设置有用于咖啡粉饼的预浸泡的装置的咖啡机的制作方法

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1.本发明涉及包括一个或更多个冲泡组的咖啡机，更具体地涉及浓缩咖啡机。
2.特别地，本发明涉及下述咖啡机：该咖啡机设置有用于在咖啡粉饼的预浸泡的步骤处输送处于减小的压力下的水的系统，其目的是在输送处于高压下的水的实际浸泡步骤之前“浸湿”所述咖啡粉饼。
3.有利地，根据本发明的咖啡机还允许在所述实际浸泡步骤之后通过再次输送处于减小的压力下的水来实现浸泡后步骤。

背景技术：

4.咖啡机、尤其是浓缩咖啡机是已知的，其中，处于高压和处于高温下的水流流动通过由咖啡粉制成的粉饼以便产生基于咖啡的饮料。
5.通常，所述浓缩咖啡机包括一个或更多个冲泡组、过滤器保持器单元，该过滤器保持器单元包含与所述冲泡组中的每个冲泡组相关联的过滤器：通过研磨咖啡豆而获得的预定剂量的咖啡粉被引入到过滤器保持器中并且然后借助于捣棒进行压制，由此获得由咖啡粉制成的粉饼。
6.所述浓缩咖啡机包括处于低压和处于低温下的水源或者连接至处于低压和处于低温下的水源，并且所述浓缩咖啡机设置有用于使水的温度升高的一个或更多个烧水器以及用于使水的压力升高的一个或更多个泵，使得处于高压和处于高温下的水流可以被送至咖啡机的冲泡组(或者送至冲泡组中的一个冲泡组)并且穿过咖啡粉饼。
7.所述咖啡机还包括控制单元，该控制单元允许调节烧水器、泵以及将水源连接至冲泡组的液压回路的操作参数，由此水压、温度和流速值可以每次根据所准备的饮料的期望感官特性来设定。在特别复杂的解决方案中，还可以设想的是，到达冲泡组的水的压力、温度和流速中的一者或更多者的值在整个冲泡时间内不是恒定的，而是根据存储在控制单元中的预定的情况而变化。
8.在任何情况下，基于咖啡的饮料的冲泡借助于处于高温(例如约93
°
)和处于高压(例如约9巴)下的水流进行。
9.然而，已经发现的是，将高压水流直接引入通过咖啡粉饼带来了一些可能对所获得的饮料的质量产生负面影响的缺点。
10.特别地，已经观察到，与由压制的且干的咖啡粉制成的粉饼接触的高压水流倾向于建立并遵循优选路径，由此不会从整个剂量的咖啡粉中均匀地提取芳香物质。换言之，沿着所述优选路径的提取仅发生在冲泡步骤的第一部分期间，而在所述冲泡步骤的第二部分期间，水流不能进一步提取芳香物质；替代地，在咖啡粉饼的远离所述路径的那些区域中，在冲泡步骤结束时对芳香物质的提取仅是局部且非优化的。
11.为了克服所述缺点，已知的解决方案设想在实际浸泡步骤的上游提供预浸泡步骤，在预浸泡步骤中，咖啡粉饼由处于高温处于但低压下的水流穿过。
12.这种处于低压下的水流允许均匀地“浸湿”咖啡粉饼，而不启动从咖啡粉提取芳香
物质的过程。
13.当这样“浸湿”咖啡粉饼由处于高压下的水流穿过时，观察到水在粉饼内的均匀扩散，并且因此观察到芳香物质从咖啡粉中的均匀和优化提取。
14.使用低压水的预浸泡步骤的进一步影响是使可能在咖啡粉粉饼中存在的气体(尤其是在烘焙期间可能形成在咖啡豆内部的二氧化碳)释放。
15.气体从咖啡粉饼的释放具有增加水与咖啡粉颗粒之间的接触表面的有益效果，因此增加了从所述咖啡粉提取芳香物质的效率。
16.为了实现以上描述的过程——该过程包括预浸泡步骤以及实际浸泡的步骤——在过去实施了不同的技术解决方案。
17.然而，已知的解决方案具有的共同事实是它们均非常复杂。
