制备和分配咖啡的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在分配装置中制备不同类型咖啡的方法和适于执行该方法的分配装置。
现有技术
[0002]为求精简描述，本文仅提及了咖啡，但更广泛而言本发明涉及任何利用水或其他泡制液泡制呈粉末或颗粒形式的物质而获得的饮料，诸如茶、汤药和其他相似物。
[0003]分配饮料的机器，尤其是分配咖啡和同类饮料的机器，已知具有制备咖啡的分配装置，在该分配装置中研磨咖啡经计量且通过重力引入泡制腔室，然后由一个或多个可移动的壁(通常是一个或多个活塞)压紧。接着促使泡制液(通常是水)穿过在泡制腔室中被压紧的咖啡块，以便提取研磨产品的物质和获得饮料。
[0004]待安放在泡制腔室内的咖啡粉末的量取决于所想要饮料的种类:例如浓缩咖啡(espresso)所需的研磨咖啡量远少于所谓“美式”咖啡(American coffee)所需的咖啡量。通过重力将研磨咖啡送入泡制腔室中并且倾向于随便地将研磨咖啡安放在泡制腔室内:在咖啡量少的情况下，必须采用小的泡制腔室以便获得具有可接受质量的饮料。因此，有具有根据待分配到泡制腔室的咖啡量而使用的两个泡制腔室的分配机:一个泡制腔室具有较大尺寸以用于较多咖啡量，而另一个则具有较小尺寸以用于需要较少咖啡粉在泡制腔室中的饮料，诸如“特浓意式浓缩咖啡”(ristretto)和“浓缩”咖啡。
[0005]然而，这样的解决方案制造成本高昂且需要在分配机中有额外的空间。再者，两个泡制腔室的存在大大增加了维护机器的成本。
[0006]分配组件的另外的已知问题涉及所有提取物的饮料质量的可重复性。
[0007]具体而言，在“润湿”(或“预泡制”(pre-1nfus1n))的步骤期间，优先的路径来自咖啡块内，泡制液可以沿着该优先的路径更容易地穿过该咖啡块，伴有随之发生的咖啡的非最佳润湿和使自研磨咖啡的物质提取受损。
[0008]再者，必须考虑的是，一些机器基于在压紧咖啡粉末的活塞上检测到的压力而改变机器的工作参数。而且，向泡制腔室分发不均匀的咖啡粉末或来自移动的摩擦力可能提供在压紧咖啡期间产生的压力的不准确读数。
[0009]由不均匀分发咖啡粉末引致的另外的缺点还可以是对压紧咖啡粉末的活塞造成较大磨损，伴有随之发生的摩擦力增加，该摩擦力增加不但可导致咖啡块的形成压力的错误读数，而且还可导致对活塞本身的损害。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是解决上述问题，提供制备咖啡的方法和提取装置，能够可重复地泡制最佳质量的饮料，与送入泡制腔室的咖啡粉末的量无关。具体而言，本发明的一个目的是提供一种装置，其中泡制腔室可用来制备体积相差很大(甚至相差一个数量级)的饮料，例如25cc的“特浓意式浓缩咖啡”与超过230CC或12液盎司(大约350CC)的美式咖啡。
[0011]通过本发明的涉及根据权利要求1的制备咖啡的方法来达到这些及其他目的。更具体而言，根据本发明的方法提供分配装置的使用，该分配装置具有支撑框架、圆柱形泡制腔室和进料滑槽，具有优选地垂直的轴线的该圆柱形泡制腔室安装在该支撑框架上，并且能够在与该泡制腔室的轴线平行的方向上相对于该框架平移，该进料滑槽安装在该支撑框架上。该进料滑槽可以相对于该框架旋转以便将研磨咖啡送入该泡制腔室，且在至少部分饮料泡制步骤期间布置在该泡制腔室的上方。该方法(以已知的方式)包括以下步骤:
[0012]a)基于使用者作出的分配选择制备一定量的研磨咖啡并将该研磨咖啡量通过滑槽送入泡制腔室中；b)在泡制腔室内压紧该一定量的咖啡；以及c)将热水送入泡制腔室中以制备及分配咖啡。
[0013]具体而言，在步骤a)之前和/或在步骤a)期间，根据待容纳在泡制腔室内的一定量的研磨咖啡的量，将可移动的泡制腔室和/或进料滑槽相对于彼此进行配置。更详细而言，本发明的方法的特征在于以下步骤:识别使用者选择的饮料种类;确定所述腔室的位置、可与该腔室一起移动的活塞的位置和进料滑槽的位置;检查该位置是否对应于存储在装置的存储器装置中的位置，所述存储的位置是与分配饮料相关联的位置;若位置不对应时改变该腔室的位置，直到该腔室的位置到达所选择的饮料对应存的储位置;送入研磨咖啡或其他成分的所需量以及分配由使用者选择的饮料。如下文较好地披露，该腔室的位置直接与该滑槽的角位相关联，由此在本文中描述的该方法中，检测该泡制腔室的位置便足以能够同时确定该滑槽的位置。再者，从该泡制腔室的位置和该方法的进行程度可以获得下活塞的位置，亦即从对之前已执行的方法步骤的理解而获得。
