CN110602968B - 具有增强泵控制的饮料制备机器 - Google Patents

具有增强泵控制的饮料制备机器 Download PDF

Info

Publication number
CN110602968B
CN110602968B CN201880030408.XA CN201880030408A CN110602968B CN 110602968 B CN110602968 B CN 110602968B CN 201880030408 A CN201880030408 A CN 201880030408A CN 110602968 B CN110602968 B CN 110602968B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
pump
cartridge
extraction
beverage preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880030408.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110602968A (zh
Inventor
S·基奥达
M·鲁杰罗
B·登金格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe des Produits Nestle SA
Original Assignee
Societe des Produits Nestle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe des Produits Nestle SA filed Critical Societe des Produits Nestle SA
Publication of CN110602968A publication Critical patent/CN110602968A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110602968B publication Critical patent/CN110602968B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/24Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure
    • A47J31/34Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure
    • A47J31/36Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means
    • A47J31/3666Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means whereby the loading of the brewing chamber with the brewing material is performed by the user
    • A47J31/3676Cartridges being employed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4492Means to read code provided on ingredient pod or cartridge
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/46Dispensing spouts, pumps, drain valves or like liquid transporting devices
    • A47J31/468Pumping means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/52Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/52Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus
    • A47J31/525Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/52Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus
    • A47J31/525Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters
    • A47J31/5251Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters of pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/52Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus
    • A47J31/525Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters
    • A47J31/5255Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters of flow rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于通过将液体注入料盒(20)来控制饮料制备过程的饮料制备***(10),该***包括:‑可调压力泵(2),该可调压力泵用于在改变其驱动特性中的至少一个驱动特性诸如泵的速度时递送不同的压力,‑传感器(3),所述传感器用于测量所述泵(2)的操作参数,诸如所述泵所吸收的电流,‑流量传感器(1),该流量传感器用于测量注入料盒(20)的液体的液体流动参数,‑控制单元(6),所述控制单元被设计成通过基于预先设定的压力插值数据(12)调节所述泵(2)的驱动特性来控制所述料盒(20)的提取压力,所述预先设定的压力插值数据取决于所测量的液体流动参数和所测量的所述泵(2)的操作参数。