18.以示例的方式，在申请人名下的专利申请ep 2 642 903描述了包括冲泡组的咖啡机，处于不同压力水平下的水可以被输送至冲泡组。为此目的，所述咖啡机包括液压回路，在液压回路中设置有彼此平行布置的第一管道和第二管道，在所述管道中的一个管道(并且仅一个管道)上设置有布置成使水压升高的泵。
19.在以上引用的文献中所描述的解决方案中，在第一管道和第二管道两者中均设置有专用的阀，并且所述阀不是简单的截止阀，而是这些阀是被设计成动态地控制每个管道中的压力的阀。
20.在这种解决方案以及其他已知的解决方案中，这种复杂性通常导致生产成本增加、液压回路所需的空间增加以及——由于存在大量部件以及/或者存在复杂部件——故障风险增加。
21.上述缺点在通常包括多个冲泡组的专业浓缩咖啡机(通常用于咖啡馆、餐馆、酒店等)的情况下甚至更相关。
22.在这种情况下，每个冲泡组必须具有专用的预浸泡系统，从而增加了整个咖啡机的复杂性以及与之相关的缺点。
23.替代性地，在提供对所有冲泡组是共用的预浸泡系统的情况下，每当已经使用一个冲泡组时，将不能启动另一冲泡组的冲泡循环。
24.本发明的目的在于通过提供一种设置有具有减小数量的部件的用于咖啡粉饼的预浸泡的简单且可靠的系统的咖啡机来克服上述现有技术的问题。
25.本发明的另一目的是提供下述咖啡机：该咖啡机可以为咖啡机的每个冲泡组配备有用于咖啡粉饼的预浸泡的单独的子系统，而不涉及咖啡机本身结构的整体复杂性的任何过度增加。
26.这些目的和其他目的通过如所附权利要求中要求保护的咖啡机来实现。

技术实现要素：

27.以本身已经的方式，根据本发明的咖啡机包括一个或更多个冲泡组、处于低压和处于低温下的水源、将所述水源连接至所述一个或更多个冲泡组的液压回路、泵和烧水器，泵布置在所述液压回路中且位于所述水源与所述一个或更多个冲泡组之间并且适于使在所述液压回路中循环的水的压力升高，烧水器布置在所述液压回路中且位于所述水源与所述一个或更多个冲泡组之间并且适于使在所述液压回路中循环的水的温度升高使得处于
高温和处于高压下的水流可以穿过所述一个或更多个冲泡组。
28.咖啡机的一个或更多个冲泡组中的每个冲泡组适于接纳包含由压制的咖啡粉制成的粉饼的过滤器保持器，处于高温和处于高压下的所述水流穿过粉饼以便获得冲泡的基于咖啡的饮料。
29.根据本发明的咖啡机设置有用于所述咖啡粉饼的预浸泡的系统。
30.对应地，液压回路包括连接至水源的给送管道和在泵的上游从所述给送管道分支的旁路管道。
31.在泵的下游，所述给送管道分支成一个或更多个辅助给送管道，一个辅助给送管道用于咖啡机的每个冲泡组。类似地，所述旁路管道分支成一个或更多个辅助旁路管道，一个辅助旁路管道用于咖啡机的每个冲泡组。
32.对于每个冲泡组而言，根据本发明的咖啡机的预浸泡系统包括阀组件，该阀组件在其入口处接纳对应的辅助给送管道和对应的辅助旁路管道并且将所述辅助给送管道或所述辅助旁路管道与将水流运送至相应的冲泡组的出口管道选择性地连通。
33.根据阀组件是否将辅助给送管道或辅助旁路管道与相应的出口管道连通，处于由泵确定的压力(高压)下的水流或者处于与在泵的上游存在于液压回路中的压力(低压)相等的压力下的水流将被送至对应的冲泡组。
34.在本发明的最简单的实施方式中，阀组件包括单个三通阀、例如三通电子阀。
