咖啡饼去除装置
文献发布时间:2023-06-19 09:41:38
技术领域
本发明涉及浓缩咖啡机便携过滤器的清洁,并且更具地,涉及一种用于将咖啡饼从浓缩咖啡机便携过滤器中去除的装置。
背景技术
在常规的浓缩咖啡机中,在咖啡冲泡过程期间使用便携过滤器来携带咖啡粉。在咖啡冲泡过程完成之后,将使用过的咖啡粉从便携过滤器中去除,使得可以为下一次冲泡插入新鲜的咖啡粉。使用过的咖啡粉通常是稠密的并被压实在便携过滤器中呈咖啡饼的形式。将咖啡饼从便携过滤器中去除通常需要抵靠“敲粉盒(knock box)敲击或敲打便携过滤器多次”,从而使咖啡饼从便携过滤器中移出并掉入容器或袋中以进行处理。
用于将咖啡饼从便携过滤器中去除的常规方法的缺点是可能会由于移出的咖啡饼而产生脏乱。例如,如果以不合适的角度抵靠敲粉盒敲打便携过滤器以移出咖啡饼,则咖啡饼碎片可能会喷射在敲粉盒周围的表面或墙壁上,因此需要另外的清理。如果咖啡饼已经在便携过滤器中保留延长的时间段,则咖啡饼通常会变干并变硬,然后这需要增加和重复的力来抵靠敲粉盒敲打便携过滤器。敲打动作还会产生吵闹噪音和/或损坏便携过滤器,这对于用户而言可能是不令人期望的。
本发明的目的是克服或基本上改善上述缺点中的至少一个缺点。
发明内容
本文公开了一种用于将咖啡饼从便携过滤器中去除的咖啡饼去除装置,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,当所述咖啡饼定位于所述开放隔室中时,所述咖啡饼具有暴露的主外面和主内面,所述装置包含:
主体,所述主体具有围绕孔口的边缘,其中所述边缘被配置成接合所述便携过滤器,其中所述开放隔室面向所述主体以抑制空气在所述便携过滤器与所述边缘之间穿过;以及
真空源,所述真空源用于将空气从所述孔口中去除,使得施加到所述主内面的气压大于施加到所述暴露的主外面的气压,使得所述咖啡饼从所述便携过滤器中去除。
优选地,所述孔口为至少所述咖啡饼的大小以允许所述咖啡饼从中穿过。
优选地,所述边缘包含弹性材料,所述弹性材料至少部分地围绕所述孔口以帮助将所述边缘与所述便携过滤器密封地连接。
优选地,所述真空源是能够操作以将空气从所述孔口中去除的真空泵。
优选地,所述主体包含内部腔室,并且所述真空源连接到所述内部腔室以将空气从所述内部腔室中去除。
优选地,所述咖啡饼去除装置进一步包含传感器,所述传感器用于检测所述边缘与所述便携过滤器的接合并且启用气泵的操作以将空气从所述孔口中去除。
优选地,所述传感器检测所述便携过滤器从所述边缘的去除并且禁用气泵的操作。
在一种形式中,所述传感器是接触开关。在另一种形式中,所述传感器是限位开关。在又另一种形式中,所述传感器是接近开关。
本文还公开了一种浓缩咖啡机,其包含如上文所描述的咖啡饼去除装置。
优选地,所述浓缩咖啡机进一步包含咖啡出口和平台,所述平台定位于所述咖啡出口下方,并且所述咖啡饼去除装置集成到所述浓缩咖啡机的所述平台中。
本文公开了一种用于将咖啡饼从便携过滤器中去除的咖啡饼去除装置,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,当所述咖啡饼定位于所述开放隔室中时,所述咖啡饼具有暴露的主外面和主内面,所述装置包含:
主体,所述主体具有围绕孔口的边缘,其中所述边缘被配置成接合所述便携过滤器,其中所述开放隔室面向所述主体以抑制空气在所述便携过滤器与所述边缘之间穿过;以及
机构,所述机构用于将空气从所述孔口中去除,使得施加到所述主内面的气压大于施加到所述暴露的主外面的气压,使得所述咖啡饼从所述便携过滤器中去除。
优选地,所述机构是波纹管,所述波纹管被压缩以从将空气从所述孔口中去除。
本文还公开了一种浓缩咖啡机,其包含如上文所描述的咖啡饼去除装置。
本文还公开了一种用于将咖啡饼从便携过滤器中去除的咖啡饼去除装置,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,所述装置包含:
主体,所述主体限定用于收纳所述便携过滤器的开放区域;以及
刮刀,所述刮刀安装在所述主体的所述开放区域内,所述刮刀被适配成被可旋转地驱动以将所述咖啡饼从所述便携过滤器的所述开放隔室中移出;
马达,所述马达安装到所述主体并且被适配成可旋转地驱动所述刮刀;以及
电流测量装置,所述电流测量装置与所述马达操作性地相关联并且被适配成检测所述马达上的电流负荷,其中当所述电流测量装置检测到的电流负荷低于预定阈值时,所述马达的操作被禁用。
本文还公开了一种将咖啡饼从便携过滤器中去除的方法,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,所述方法包含以下步骤:
向咖啡饼去除装置提供电力以启用马达的操作,其中所述马达可旋转地驱动刮刀以将所述咖啡饼从所述便携过滤器的所述开放隔室中移出;
由与所述马达操作性地相关联的电流测量装置检测所述马达上的电流负荷;以及
当所述电流测量装置检测到的所述马达上的所述电流负荷低于预定阈值时,禁用所述马达的操作。
本文还公开了一种将咖啡饼从便携过滤器中去除的方法,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,所述方法包含以下步骤:
向咖啡饼去除装置提供电力以启用马达的操作,其中所述马达驱动真空泵将所述咖啡饼从所述便携过滤器的所述开放隔室中移出;
由压力传感器检测所述咖啡饼去除装置的内部腔室内的压力;以及
当所述压力传感器检测到的所述压力达到指示所述咖啡饼已经被移出的预定阈值时,禁用所述马达的操作。
本文还公开了一种将咖啡饼从便携过滤器中去除的方法,所述便携过滤器具有容纳所述咖啡饼的开放隔室,所述方法包含以下步骤:
向咖啡饼去除装置提供电力以启用马达的操作,其中所述马达驱动真空泵将所述咖啡饼从所述便携过滤器的所述开放隔室中移出;
由与所述马达操作性地相关联的电流测量装置检测所述马达上的电流负荷;以及
当所述电流测量装置检测到的所述马达上的所述电流负荷低于预定阈值时,禁用所述马达的操作。
附图说明
现在将通过举例并且参考附图来描述本发明的优选形式,在附图中:
图1是咖啡饼去除装置的第一实施例的示意性截面侧视立面图;
图2是图1的咖啡饼去除装置的另外的示意性截面侧视立面图;
图3是图1的咖啡饼去除装置的示意性等距视图;
图4是图1的咖啡饼去除装置的另外的示意性等距视图;
图5是图1的咖啡饼去除装置的示意性截面等距视图;
图6是图1的咖啡饼去除装置的放大示意性截面侧视图;
图7是图1的咖啡饼去除装置的另外的示意性等距视图;
图8是与图1的咖啡饼去除装置的操作有关的电路图的示意图;
图9是与图1的咖啡饼去除装置的操作有关的另外的电路图的示意图;
图10是与图1的咖啡饼去除装置的操作有关的另外的电路图的示意图;
图10A是图1的咖啡饼去除装置的操作逻辑的示意图;
图11和12是结合到浓缩咖啡机中的咖啡饼去除装置的第二实施例的示意性等距视图;并且
图13到17是从浓缩咖啡机中分离出的图11的咖啡饼去除装置的示意性等距视图;
图18是咖啡饼去除装置的另外的实施例的示意性等距视图;
图19是图18的咖啡饼去除装置的废料隔室的示意性截面俯视图;
图20是图18的咖啡饼去除装置的另外的示意性等距视图;
图21是图18的咖啡饼去除装置和便携过滤器的示意性侧视立面图;
图22是图18的咖啡饼去除装置的另外的示意性等距视图;
图23是图18的咖啡饼去除装置的示意性截面侧视图;
图24是集成到浓缩咖啡机中的咖啡饼去除装置的另一个实施例的示意性等距视图;
图25是集成到浓缩咖啡机中的咖啡饼去除装置的另一个实施例的示意性等距视图;
图26是集成到浓缩咖啡机中的咖啡饼去除装置的另一个实施例的示意性侧视立面图;
图27是图18的咖啡饼去除装置的刮刀的实施例的示意性俯视平面图;
图28是图27的刮刀的示意性侧立面;
图29是图18的咖啡饼去除装置的刮刀的另一个实施例的示意性侧立面;
图30是图27的刮刀的另外的示意性侧立面;
图31是图29的刮刀的另外的示意性侧立面;
图32是图27的刮刀的另外的示意性侧立面;
图33是图29的刮刀的另外的示意性侧立面;
图34是图18的咖啡饼去除装置的操作逻辑的示意图;
图35是咖啡饼去除装置的另外的实施例的示意性等距视图;
图36是图35的咖啡饼去除装置的示意性截面侧视立面图;
图37是咖啡饼去除装置的另外的实施例的示意性截面侧视图;
图38是结合到浓缩咖啡机中的咖啡饼去除装置的另外的实施例的示意性等距视图;
图39是从浓缩咖啡机中分离出的图38的咖啡饼去除装置的示意性截面侧视立面图;
图40和41是便携过滤器和传感器布置的示意性俯视图;
图42是咖啡饼去除装置的另外的操作逻辑的示意图;并且
图43是咖啡饼去除装置的另一个另外的操作逻辑的示意图。
具体实施方式
在附图的图1到7中,示意性地描绘了咖啡饼去除装置10。咖啡饼去除装置10包含主体12,所述主体具有围绕孔口16的边缘14。主体12包含与孔口16连通的内部腔室18。边缘14被配置成接合浓缩咖啡机的便携过滤器20,使得便携过滤器20覆盖孔口16以抑制止空气在便携过滤器20与边缘14之间穿过。在优选形式中,所述边缘14包含弹性材料15(如弹性体),所述弹性材料至少部分地围绕孔口16以帮助边缘14与便携过滤器20密封地连接。边缘14进一步包含一对相对的狭槽17以将对应的一对相对的凸片19收纳在便携过滤器20上,以便将便携过滤器20正确地定位于孔口16中。
便携过滤器20包含开放隔室22以保持咖啡饼24。应当理解,咖啡饼24是在浓缩咖啡机的咖啡冲泡过程之后由经过压缩的使用过的咖啡粉形成的,并且咖啡饼24通常呈现便携过滤器20的隔室22的形状。当咖啡饼24定位于便携过滤器20中时,咖啡饼24具有暴露的主外面26和主内面28。
咖啡饼去除装置10进一步包含连接到主体12的内部腔室18的真空源30。真空源30可以操作以将空气从孔口16和内部腔室18中去除。在优选形式中,真空源30是容纳在隔室32中的真空泵。在所描绘的实施例中,隔室32与边缘14一体地形成。应当了解,可替代地,隔室32可以单独地形成并且可安装到边缘14或主体12。真空泵与马达33操作性地相关联(如图8到10中最佳示出的)并且可以操作以将空气从孔口16和内部腔室18去除。
在所描绘的实施例中,去除的空气行进到定位于隔室32中的入口34并且通过定位于边缘14中的出口36泵入大气中。应当了解,在其它实施例中(未示出),出口36可以可替代地定位于主体12中。真空泵可以通过容纳在隔室32中的电源(如电池38)进行操作。
应当了解,孔口16为至少咖啡饼24的大小以允许咖啡饼24从其穿过并落入内部腔室18中。
