RU2833752C1 - Coffee bean grinder - Google Patents
Coffee bean grinder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2833752C1 RU2833752C1 RU2022128929A RU2022128929A RU2833752C1 RU 2833752 C1 RU2833752 C1 RU 2833752C1 RU 2022128929 A RU2022128929 A RU 2022128929A RU 2022128929 A RU2022128929 A RU 2022128929A RU 2833752 C1 RU2833752 C1 RU 2833752C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- portafilter
- presence sensor
- grinding
- coffee
- sensor
- Prior art date
Links
- 241000533293 Sesbania emerus Species 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 235000003276 Apios tuberosa Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000170226 Voandzeia subterranea Species 0.000 description 1
- 235000013030 Voandzeia subterranea Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- XRWSZZJLZRKHHD-WVWIJVSJSA-N asunaprevir Chemical compound O=C([C@@H]1C[C@H](CN1C(=O)[C@@H](NC(=O)OC(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=NC=C(C2=CC=C(Cl)C=C21)OC)N[C@]1(C(=O)NS(=O)(=O)C2CC2)C[C@H]1C=C XRWSZZJLZRKHHD-WVWIJVSJSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229940125961 compound 24 Drugs 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 235000007924 ground bean Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012015 optical character recognition Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к усовершенствованному устройству для размола кофейных зерен, а также к способу управления устройством для размола кофейных зерен и способу модернизации существующих в уровне техники устройств для размола кофейных зерен.The invention relates to an improved device for grinding coffee beans, as well as to a method for controlling a device for grinding coffee beans and a method for modernizing existing devices for grinding coffee beans in the prior art.
Уровень техникиState of the art
Процесс варки кофе из зерен включает этапы размола кофейных зерен и последующей экстракции кофе из молотых зерен путем подачи заданного количества горячей воды в соответствующую заварочную камеру.The process of brewing coffee from beans involves the steps of grinding coffee beans and then extracting coffee from the ground beans by feeding a given amount of hot water into the appropriate brewing chamber.
Устройства для размола кофейных зерен, особенно в случае их профессиональной направленности, представляют собой специализированные высокопроизводительные устройства, которые должны с максимально высокой скоростью производить необходимое количество свежемолотого кофе для подачи в портафильтр. После этого портафильтр используют непосредственно в кофемашине для осуществления заваривания. Для обеспечения возможности производить молотый кофе максимально быстро и надежно, современные устройства для размола кофейных зерен исполняют в виде высокоавтоматизированных устройств с электронным управлением, т.е. устройств, в которых управление процессом помола зависит от команд пользователя и/или от автоматически определяемого качества кофейных зерен и т.п.Coffee bean grinders, especially if they are professionally designed, are specialized high-performance devices that must produce the required amount of freshly ground coffee to be fed into the portafilter at the highest possible speed. The portafilter is then used directly in the coffee machine to brew the coffee. To ensure the ability to produce ground coffee as quickly and reliably as possible, modern coffee bean grinders are designed as highly automated devices with electronic control, i.e. devices in which the control of the grinding process depends on user commands and/or on the automatically determined quality of the coffee beans, etc.
Одна из проблем, присущих устройствам для размола кофейных зерен, заключается в том, что интенсивное использование устройства и получаемый молотый кофе приводят к высокому износу механических компонентов, к которым относятся по существу все компоненты, прямо или косвенно подверженные внешнему воздействию или контакту с кофейными зернами и/или молотым кофе.One of the problems inherent in coffee bean grinding devices is that intensive use of the device and the resulting ground coffee result in high wear of the mechanical components, which include essentially all components directly or indirectly exposed to external influences or contact with coffee beans and/or ground coffee.
В патентном документе DE 202019102316 U1 описано устройство для помола кофе, содержащее: корпус, имеющий впускное отверстие для введения в него кофейных зерен и выпускное отверстие для выгрузки из него молотого кофе; средства помола, расположенные в корпусе и предназначенные для размола кофейных зерен; приводные устройства, соединенные со средством помола для приведения его в движение; управляющий блок, соединенный с приводным устройством для подачи на приводные устройства команды пуска/остановки; несущий элемент, поддерживающий держатель фильтра таким образом, чтобы он располагался под выпускным отверстием; датчик нагрузки, соединенный с несущим элементом для взвешивания держателя фильтра; при этом датчик нагрузки соединен с управляющим блоком для передачи на управляющий блок сигнала о весе, который указывает вес опоры фильтра; датчик присутствия, распознающий присутствие опоры фильтра на несущем элементе.Patent document DE 202019102316 U1 describes a coffee grinding device comprising: a housing having an inlet opening for introducing coffee beans into it and an outlet opening for discharging ground coffee therefrom; grinding means arranged in the housing and intended for grinding coffee beans; drive devices connected to the grinding means for setting it in motion; a control unit connected to the drive device for sending a start/stop command to the drive devices; a carrier element supporting a filter holder so that it is located under the outlet opening; a load sensor connected to the carrier element for weighing the filter holder; wherein the load sensor is connected to the control unit for transmitting a weight signal to the control unit, which indicates the weight of the filter support; a presence sensor that recognizes the presence of the filter support on the carrier element.