Description

具有增强泵控制的饮料制备机器
技术领域
本发明涉及一种设计用于由料盒诸如包含饮料成分的胶囊制备饮料的饮料制备***,该***包括基于预先设定的压力插值数据的增强泵控制。
背景技术
用于通过包含饮料成分的料盒诸如咖啡胶囊制备饮料的饮料制备机器是现有技术所熟知的。这些饮料制备机器配备有用于将流体注入料盒的流体回路,其中料盒可选择性地提供到机器中。将流体注入料盒之后,流体与料盒中所含的饮料成分相互作用(例如通过溶解和/或提取),随后使所得饮料离开料盒以提供到容器中。料盒通常被设计成用于提供单份饮料。此类饮料制备机器的示例在EP 2470053A1和WO2009/113035中有述。
使用此类料盒的已知饮料制备机包括冲煮单元,该单元用于接收料盒并且连接到流体供给回路。流体供给回路通常包括加热装置、用于将流体计量到料盒中的泵以及流体贮存器。因此,流体供给回路被构造成用于选择性地向料盒中提供加热加压的液体,以便由其制备饮料。取决于料盒中所含的成分,可通过使用此类饮料制备机器来制备温的或热的饮料诸如咖啡或茶饮料。
为了确保可重复的高饮料质量,饮料制备机器通常包括控制单元,该控制单元除对所提供的液体进行温度控制之外,还根据预定义的参数分别控制料盒内的冲煮单元内的液体流量和/或压力。这通常通过使用适于饮料制备机器的流体回路中的温度、流体流量和压力的专用传感器装置来实现,该传感器能够基于所测量的参数并根据相应参数的预定义目标值进行反馈控制。
这些现有技术解决方案的缺点在于,必须在饮料制备机器的流体回路中提供复杂的传感器装置。具体地讲,必须在流体回路中提供昂贵的压力传感器。
因此,寻求这样一种解决方案,不仅能够精确控制提取参数,从而获得可重复的高饮料质量,同时减少饮料制备***中提供的传感器装置数量。
EP 3 097 827 A1涉及具有由电动泵马达驱动的泵和用于控制泵的控制单元的咖啡机。控制单元被构造成用于测量泵的操作参数,诸如具体地讲为泵吸收的电流或电压,以及用于基于所测量的参数计算经过泵的流体流。控制单元还适于基于计算的流体流量与使用虚拟机器模型的理论流体流的差值来计算压力。
此已知解决方案的缺点在于,计算方法仅基于泵参数,诸如泵的电流、电压或旋转速度,因此不是非常准确。此外,基于所检测到的泵参数和虚拟机器模型的压力计算相对繁琐,并且不能对复杂参数分布和/或待制备的多种不同饮料进行方便而准确的控制。
因此,本发明旨在提供一种用于控制饮料制备过程的增强***,对于复杂的参数分布和/或以不同提取分布制备的多种不同饮料,通过该***可获得可重复的高饮料质量。
本发明试图解决上述问题。本发明还有其它目的,并且具体地讲,这些其它目的是如将在本说明书的其余部分中出现的其它问题的解决方案。
发明内容
在第一方面,本发明涉及一种用于通过将液体注入料盒中来控制饮料制备过程的饮料制备***,该***包括:
-可调压力泵,该可调压力泵用于在改变其驱动特性中的至少一个驱动特性诸如泵的速度时递送不同的压力,
-传感器,该传感器用于测量泵的操作参数,诸如泵所吸收的电流,
-流量传感器,该传感器用于测量注入料盒的液体的液体流动参数,
-控制单元,该控制单元被设计成通过基于预先设定的压力插值数据并且基于所测量的液体流动参数和所测量的泵的操作参数调节泵的驱动特性来控制料盒的提取压力。
因此,根据本发明的饮料制备***能够通过预先设定的压力插值数据来确定提供给***的料盒的提取压力,从而不需要单独实际测量***流体回路中料盒中的提取压力。
因此,预先设定的压力插值数据基于针对液体流的相应测量参数和泵的操作参数来提供“虚拟”压力值。根据本发明,***中可能不需要提供复杂而昂贵的压力传感器。此外,由于***被设计成用于测量泵的操作参数和液体流动参数并且通过预先设定的压力插值数据从中导出提取压力,因此即使对于包括不同流动特性的多种不同料盒,也能够非常精确地控制提取压力。
预先设定的压力插值数据优选地为针对多种不同料盒类型的提取压力设定参数的数据集,其中不同料盒类型包括关于液体流动的相应参数和泵的操作参数的不同流动特性。
预先设定的压力插值数据优选地为将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型。压力插值数据也可为一个或优选多个查找表的形式,该查找表包括将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型的近似值。
预先设定的压力插值数据优选地基于用于检测不同流动特性的不同料盒类型的实际存在的提取压力的实验数据,并且基于相应检测到的液体流动和泵的操作参数。
