CN105338864B - 通过照明装置对咖啡的定量 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有过滤器的咖啡机中粉末状咖啡的定量的装置，所述过滤器是纸质的或合成纤维的且呈截锥或平底的形状，其特征在于，借助于光源和带标度的罩将定量水平的标度投影在咖啡过滤器上。

Description

通过照明装置对咖啡的定量

技术领域

本发明涉及在各种过滤器中使用光线装置来进行咖啡粉末的定量，所述过滤器可以是纸质过滤器、合成纤维过滤器、线性底部的截锥形状或美式平底截锥形状，放置在电动咖啡机中或非电动式过滤架中。上述光线是从一个光源发出的，穿过待照亮标度穿透的或透明的罩投影在过滤器表面上。或者，所述光穿过过滤架的透明壁，这些壁然后通过标度变得不透明。或者，使用Led（发光二极管）发光标度，其支撑或结合在过滤架的发光模块中。

本发明的目标是为消费者提供一种咖啡粉末的定量装置，其定量与储水器上存在的定量一样。该装置不需要来自消费者方面的任何介入，只需其读取投影在过滤器上或不透明标度周围的标度，则根据所需要的咖啡杯数，直接将磨碎的咖啡粉末从包装倒入过滤器中。

背景技术

在现有技术中，咖啡机交付时配有塑料材质的量勺，量勺通常是圆锥形的。借助于量勺，消费者舀出包装中或其它容器中的粉末，然后将粉末倒入过滤器中，这个操作不太实用。量勺装的量会不一样，所以定量其实是随机的。因此，许多消费者（75%的男性和50%的女性）不使用量勺，而是直接把粉末倒入过滤器中。结果使得咖啡太浓或太淡，最终导致对过滤式咖啡机失去好感。然而，过滤式咖啡机毕竟还是唯一能以更低的价格大量烹制咖啡的机器。虽然全世界的咖啡产量已趋过剩，人们却很少有机会或甚至根本不能喝到这种已证实对健康有益的饮料。的确，胶囊式咖啡对于优质的单杯咖啡来说是一项巨大的进步，但是这种装置也不适用于像过滤式咖啡机那样烹制单杯量的四份或六份咖啡。而且，胶囊式咖啡要贵很多，而且很大部分人们仍然难以用上胶囊式咖啡，尤其是在不发达国家。这类装置会产生许多废弃物，并且可能在环境方面给人留下不良印象。而且，以此方式消费的咖啡数量仍然非常少。

在这些情况下，需要重新推出各种形式的过滤式咖啡机，尤其是带纸质过滤器的咖啡机，并且使其配备有直接、简单且不太昂贵的定量装置。

用于制造纸质过滤器所使用的原材料主要是源自竹子的纸浆，其中竹子的生长期只有三年。

过滤纸很便宜，它属于可持续发展循环的一部分。不论是在捕集香味还是保留滑脂方面，过滤纸的过滤品质都被公认为是无法企及的。

迄今为止，难以找到合适的定量装置的原因在于还没有哪种可靠且经济装置既能在过滤纸上做出标记又能符合食品要求。本发明克服了个难题，这是通过提出使用无需触摸滤纸，无需***过滤器中且借助于人造的和/或自然光来形成定量标记的方法。

在现有技术中，在已有专利中可以发现两类直接读取标度的办法。第一种涉及过滤纸上的标记（专利EP 2057923 Al）。第二种是待放置在过滤器中的一系列带标度的插件（专利：DE 196 06 775 Al或WO 02/1579 Al）。

发明内容

本发明是第三种新颖的方法，这种方法旨在使用光线用以在过滤器上形成虚拟图像，这些虚拟图像是标度本身，或者是标度之间和标度周围的空间。

原理很简单，例如就是在光源与过滤器外壁之间放置穿透有标度的罩。光束穿过罩，将标度投影在过滤器外表面上，于是标度变得非常清晰易读。或者与此相反，光穿透过滤架，过滤架是部分或者完全透明的，过滤架上或过滤架里有不透明的标度。在第二种情况下，被照亮的表面更大。这适合于咖啡壶上的非电动的手动式过滤架。

为了防止变形并确保良好的可读性，必须将纸紧贴抵靠过滤架的带标度的区域。为此目的，过滤架的底座和侧面设有适于容纳过滤器镶接条（bande de sertissage）并且留有空隙的空间。