В патентном документе US-A-2016143481 описана машина для помола кофе, оснащенная раздаточным каналом, который сообщается с размалывающим блоком и предназначен для выдачи кофе внутрь фильтра, поддерживаемого держателем фильтра. Держатель фильтра расположен над опорной платформой, соединенной с датчиком нагрузки, который взвешивает количество молотого кофе, содержащегося в фильтре, и передает значение этого веса на управляющий блок таким образом, чтобы останавливать работу размалывающего блока, когда вес молотого кофе, содержащегося в фильтре, достигает одной дозы. Датчик нагрузки находится внутри опорной рамы, которая вмещает размалывающий блок и приводящий его в действие электродвигатель.The patent document US-A-2016143481 describes a coffee grinding machine equipped with a dispensing channel that communicates with the grinding unit and is designed to dispense coffee into a filter supported by a filter holder. The filter holder is located above a support platform connected to a load cell that weighs the amount of ground coffee contained in the filter and transmits the value of this weight to the control unit in such a way as to stop the operation of the grinding unit when the weight of the ground coffee contained in the filter reaches one dose. The load cell is located inside the support frame that accommodates the grinding unit and the electric motor that drives it.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Таким образом, задачей изобретения является разработка усовершенствованного устройства для размола кофейных зерен, характеризующегося повышенной надежностью и позволяющего очень быстро и стабильно готовить молотый кофе, в частности, в условиях профессионального применения. Цель изобретения состоит в разработке устройства, отличающегося минимальной потребностью в техническом обслуживании и максимальной стабильностью управления.Thus, the objective of the invention is to develop an improved device for grinding coffee beans, characterized by increased reliability and allowing very fast and stable preparation of ground coffee, in particular, in professional use. The aim of the invention is to develop a device characterized by a minimum need for technical maintenance and maximum control stability.
Соответственно, в настоящем изобретении предложено усовершенствование устройства для размола кофейных зерен, содержащего по меньшей мере один размалывающий модуль, по меньшей мере один источник кофейных зерен, а также зону выгрузки молотого кофе, оснащенную кронштейном, на который устанавливают заполняемый молотым кофе портафильтр для осуществления выгрузки молотого кофе в портафильтр.Accordingly, the present invention proposes an improvement of a device for grinding coffee beans, comprising at least one grinding module, at least one source of coffee beans, and also a zone for discharging ground coffee, equipped with a bracket on which a portafilter filled with ground coffee is installed for discharging ground coffee into the portafilter.
Известные устройства для размола кофейных зерен запускаются в действие либо вручную баристой, после установки портафильтра на кронштейн, либо механическим датчиком присутствия, выполненным в виде нажимной кнопки, предусмотренной на кронштейне, в кронштейне или на стенке устройства для размола кофейных зерен, причем указанная кнопка активируется за счет контакта с портафильтром. Таким образом, эти модели устройств для размола кофейных зерен содержат датчик присутствия для выявления наличия портафильтра на кронштейне, причем этот датчик присутствия по меньшей мере опосредованно соединен с блоком управления устройством. Например, механический выключатель датчика присутствия используется для автоматического инициирования и запуска процесса размола.Known coffee bean grinding devices are activated either manually by the barista, after installing the portafilter on the bracket, or by a mechanical presence sensor, made in the form of a push button provided on the bracket, in the bracket or on the wall of the coffee bean grinding device, wherein said button is activated by contact with the portafilter. Thus, these models of coffee bean grinding devices contain a presence sensor for detecting the presence of the portafilter on the bracket, wherein this presence sensor is at least indirectly connected to the control unit of the device. For example, a mechanical switch of the presence sensor is used for automatic initiation and start of the grinding process.
В настоящее время обнаружили проблему, присущую таким механическим выключателям, которая заключается в том, что наличие в нем движущихся частей приводит к недостаточной надежности. Грязь, в частности мелкие частицы молотого кофе, попадают в щели между движущимися частями, что при длительном и интенсивном использовании вызывает сбои или даже полный отказ механических переключателей. Другая проблема состоит в том, что при интенсивном использовании портафильтра его металлическая часть может нагреваться до очень высоких температур, следствием чего может стать повреждение механического переключателя при контакте с нагретой частью портафильтра, а также в том, что при интенсивном использовании операторы могут неаккуратно вдвигать портафильтр в соответствующий кронштейн, что приводит к банальному механическому повреждению механического переключателя.A problem with such mechanical switches has now been discovered, which is that the presence of moving parts leads to insufficient reliability. Dirt, in particular small particles of ground coffee, get into the cracks between the moving parts, which, with prolonged and intensive use, causes malfunctions or even complete failure of the mechanical switches. Another problem is that with intensive use of the portafilter, its metal part can heat up to very high temperatures, which can result in damage to the mechanical switch when in contact with the heated part of the portafilter, and also that with intensive use, operators can carelessly slide the portafilter into the corresponding bracket, which leads to banal mechanical damage to the mechanical switch.
В результате, процесс размола перестает запускаться стабильно через определенное время или он не запускается вообще вследствие полного отказа механического выключателя. Это приводит к увеличению расходов на техническое обслуживание и к простою устройств для размола кофейных зерен. Очень часто приходится очищать или даже заменять механические переключатели.As a result, the grinding process stops starting reliably after a certain time or does not start at all due to a complete failure of the mechanical switch. This leads to increased maintenance costs and downtime of the coffee grinding devices. Very often, it is necessary to clean or even replace the mechanical switches.