压力插值数据优选地通过实验数据(其中饮料制备***包括压力传感器)并且通过将液体注入具有不同流动特性的多个料盒来预先设定,从而测量泵操作、液体流动和压力的相应参数。从所获得的数据中,可随后导出将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型。具有不同流动特性的多种料盒可为不同饮料成分和/或成分压实度的料盒。料盒也可具有不同的入口孔和/或出口孔,以便模拟料盒中的不同流动特性,并且取决于操作参数和液体流动参数的相应参数而获得不同的压力值。
在一个优选的实施方案中,控制单元被设计成如下控制提取压力,即,测量泵的操作参数和液体流动参数以从预先设定的压力插值数据中找到内插压力值,并且继而调节泵的驱动特性以朝向设定的压力值调节,设定的压力值诸如是提取压力分布的目标提取压力值。
控制单元优选地包括用于设定饮料制备过程的目标提取压力值的至少一个预设提取压力分布。该至少一个预设提取压力分布优选地包括随时间推移的目标压力值和/或注入料盒的液体体积。
控制单元更优选地包括用于饮料制备过程的多个不同预设提取压力分布。这些不同的提取分布优选地针对不同饮料类型来定制,诸如咖啡和/或料盒类型。
***优选地还包括用于识别预定类型料盒的料盒识别装置。料盒识别装置可包括传感器,诸如图像识别传感器。因此,料盒识别装置可将关于***到例如机器的冲煮腔室中的具体料盒类型的信息提供给控制单元。
在一个优选的实施方案中,控制单元被设计成根据具体类型料盒的预定提取压力分布来控制提取压力。在这种情况下,控制单元首先根据由料盒识别装置提供的数据来识别料盒类型,然后检索该具体料盒类型的预设提取压力分布,并且根据预设提取压力分布的目标值执行饮料制备过程并控制提取压力。
根据此类构型,最佳冲煮参数可通过针对料盒类型的特定成分定制的预定义提取压力分布来提供。因此,对于通过将液体(具体地讲是热水)注入具体料盒而获得的给定共混物/产品,可以定制能够用感官觉察的杯中结果。
***还可包括用户界面,诸如显示器、触摸屏等。用户界面可包括用于调节饮料制备过程参数的装置,例如饮料的浓淡、根据用户的口味所制备饮料的温度和/或体积。通过用户界面的调节装置收集的相应数据可用于根据用户提供的输入来进一步调节饮料制备过程。此类输入可例如用于调整具体料盒类型的预设提取压力分布。
***优选地还包括其中布置有泵和流量传感器的流体回路,并且该流体回路将泵和流量传感器连接到***的冲煮腔室。***还可包括液体供应装置,诸如水箱,该液体供应装置连接到流体回路。
***优选还包括加热装置,诸如热块或热水器。加热装置优选地连接到控制单元以便能够控制液体的温度。
***优选地由饮料制备机器诸如咖啡机构成。饮料制备机器优选地为基于料盒或荚包的饮料制备机器。基于胶囊或荚包的饮料制备机器优选地包括冲煮腔室,该冲煮腔室用于在液体注入和饮料制备期间在机器内接收和容纳料盒或荚包。
可调压力泵优选地为齿轮泵。可以变化以在***的流体回路中递送不同压力的驱动特性优选地为齿轮泵的旋转速度。然而,驱动特性也可以是馈送到泵的电流或体积。
所测量的泵的操作参数为泵吸收的电流或电压或者泵的旋转速度中的一者。
在另一方面,本发明涉及一种用于在将液体注入料盒时控制饮料制备过程中的提取压力的方法,该方法包括以下步骤:
-测量饮料制备***中流体回路的泵的操作参数,
-测量提供给料盒的液体的液体流动参数,
-从预先设定的压力插值数据导出料盒的提取压力,以及
-响应于所导出的压力来控制泵的驱动特性,诸如速度。
泵的驱动特性优选地受到控制以达到例如得自预定义提取压力分布的目标提取压力值。提取压力分布可能取决于提供给***的具体料盒类型。
优选地同时测量泵的操作参数和对应的液体流动参数,以便从预先设定的压力插值数据导出相关联的提取压力。如果从针对所测量的参数组合的预先设定的压力内插数据无法导出针对料盒提取压力的离散值,则优选地从可用数据中插值提取压力。
预先设定的压力插值数据优选地为将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D压力插值模型,或者以包括将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型的近似值的查找表的形式存在。
该方法还可包括以下步骤:
-检测预定义的料盒类型,
-设定检测到的料盒类型的预定义目标提取压力分布,以用于控制提取压力。
目标提取压力分布可例如存储在***的控制单元中或存储在与其连接的存储单元中。目标提取压力分布可例如由料盒的制造商针对具体料盒类型预定义。
优选地取决于注入料盒的液体体积来控制饮料制备过程。在一个优选的实施方案中,目标提取压力可能取决于饮料制备过程期间提供给料盒的累积液体体积来设定。
饮料制备过程也可能取决于时间来控制。在这种情况下,目标提取压力可能取决于饮料制备过程期间的累积时间来设定。