35.因此明显的是，根据本发明的咖啡机包括用于咖啡粉饼的预浸泡的系统，该系统非常简单并且包括有限数量的部件：特别地，该系统不涉及需要为每个冲泡组提供单独的泵并且可以为每个冲泡组提供单个阀。
36.同时，根据本发明的咖啡机包括用于咖啡粉饼的预浸泡的系统，该系统允许若干冲泡组彼此同时并且彼此独立地操作：辅助给送管道、对应的辅助旁路管道和所述管道会聚到其中的阀组件形成了用于相应的冲泡组的预浸泡子系统，所述预浸泡子系统的操作完全独立于其余冲泡组的预浸泡子系统的操作。
37.有利地，根据本发明的咖啡机的预浸泡系统除在实际浸泡步骤之前有效地允许使用高压水均匀“浸湿”咖啡粉饼之外，还可以在上述实际浸泡步骤之后用于实现浸泡后步骤。在所述浸泡后步骤中，阀组件再次将辅助旁路管道与相应的出口管道连通，由此低压水流被送至对应的冲泡组。
附图说明
38.根据通过参照附图1的非限制性示例给出的优选实施方式的描述，本发明的特征和优点将变得更加明显。
39.图1示意性地示出了根据本发明的咖啡机的液压回路。
具体实施方式
40.参照图1，其图示了根据本发明的咖啡机的液压回路。所述咖啡机可以是例如所谓的“半自动”类型的浓缩咖啡机。
41.以本身已经的方式，根据本发明的咖啡机1包括水源(未示出)、一个或更多个冲泡组特别是所图示的实施方式中的两个冲泡组3a、3b以及将所述水源连接至所述冲泡组的液
压回路。
42.水源可以包括例如结合在咖啡机中或者连接至咖啡机的储液器或者包括用于连接至外水管的连接元件。
43.旨在使在所述液压回路中循环的水的压力升高的泵5以及旨在使在所述液压回路中循环的水的温度升高的烧水器7布置在所述液压回路中，由此处于高压和处于高温下的水流可以穿过每个冲泡组3a、3b。
44.每个冲泡组3a、3b接纳包含预定剂量的压制咖啡粉(咖啡粉饼)的过滤器保持器，由此可以借助于处于高压和处于高温下的所述水流穿过咖啡粉饼来获得基于咖啡的饮料的浸泡和冲泡。
45.出于以上阐述的原因，优选的是，在实际浸泡步骤之前具有预浸泡步骤，在预浸泡步骤期间，在插入冲泡组中的过滤器保持器中存在的咖啡粉饼由处于低压下的水流穿过。
46.出于此目的，根据本发明的咖啡机1的液压回路包括连接至水源的给送管道9以及在泵5的上游从所述给送管道分支的旁路管道11。
47.在泵5的下游，给送管道9分支成两个辅助给送管道或浸泡管道9a、9b，一个辅助给送管道或浸泡管道用于每个冲泡组3a、3b。
48.旁路管道11又分支成两个辅助旁路管道或预浸泡管道11a、11b。
49.第一辅助给送管道9a和第一辅助旁路管道11a朝向第一阀组件会聚；特别地，在所图示的实施方式中，第一辅助给送管道9a和第一辅助旁路管道11a连接至第一三通电子阀13a的相应的入口。
50.同样地，第二辅助给送管道9b和第二辅助旁路管道11b朝向第二阀组件会聚，并且更具体地，第二辅助给送管道9b和第二辅助旁路管道11b连接至第二三通电子阀13b的相应的入口。
51.每个三通电子阀13a、13b的出口连接至相应的出口管道15a、15b。
52.如图1所示，在每个出口管道15a、15b上可以设置有流量计17a、17b。
53.每个出口管道15a、15b穿过烧水器7并且在所述出口管道中流动的水的温度上升。为此目的，每个出口管道可以在其布置在烧水器7内的部分处设置有热交换器19a、19b。