咖啡饼去除装置10进一步包含传感器40,所述传感器用于检测边缘14与便携过滤器20的接合。传感器40与微处理器42(如图8到10中最佳示出的)操作性地相关联,所述微处理器从传感器40接收信号,以启用真空泵的操作以将空气从孔口16和内部腔室18中去除。传感器40还检测便携过滤器20从边缘14的去除或脱离并且向所述微处理器发送信号以禁用真空泵的操作。传感器40可以以接触开关或限位开关的形式,以检测何时便携过滤器20与边缘14物理接触。可替代地,传感器40可以以接近开关的形式,以检测何时便携过滤器20位于到边缘14的近距离内。
现在将描述咖啡饼去除装置10的操作。
在咖啡冲泡过程之后,咖啡饼24在便携过滤器20的隔室22中形成。容纳咖啡饼24的便携过滤器20被放置在咖啡饼去除装置10上,使得边缘14接合便携过滤器20,从而覆盖孔口16并且抑制空气在便携过滤器20与边缘14之间穿过。传感器40检测边缘14和便携过滤器20的接合并且向微处理器42发送信号以启用真空源30(即,真空泵)的操作。真空源30将空气从孔口16和内部腔室18中去除,使得施加到主内面28的气压大于施加到暴露的主外面26的气压,这然后使咖啡饼24从便携过滤器20中去除。因此,本领域技术人员应当了解,真空压力有效地作用于咖啡饼24的主内面28和暴露的主外面26上,这导致咖啡饼24在结构上受到压缩,其中最弱的点是暴露的主外面26,从而使咖啡饼24从便携过滤器20中移出。在将咖啡饼24从便携过滤器20中去除之后,将便携过滤器20从边缘14中去除。传感器40检测所述便携过滤器从边缘14的去除并且向所述微处理器发送信号以禁用真空源30的操作。
在图8到10中,示意性地描绘了传感器40和微处理器42的操作的电路图。
图8示出了在手动关闭模式下的传感器40和马达33的操作的电路图。在这种手动关闭模式下,传感器40检测边缘14与便携过滤器20的接合并且启用马达33的操作以操作真空泵。当传感器40不再检测到便携过滤器20的存在时(即,当便携过滤器20从边缘14中去除时),则马达33和真空泵的操作被禁用。
图9示出了在第一自动关闭模式下的传感器40和马达33的操作的电路图。在这种第一自动关闭模式下,并且类似于上文所描述的手动关闭模式,传感器40检测边缘14与便携过滤器20的接合并且启用马达33的操作以操作真空泵。然而,在这种第一自动关闭模式中,当马达33操作时,电流测量装置44测量马达33上的电流消耗或负荷。当电流测量装置44检测到马达33上的电流消耗或负荷下降时,电流测量装置44向微处理器42发送信号以指示咖啡饼24已经从便携过滤器20中去除,并禁用马达33和真空泵的操作。
图10示出了在总体上类似于上文所描述的第一自动关闭模式的第二自动关闭模式下的传感器40和马达33的操作的电路图。然而,在这种第二自动关闭模式中,在马达33的操作期间,压力传感器46监测并测量内部腔室18内的气压。当便携过滤器20与边缘14接合时,并且在真空泵进行操作以将咖啡饼24从便携过滤器20中去除之前,微处理器42启用压力传感器46的操作以检测并快速读取内部腔室18中的压力。应当理解,此时,内部腔室18中的压力处于大气压力(即,“基线”压力)。然后,将压力读数校准处于变成预定阈值的这种大气(基线)压力。一旦压力读数被校准,微处理器42就发送信号以启用马达33和相关联的真空泵的操作。这导致内部腔室18内的压力略微下降(即,负压力或真空压力)。当咖啡饼24从便携过滤器20中去除时,压力传感器46检测到空气压力已经返回到经过校准的压力读数,这意味着内部腔室18中的真空压力丢失,并且压力传感器46向微处理器42发送信号以禁用马达33和真空泵的操作。
在图10A中,示意性地描绘了结合有上文所述描述的第二自动关闭模式的操作逻辑。在步骤50处,例如通过用户手动激活与咖啡饼去除装置10相关联的电源开关向咖啡饼去除装置10施加电力。在步骤51处,传感器40检测边缘14与便携过滤器20的接合。在步骤52处,如果容纳咖啡饼24的便携过滤器20没有与边缘14接合,则不启用马达33的操作。一旦容纳咖啡饼24的便携过滤器20与边缘14接合,并且在真空泵进行操作之前,微处理器42就启用压力传感器46的操作以检测并快速读取内部腔室18中的压力。如上文所讨论的,此时内部腔室18中的压力应被理解为处于大气(基线)压力。然后,在步骤53处,将压力读数校准处于这种大气(基线)压力(即,预定阈值)。在步骤54处,一旦压力读数被校准,所述微处理器发送信号以启用马达33和相关联的气泵的操作。
在步骤55处,压力传感器46监测并测量内部腔室18内的压力。然后,可以以两种方式之一(即,在步骤56或步骤58处)来禁用马达的操作。
在一定时间已经在步骤56处逝去之后,如果传感器40检测到便携过滤器20仍与边缘14接合,则微处理器42向压力传感器46发送信号以允许压力传感器46继续监测内部腔室18内的压力。在步骤57处,如果传感器40检测到便携过滤器20(具有或没有咖啡饼24)从边缘14脱离,则微处理器42禁用马达33和相关联的真空泵的操作。