在某些情况下，借助于环境的自然光线可能是足够的。例如，太阳的自然光或甚至厨房的照明经过反射表面放大，允许读取非电动式过滤架上的标度。此构型对于发展中国家的消费者更为有利。

近年的过滤式咖啡机越来越多地另外配有电阻式热水器、电子设备，因此能够以更低的成本回收利用供电以便给用于标度的照明源供电。咖啡机本身的照亮和标度在过滤器上的投影能够共用此照明。以此方式，Led照明提供了许多前景。Led照明功率大，容易安装，提供广泛的颜色范围，不发热，且较便宜。

图1至图10示出了本发明的多种实施方式，每种实施方式具有其不同的特征。

根据一个特征，标度通过至少一个光源投影在咖啡过滤器上。

根据另一个特征，将标度之间的空间和在标度周围的空间投影在咖啡过滤器上。

根据另一个特征，通过待投影的穿透有标度的罩对光束进行过滤。

相反地，根据另一个特征，透明的罩设有不透明的标度。

根据另一个特征，通过可更换式罩，或者通过可更换式过滤架，定量是可调节的。

根据另一个特征，通过不透明的壁过滤光束，在此壁上布置有透明标度。

根据另一个特征，通过透明的壁过滤光束，在此壁上布置有不透明的标度。

根据另一个特征，通过透明的壁过滤光束，在此壁的材料中布置有不透明的标度。

根据另一个特征，透明标度或镂空标度对应于至少一个咖啡定量水平。

根据另一个特征，所述装置能提供多种标度等级，普通咖啡，浓咖啡，或淡咖啡。

根据与过滤架有关的其它特征：

-用于渗滤存水的密封的刚性过滤架部分地是不透明的且部分地是透明的，

-渗滤的刚性过滤架布置有至少一个透明窗口。

-使光线通过的透明的刚性过滤架设有丝网印刷的不透明的罩，其布置在过滤架的外表面上。

-通过双注射成型以两种塑料材料实施刚性过滤架，使得其壁是不透明的，且其标度是透明的。

-相反地，通过双注射成型以两种塑料材料实施刚性过滤架，使得其壁是透明的，且其标度是不透明的。

-根据另一个特征，带尼龙网格的柔性过滤架包括至少一个空的窗口用于供光线通过。

-根据另一个特征，柔性过滤网篮是一个“骨架”，由标度结构、数字和空间构成。

-根据另一个特征，刚性或柔性过滤架的底部及沿着其侧面布置有适于容过滤器的镶接条并且留有间隙的空间，以便在无需折叠镶接条的情况下，使放置就位的过滤器在展开之前放在过滤架壁的中心位置处并且贴紧过滤架壁。

-根据另一个特征，过滤架设有透明的水平条，与不透明条（黑色或彩色的）交替。

另一系列特征涉及一个或多个光源：

-任何符合咖啡机适用的电气标准的类型的光源（白色或彩色的）都是适用的，并且不受任何限制：白炽灯、荧光灯、卤素灯、Led（发光二极管），其采用各种形式：灯、小聚光灯、灯管、灯带、照明模块，其通过销、螺钉、插口的方式安装。

-光源是自然光，

-光源是复合型的，其是自然光或人造光的组合。

-来自光源的光线直接投影，或通过任何不透明的***完全返回，不限于衍射、反射、镜面、折射、棱镜、透镜、放大镜……。

-光线返回装置具有平面或曲面的几何形状，其是固定的或可转向的。

-光源通过导向器反射和放大。

-咖啡机设有适于容纳光源的封闭的体积。

-照明模块的体积设有打开的部分，以便于更换光源。

-所述体积的壁中之一适于容纳可移除的罩。

-所述罩是可移除的，且罩被标度穿透。

-照明模块的体积部分地或完全地是透明的且被穿透的。

-带标度的罩由任何刚性、柔性、不透明的材料制成，罩设有镂空部以供光线通过。

-罩以固定的或可移除的方式安装在导槽、凸销或任何其它机械装配件上。

-罩由透明的材料制成，穿透有标度的膜粘附在其上面。

-罩经过喷涂、丝网印刷或荧光技术，或通过任何其它非限制性的印刷技术涂覆在透明材料上。

-带有标度的罩在外表面上结合在刚性过滤架的厚度中，在刚性过滤架的内表面上，结合在可移除的柔性过滤架上，或者从过滤架上卸掉且放置在照明模块上，或者甚至安装在咖啡机的任何位置（底座、本体、过滤架）上，可以与过滤纸、储水器、盖子等接触。