该方法还可包括预润湿料盒的步骤。此步骤可包括在以减小的压力和/或减小的液体流量向料盒提供液体。在此类预润湿步骤中,优选地取决于时间来控制饮料制备过程。
上述方法可通过使用上述***来实施。上述关于***的特征同样适用于该方法,反之亦然。
根据本发明的料盒可为本技术领域已知的胶囊或荚包。料盒包含一种物质,该物质与液体尤其是水相互作用时,例如通过提取或溶解而形成可食用的液体。料盒可例如包含烘焙并且研磨的咖啡、可溶咖啡、茶叶、奶粉等。
料盒可为封闭的料盒,即包括其中容纳饮料成分的封闭腔室。料盒还可为基本上为气体不可透过的。此类料盒优选地被设计成被专用注入构件诸如饮料制备***的注入尖头打孔。料盒也可以是包括例如入口孔和/或出口孔或穿孔的预打孔的料盒。
附图说明
结合附图,在阅读本发明的实施方案的以下详细描述后,本发明的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见。
图1是根据本发明的饮料制备***的一个优选实施方案的示意图。
图2a是3D曲线图,其示出了得自实验结果的压力插值数据,使用承载流动特性的不同料盒类型。
图2b是3D预先设定的压力插值数据的优选实施方案。
图3是用于通过将液体注入料盒的饮料制备过程的压力分布的示例性实施方案。
图4是饮料制备过程的一个优选实施方案的示意图。
具体实施方式
图1涉及根据本发明的饮料制备***10的示意图。该***包括流体回路14、泵2和加热装置4,其中流体回路包括液体供应装置9,诸如水箱。因此,***10被设计成将加热加压液体提供给可选择性地提供给***的料盒20。所得饮料被收集在容器19中,该容器被放置成适于接收由***制备的饮料。
***的加热装置4优选地为热块或加热器。
泵2优选地为齿轮泵,其被设计成在改变泵的驱动特性(诸如具体地讲是提供至泵的电流或电压)时提供可调节的液体递送速率,并因此提供可调节的液体输出压力和相应的提取压力。
***10还包括其中可接收料盒20的冲煮单元5。冲煮单元5连接到***的流体回路14。在***操作期间,液体因此从流体回路14提供至容纳料盒20的冲煮单元5。冲煮单元5可包括专用开口装置(未示出),诸如用于选择性地打开料盒并将液体从流体回路14注入到其上的料盒穿孔装置。
***10优选地还包括被设计成用于识别具体料盒类型的料盒识别装置7。
***10优选地还包括用户界面8,该用户界面被设计成用于向用户提供饮料制备过程的信息和/或收集来自用户的输入,以使得饮料制备过程适应于个人偏好。
***10还包括用于测量泵2的操作参数的传感器3,诸如具体地讲为泵吸收的电流或电压。
***10还包括流量传感器1,该流量传感器用于测量注入料盒20的液体的液体流动参数。流量传感器1设置在流体回路14中,优选地位于液体供应装置9与泵2之间。
***还包括控制单元6。控制单元6连接到泵并且被设计成用于调节其驱动特性中的至少一个驱动特性诸如具体地讲为速度,相应地为泵的转速。控制单元6还连接到加热装置4,以便具体地控制和调节加热装置的温度。
控制单元6还连接到传感器1、3,该传感器用于提供关于所测量的液体流动参数和所测量的泵2的操作参数(诸如具体地讲为泵吸收的电流或电压)的反馈信号。
控制单元6优选地还连接到胶囊识别装置7和用户界面8。
控制单元6优选地连接到***的存储装置11。另选地,存储装置11可例如借助于内部存储器与***的控制单元6一体形成。
存储装置11优选地包括预先设定的压力插值数据12和预设提取压力分布13,下文将对此详细描述。
控制装置6被设计成通过基于预先设定的压力插值数据12并且基于所测量的液体流动参数和所测量的泵2的操作参数调节泵2的驱动特性来控制饮料制备过程期间料盒20的提取压力。
预先设定的压力插值数据12为数据集,该数据集是针对多种不同料盒类型的提取压力来设定参数的,其中不同料盒类型包括关于液体流动的相应参数和泵的操作参数的不同流动特性。具体地讲,预先设定的压力插值数据12将用于饮料制备过程的提取压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来。通过预先设定的压力插值数据12,流体回路14中存在的提取压力可由控制单元6仅基于泵2和流量传感器1的测量参数确定而无需在流体回路14中提供压力传感器。
将参照图2a和2b详细描述预先设定的压力插值数据12。
预先设定的压力插值数据优选地以将压力、液体流量和泵操作的相应参数关联起来的3D模型12a、12b的形式存在。因此,压力插值数据优选地包括具有不同流动特性的多种不同料盒类型的数据。因此,可以非常准确地测定多种不同料盒类型的提取压力值。
预先设定的压力插值数据12优选地基于用于检测不同流动特性的不同料盒类型的实际存在的提取压力的实验数据,并且基于相应检测到的液体流动和泵2的操作参数。