在步骤58处,如果压力传感器46检测到内部腔室18中的压力不等于经过校准的压力读数(即,内部腔室18中的压力低于预定阈值,这意指存在负压力或真空压力),则这指示咖啡饼24尚未移出,并且压力传感器46继续在步骤55处监测内部腔室18内的压力。如果压力传感器46检测到内部腔室18中的压力等于经过校准的压力读数(即,内部腔室18中的压力处于预定阈值,这意指负压力或真空压力已经丢失),则压力传感器46在步骤57处向微处理器42发送信号以指示咖啡饼24已经从便携过滤器20中移出并且禁用马达33和相关联的真空泵的操作。
图10B示出了内部腔室18中的压力随时间变化。应答理解,在A处的压力指示在真空泵进行操作之前在内部腔室中检测到的大气(基线)压力。这是压力读数经过校准所处的点。在点B处,真空泵被启用,并且内部腔室18中的压力开始下降,从而导致负压力或真空压力。在点C处,咖啡饼24被移出。此时,内部腔室18中的真空压力丢失。在点D处,内部腔室18中的压力返回到大气(基线)压力,从而与经过校准的压力相等,并且真空泵的操作被禁用。
应当了解,真空泵可操作以将内部腔室18中的压力降低处于约-1kPa到-80kPa之间的范围内。设想在这个范围内的任何负压力将足以使咖啡饼24移出。移出咖啡饼24所处的确切负压力取决于便携过滤器20中的咖啡饼24的压实水平、咖啡饼24的含水量、便携过滤器20的壁上的吃水量以及咖啡饼24已经处于所述便携过滤器中的时间。在咖啡饼24几乎准备好在没有任何帮助的情况下被移出的一些情况下,所需的负压力可能甚至比-1kPa更轻。
在图11和12中,示意性地描绘了浓缩咖啡机60,所述浓缩咖啡机结合有咖啡饼去除装置100的实施例。咖啡饼去除装置100以与上文所描述的装置10总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。然而,在这个实施例中,咖啡饼去除装置100集成到浓缩咖啡机60的平台62中。平台62定位于浓缩咖啡机60的咖啡出口64下方。咖啡出口64通常在浓缩咖啡机60的咖啡冲泡过程期间接合便携过滤器20。咖啡饼去除装置100与平台62可滑动地接合并且是可去除的,以易于清洁和处理捕获到的咖啡饼。
在图13到17中,示意性地描绘了从浓缩咖啡机60中分离出的咖啡饼去除装置100。咖啡饼去除装置100包含端口170,所述端口用于连接到定位于浓缩咖啡机60内的真空源(未示出)。咖啡饼去除装置100的边缘114以具有集成垫圈172的可移动盖的形式,以帮助密封地连接到主体112。咖啡饼去除装置100还包含结合到装置100的主体112中并定位于孔口116下方的清扫器174。清扫器174可滑动地接合装置100的主体112。一旦咖啡饼24从便携过滤器20中去除,所述咖啡饼就会在方向176上行进通过孔口116并落在清扫器174上。然后,清扫器174在方向176上移动远离捕获到的咖啡饼24,这导致咖啡饼24沉降在主体112的底板上。然后,清扫器174在方向178上朝捕获到的咖啡饼24往回移动,这使咖啡饼24被推动到主体112的内部腔室118中的空区域,从而为下一个咖啡饼24腾出空间。
在附图的图18到23中,示意性地描绘了咖啡饼去除装置200的另外的实施例。咖啡饼去除装置200包含由下部隔室202和上部隔室204限定的主体。上部隔室204由圆周外壁206限定。圆周外壁206具有总体上圆形的形状并且包含上部边缘208。圆周外壁206包含用于收纳浓缩咖啡机的便携过滤器214的手柄212的凹部210。应当理解,便携过滤器214包含具有开放隔室的便携过滤器头部216,所述开放隔室在浓缩咖啡机的咖啡冲泡过程之后保持经过压缩的使用过的咖啡粉。出于本说明书的目的,应当理解,经过压缩的使用过的咖啡粉通常形成呈便携过滤器214的开放隔室的形状的咖啡饼。圆周外壁206限定用于收纳便携过滤器头部216的开放区域。上部隔室204还包含用于容纳咖啡饼去除装置200的各种电子组件(如一个或多个处理器、马达控制器和传感器)的外壳217。
下部隔室202由具有一对边沿部分220的竖直外壁218限定。咖啡饼去除装置200包含与下部隔室202的竖直外壁218集成的马达壳体222。马达壳体222容纳电动马达224(如图23中最佳示出的),例如齿轮马达。咖啡饼去除装置200进一步包含安装到马达壳体222的刮刀226(如图20中最佳示出的)。刮刀226由电动马达224驱动并且被适配成将咖啡饼从便携过滤器214的开放隔室中刮除并且移出。
咖啡饼去除装置200进一步包含废料隔室228,所述废料隔室被适配成收纳从便携过滤器214的开放隔室中移出的咖啡饼。如图19中最佳示出的,废料隔室具有由内壁230和外壁232限定的总体上“U”形的横截面轮廓。外壁232包含一对肩部部分234。废料隔室228被适配成以与抽屉类似的方式可去除地接合下部隔室202,由此废料隔室228的内壁230接合马达壳体222和下部隔室202的竖直外壁218,并且下部隔室202的边沿部分220接合废料隔室228的肩部部分234。当废料隔室228与下部隔室202完全接合时,废料隔室228的外壁232与马达壳体222的竖直外壁218齐平座置。