-光源的能量来自电网，电池或光电池。

另一系列特征涉及光源的开启。

-光源由开关的控制，此开关独立于烧水的电阻器的开关，以便使得在咖啡粉末的定量操作期间，不会启动烧水操作。

-所述开关是双摇杆型的，或者在两个位置上旋转式的，并且设有红色的安全指示灯。

-所述开关是按钮型的，带有积极的安全保障效果。

-唯一的光源用于罩的照明和开关的红色指示灯的照明。

-光源的开启是经过编程的和/或定时的。

另一系列特征涉及光源Led：

-所述Led结合在透明的照明模块中，所述透明的照明模块支撑着标度罩，并且放置在接触过滤器的位置上。

-所述Led是灯、线缆、光带，它们是白色的或彩色的。

-当带标度的Led放置在可从咖啡机上拆卸的过滤架上时，通过接触式支撑插座保证供电，其是对于电水壶所使用的类型且没有线安置在底座上。

-可替代地，带标度的Led是由碱性类型的电池供电，其放置在布置于可移除式过滤架中的壳体中。

附图说明

图1示出了配备有本发明的截锥形过滤架的剖视图。

图2是从刚性过滤架内部所看到的带标度的装置沿着a-a的视图（没有过滤纸）。

图3示出了本发明在设有旋转式过滤器的咖啡机上的实施方式。

图4示出了由Led（25）照明的照明投影仪模块的方案，这些Led通过导体（26）连接在一起。

图5示出了过滤架的两种实施方式。

图6示出了光源LED（29），其结合在过滤器（1）的材料的厚度余量（30）中，表示定量水平。

图7示出了一种实施方式，其中过滤架（8）是骨架型的。

具体实施方式

所示出的刚性过滤架1的本体是截锥形状的，适合标准的过滤器尺寸（Melitta圆锥标准类型4、2或6）。密封的刚性过滤架设置在咖啡机的本体上，使用支撑件3放在托架型的点状或线性座架2上，穿孔4位于过滤架的底部处，该穿孔4由带弹簧的防滴装置5封闭。刚性过滤架1的壁是不透明的，但是布置有透明窗口6，以供来自光源13的光束通过。为了便于在咖啡机的萃取期间夹持过滤架，过滤架1装有凸耳7。

在刚性过滤架内部，主要放置有可移除的柔性过滤架8，由支撑框架和塑料或金属网格构成，柔性过滤架8在沿着窗口9的部分上被切开，尺寸至少与透明窗口6相同。为了容易地取出过滤架，此过滤架配有手柄或舌片以供用手握持，并且一旦渗滤结束，可以扔掉含有咖啡粉末11的过滤纸10。

对于定量功能，除了添加在过滤架上的窗口6和9之外，还在咖啡机的本体上添加或布置了照明模块12。该照明模块是遮蔽光源13和穿透有标度15和数字16的罩14的体积。通过电线17给光源13供电，电线17本身可以连接至低电压变压器（未示出），该变压器容置在咖啡机的底座中或其本体中，并且连接至带指示灯的开关（未示出），且该开关固定在咖啡机上（在咖啡机的底座或本体上）。照明模块的底部18可借助于凸销20移除，以便接入光源以更换光源。底部18上穿透有通风孔19。为了根据不同国家来调节定量和标度，罩14是可更换的，它通过凸销21钩挂在照明模块上。

本发明的操作如下。将纸质过滤器放置在空间36中，镶接边缘35未折起。然后，展开过滤器，使其壁接触过滤架，但是不接触在底部线上和侧面线上，过滤器处于支撑状态。

当通过光源13自身的开关使光源13启动时，取向朝向纸质过滤器10的外表面的光被不透明的罩14所阻挡，但是光会透过标度15和数字16的穿孔穿过罩，然后光束穿透过密封且透明的窗口6，然后穿过打开的第二窗口9，并且投影在已放置就位的过滤纸的背面。将要烹制杯数的水倒入储水器之后，轮到将咖啡粉末从已磨碎咖啡的包装袋直接倒入过滤器，直至对应于由水所保持的所需要杯数的水平处（2、4、6、8、10）。