为了获得预先设定的压力插值数据12,用饮料制备***10执行了一个测试系列,其中在***的流体回路14中提供压力传感器。对于该测试系列,将液体注入具有不同流动特性的多种料盒20,并且记录相应的泵的操作参数、液体流动参数和压力。这在图2a中示出,指示具有不同流动特性的不同料盒类型的不同曲线A、B、C、D、E、F、G。具体地讲,图2a示出了用具有不同穿孔尺寸的不同料盒测量的数据点,以便模拟具有不同流动特性的料盒。
基于所获得的实验数据,可通过在所记录的数据点之间进行线性插值来计算预先设定的内插数据12。具体地讲,可基于实验数据来计算图2b所示的内插3D模型12b。所得的内插3D模型12b将在离散值处针对具体液体流动值和具体泵操作值(诸如泵吸收的具体电流)的参数组合获得的相应提取压力值关联起来。
图3涉及包括预设提取压力分布13的示例的曲线图16。曲线图16还包括与基于预先设定的压力内插数据17确定的流体回路14内的提取压力相关的特性曲线12,以及与使用包括专用压力传感器的相当***测量的实际/真实压力相关的特性曲线18。
如曲线图16所示,基于预先设定的压力内插数据12确定的压力的特性曲线基本上对应于***内的实际压力。因此,根据预先设定的压力内插数据12的确定方法是非常准确的。
预设提取压力分布13包括随时间推移的提取压力和/或在典型饮料制备过程期间提供给料盒20的液体体积的目标值。预设提取压力分布13优选地适于特定料盒类型。这使得能够将提取压力分布定制为料盒的特定成分。
预设提取压力分布13可能首先经历在0至7巴的压力下进行预润湿的阶段,其中液体被注入料盒,但不经受足以使料盒的出口面受到压力诱导的自打开的压力。进一步增大提供给料盒的压力之后,料盒的出口面打开,例如在17巴的压力下打开。可随后在预定义步骤中减小压力,如特征曲线13中所示。
下表1是指针对如图16所示的预设提取压力分布的时间、压力、体积和液体温度的值。如该表中所示,压力被设定为0至17巴之间的目标值。料盒出口面在9至10巴的压力下开始打开,以将所得饮料从料盒排出到容器19中。在恒定压力下,流动在冲煮时间内增大,因此压力随着时间/体积的推移而减小以限制流动。因此,在开始时可实现高压,而例如小于4至5巴的低压仅在某个时间之后是可能的,否则将不存在流动。
Figure BDA0002264296200000091
Figure BDA0002264296200000101
表1
表1中所示的温度值是热块出口处的温度值。在将热块用作加热部件4的情况下,温度控制可考虑热块的惰性。
压力分布的控制可基于时间和/或提供给料盒的液体体积。在一个优选的实施方案中,至少在打开料盒出口侧之前发生的预润湿步骤基于时间来控制。在打开料盒出口面之后,则基于提供给料盒的液体体积进行控制。
图4涉及具有本发明***的饮料制备过程的流程图。
在第一步骤S1中,将料盒20提供给饮料制备***10。因此,料盒识别装置7优选地确定料盒类型。为此,控制单元6可将料盒类型与存储在控制单元6或存储装置11中的预定义料盒类型进行比较。
在第二步骤S2中,控制单元6针对识别出的料盒类型20检索具体预设提取压力分布13。
在任选步骤S3中,用户可通过用户界面8来调整饮料制备过程的制备参数。在该步骤中,用户可例如调整所得饮料的体积和/或饮料的浓淡。这可通过调节用户界面8的专用控制按钮来执行。在该步骤中获得的用户输入可用于调节在步骤S2中检索的具体预设提取压力分布13,以满足用户偏好。在步骤S3中获得的用户输入可仅应用于当前饮料制备过程,或可永久地调节具体料盒类型的具体预设提取压力分布13。
在下一步骤S4中,开始饮料制备过程。需要注意,仅当加热装置4包含已达到用于饮料制备的所需温度时,才能开始饮料制备过程。否则,延迟饮料制备过程,直至加热装置4达到从提取压力分布13导出的预设温度。控制单元6随后向泵2提供启动电流,以使液体能够流到冲煮腔室5,从而朝向其中容纳的料盒20。
控制单元6随后通过测量泵2的操作参数(具体地讲是泵吸收的电流和液体流动参数)来导出流体回路14内的提取压力,以便根据所测量的相应参数组合的预先设定的压力内插数据12来确定内插压力值。控制单元6随后将根据插值数据12确定的压力值与从提取压力分布13导出的饮料制备过程特定阶段的目标压力值进行比较。
控制单元6随后调节泵2的驱动特性,以根据提取压力分布13将由对应插值数据12确定的提取压力调节至目标压力值。这优选地通过常用回路控制获得。例如,可使用PID控制器控制从插值数据12导出的提取压力,使其接近如相应的压力分布13中定义的目标压力值。此控制在整个饮料制备过程中根据提取压力分布13进行。
在饮料制备过程之后,即当根据相应的压力分布13进行饮料制备时,泵2在步骤S5中被控制单元停止。然后可从***中取出料盒。