54.在烧水器7的下游，每个出口管道15a、15b到达对应的冲泡组3a、3b。以本身已经的方式，每个冲泡组3a、3b设置有其自身的冲泡组阀21a、21b，冲泡组阀21a、21b布置在相应的出口管道15a、15b上以用于选择性地允许或防止水流进入到冲泡组自身中。
55.对于本领域技术人员将明显的是，每个三通电子阀13a、13b可以替代性地将对应的辅助给送管道9a、9b或对应的辅助旁路管道11a、11b与相应的出口管道15a、15b并且因此与相应的冲泡组3a、3b连通。
56.因此，如果三通阀13a、13b将辅助旁路管道11a、11b与出口管道15a、15b并且因此与相应的冲泡组3a、3b连通，则处于高温但处于低压(在泵5的上游的液压回路中存在的压力)下的水流将被输送至所述冲泡组。以这种方式，可以对咖啡粉饼进行预浸泡。
57.替代地，如果三通电子阀13a、13b将辅助给送管道9a、9b与出口管道15a、15b并且因此与相应的冲泡组3a、3b连通，则处于高温和处于高压(由泵5的操作条件确定的压力)下的水流将被输送至所述冲泡组。以这种方式，可以对咖啡粉饼进行实际浸泡，同时提取芳香物质并冲泡基于咖啡的饮料。
58.应当注意的是，在旁路管道11中或者在辅助旁路管道11a、11b中的一者或更多者中(可能在所有辅助旁路管道11a、11b中)可以布置有减压器，使得可以设定期望的压力值以用于所有冲泡组的预浸泡步骤或者冲泡组中的每个冲泡组的预浸泡步骤。
59.同样地，在给送管道9中或者在辅助给送管道9a、9b中的一者或更多者中(可能在所有辅助给送管道9a、9b中)可以布置有减压器，使得可以设定期望的压力值(与由泵5确定的压力值不同)以用于所有冲泡组的浸泡步骤或者冲泡组中的每个冲泡组的浸泡步骤。
60.从上述描述清楚的是，在其简单性方面，根据本发明的咖啡机的预浸泡系统允许咖啡粉饼被供给有具有第一、较低压力值或第二、较高压力值的水流。
61.将所述预浸泡系统引入到咖啡机中不涉及引入另外的泵或烧水器，由此仅与所述预浸泡系统有关的附加部件是用于每个冲泡组的三通电子阀。因此，即使在包括大量冲泡组的咖啡机的情况下，液压回路的结构的复杂性(并且因此其生产成本)的增加也在任何情况下都是有限的。
62.有利地，第一辅助给送管道9a、第一辅助旁路管道11a和第一电子阀13a形成了用于第一冲泡组3a的预浸泡子系统，所述预浸泡子系统与旨在第二冲泡组3b并且包括第二辅助给送管道9b、第二辅助旁路管道11b和第二电子阀13b的预浸泡子系统分开并且独立于该预浸泡子系统。因此，每个冲泡组将能够独立于其他冲泡组操作。
63.换言之，通过作用在三通电子阀13a、13b上，可以在将低压水流输送至冲泡组中的一个冲泡组的同时将高压水流输送至另一冲泡组。
64.根据本发明的咖啡机的操作可以概括如下：
[0065]-当泵5和烧水器7打开时，咖啡机1的冲泡组3a的冲泡循环被触发；
[0066]-包含由压制咖啡粉制成的粉饼的过滤器保持器被插入到所述冲泡组3a中；
[0067]-对应的电子阀13a被切换至电子阀13a将辅助旁路管道11a与出口管道15a连通的位置，并且对应的冲泡组阀21a被切换至冲泡组阀21a允许出口管道15a与冲泡组3a连通的位置；以这种方式，冲泡组给送有处于高温和处于低压下的水(预浸泡)并且咖啡粉饼被“浸湿”；
[0068]-在预先确定的时间间隔之后，电子阀13a切换至电子阀13a将辅助给送管道9a与出口管道15a连通的位置；以这种方式，冲泡组给送有处于高温和高压(浸泡)下的水并且对基于咖啡的饮料进行冲泡；