В изобретении предложено заменить такие механические датчики присутствия бесконтактными датчиками присутствия. Обнаружилось, что использование бесконтактных датчиков присутствия в этой области техники действительно позволяет снять все проблемы, поскольку бесконтактные датчики присутствия не содержат движущихся механических частей и могут быть помещены в соответствующий корпус или могут быть расположены внутри корпуса устройства для размола кофейных зерен за его стенкой. Кроме того, использование бесконтактных датчиков присутствия открывает новые возможности по управлению устройствами для размола кофейных зерен.The invention proposes to replace such mechanical presence sensors with contactless presence sensors. It has been found that the use of contactless presence sensors in this area of technology really allows to eliminate all problems, since contactless presence sensors do not contain moving mechanical parts and can be placed in a corresponding housing or can be located inside the housing of the coffee bean grinder behind its wall. In addition, the use of contactless presence sensors opens up new possibilities for controlling coffee bean grinders.
Бесконтактные датчики присутствия, в отличие от механических датчиков присутствия, могут предоставлять информацию не только о наличии портафильтра, но и о правильном расположении портафильтра и/или типе портафильтра, поскольку бесконтактные датчики присутствия не просто передают сигнал «да» или «нет» подобно механическим переключателям, а по сути, измеряют проникновение объекта в поле чувствительности. Поэтому бесконтактные датчики присутствия позволяют контролировать множество параметров и могут использоваться, например, для следующих целей: для определения того, правильный и одобренный портафильтр используется; для запрета помола в случае использования неправильного портафильтра; для идентификации определенного типа портафильтра с последующим запуском соответствующего процесса помола (тип помола, количество молотого кофе и т.д.), подходящего и адаптированного для данного типа портафильтра. Кроме того, такой датчик присутствия позволяет определить не только наличие, но и правильное расположение портафильтра под соответствующим каналом, подающим молотый кофе, и может быть использован для управления процессом помола в том смысле, что оператору выводится предупреждение в случае неправильного расположения портафильтра.Unlike mechanical presence sensors, proximity sensors can provide information not only on the presence of a portafilter but also on the correct positioning of the portafilter and/or the type of portafilter, since proximity sensors do not simply transmit a “yes” or “no” signal like mechanical switches, but in fact measure the penetration of an object into the sensing field. Therefore, proximity sensors make it possible to monitor a variety of parameters and can be used, for example, for the following purposes: to determine whether the correct and approved portafilter is being used; to prohibit grinding if the wrong portafilter is being used; to identify a certain type of portafilter and then start the appropriate grinding process (grind type, amount of ground coffee, etc.) suitable and adapted to this type of portafilter. In addition, such a presence sensor makes it possible to determine not only the presence but also the correct positioning of the portafilter under the corresponding channel supplying ground coffee and can be used to control the grinding process in the sense that a warning is displayed to the operator in the event of an incorrect positioning of the portafilter.
В предпочтительном варианте изобретения бесконтактный датчик присутствия может представлять собой ультразвуковой датчик, емкостной датчик, фотоэлектрический датчик (например, подобный световому барьеру), датчик электронного изображения (КМОП и ПЗС), лазерный датчик расстояния или датчик, основанный на эффекте магнитного поля (индуктивный датчик). Кроме того, датчик может представлять собой датчик, использующий комбинацию таких чувствительных механизмов.In a preferred embodiment of the invention, the contactless presence sensor may be an ultrasonic sensor, a capacitive sensor, a photoelectric sensor (such as a light barrier), an electronic image sensor (CMOS and CCD), a laser distance sensor, or a sensor based on the effect of a magnetic field (inductive sensor). In addition, the sensor may be a sensor using a combination of such sensing mechanisms.
Предпочтительно, датчики могут не только определять наличие портафильтра, но и использоваться для идентификации типа портафильтра (например, путем определения по меньшей мере одного из следующих параметров: форма, материал, отражение, средства идентификации, такие как штрих-код или QR-код, или пассивный/активный транспондер (например, беспроводная связь ближнего радиуса действия (NFC от англ. Near Field Communication)), состояние портафильтра (степень заполнения, способ размещения и т.д.).Preferably, the sensors can not only detect the presence of a portafilter, but also be used to identify the type of portafilter (e.g. by detecting at least one of the following parameters: shape, material, reflectivity, identification means such as a barcode or QR code, or a passive/active transponder (e.g. near field communication (NFC)), the state of the portafilter (filling degree, placement method, etc.).
Как правило, устройство для размола кофейных зерен не содержит датчика нагрузки для определения веса портафильтра, и управление портафильтром осуществляется только с помощью бесконтактного датчика присутствия.Typically, the coffee bean grinder does not contain a load cell to detect the weight of the portafilter, and the portafilter is controlled only by a non-contact presence sensor.
Согласно первому предпочтительному варианту изобретения, бесконтактный датчик присутствия представляет собой датчик обнаружения металлических объектов. Такой вариант может быть очень эффективным для целей безопасности, поскольку предотвращает запуск процесса размола в случае приближения неметаллического объекта, при этом приближение вставляемого рукой портафильтра, обычно содержащего металлические детали, будет штатно распознаваться.According to a first preferred embodiment of the invention, the contactless presence sensor is a metal object detection sensor. This embodiment can be very effective for safety purposes, since it prevents the grinding process from being started in the event of a non-metallic object approaching, while the approach of a hand-inserted portafilter, which usually contains metal parts, will be routinely recognized.