Claims (19)

1.一种用于通过将液体注入料盒(20)来控制饮料制备过程的饮料制备***(10),所述***包括
-可调压力泵(2),所述可调压力泵用于在改变其驱动特性中的至少一个驱动特性时递送不同的压力,
-传感器(3),所述传感器用于测量所述泵(2)的操作参数,
-流量传感器(1),所述流量传感器用于测量注入所述料盒(20)的液体的液体流动参数,
-控制单元(6),所述控制单元被设计成通过基于预先设定的压力插值数据(12)调节所述泵(2)的驱动特性来控制所述料盒(20)的提取压力,所述预先设定的压力插值数据取决于所测量的液体流动参数和所测量的所述泵(2)的操作参数,
其中所述预先设定的压力插值数据(12)为数据集,所述数据集是针对多种不同料盒类型的提取压力来设定参数的,所述不同料盒类型包括关于液体流动的相应参数和所述泵的操作参数的不同流动特性。
2.根据权利要求1所述的***,
其中所述驱动特性是所述泵的速度。
3.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述压力插值数据以将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型(12b)的形式存在。
4.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述压力插值数据以查找表的形式存在,所述查找表具有将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型(12b)的近似值。
5.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述预先设定的压力插值数据(12)基于用于检测不同流动特性的不同料盒类型的实际存在的提取压力的实验数据并且基于相应检测到的液体流动和所述泵(2)的操作参数。
6.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述控制单元(6)被设计成如下控制所述提取压力,即,测量所述泵(2)的所述操作参数和所述液体流动参数以从所述预先设定的压力插值数据中找到内插压力值,并且继而调节所述泵的驱动特性以朝向设定的压力值调节。
7.根据权利要求6所述的***,
其中所述设定的压力值是提取压力分布的目标提取压力值。
8.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述控制单元(6)包括不同的预设提取压力分布(13),所述不同的预设提取压力分布用于设定不同饮料类型和/或料盒类型的目标提取压力值。
9.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述***还包括料盒识别装置(7),所述料盒识别装置用于识别预定类型的料盒(20),并且其中所述控制单元(6)被设计成根据具体类型料盒的预定义提取压力分布(13)来控制所述提取压力。
10.根据权利要求1或2所述的***,
其中所述可调压力泵(2)为齿轮泵,并且所述驱动特性为所述齿轮泵的旋转速度。
11.根据权利要求1或2所述的***,
其中所测量的所述泵(2)的操作参数为所述泵所吸收的电流或电压或者所述泵的旋转速度中的一者。
12.一种用于在将液体注入料盒(20)时控制饮料制备过程中的提取压力的方法,所述方法包括以下步骤:
-测量饮料制备***(10)中流体回路(14)的泵(2)的操作参数,
-测量提供给所述料盒(20)的液体的液体流动参数,
-从预先设定的压力插值数据(12)导出所述料盒(20)的所述提取压力,以及
-响应于所导出的压力来控制所述泵(2)的驱动特性,
其中所述预先设定的压力插值数据(12)为数据集,所述数据集是针对多种不同料盒类型的提取压力来设定参数的,所述不同料盒类型包括关于液体流动的相应参数和所述泵的操作参数的不同流动特性。
13.根据权利要求12所述的方法,
其中所述驱动特性是所述泵的速度。
14.根据权利要求12所述的方法,
其中所述泵(2)的所述驱动特性受到控制以达到目标提取压力值。
15.根据权利要求14所述的方法,
其中所述目标提取压力值是针对具体料盒类型的预定义提取压力分布(13)的目标提取压力值。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,
其中所述预先设定的压力插值数据(12)为将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D压力插值模型(12b),或者以包括将压力、液体流动和泵操作的相应参数关联起来的3D模型(12b)的近似值的查找表的形式存在。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,
其中所述方法还包括以下步骤:
-检测预定义的料盒类型,
-设定检测到的料盒类型的预定义目标提取压力分布,以用于控制提取压力。
18.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,
其中取决于注入所述料盒(20)的流体体积来控制所述饮料制备过程。
19.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,
其中所述方法还包括预润湿料盒的步骤,所述预润湿料盒的步骤取决于时间来控制。
CN201880030408.XA 2017-05-23 2018-05-18 具有增强泵控制的饮料制备机器 Active CN110602968B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17172429 2017-05-23
EP17172429.7 2017-05-23
PCT/EP2018/063035 WO2018215320A1 (en) 2017-05-23 2018-05-18 Beverage preparation machine with enhanced pump control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110602968A CN110602968A (zh) 2019-12-20
CN110602968B true CN110602968B (zh) 2022-02-15