[0069]-在另一预定的时间间隔之后，冲泡组电子阀21a被切换至冲泡组电子阀21a防止出口管道15a与冲泡组3a连通的位置并且结束基于咖啡的饮料的冲泡。
[0070]
对于本领域技术人员而言将明显的是，咖啡机1将配备有或连接至具有存储器的控制单元，该存储器包含对于准备可以在所述咖啡机中选定的不同基于咖啡的饮料而言所必需的所有参数，并且所述控制单元的所述存储器除其他之外还将包含用于预浸泡步骤的时间间隔的值以及用于每种饮料的浸泡步骤的时间间隔的值。
[0071]
在一些应用中并且对于一些类型的基于咖啡的饮料来说，可能有利的是通过将处于低压下的水给送至咖啡粉饼来结束准备。
[0072]
有利地，在根据本发明的咖啡机中可以获得处于低压下的这种浸泡后步骤。
[0073]
实际上，将足够的是，电子阀13a被再次切换至电子阀13a将辅助旁路管道11a与出口管道15a连通的位置，同时将冲泡组阀21a保持在冲泡组阀21a允许出口管道15a与冲泡组
3a连通的位置，以便再次用处于高温和处于低压下的水给送冲泡组。
[0074]
该浸泡后步骤也将具有存储在咖啡机的控制单元的存储器中的预定的持续时间(针对每种饮料)。
[0075]
显然，以上描述的与附图有关的实施方式已经仅通过示例的方式被提供而没有任何限制性含义，并且可以由此在不背离如在所附权利要求中限定的保护范围的情况下做出本领域技术人员可以达到的范围内的若干改型和变型。
[0076]
特别地，尽管使用三通电子阀在简化液压回路和减少所使用的部件的总数方面特别有利，但是清楚的是，预浸泡系统的阀组件可以具有适于将其自身的出口管道与相应的辅助给送管道或相应的辅助旁路管道选择性地连通的任何其他结构，并且可以包括串联和/或并联布置的若干阀的组合。

技术特征：

1.一种咖啡机(1)，包括水源、一个或更多个冲泡组(3a、3b)和将所述水源连接至所述一个或更多个冲泡组的液压回路，其中，在所述液压回路中于所述水源与所述一个或更多个冲泡组之间布置有旨在使在所述液压回路中循环的水的压力升高的泵(5)和旨在使在所述液压回路中循环的水的温度升高的烧水器(7)，其中，每个冲泡组布置成接纳包含咖啡粉饼的过滤器保持器，其中，所述液压回路包括连接至所述水源的给送管道(9)和在所述泵(5)的上游从所述给送管道分支的旁路管道(11)，其特征在于，所述给送管道(9)在所述泵(5)的下游分支成一个或更多个辅助给送管道(9a、9b)，一个辅助给送管道用于所述咖啡机的每个冲泡组，并且所述旁路管道(11)分支成一个或更多个辅助旁路管道(11a、11b)，一个辅助旁路管道用于所述咖啡机的每个冲泡组，并且，每个辅助给送管道(9a、9b)和每个辅助旁路管道(11a、11b)连接至将所述辅助给送管道(9a、9b)或所述辅助旁路管道(11a、11b)与连接至相应的冲泡组(3a、3b)的相应的出口管道(15a、15b)选择性地连通的阀组件(13a、13b)的入口。2.根据权利要求1所述的咖啡机(1)，包括两个或更多个冲泡组。3.根据权利要求1或2所述的咖啡机(1)，其中，每个阀组件(13a、13b)包括三通阀、优选为三通电子阀(13a、13b)。4.根据权利要求1或2所述的咖啡机(1)，其中，所述烧水器在所述阀组件(13a、13b)的下游布置在所述液压回路中。5.根据权利要求4所述的咖啡机(1)，其中，所述出口管道(15a、15b)穿过所述烧水器(7)并且优选地在所述烧水器处设置有相应的热交换器(19a、19b)。