В предпочтительном случае бесконтактный датчик присутствия представляет собой датчик, генерирующий магнитное поле, который регистрирует возмущение магнитного поля при попадании в него по меньшей мере части портафильтра. Например, это происходит путем выявления изменения тока и/или напряжения, подаваемого на генерирующую магнитное поле электрическую или электронную часть, предпочтительно выполненную в виде катушки (или изменения сопротивления, или изменения импеданса, или потребления энергии).Preferably, the contactless presence sensor is a sensor generating a magnetic field that detects a disturbance of the magnetic field when at least part of the portafilter enters it. For example, this occurs by detecting a change in the current and/or voltage supplied to the magnetic field-generating electrical or electronic part, preferably in the form of a coil (or a change in resistance, or a change in impedance, or energy consumption).
Бесконтактный датчик присутствия может содержать катушку, генерирующую магнитное поле, которая по меньшей мере частично или, в предпочтительном случае, несколько раз намотана вокруг сердечника, предпочтительно ферритового сердечника.The contactless presence sensor may comprise a coil generating a magnetic field, which is at least partially or, preferably, several times wound around a core, preferably a ferrite core.
В предпочтительном случае бесконтактный датчик присутствия имеет номинальный диапазон (Sn) чувствительности 2-10 мм, предпочтительно 3-5 мм.Preferably, the contactless presence detector has a nominal sensitivity range (Sn) of 2-10 mm, preferably 3-5 mm.
Бесконтактный датчик присутствия обычно расположен на задней стенке зоны выгрузки молотого кофе в устройстве для размола кофейных зерен, и предпочтительно, по существу на уровне, соответствующем высоте окружной стенки портафильтра, находящегося на кронштейне. Однако, бесконтактный датчик присутствия также может быть встроен в указанный кронштейн или может быть расположен под портафильтром. Он также может быть расположен над портафильтром, например, рядом с каналом, по которому молотый кофе поступает в портафильтр. Кроме того, он может быть расположен на таком канале или встроен в него.The contactless presence sensor is usually located on the rear wall of the ground coffee discharge zone in the coffee bean grinding device, and preferably substantially at a level corresponding to the height of the circumferential wall of the portafilter located on the bracket. However, the contactless presence sensor can also be built into said bracket or can be located under the portafilter. It can also be located above the portafilter, for example, near the channel through which the ground coffee enters the portafilter. In addition, it can be located on such a channel or built into it.
Согласно другому предпочтительному варианту, бесконтактный датчик присутствия расположен в отдельном корпусе, который может быть закреплен на задней стенке зоны выгрузки молотого кофе на уровне, предпочтительно соответствующем высоте окружной стенки портафильтра, находящегося на этом кронштейне.According to another preferred embodiment, the contactless presence sensor is located in a separate housing, which can be fixed to the rear wall of the ground coffee discharge zone at a level that preferably corresponds to the height of the circumferential wall of the portafilter located on this bracket.
Предпочтительно в таком корпусе бесконтактного датчика присутствия предусмотрена печатная плата и элемент, генерирующий чувствительное поле. Такой корпус может быть размещен либо за стенкой корпуса устройства для размола кофейных зерен, либо встроен в этот корпус, но также он может быть размещен на поверхности корпуса устройства для размола кофейных зерен, причем провода датчика проходят через небольшое отверстие в корпусе устройства для размола кофейных зерен.Preferably, such a housing of a contactless presence sensor is provided with a printed circuit board and an element generating a sensitive field. Such a housing can be placed either behind the wall of the housing of the coffee bean grinder or built into this housing, but it can also be placed on the surface of the housing of the coffee bean grinder, and the sensor wires pass through a small hole in the housing of the coffee bean grinder.
В предпочтительном случае компоненты, находящиеся в этом корпусе, помещены или внедрены в него с защитой от проникновения грязи и/или влаги, предпочтительно, залиты компаундом.Preferably, the components contained within the housing are placed or embedded therein in a manner that is protected from dirt and/or moisture, preferably encapsulated.
Как указано выше, в типовом случае, который также является предпочтительным, бесконтактный датчик присутствия способен определять портафильтры разного типа и/или способ установки портафильтра и ее правильность и подавать сигнал, позволяющий блоку управления устройством различать эти разные типы и использовать выявленное различие для целей управления или для подачи предупреждающего сигнала в случае неправильного размещения, неправильной загрузки или неправильного типа портафильтра. Такое распознавание может быть выполнено по меньшей мере одним из следующих способов:As indicated above, in a typical case, which is also preferred, the contactless presence sensor is capable of detecting different types of portafilters and/or the method of installing the portafilter and its correctness, and of sending a signal that allows the control unit of the device to distinguish between these different types and to use the detected difference for control purposes or to send a warning signal in the event of incorrect placement, incorrect loading or incorrect type of portafilter. Such recognition can be performed in at least one of the following ways:
• сканирование (например, посредством оптического, магнитного, электромагнитного поля и т.д.) соответствующего кода, встроенного в портафильтр или расположенного на нем и идентифицирующего данный конкретный портафильтр или его тип (код может представлять собой штрих-код, QR-код, пассивный или активный транспондер, текст, цифры или комбинации вышеперечисленного, и может требовать оптического распознавания символов);• scanning (e.g. by optical, magnetic, electromagnetic field, etc.) the corresponding code embedded in or located on the portafilter and identifying the specific portafilter or its type (the code may be a barcode, QR code, passive or active transponder, text, numbers or combinations of the above, and may require optical character recognition);
• распознавание типа портафильтра по сигналу обратной связи датчика, например, по типу сигнала емкостного и/или магнитного и/или оптического датчика;• recognition of the portafilter type based on the sensor feedback signal, for example, based on the signal type of a capacitive and/or magnetic and/or optical sensor;
• геометрическое распознавание (распознавание образов), которое может быть реализовано в виде двухмерного распознавания (распознавание силуэтов или сечений) или трехмерного распознавания формы;• geometric recognition (pattern recognition), which can be implemented in the form of two-dimensional recognition (recognition of silhouettes or sections) or three-dimensional shape recognition;
• распознавание веса и объема портафильтра.• recognition of portafilter weight and volume.