Family

ID=58772436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880030408.XA Active CN110602968B (zh) 2017-05-23 2018-05-18 具有增强泵控制的饮料制备机器

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20200170443A1 (zh)
EP (1) EP3629860B1 (zh)
JP (1) JP7189888B2 (zh)
CN (1) CN110602968B (zh)
AU (1) AU2018272131B2 (zh)
CA (1) CA3061992A1 (zh)
ES (1) ES2887411T3 (zh)
PT (1) PT3629860T (zh)
RU (1) RU2769663C2 (zh)
WO (1) WO2018215320A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210345822A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Hamilton Beach Brands, Inc. Multi-Functional Beverage Maker
CN113367992A (zh) * 2021-07-03 2021-09-10 珠海市美瑞华医用科技有限公司 营养泵及其控制方法
US11751585B1 (en) 2022-05-13 2023-09-12 Sharkninja Operating Llc Flavored beverage carbonation system
US11647860B1 (en) 2022-05-13 2023-05-16 Sharkninja Operating Llc Flavored beverage carbonation system
US11738988B1 (en) 2022-11-17 2023-08-29 Sharkninja Operating Llc Ingredient container valve control
US11634314B1 (en) 2022-11-17 2023-04-25 Sharkninja Operating Llc Dosing accuracy
US11745996B1 (en) 2022-11-17 2023-09-05 Sharkninja Operating Llc Ingredient containers for use with beverage dispensers
US11925287B1 (en) 2023-03-22 2024-03-12 Sharkninja Operating Llc Additive container with inlet tube
US11871867B1 (en) 2023-03-22 2024-01-16 Sharkninja Operating Llc Additive container with bottom cover
US12005408B1 (en) 2023-04-14 2024-06-11 Sharkninja Operating Llc Mixing funnel
US11931704B1 (en) 2023-06-16 2024-03-19 Sharkninja Operating Llc Carbonation chamber

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20080288A1 (it) * 2008-02-22 2009-08-23 Bosch Gmbh Robert Pompa di alta pressione per alimentare combustibile ad alta pressione ad un motore a combustione interna
CN104023606A (zh) * 2012-01-05 2014-09-03 雀巢产品技术援助有限公司 饮料制备机器