如图20中最佳示出的,刮刀226包含与电动马达224操作性地相关联的毂236和由毂236支撑的一组刮刀构件238。应当理解,刮刀226被适配成插入通过咖啡饼并旋转以便搅动咖啡饼,从而使咖啡饼从便携过滤器214的开放隔室中移出。在所描绘的实施例中,刮刀226包含四个刮刀构件238,所述四个刮刀构件具有被适配成刮擦或擦拭便携过滤器214的开放隔室的内壁或底板的边沿部分239。刮刀构件238中的每个刮刀构件包含开口240以至少减小由咖啡饼施加到刮刀226上的力的量。在优选形式中,每个刮刀构件238从毂236的中心轴线242偏移一定距离以至少增加刮刀226的强度。刮刀226被适配成由电动马达224在方向243上围绕中心轴线242旋转地驱动。设想了刮刀226由一体的聚合物模制形成。
在优选形式中,刮刀构件238中的每个刮刀构件包含边缘擦拭部分244。边缘擦拭部分244包含从中心轴线242径向向外延伸的第一臂部分246和从第一臂部分246向上延伸的第二臂部分248。第一臂部分246和第二臂部分248限定用于收纳便携过滤器隔室的边缘的间隙。第一臂部分246和第二臂部分248被适配成擦拭或刮擦便携过滤器隔室的壁,以便提供另外的清洁。
马达壳体222包含上部表面250。在优选形式中,上部表面250被适配成向下远离刮刀226成角度,使得从便携过滤器214的开放隔室中移出的咖啡饼落到上部表面250上并且被引导到废料隔室228中。
图21示出了定位于咖啡饼去除装置200之上的便携过滤器214。便携过滤器214在方向252上下降以使其与刮刀226接触。废料隔室228包含在外壁232中形成的凹入部分254,所述凹入部分允许用户容易地抓握和处理废料隔室228(例如,将废料隔室228从装置200中去除)。
如图22中最佳示出的,下部隔室202包含电源开关260,所述电源开关与马达224操作性地相关联并且被适配成启用所述马达的操作。在所描绘的实施例中,电源开关260定位于下部隔室202的竖直外壁218上。但是,应当了解,在其它实施例中,电源开关260可以定位于装置200的其它组件(如上部隔室204或废料隔室228)上。竖直外壁218包含开口262,所述开口收纳咖啡饼去除装置200的电源线264。
在如图23中所示出的实施例中,咖啡饼去除装置200包含安装在外壳217的外边面272上的传感器270。应当了解,在其它实施例(未示出)中,传感器270可以可替代地安装在上部隔室204的圆周外壁206上的任何位置。传感器270被适配成检测上部隔室204中的便携过滤器214的存在。设想了传感器270可以以反射率传感器、接近传感器或RFID传感器的形式。例如,在所描绘的实施例中,在传感器270以反射率或RFID传感器的形式的情况下,传感器270被适配成从定位于便携过滤器头部216上的对应的反射率或RFID标签274检测信号273。优选地,反射率或RFID标签274定位于便携过滤器头部216的相对于便携过滤器手柄214的相对侧上。传感器270被适配成从便携过滤器头部216上的反射率或RFID标签274检测信号273并且将关于便携过滤器214的存在或不存在的信息提供给咖啡饼去除装置200的处理器276。应当了解,当传感器270和处理器276确定便携过滤器214以正确定位接合在上部隔室204中时,处理器276启用马达224的操作。然后,马达224的操作使刮刀226旋转以将咖啡饼从便携过滤器214的开放隔室中擦除。设想了可以通过齿轮箱278和与马达224和刮刀226相关联的输出轴280来降低马达224的旋转速度。在所描绘的实施例中,废料隔室228的竖直高度282内容纳马达224和齿轮箱278。
图23还示出了在废料隔室228的外壁232中形成的凹入部分254,所述凹入部分充当用户的手指抓握以容易地去除废料隔室228。应当了解,凹入部分254是密封的,使得移出的咖啡饼不能通过凹入部分254从废料隔室228中逸出。
设想了在其它实施例(未示出)中,马达224的操作可以由检测输出轴280的压缩的压力开关来激活。
在图24中,示意性地描绘了浓缩咖啡机300,所述浓缩咖啡机结合有咖啡饼去除装置1000的实施例。在这个实施例中,咖啡饼去除装置1000集成到浓缩咖啡机300的平台302中,由此浓缩咖啡机300的平台302结合有咖啡饼去除装置1000的上部隔室204和下部隔室202。上部隔室204定位于平台302上方,而下部隔室202定位于平台302下方。平台302定位于浓缩咖啡机300的咖啡出口304(也被称为组头)、可去除压粉器306和蒸汽棒308的下方。在这个实施例中,咖啡饼去除装置1000的废料隔室228被适配成以与抽屉类似的方式可去除地接合平台302。另外,在这个实施例中,废料隔室228的外壁232具有总体上平坦或平面的正面310。平台302还包含总体上平坦或平面的正面312,使得当废料隔室228与平台302完全接合时,废料隔室228的正面310与平台302的正面312齐平座置。应当了解,废料隔室228的内壁230在废料隔室228与平台302完全接合时也可以邻接咖啡饼去除装置1000的马达壳体222,以便优化废料隔室228中的可用空间的量以收纳咖啡饼。在所描绘的实施例中,浓缩咖啡机300包含通常定位于咖啡出口304、可去除压粉器306和蒸汽棒308上方的用户界面314。用户界面314包含图形信息显示器316、用户可操作开关318和压力计320。