图2示出了一种类型的待投影的标度，其由以空心短线15和数字16形式的水平线所实现的。所述水平线可以采用任何几何形状，不限于：矩形、三角形（为了逐级上升）、曲线形、梯级形。单个过滤架能够容纳多个定量刻度。

图3示出了本发明在设有旋转式过滤器的咖啡机上的实施方式，其特征在于，照明模块在咖啡机本体外部，在储水器旁边。

在此构型中，过滤架1围绕与咖啡机本体形成一体的轴线22旋转。在渗滤位置上，过滤架抵靠储水器23，在定量位置上，过滤架1旋转大约180°，从而使其脱离蒸汽入口的喷嘴，由此其抵靠在照明模块12上。照明模块12是由透明或半透明材料制成的。半透明材料的优点在于既能使光透过，同时又能遮住放置在内部的部件。这些部件中包括光源13，可能还有低电压变压器24和带有红色安全指示灯25的按钮式开关。通过将所有这些功能（开关、照明、变压）合并在单个模块中，使得既能在封闭体积中创造安全的电气条件，又能降低制造成本。

过滤架1是不透明的，而标记15和数字16是透明的，并且通过过滤架的双注射成型来实现。在定量位置中，过滤架1接触照明开关按钮，这个接触是可靠的，灯13照亮半透明的或透明的模块18，光线照亮标度和数字，于是透过纸质或合成材料的过滤器标度和数字变得非常易读的。当过滤架旋转到渗滤位置时，松弛的开关25断开，并且照明模块的照明停止。

在未示出的可替代方案中，照明源放置在储水器23后面，其中照明源的壁是透明或半透明的，实际上，即使周围光线强度很弱，也足以让人看清这些标度。光源也放置在底座上，将光线通量导向上方，或者，光源放置在储水器盖子上，且在这种情况下，光源发出的光束被导向下方。

图4示出了由Led25照明的照明投影仪模块的方案，这些Led通过导体26连接在一起。过滤架在定量位置的接触面设有罩14，罩14可使光线穿过部分15和16。罩通过丝网印刷或粘性的柔性膜或穿孔板实现，其固定在该模块上。在此构型中，过滤架1是由单次注射成型实现的完全透明的，其与照明模块18接触。对刚性过滤架使用透明材料也可获得相同的效果，在刚性过滤架上除了标度处的地方覆盖以不透明的表面处理。

图5示出了过滤架的两种实施方式。不透明的过滤架3上设有透明材料的不连续曲线形的标度27。相反地，过滤架1上设有完全围绕过滤架的也呈连续曲线形的不透明的标度28。

图6示出了光源LED29，其结合在过滤器1的材料的厚度余量30中，表示定量水平。

图7示出了一种实施方式，其中过滤架8是骨架型的，其特征在于，过滤架的边缘31、加强筋32以及标度水平线33、相关的数字构成框架和刚度。标度线33是水平的曲线形。此骨架放置在完全透明的密封过滤架中，使标度具有最大尺寸，骨架上配有手柄，允许握持和处理过滤纸。由于过滤器设有过滤网格34，所以这个过滤器是永久性过滤器。

图8示出了未展开的纸质过滤器10，底部和侧面上有镶接边缘35。为了将纸紧密贴合在过滤架1的壁上（图9中以俯视图示出），过滤架8的底座和侧面上设有凹部36，镶接条（对于标准N°4的过滤器，镶接条的宽度为10毫米）在这些凹部中延伸，并且设达到最少以3毫米的间隙容纳在其中。带有标度的平面或曲面的表面37布置在过滤架的壁上的凸台39上，能够改善两种材料之间的接触，并且避免光线投影的任何变形。此接触通过压在纸质过滤器上的咖啡粉末的重量得到加强。

图10示出了透明过滤架1的剖视图，其外表面上设有标度28，其中所述底板37是水平的固定的反射镜，或者是铰接的反射性的导向器38。

Claims (24)