[0014]就本发明的目的，术语“确定下活塞的位置”意味着(关于某组件的)直接地或间接地确定所述组件所处的位置的可能性，亦即例如通过监测与第一组件机械地连接的第二组件的电移动来确定所述组件所处的位置。
[0015]本发明的目的还包括一种制备和分配咖啡的装置，该装置包括:支撑框架、圆柱形泡制腔室和进料滑槽;该圆柱形泡制腔室具有大体垂直的轴线，亦即该轴线是垂直的或相对于该垂直轴线稍微倾斜一个角度，该角度小于10度，优选地小于5度而更优选地小于3度；该泡制腔室安装在该支撑框架上且能够在与该泡制腔室的轴线平行的方向上相对于该框架平移;该进料滑槽安装在该支撑框架上，布置在该泡制腔室的上方，并且能够相对于该框架本身旋转以便将研磨咖啡送入该泡制腔室。
[0016]制备和分配咖啡的装置包括根据待容纳在泡制腔室内的一定量的研磨咖啡的量将可移动泡制腔室、下活塞和/或进料滑槽相对于彼此进行配置的机构，以便在泡制之前的步骤中，在压紧材料之前得到尽可能平均的材料分配。
[0017]根据本发明，可移动的泡制腔室具有活塞，该活塞形成该腔室的底壁;如必要，该活塞反过来可以在该腔室中移动以改变该腔室本身的容积。优选地，就每个分配，该泡制腔室的底壁与该泡制腔室的上边缘之间的距离也根据待容纳在该腔室内的一定量的研磨咖啡的量而设定。
[0018]根据本发明的又一个方面，该进料滑槽可以相对于垂直于该泡制腔室的平移轴线的轴线自由地旋转，藉由与该泡制腔室和该滑槽本身相关联的相应凸轮面来调节滑槽的定位。
[0019]更详细而言，该方法提供该腔室、泡制腔室的活塞和滑槽从一般开始位置(由坐标hl、h2和α表达，其中hi是该腔室与该框架的上基座之间的距离，h2是该下活塞与该泡制腔室的上边缘之间的距离以及α是该滑槽的倾角)到至少一个最终位置的运动，藉此获得咖啡在该腔室中的均匀分配。所述至少一个最终位置(也由坐标hl、h2和α表达)以之前通过实验获得的“映射表(map)”的形式存储在控制单元中；在该映射表中，存储了最终位置(该腔室、泡制室腔室的活塞和滑槽必须到达的位置的坐标hl、h2和α)，该最终位置与大概对应一种或多种饮料所需的量的一系列预定的咖啡量相关联。这些数值存储在由控制单元可读取的存储装置中。
[0020]换言之，该方法通过实验确定哪些位置是在泡制腔室中更好地分发咖啡层的位置(亦即尽可能均匀的分发)的该泡制腔室、泡制腔室的活塞和滑槽的位置(表达为坐标hl、h2和α)的实验测定。已经证实的是均匀分发对应于由已知且预定的研磨咖啡量的较佳饮料分配。将以坐标表达的位置存储在存储装置中，作为与所述研磨咖啡量相关联的坐标值。
[0021 ]当正在分配饮料时，该控制单元将坐标值h1、h2和α从当前值(例如备用位置的当前值)改变至存储为适于待分配饮料的坐标值;然后将该腔室、该下活塞和该滑槽移动至在该存储器中找到的且与使用者所要求的饮料种类相关联的位置hl、h2和α;将研磨咖啡送入该腔室中的建议位置中，然后在一般热水泡制之前将研磨咖啡压紧成块状。
[0022]由于此解决方案，研磨咖啡在泡制前所受到的压紧允许在该泡制腔室内时总是得到具有大体上均匀密度的(亦即尽可能均匀的)块体。
[0023]藉由实验检验已发现的是，为了获得适当的压紧，在泡制腔室中沉积的粉末咖啡的锥体在该泡制腔室的基座的中心达到与该基座相距最大高度便足够；因此在压紧期间，研磨咖啡的颗粒以大体上均匀密度分发在该泡制腔室内。
[0024]然后将坐标hl、h2和α存储在该存储装置中，作为与所要求的饮料相关联的坐标，该坐标h 1、h 2和(1对应已检测到的具有颗粒大小ζ的研磨咖啡量X的位置，该量对制备饮料y是必要的，一旦将该量送入该泡制腔室，便形成顶点在在该泡制腔室轴线上或在该泡制腔室轴线旁的锥体。
[0025]对该装置必须分配的其他饮料进行同样操作，从而形成可能解决方案的映射表。然后将通过实验获得的数据进行处理以给出函数或算法，该函数或算法允许从研磨物质量及其颗粒大小开始获得各类型的坐标h1、h2和α。
[0026]当操作时，当该泡制腔室的容积一经设定，在研磨咖啡的沉积期间，该腔室本身和/或该进料滑槽设置在一个或多个存储在该映射表中的位置，使得在设置完结时，沉积的研磨咖啡将大致在该泡制腔室的中心达到沉积锥体的最大高度，且此针对由使用者作出的选择所确定的量提供的所有量都发生这情况。
[0027]根据本发明，该可移动泡制腔室具有至少一个下活塞壁，该下活塞壁在每次分配之前根据待容纳在泡制腔室内的一定量的研磨咖啡的量而改变和设定该可移动泡制腔室的容积。
[0028]根据本发明的又一个方面，该进料滑槽相对于垂直于该泡制腔室的平移轴线的轴线自由地旋转(该轴线不一定与该平移轴线