在图25中,示意性地描绘了浓缩咖啡机300的另一个实施例,所述浓缩咖啡机结合有咖啡饼去除装置1500的另一个实施例。咖啡饼去除装置1500以与上文所描述的装置200和1000总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。然而,在这个实施例中,包含上部隔室204、下部隔室202和废料隔室228的整个咖啡饼去除装置1500可从在浓缩咖啡机300的平台302中形成的空腔322中去除。应当了解,上部隔室204的圆周上壁206中的凹部210被定向成面向与平台302的正面312相同的方向,以便允许容易地进入便携过滤器214。通过在下部隔室202中形成的插头或触点323a向咖啡饼去除装置1500提供电力,所述插头或触头被适配成接合在浓缩咖啡机300的表面中形成的对应的插头或触点323b。
在图26中,示意性地描绘了浓缩咖啡机300的另一个实施例,所述浓缩咖啡机结合有咖啡饼去除装置2000的另一个实施例。咖啡饼去除装置2000以与上文所描述的装置200、1000和1500总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。在这个实施例中,浓缩咖啡机300包含传感器324,所述传感器以与上文所描述的传感器270类似的方式操作。传感器324安装在浓缩咖啡机300的壁326上。壁326在平台302与浓缩咖啡机300的悬伸凸缘328之间形成竖直表面,所述悬伸凸缘支撑咖啡出口304、可去除压粉器306和蒸汽棒308。如上文参考传感器270所讨论的,传感器324可以以反射率传感器、接近传感器或RFID传感器的形式,所述传感器被适配成从定位于便携过滤器头部216上的对应的反射率或RFID标签330检测信号。
在图27和28中,示意性地描绘了具有四个刮刀构件238a、238b、238c和238d的刮刀1026的实施例。刮刀1026以与上文所描述的刮刀1026总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。刮刀构件238a和238c彼此平行并且定位于毂236的相对侧上。相应刮刀构件238a和238c的第一边沿部分239a和239c彼此偏移距离332。刮刀构件238b和238d也是相对的、彼此平行并且垂直于刮刀构件238a和238c的定向。相应刮刀构件238b和238d的第一边沿部分239b和239d彼此偏移距离334。如图28中最佳示出的,刮刀构件238a、238b、238c和238d中的每个刮刀构件远离毂236的旋转方向243成角度。
相应的刮刀构件238a、238b、238c和238d的第一边沿部分239a、239b、239c和239d被适配成刮擦或擦拭便携过滤器214的开放隔室的底板。刮刀构件238a、238b、238c和238d还包含相应的第二边沿部分338a、338b、338c和338d,所述相应的第二边沿部分被适配成刮擦便携过滤器214的开放隔室的内壁。第二边沿部分338a、338b、338c和338d在总体上垂直的方向上从相应的第一边沿部分239a、239b、239c和239d延伸,从而形成符合便携过滤器214的开放隔室的曲率的相应的弯曲部分340a、340b、340c和340d。刮刀构件238a、238b、238c和238d各自包含相应的腿部部分342a、342b、342c和342d,从而提供毂336与相应的第二边沿部分338a、338b、338c和338d之间的连接。在所描绘的实施例中,刮刀构件238b包含上文所描述的边缘擦拭部分144。如上文所描述的,刮刀构件238a、238b、238c和238d中的每个刮刀构件包含相应的开口240a、240b、240c和240d以至少减小由咖啡饼施加到刮刀1026上的力的量。
在图29中,示意性地描绘了刮刀2026的另一个实施例,所述刮刀以与上文所描述的刮刀226和1026总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。然而,与刮刀226和1026不同,刮刀2026的这个实施例不包含上文所描述的腿部部分342a、342b、342c和342d。因此,应当了解,在这个实施例中,第一边沿部分239a、239b、239c和239d更加柔性并且能够驱动第二边沿部分338a、338b、338c和338d与便携过滤器214的侧壁更强力地接合。在这个实施例中,毂236从毂236的下部边缘344无阻碍地延伸到第一边沿部分239a、239b、239c和239d。第二边沿部分338a、338b、338c和338d中的每个第二边沿部分还包含下部部分346和上部部分348,并且在所描绘的实施例中,下部部分346引导上部部分348。第二边沿部分338a、338b、338c和338d中的每个第二边沿部分远离毂236的旋转方向243成角度。
在如图30中示意性地描绘的刮刀3026的实施例中,第二边沿部分338a、338b、338c和338d中的每个第二边沿部分与毂236的中心轴线242对准。第一边沿部分239a、239b、239c和239d中的每个第一边沿部分包含相应的前边沿350a、350b、350c和350d,以促进刮擦便携过滤器214的开放隔室的底板。
在如图31中示意性地描绘的刮刀4026的实施例中,刮刀4026不包含上文所描述的腿部部分342a、342b、342c和342d。
在如图32和33中示意性地描绘的刮刀5026和6026的实施例中,第二边沿部分338a、338b、338c和338d中的每个第二边沿部分远离毂236的旋转方向243成角度。