Как отмечено выше, такое более сложное распознавание может быть использовано для управления и/или мониторинга и/или для взаимодействия с пользователем, например с индивидуализированным отслеживанием и ведением отчетности и/или учета, с выводом предупреждений и/или инструкций пользователю в зависимости от обнаруженного портафильтра, наполнения портафильтра, состояния портафильтра и т.д., с непосредственным управлением машиной с учетом обнаруженного портафильтра и инициированием последующих действий.As noted above, such more sophisticated recognition may be used for control and/or monitoring and/or user interaction, such as customized tracking and reporting and/or accounting, with warnings and/or instructions to the user based on the detected portafilter, the fill level of the portafilter, the state of the portafilter, etc., with direct control of the machine based on the detected portafilter and initiation of subsequent actions.
Эти способы могут включать предварительное программирование характеристик портафильтра в библиотеке, записанной в машине, или, если машина подключена к Интернету или другой внешней базе данных, установление связи с соответствующими библиотеками, доступными через Интернет или внешнюю базу данных.These methods may include pre-programming the portafilter characteristics into a library stored in the machine, or, if the machine is connected to the Internet or other external database, linking to appropriate libraries accessible via the Internet or external database.
Кроме того, изобретение относится к способу управления описанным выше устройством для размола кофейных зерен. В предпочтительном варианте такого способа указанный бесконтактный датчик присутствия при обнаружении портафильтра генерирует сигнал, передаваемый в блок управления устройством, который предпочтительно используется блоком управления устройством для инициирования процесса помола и/или для выгрузки молотого кофе из промежуточного накопительного контейнера в указанный портафильтр. Сигнал можно также использовать для инициирования соответствующего диалога с оператором посредством интерфейса устройства, например, для запуска процесса выбора качества помола.Furthermore, the invention relates to a method for controlling the above-described device for grinding coffee beans. In a preferred embodiment of such a method, said contactless presence sensor, upon detecting a portafilter, generates a signal transmitted to the control unit of the device, which is preferably used by the control unit of the device to initiate the grinding process and/or to unload ground coffee from an intermediate storage container into said portafilter. The signal can also be used to initiate a corresponding dialogue with the operator via the interface of the device, for example to start the process of selecting the grinding quality.
В предпочтительном случае сигнал бесконтактного датчика присутствия позволяет различать разные типы портафильтров. Предпочтительно, используя это различие, блок управления устройством управляет процессом помола, в частности, управляет по меньшей мере одним из следующих параметров: время помола, ширина щели для помола, вес молотого кофе, тип кофе, подаваемого в устройство, частота вращения устройства или комбинация вышеперечисленного.Preferably, the signal of the proximity sensor allows different types of portafilters to be distinguished. Preferably, using this distinction, the control unit of the device controls the grinding process, in particular controls at least one of the following parameters: grinding time, grinding gap width, weight of ground coffee, type of coffee supplied to the device, rotation frequency of the device, or a combination of the above.
Кроме того, изобретение относится к способу модернизации устройства для размола кофейных зерен, содержащего по меньшей мере один размалывающий модуль, по меньшей мере один источник кофейных зерен, а также зону выгрузки молотого кофе, оснащенную кронштейном, на который устанавливают заполняемый молотым кофе портафильтр для осуществления выгрузки молотого кофе в портафильтр. Устройство для размола кофейных зерен содержит датчик присутствия, предназначенный для выявления наличия портафильтра на кронштейне, причем датчик присутствия по меньшей мере опосредованно соединен с блоком управления устройством. В предложенном способе модернизации указанный механический датчик присутствия заменяют бесконтактным датчиком присутствия, предпочтительно помещенным в отдельный корпус, который в предпочтительном случае устанавливают на заднюю стенку зоны выгрузки молотого кофе, на уровне, соответствующем высоте окружной стенки портафильтра, находящегося на указанном кронштейне.Furthermore, the invention relates to a method for upgrading a device for grinding coffee beans, comprising at least one grinding module, at least one source of coffee beans, and a ground coffee discharge zone equipped with a bracket, on which a portafilter filled with ground coffee is installed for discharging ground coffee into the portafilter. The device for grinding coffee beans comprises a presence sensor intended for detecting the presence of a portafilter on the bracket, wherein the presence sensor is at least indirectly connected to the control unit of the device. In the proposed method of upgrading, the said mechanical presence sensor is replaced by a contactless presence sensor, preferably placed in a separate housing, which is preferably installed on the rear wall of the ground coffee discharge zone, at a level corresponding to the height of the circumferential wall of the portafilter located on the said bracket.