1.一种用于在带过滤器的咖啡机中给粉末状咖啡定量的装置，所述过滤器是纸质的或合成纤维的且呈截锥或平底的形状，其特征在于，借助于光源（13）和带标度的罩（14）将定量水平的标度投影在咖啡过滤器上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述咖啡机设有光源（13），所述光源朝所述过滤器的壁的方向上扩散光线。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，来自所述光源的光束穿过罩，所述罩上穿透有标度标记（15）和待定量的杯数的数字指示符（16），所述罩设置在密封的刚性过滤架（1）或设有网格的可移除的柔性过滤架（8）上。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，密封的固定的刚性过滤架（1）或设有网格的可移动的柔性过滤架（8）包括至少一个透明部分（6），所述透明部分（6）能够使所述标度的投影穿过以投影在邻接的过滤纸上。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，设有网格的可移除的柔性过滤架（8）设有空的窗口（9），所述窗口（9）适于使所述标度的投影穿过以投影在所述纸质过滤器上。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述罩的每个标度标记（15）适于确定与所述咖啡机的储水器的杯数所对应的咖啡粉末数量，所述杯数是根据所期望的液体咖啡的浓度分别计算的。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，固定的或可移除的密封的刚性过滤架（1）是以塑料材料通过单注射成型实现成完全或部分透明的材料。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，固定的或可移除的刚性过滤架（1）是以塑料材料通过至少双注射成型实现成不透明的或透明的材料，使得所述刚性过滤架（1）是不透明的而标度（27）是透明的，或者相反地，所述刚性过滤架（1）是透明的而标度（28）是不透明的。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，可移除的柔性过滤架是以塑料材料实现成带有合成的或金属的网格，其包括不透明的区域（33），所述不透明的区域（33）容纳透明的或者穿透有空间的标度以供光线穿过。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，密封的所述刚性过滤架（1）上的用于过滤光束的所述罩是以材料的完全穿透所实现的，或者通过任何印刷工艺或丝网印刷工艺在其不接触所述纸质过滤器的表面上实现成凹凸的形状。

11.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于过滤光束的所述罩布置在：所述刚性过滤架的至少一个表面上；在所述刚性过滤架（1）的材料厚度中；在照明模块（12）上；在所述可移除的柔性过滤架（8）上；或在所述咖啡机（2）的本体上。

12.根据权利要求1至2中一项所述的装置，其中，所述咖啡机设有适于容纳光源（13）的体积的照明模块（12），并且其内表面是反射性的，或者将所述光源（29）结合在所述过滤架（1）上。

13.根据权利要求3所述的装置，其中，自然光或人造光直接投影或通过任何不透明的、固定的或可转向的***完全返回，所述***不限于是棱镜衍射、漫射、反射镜（37）、折射、棱镜、透镜、导向器（38）。

14.根据权利要求12所述的装置，其它特征涉及光源（13）的开启，以独立于电阻器的开启方式来控制所述光源（13）的开启。

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，单个双接触的开关开启用于投影所述标度的所述光源（13）和所述咖啡机的加热电阻器。

16.根据权利要求1-2中一项所述的装置，其特征在于，单个光源既用于投影所述标度的所述罩的照明，又用于供电开关的一个或多个指示灯的照明。

17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，用于投影所述标度的所述光源包括LED（26），所述LED结合在透明的或半透明的照明模块（12）中，所述照明模块（12）设有不透明的罩（14），所述罩上穿透有待投影的标度。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，结合有LED（26）并且包括用于投影所述标度（14）的罩的所述透明的或半透明的照明模块（12）放置在所述咖啡机的本体上或用于渗滤的密封的刚性过滤架（1）上。

19.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，通过简单的不带电线的电水壶型的电接触插座给结合有照明模块的所述过滤架供电。

20.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，通过关闭处于低电压的加热电阻器式的开启开关或者通过可编程的定时器来切断所述光源的供电电路。

21.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源由放置在壳体中的碱性类型电池供电，所述壳体布置在可移除的过滤架或所述咖啡机的任何其它部分中。

22.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，过滤纸（10）与所述过滤架（1）之间的接触通过镶接条（35）的凹部（36）和凸台（39）得到增强，这使所述过滤器处于支撑状态。

23.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其特征在于，所述罩是由具有标度线（33）的框架（31）和加强筋（32）构成的骨架，其设有过滤网格（34），具有罩和永久过滤器的双重功能。

24.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述标度标记（15）、标度（27）、（28）和标度线（33）能够采用任何颜色和任何几何形状，包括短划线、曲线形、三角形、条形，且能够是根据咖啡浓度和国家确定的多种标度刻度。