应当了解,上文所描述的咖啡饼去除装置中的每个咖啡饼去除装置可以结合有一个或多个自动关闭模式。作为实例,参考咖啡饼去除装置200在图34中所示出的操作逻辑中示意性地描绘了这些模式。在步骤400处,例如通过用户手动致动电源开关260向咖啡饼去除装置200施加电力。在步骤402处,传感器270检测咖啡饼去除装置200的上部隔室204中的便携过滤器214的存在或不存在。在步骤404处,如果便携过滤器214不存在,则马达224不进行操作。在步骤406处,如果便携过滤器214存在,则马达224的操作被启用。
在步骤408处,当马达224进行操作时,与马达224相关联的电流测量装置监测并检测马达224上的电流消耗或负荷。电流测量装置还向处理器276提供指示正在测量的电流消耗或负荷的信号。设想了马达224上的电流消耗或负荷在便携过滤器214与刮刀226接合之前将处于最小的“自由旋转”水平。
可以以两种方式之一来禁用马达224的操作。在步骤410处,如果传感器270检测到便携过滤器214仍存在于咖啡饼去除装置200的上部隔室204中,则处理器276将信号发送到电流测量装置,以允许电流测量装置继续监测马达224上的电流消耗或负荷。在步骤412处,如果传感器270检测到便携过滤器214(具有或没有咖啡饼)从咖啡饼去除装置200的上部隔室207中去除,则处理器276禁用马达224的操作。
可替代地,在步骤414处,如果电流测量装置没有检测到马达224上的电流消耗或负荷降低(例如,如果电流消耗高于预定阈值),则电流测量装置继续在步骤408处监测马达224上的电流消耗或负荷。如果电流测量装置检测到马达224上的电流消耗或负荷降低(例如,如果电流消耗或负荷低于预定阈值),则电流测量装置在步骤412处向处理器276发送信号以指示咖啡饼已经从便携过滤器214中去除并且禁用马达224的操作。
设想了在其它实施例(未示出)中,代替检测与刮刀226相关联的马达224上的电流消耗或负荷,操作逻辑可以可替代地应用于检测与真空泵相关联的马达上的电流消耗或负荷。在此类实施例中,电流测量装置监测并检测与真空泵相关联的马达上的电流消耗或负荷,所述电流测量装置随后向微处理器提供指示咖啡饼是否已经从便携过滤器中移出的信号。如果电流测量装置检测到这个马达上的电流消耗或负荷降低,则与真空泵相关联的马达的操作被禁用。
在附图的图35和36中,示意性地描绘了咖啡饼去除装置10000的另外的实施例。咖啡饼去除装置10000以与上文所描述的装置10总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。然而,在这个实施例中,咖啡饼去除装置10000包含用于将空气从孔口16和内部腔室18中去除的机构10002(代替真空源30)。在所描绘的实施例中,并且如图36中最佳示出的,机构10002包含从主体12的边缘14延伸的波纹管10004。波纹管10004具有总体上中空的圆柱形布置,其具有可弹性变形的手风琴样侧壁。波纹管10004的下部端部部分10006与边缘14密封地接合。
机构10002进一步包含围绕孔口10010的边缘10008。边缘10008与波纹管10004的上部端部部分10012密封地接合。边缘10008还被配置成接合便携过滤器20,使得便携过滤器20覆盖孔口10010以抑制空气在便携过滤器20与边缘10008之间穿过。边缘10008包含一对相对的狭槽10014(惨见图35)以接合便携过滤器20上的相应的一对凸片19,以便将便携过滤器20正确地定位于孔口10010中。
类似于上文所描述的装置10的操作,容纳咖啡饼24的便携过滤器20被放置在装置10000上,使得边缘10008接合便携过滤器20,从而覆盖孔口10010并抑制空气在便携过滤器20与边缘10008之间穿过。通过使便携过滤器20在第一方向10016上朝内部腔室18移动,波纹管10004在力施加到边缘10008上时可弹性变形。应当理解,第一方向10016总体上横向于边缘14的表面。波纹管10004的移动使波纹管10004被压缩以在内部腔室18中产生负压力。空气通过单向阀开口10018从内部腔室18中去除,使得施加到咖啡饼24的主内面28的气压大于施加到暴露的主外面26的气压,这然后使咖啡饼24从便携过滤器20中去除。如上文所讨论的,真空压力有效地作用于咖啡饼24的主内面28和暴露的主外面26上,这导致咖啡饼24在结构上受到压缩,其中最弱的点是暴露的主外面26,从而使咖啡饼24从便携过滤器20中移出。在所描绘的实施例中,单向阀10018定位于边缘14上,尽管应当理解,单向阀10018可以可替代地或另外地定位于装置10000的主体12上。
在附图的图37中,示意性地描绘了咖啡饼去除装置15000的另外的实施例,所述咖啡饼去除装置以与上文所描述的装置10000总体上相同的方式操作,其中相似的附图标记用于指示相似的特征。然而,在这个实施例中,机构10002从主体12的底座部分15002延伸,其中波纹管10004容纳在壳体15004内并且通过管15006连接到底座部分15002。管15006包含用于使空气在主体12的内部腔室18与壳体15004的内部腔室15010之间行进的通道15008。壳体15004包含单向阀开口15012以促进空气从内部腔室15010逸出到大气中。管15006还包含单向阀15014以促进空气从内部腔室18进入并通过通道15008到内部腔室15050中。壳体15004包含底座部分15005(例如,厨房工作台),所述底座部分用于将装置15000安装到表面。