Прочие варианты изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.Other variants of the invention are disclosed in the dependent claims.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Ниже со ссылкой на чертежи раскрыты предпочтительные варианты изобретения, причем чертежи не носят ограничительного характера, а служат лишь для иллюстрации предпочтительных вариантов. На чертежах показано:Preferred embodiments of the invention are disclosed below with reference to the drawings, wherein the drawings are not limiting in nature, but serve only to illustrate the preferred embodiments. The drawings show:
Фиг. 1: схематичный вид сбоку устройства для размола кофейных зерен, соответствующего известному уровню техники.Fig. 1: schematic side view of a device for grinding coffee beans according to the prior art.
Фиг. 2: схематичный вид сбоку устройства для размола кофейных зерен, предложенного в настоящем изобретении.Fig. 2: schematic side view of the coffee bean grinding device proposed in the present invention.
Фиг. 3: горизонтальное сечение бесконтактного датчика присутствия и приближающегося портафильтра.Fig. 3: Horizontal section of the proximity sensor and approaching portafilter.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фиг. 1 схематично изображен вид сбоку известного из уровня техники устройства 1 для размола кофейных зерен. В его верхней части находится контейнер 2 для кофейных зерен, вмещающий кофейные зерна. Под действием силы тяжести находящиеся в контейнере 2 кофейные зерна попадают в размалывающий модуль 4, измельчающий кофейные зерна в кофейный порошок требуемых характеристик. Затем молотый кофе направляют по каналу (не показан) в зону 6 выгрузки молотого кофе, обычно представляющую собой заглубленную зону в устройстве 1 для размола кофейных зерен.Fig. 1 schematically shows a side view of a prior art device 1 for grinding coffee beans. In its upper part there is a container 2 for coffee beans, containing coffee beans. Under the action of gravity, the coffee beans in the container 2 fall into a grinding module 4, which grinds the coffee beans into coffee powder of the required characteristics. Then the ground coffee is directed through a channel (not shown) into a ground coffee discharge zone 6, which is usually a recessed zone in the device 1 for grinding coffee beans.
Устройство 1 для размола кофейных зерен содержит блок 5 управления устройством, а также, как правило, пользовательское устройство 14 ввода/вывода, например, в виде дисплея и кнопок или сенсорного экрана, предназначенное для взаимодействия с оператором машины. Кроме того, в данном варианте предусмотрен датчик 7 нагрузки в отдельной площадке 8, который представляет собой датчик веса, используемый для контроля количества молотого кофе, выгружаемого в портафильтр 9. Прерывистыми линиями показаны сигнальные и управляющие провода между соответствующими элементами, благодаря которым блок управления устройством соединен с размалывающим модулем 4 и с пользовательским устройством ввода/вывода и управляемо взаимодействует с ними. Кроме того, он взаимодействует с датчиком 7 нагрузки, получая соответствующий сигнал веса и используя его для управления процессом помола и/или выгрузки. Кроме того, устройство содержит элементы питания для подачи питания посредством соответствующих проводов на элементы управления, а также на рабочие элементы, индикаторы и т.д.; упомянутые дополнительные элементы не показаны на фигурах в явном виде, поскольку хорошо известны специалистам в данной области техники.The device 1 for grinding coffee beans comprises a device control unit 5, and also, as a rule, a user input/output device 14, for example, in the form of a display and buttons or a touch screen, intended for interaction with the machine operator. In addition, in this embodiment, a load sensor 7 is provided in a separate platform 8, which is a weight sensor used to control the amount of ground coffee unloaded into the portafilter 9. The broken lines show the signal and control wires between the corresponding elements, thanks to which the device control unit is connected to the grinding module 4 and to the user input/output device and interacts with them in a controllable manner. In addition, it interacts with the load sensor 7, receiving a corresponding weight signal and using it to control the grinding and/or unloading process. In addition, the device comprises power elements for supplying power via corresponding wires to the control elements, as well as to the working elements, indicators, etc.; The mentioned additional elements are not shown in the figures explicitly, since they are well known to those skilled in the art.
Портафильтр 9 содержит ручку 10, которой манипулирует оператор. При помощи этой ручки 10 портафильтр крепят к заварочному модулю кофемашины стандартным движением сдвига и поворота. Ручку 10, в случае манипулирования с устройством 1 для размола кофейных зерен, используют для установки портафильтра 9 на опору 11 портафильтра. В данном случае опора 11 портафильтра содержит горизонтальный кронштейн 13 и вертикальный элемент 12, опирающийся на площадку 8 с обеспечением возможности измерения веса. Обычно портафильтр 9 вводят между двумя плечами указанного горизонтального кронштейна 13, на которых портафильтр удерживается во время процессов помола и выгрузки.The portafilter 9 comprises a handle 10, which is manipulated by the operator. By means of this handle 10, the portafilter is fixed to the brewing module of the coffee machine by a standard movement of shifting and turning. The handle 10, in the case of manipulation with the device 1 for grinding coffee beans, is used for installing the portafilter 9 on the portafilter support 11. In this case, the portafilter support 11 comprises a horizontal bracket 13 and a vertical element 12, resting on the platform 8 with the possibility of measuring the weight. Typically, the portafilter 9 is inserted between two arms of the said horizontal bracket 13, on which the portafilter is held during the grinding and unloading processes.
