[发明专利]带有用于检测机器中咖啡量的传感器的自动咖啡机

说明书

技术领域

本发明涉及家用和专业用咖啡机的领域，且具体而言涉及自动或半自动咖啡机的领域。

背景技术

为了产生基于咖啡的饮料，使用具有大量功能装置和控制装置的半自动或自动机器。高水平的自动装置也应用于家用机器而非仅用于专业用的机器。

通常，咖啡机具有：泡制单元；水储存器；锅炉，其用于产生热水来提供给泡制单元；咖啡容器；电子控制单元；以及使用者界面。利用该界面，使用者能够设置用于产生饮料和其它物质的一系列功能、参数（这取决于机型和机器性能）。在某些情况下，该机器只产生咖啡，而在其它情况下，其可甚至产生其它饮料，例如热水、卡普奇诺、热奶或类似物质。所有这些功能(若存在)可通过使用者界面来选择。此也用于向使用者传达该机器可能故障的信号、报警条件的信号或可阻止该机器正确操作的其它事件的信号。在这种类型的许多机器中，还存在咖啡豆储存器和研磨器，研磨器研磨咖啡豆且产生咖啡粉，咖啡粉被提供到泡制单元。在其它机器中，储存器直接接收咖啡粉且以使用者预定且设置的剂量提供给泡制单元。

在现代咖啡机中出现的问题之一为，需要向使用者传达缺少咖啡的信号，特别是在研磨器上游的储存器中缺少咖啡豆的信号。

当包含于该容器中的咖啡豆不足以制备咖啡剂量时，即不足以充分地填充泡制单元的泡制腔室时，该机器停止，向使用者提供报警信号，使用者得负责再次填充咖啡容器。

在某些已知机器中，为了控制已研磨的咖啡量，提供用于测量研磨器产生的粉的体积系统。如果在预设研磨时间内并未达到一个饮料剂量所需的咖啡粉量，则被该机器的中央单元理解为在该容器中缺乏咖啡豆。该机器停止且使用者必须用新咖啡豆填充该容器，重启该机器。由于该中央单元知道研磨的咖啡的体积，在此情况下，能执行第二研磨操作来到达获得该杯咖啡所需的研磨的咖啡的体积。

这种系统具有两个缺陷。首先，需要采用一系统来测量研磨的咖啡量，这显著地增加了该机器的成本和大小。其次，体积测量器会出现故障且因此其代表机器操作中的关键元件。而且，当咖啡豆在研磨阶段用尽时，该机器停止且使用者不得不再次填充该容器，而另一方面，使用者将希望能快速地获得一杯饮料。这使得该机器的使用非常令人不舒服。为了避免该机器在研磨和泡制循环期间停止，使用者应在每次启动该机器前控制容器中咖啡豆高度。

在更现代的机器中，已经去除了咖啡体积测量，且假定在旋转量与研磨的咖啡量之间存在一对一的关系（对所请求的目标而言是一种充分精确的假设），则基于研磨器产生所希望的研磨的咖啡量所必须进行的旋转量来执行测量。但是，以此方式，在研磨器已经执行对应于待研磨的咖啡剂量的旋转量之前，在咖啡装料研磨期间咖啡豆容器变空时，研磨器在没有咖啡的情况下继续旋转，因此不产生粉，且该机器在特定时段之后停止。在其它情况下，根据指示研磨器空载运转的事实的信号来执行停止。在每种情况下，当研磨器停止时，中央单元不能识别已研磨的咖啡量且因此不能知道在使用者向该容器再次填充豆之后仍应研磨多少咖啡。

因此当咖啡豆容器被再次填充且该机器重启时，控制单元使得必需完全卸载在部分研磨循环中所产生的咖啡粉，部分研磨循环保持为在停止之前的阶段中不完全的状态，且必须重启整个循环。这涉及以下明显缺点：对于由于容器中的咖啡豆用尽而引起的的每次中断而言，浪费部分咖啡剂量。

为了检测容器系统中豆的缺乏，研究了各种类型的容器系统，例如基于对驱动该研磨器的引擎的电参数所进行的测量的容器系统(WO-A-2008/001403)，其为基于测量振动的系统(US-A-2006/0222736)。

也研究了光学型系统，测量在容器中足量咖啡豆的存在。这些测量装置具有至少一光学屏障，其具有发送器和发射器，发送器和发射器被布置成使得光束与豆容器的体积相交。当豆量低于光学屏障的高度时，光学检测器发送报警信号，其向使用者传达需要在容器完全变空之前恢复容器中豆高度的信息。