，停止电机工作，确保研磨的咖啡粉的容量精确以及精确控制咖啡粉的压实程度，以制作出质量好、稳定性高的咖啡饮料。