Кроме того, это известное устройство 1 для размола кофейных зерен оснащено механическим датчиком 15 присутствия, обычно выполненным в виде механической кнопки. Этот механический датчик 15 присутствия расположен на задней стенке зоны 6 выгрузки молотого кофе, причем на такой высоте, чтобы при установке портафильтра 9 на кронштейн 13 механический датчик присутствия переходил в нажатое состояние, а в блок 5 управления устройством поступал соответствующий сигнал, например, для инициирования соответствующего отображения на пользовательском устройстве 14 ввода/вывода.In addition, this known device 1 for grinding coffee beans is equipped with a mechanical presence sensor 15, usually made in the form of a mechanical button. This mechanical presence sensor 15 is located on the rear wall of the zone 6 for unloading ground coffee, and at such a height that when the portafilter 9 is installed on the bracket 13, the mechanical presence sensor goes into a pressed state, and a corresponding signal is sent to the device control unit 5, for example, to initiate a corresponding display on the user input/output device 14.
На фиг. 2 представлено аналогичное схематическое изображение, но на этот раз не с датчиком присутствия, известным из уровня техники, а с бесконтактным датчиком 16 присутствия. Как показано на этой фигуре, бесконтактный датчик 16 присутствия не соприкасается с портафильтром 9, а находится на безопасном расстоянии от него.Fig. 2 shows a similar schematic representation, but this time not with a presence sensor known from the prior art, but with a contactless presence sensor 16. As shown in this figure, the contactless presence sensor 16 does not come into contact with the portafilter 9, but is located at a safe distance from it.
На фиг. 3 изображены компоненты возможного варианта бесконтактного датчика 16 присутствия в схематичном горизонтальном сечении машины, показанной на фиг. 2. В этом варианте изобретения бесконтактный датчик 16 помещен в корпус 20, установленный в или на задней стенке вышеупомянутой зоны выгрузки молотого кофе, по существу на уровне портафильтра 9. В этом корпусе расположена печатная плата 21, соединенная сигнальными проводами с блоком 5 управления устройством (провода на фигуре не показаны). Кроме того, она может быть подключена к линии подачи питания. Печатная плата может также содержать интеллектуальные функции, в частности, если указанный датчик используется для переоснащения или модернизации существующих машин, в том смысле, что сигнал, генерируемый чувствительными элементами, обрабатывают, например, либо для генерирования простого сигнала «да/нет», либо (в предпочтительном случае) для генерирования информации о портафильтре, например, о типе портафильтра, расположении портафильтра и т.д., с последующей передачей сигнала в блок управления устройством.Fig. 3 shows the components of a possible embodiment of a contactless presence sensor 16 in a schematic horizontal section of the machine shown in Fig. 2. In this embodiment of the invention, the contactless sensor 16 is placed in a housing 20 mounted in or on the rear wall of the above-mentioned ground coffee discharge zone, essentially at the level of the portafilter 9. A printed circuit board 21 is located in this housing, connected by signal wires to the control unit 5 of the device (the wires are not shown in the figure). In addition, it can be connected to the power supply line. The printed circuit board may also contain intelligent functions, in particular if said sensor is used for retrofitting or upgrading existing machines, in the sense that the signal generated by the sensing elements is processed, for example, either to generate a simple yes/no signal or (preferably) to generate information about the portafilter, such as the type of portafilter, the location of the portafilter, etc., with subsequent transmission of the signal to the control unit of the device.
В данном конкретном случае бесконтактный датчик присутствия выполнен в виде магнитного датчика. Чувствительные элементы содержат ферритовый сердечник 22, часть которого содержит провод 23 катушки. Сердечник может быть постоянно намагничен, а катушка может использоваться просто для распознавания возмущений магнитного поля. Как вариант, сердечник может быть намагничен катушкой, а возмущение магнитного поля распознается по изменению возбуждающего тока и/или напряжения в катушке. Компоненты в корпусе 20 залиты компаундом 24, вследствие чего этот сенсорный элемент 16 можно легко использовать как одно целое при модернизации известных из уровня техники машин.In this particular case, the contactless presence sensor is designed as a magnetic sensor. The sensitive elements contain a ferrite core 22, part of which contains a coil wire 23. The core can be permanently magnetized, and the coil can be used simply to detect magnetic field disturbances. Alternatively, the core can be magnetized by the coil, and the magnetic field disturbance is detected by a change in the exciting current and/or voltage in the coil. The components in the housing 20 are filled with a compound 24, as a result of which this sensor element 16 can be easily used as a single unit when upgrading machines known from the state of the art.