6.根据权利要求1或2所述的咖啡机(1)，其中，在每个出口管道(15a、15b)上设置有冲泡组阀(21a、21b)，所述冲泡组阀(21a、21b)选择性地允许或防止将所述相应的出口管道连接至所述相应的冲泡组(3a、3b)。7.根据权利要求2所述的咖啡机(1)，其中，每个辅助给送管道(9a、9b)与对应的所述辅助旁路管道(11a、11b)和对应的所述阀组件(13a、13b)形成了用于所述相应的冲泡组(3a、3b)的预浸泡子系统，所述预浸泡子系统能够与其余的所述冲泡组(3b、3a)的预浸泡子系统被分开驱动和控制且独立于其余的所述冲泡组(3b、3a)的预浸泡子系统被驱动和控制。8.根据权利要求1或2所述的咖啡机(1)，其中，在所述旁路管道(11)中或者在所述辅助旁路管道(11a、11b)中的一个或更多个辅助旁路管道中布置有减压器。9.根据权利要求1或2所述的咖啡机(1)，其中，在所述给送管道(9)中或者在所述辅助给送管道(9a、9b)中的一个或更多个辅助给送管道中布置有减压器。10.根据前述权利要求中的任一项所述的咖啡机(1)，其中，所述水源包括储液器或者包括用于连接至水管的连接元件。11.根据前述权利要求中的任一项所述的咖啡机(1)，其中，所述咖啡机是浓缩咖啡机、更具体地是“半自动”浓缩咖啡机。12.一种用于操作根据权利要求1至11中的任一项所述的咖啡机的方法，其中，-当所述泵(5)和所述烧水器(7)打开时，所述咖啡机(1)的冲泡组(3a)的冲泡循环被触发；以及-在所述冲泡组(3a)中插入包含由压制的咖啡粉制成的粉饼的过滤器保持器；其特征在于，所述方法包括：
‑
预浸泡步骤，在所述预浸泡步骤中，对应于所述冲泡组的所述阀组件(13a)被切换至所述阀组件(13a)将所述阀组件(13a)的辅助旁路管道(11a)与所述阀组件(13a)的出口管道(15a)连通的位置，并且所述冲泡组的所述冲泡组阀(21a)被切换至所述冲泡组阀(21a)允许所述出口管道(15a)与所述冲泡组(3a)连通的位置；-浸泡步骤，在所述浸泡步骤中，所述阀组件(13a)被切换至所述阀组件(13a)将所述阀组件(13a)的辅助给送管道(9a)与所述阀组件(13a)的出口管道(15a)连通的位置，同时所述冲泡组阀(21a)保持在所述冲泡组阀(21a)允许所述出口管道(15a)与所述冲泡组(3a)连通的位置中。13.根据权利要求12所述的方法，包括在所述浸泡步骤之后的浸泡后步骤，在所述浸泡后步骤中，所述阀组件(13a)被再次切换至所述阀组件(13a)将所述阀组件(13a)的辅助旁路管道(11a)与所述阀组件(13a)的出口管道(15a)连通的位置，同时所述冲泡组阀(21a)保持在所述冲泡组阀(21a)允许所述出口管道(15a)与所述冲泡组(3a)连通的位置中。

技术总结

本发明涉及一种咖啡机，该咖啡机包括一个或更多个冲泡组并且具有用于在实际浸泡并冲泡基于咖啡的饮料的步骤之前的咖啡粉饼的预浸泡步骤处输送处于减小的压力下的水的系统。根据本发明，对于咖啡机(1)的每个冲泡组(3a、3b)而言，处于较高压力下的水在其中流动的辅助给送管道(9a、9b)和处于减小的压力下的水在其中流动的辅助旁路管道(11a、11b)可以选择性地与相应的冲泡组连通。咖啡机(1)的预浸泡系统允许以单独和独立的方式在每个冲泡组中实现预浸泡。现预浸泡。现预浸泡。