类似于上文所描述的装置10和10000的操作,容纳咖啡饼24的便携过滤器20被放置在装置15000上,使得边缘14接合便携过滤器20,从而覆盖孔口16并且抑制空气在便携过滤器20与边缘14之间穿过。通过使便携过滤器20在第一方向10016上朝内部腔室18移动,波纹管10004被压缩,从而将力施加在边缘14上,所述力用于使底座部分15002和管15006也在第一方向10016上移动。波纹管10004的重复压缩在内部腔室18中产生负压力。空气通过单向阀15014和15012从内部腔室18中去除,使得施加到咖啡饼24的主内面28的气压大于施加到暴露的主外面26的气压,这然后使咖啡饼24从便携过滤器20中去除。
在图38中,示意性地描绘了浓缩咖啡机20000,所述浓缩咖啡机结合有上文所描述的咖啡饼去除装置10000的实施例。浓缩咖啡机20000被理解为以与上文所描述的浓缩咖啡机60类似的方式操作。在所描绘的实施例中,咖啡饼去除装置10000的主体12集成到浓缩咖啡机20000的平台62中。像上文所描述的咖啡饼去除装置100一样,咖啡饼去除装置10000与平台62可滑动地接合并且是可去除的,以易于清洁和处理捕获到的咖啡饼。
在图39中,示意性地描绘了从浓缩咖啡机20000中分离出的咖啡饼去除装置10000,所述咖啡饼去除装置以与上文所描述的从浓缩咖啡机60中分离出的咖啡饼去除装置100类似的方式操作。咖啡饼去除装置10000的边缘14同样是以可去除盖的形式。咖啡饼去除装置10000还包含上文所讨论的清扫器174,所述清扫器与装置10000的主体12接合,并捕获去除的咖啡饼24。应当了解,上文所描述的咖啡饼去除装置15000也可以结合到浓缩咖啡机20000中并且以基本上类似的方式操作。
在上文所描述的咖啡饼去除装置10000和15000的实施例中,应当了解,传感器16000可以结合到机构10002的边缘10008或主体12的边缘14中。在图40和41中示意性地描绘了结合到边缘10008中的传感器16000。类似于上文所描述的传感器40,传感器16000检测边缘10008中的便携过滤器20的物理存在并且将相关联的信号发送到微处理器(未示出)。传感器16000可以以本领域中任何已知传感器(如接触/触觉开关或接近开关)的形式。
在图42中,示意性地描绘了也利用负压力将咖啡饼24从便携过滤器20中移出的第一系统的操作逻辑。应当了解,这个系统可以结合到浓缩咖啡机中,并且集成到浓缩咖啡机中的各种组件用于产生负压力。此类组件包含水箱30000、水泵30002、加热器30004、流量压力传感器30006、第一螺线管30008、气泵30010、集液器30012、第二螺线管30014和滴水盘30016。下表1中总结了实施这种操作逻辑的第一个选项(即,选项A):
表1:第一系统的选项A的逻辑表
在上表中总结的选项A中,浓缩咖啡机初始地处于第一待机模式中,其中所有组件均关闭。在第二待机模式中,便携过滤器20被插入到浓缩咖啡机的咖啡出口30018中。便携过滤器传感器30020检测到便携过滤器20的存在,并且冲泡模式被启动,由此水泵3002、加热器30004、第一螺线管30008打开。流量压力传感器30006还检测来自加热器30004的水的流量。在激活时,第二螺线管30014将多余的液体从便携过滤器隔室22中去除,从而将多余的液体引导到集液器30012,并且空气泵30010进行操作以去除多余的液体。这在便携过滤器隔室22中产生负压力(根据上表中的阶段1),这将咖啡饼24从便携过滤器隔室22中移出。与此同时,由于咖啡饼24可以粘附在咖啡出口30018上,因此空气泵30010进行操作以将空气引入到便携过滤器隔室22中,由此引入正压力并将咖啡饼24从咖啡出口30018中移出(根据到上表中的阶段2和3)。在完成这些阶段之后,应当理解,咖啡饼24简单地安置于便携过滤器隔室22中,并且因此可以通过简单地使便携过滤器20上下倒置并使咖啡饼24掉落出来而容易地去除以进行处理。
在下表2中总结了实施这种操作逻辑的第二个选项(即,选项B),所述第二个选项在某种程度上类似于上文的选项A,除了从便携过滤器隔室22中去除多余的液体和移出饼的阶段同时发生之外。
表2:第一系统的选项B的逻辑表
在图43中,示意性地描绘了用于将咖啡饼24从便携过滤器20中移出的第二系统的操作逻辑。第二系统以与上文所描述的第一系统总体上类似的方式操作。然而,在这个第二系统中,利用专用的第二螺线管30014。也就是说,第二螺线管30014和相关联的气泵30010、集液器300P12和滴水盘30016与第一螺线管30008和相关联的压力传感器30006、加热器30004、水泵30002和水箱30000分开。下表3中总结了第二系统的操作逻辑:
表3:第二系统的逻辑表
尽管已经参考优选实施例描述了本发明,但是本领域技术人员应当了解本发明可以以许多其它形式体现。
- 咖啡饼去除装置
- 一种用于立式压铸机的余料饼去除装置