Находясь во включенном состоянии, датчик генерирует магнитное поле, схематично показанное силовыми линиями 26. Портафильтр 9, содержащий перфорированную фильтрующую пластину 18 и металлическую окружную стенку 19, при приближении к датчику 16 на расстояние D, показанное на фигуре, не вызывает срабатывания датчика, но при дальнейшем приближении попадает, в определенный момент, в диапазон чувствительности, в котором бесконтактный датчик присутствия генерирует соответствующий сигнал и передает этот сигнал в блок управления устройством. В предпочтительном случае датчик имеет номинальный диапазон Sn чувствительности в 3,5 мм, но фактический диапазон чувствительности обычно составляет ± 10% от этого значения. Гистерезис, предпочтительно, составляет менее 10% от фактического диапазона чувствительности. Такой датчик может работать при напряжении питания 5 В с током холостого хода менее 10 мА. Максимальный тепловой дрейф фактического диапазона чувствительности должен составлять менее 10%, а частота переключения должна находиться в диапазоне 1 кГц.When the sensor is in the on state, it generates a magnetic field, schematically shown by the lines of force 26. The portafilter 9, comprising a perforated filter plate 18 and a metal circumferential wall 19, when approaching the sensor 16 at a distance D, shown in the figure, does not cause the sensor to operate, but when approaching further, it enters, at a certain point, the sensitivity range, in which the contactless presence sensor generates a corresponding signal and transmits this signal to the control unit of the device. In the preferred case, the sensor has a nominal sensitivity range Sn of 3.5 mm, but the actual sensitivity range is usually ± 10% of this value. The hysteresis is preferably less than 10% of the actual sensitivity range. Such a sensor can operate at a supply voltage of 5 V with an open-circuit current of less than 10 mA. The maximum thermal drift of the actual sensitivity range should be less than 10%, and the switching frequency should be in the range of 1 kHz.
Список номеров позиций:List of item numbers:
1 -устройство для размола кофейных зерен,1 - device for grinding coffee beans,
2 - контейнер для кофейных зерен,2 - container for coffee beans,
3 - корпус устройства 1,3 - device body 1,
4 - размалывающий модуль,4 - grinding module,
5 - блок управления устройством,5 - device control unit,
6 - зона выгрузки молотого кофе,6 - ground coffee unloading zone,
7 - датчик нагрузки,7 - load cell,
8 - отдельная площадка устройства 1,8 - separate platform of device 1,
9 - портафильтр,9 - portafilter,
10 - ручка портафильтра 9,10 - portafilter handle 9,
11 - опора портафильтра,11 - portafilter support,
12 - вертикальный элемент опоры 11,12 - vertical element of support 11,
13 - кронштейн опоры 11,13 - support bracket 11,
14 - пользовательское устройство ввода/вывода,14 - user input/output device,
15 - механический датчик присутствия,15 - mechanical presence sensor,
16 - бесконтактный датчик присутствия,16 - contactless presence sensor,
17 - задняя боковая стенка портафильтра 9,17 - rear side wall of portafilter 9,
18 - перфорированная фильтрующая пластина портафильтра 9,18 - perforated filter plate of portafilter 9,
19 - окружная стенка портафильтра 9,19 - portafilter circumferential wall 9,
20 - корпус датчика 16,20 - sensor body 16,
21 - печатная плата,21 - printed circuit board,
22 - ферритовый сердечник,22 - ferrite core,
23 - катушка,23 - coil,
24 - компаунд,24 - compound,
25 - передняя поверхность корпуса 20,25 - front surface of the body 20,
26 - схематичные силовые линии магнитного поля,26 - schematic magnetic field lines,
D - расстояние от портафильтра,D - distance from the portafilter,
Sn - номинальный диапазон чувствительности.Sn - nominal sensitivity range.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH00469/20 | 2020-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2833752C1 true RU2833752C1 (en) | 2025-01-28 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3023041A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-25 | Nuova Simonelli S.p.A. | Improved coffee grinding machine |
| RU2017140649A (en) * | 2016-12-02 | 2019-05-22 | Группо Чимбали С.П.А. | METHOD AND MACHINE FOR SUBMISSION OF PORTS OF MILK COFFEE |
| DE202019102316U1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-07-19 | Simonelli Group S.P.A. | Proximity switch of a coffee grinder |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3023041A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-25 | Nuova Simonelli S.p.A. | Improved coffee grinding machine |
| RU2017140649A (en) * | 2016-12-02 | 2019-05-22 | Группо Чимбали С.П.А. | METHOD AND MACHINE FOR SUBMISSION OF PORTS OF MILK COFFEE |
| DE202019102316U1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-07-19 | Simonelli Group S.P.A. | Proximity switch of a coffee grinder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115515462B (en) | Coffee bean grinder | |
| EP2906091B1 (en) | Beverage preparation machine with capsule size detection | |
| EP3023041B1 (en) | Improved coffee grinding machine | |
| CN105188491A (en) | Capsule provided with a code and automated beverage preparation system | |
| EP4044885B1 (en) | Coffee grinder with device for filter holder or filter detection and method for detecting a filter holder or filter | |
| US9259119B2 (en) | System for monitoring and controlling modes of operation of a machine for preparing beverages, in particular coffee, by means of cartridges or capsules | |
| RU2833752C1 (en) | Coffee bean grinder | |
| EP4044884B1 (en) | Coffee grinding machine with filter-holder detection system | |
| KR100322171B1 (en) | Raw Material Supply Device and Detection Method of Raw Material Sale in Cup Beverage Vending Machine | |
| TWM543026U (en) | Water supplier of coffee brewer | |
| KR102843292B1 (en) | Coffee bean analysis system and coffee machine with coffee bean analysis | |
| HK40076646B (en) | Coffee grinder with device for filter holder or filter detection and method for detecting a filter holder or filter | |
| HK40076646A (en) | Coffee grinder with device for filter holder or filter detection and method for detecting a filter holder or filter | |
| KR20020076409A (en) | Apparatus for fixing vessel in a vending machine | |
| CN111065300A (en) | Beverage supply device |