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050188854A1 (en) * 2002-02-07 2005-09-01 The Coca-Cola Co. Coffee and tea dispenser
EP1549186A1 (en) 2002-09-20 2005-07-06 Nestec S.A. Method, device, and capsule for preparing a foamy liquid food
JP2004174092A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Sanyo Electric Co Ltd コーヒー飲料製造装置
JP2004298418A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Ucc Ueshima Coffee Co Ltd 抽出装置
MY138658A (en) * 2004-02-20 2009-07-31 Nestec Sa System for dispensing short and long coffee beverages
EP1968419B1 (en) * 2006-01-05 2016-01-27 Breville PTY Limited Automated dose control for espresso maker
DE202006014317U1 (de) * 2006-09-19 2008-02-07 Wik Far East Ltd. Kaffeemaschine
CN101636099B (zh) * 2007-03-20 2011-10-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于为制作饮料的过程确定至少一个适当参数的方法
ES2359997T3 (es) * 2007-12-18 2011-05-30 Nestec S.A. Dispositivo para preparar una bebida con un elemento de inyección extraíble.
PL2679120T3 (pl) 2008-03-14 2017-07-31 Mocoffee Ag Urządzenie i kapsułki do przygotowywania napoju
PT2317897E (pt) 2008-09-02 2015-12-18 Nestec Sa Dispositivo de produção controlada de bebidas utilizando intensidades centrífugas
DE102009012970A1 (de) * 2009-03-12 2010-10-28 Wmf Württembergische Metallwarenfabrik Ag Kaffeemaschine
IN2012DN00761A (zh) 2009-08-28 2015-05-22 Nestec Sa
EP2314183B1 (en) * 2009-10-23 2011-09-28 Gruppo Cimbali S.p.A. A coffee machine with dispensing pressure regulation and a method relating thereto
AU2010334943B2 (en) * 2009-12-21 2015-03-12 Société des Produits Nestlé S.A. Identification of beverage ingredient containing capsules
CN103220949B (zh) * 2010-11-26 2016-09-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于制备饮料、适于准确设定饮料的分配温度的设备
EP2520202B1 (fr) * 2011-05-02 2014-07-23 Mocoffee AG Dispositif et capsule pour la préparation d'une boisson
EP2528044A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-28 Nestec S.A. A beverage preparation system
US8985395B2 (en) * 2011-09-09 2015-03-24 Fountain Master Llc Beverage maker
WO2015124569A1 (en) * 2014-02-21 2015-08-27 Nestec S.A. Infusion pump with graphic user interface
CA2939673C (en) 2014-03-19 2018-09-18 Luigi Lavazza S.P.A. Machine for preparing liquid products, in particular via capsules
TW201545965A (zh) * 2014-03-24 2015-12-16 Access Business Group Int Llc 飲料分配器
EP3128882A4 (en) * 2014-04-08 2018-05-23 Remington Designs LLC Beverage brewing systems and methods for using the same
EP2946702A1 (de) * 2014-05-21 2015-11-25 Qbo Coffee GmbH Kaffeemaschine für Portionskapseln
GB2529662B (en) * 2014-08-28 2016-07-13 Kraft Foods R&D Inc Improvements in machines for the preparation of beverage and liquid food products
CN107105919A (zh) * 2014-10-06 2017-08-29 雷明顿设计有限责任公司 饮料冲泡***及其使用方法
CN204146871U (zh) * 2014-10-24 2015-02-11 天津职业技术师范大学 一种自动贩卖咖啡饮料机粉料盒粉量检测装置
WO2016127126A1 (en) * 2015-02-05 2016-08-11 Remington Designs, Llc Devices and methods for beverage brewer regulation
DE102015209990A1 (de) 2015-05-29 2016-12-01 BSH Hausgeräte GmbH Heißgetränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere Kaffeevollautomat, und Verfahren zu ihrem Betrieb
DE202015104396U1 (de) * 2015-08-19 2016-11-22 Eugster / Frismag Ag Vorrichtung zur Bereitung eines Heißgetränks
CN204970878U (zh) * 2015-09-29 2016-01-20 苏州科贝尔实业有限公司 一种能够识别胶囊的胶囊饮品冲调机
CN206087917U (zh) * 2016-05-27 2017-04-12 杭州易杯食品科技有限公司 一种饮料胶囊及其使用该胶囊的多功能饮料制备装置
CN206039707U (zh) * 2016-09-27 2017-03-22 武汉百格资产管理有限公司 咖啡自动贩售机
ES2934859T3 (es) * 2018-03-14 2023-02-27 Nestle Sa Unidad de extracción de bebidas para proporcionar selectivamente orificios de diferentes tipos en una cápsula para la extracción de la bebida

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20080288A1 (it) * 2008-02-22 2009-08-23 Bosch Gmbh Robert Pompa di alta pressione per alimentare combustibile ad alta pressione ad un motore a combustione interna
CN104023606A (zh) * 2012-01-05 2014-09-03 雀巢产品技术援助有限公司 饮料制备机器

Also Published As

Publication number Publication date
JP7189888B2 (ja) 2022-12-14
AU2018272131A1 (en) 2019-10-17
CN110602968A (zh) 2019-12-20
RU2019140747A (ru) 2021-06-10
RU2769663C2 (ru) 2022-04-04
AU2018272131B2 (en) 2023-12-14
WO2018215320A1 (en) 2018-11-29
ES2887411T3 (es) 2021-12-22
PT3629860T (pt) 2021-07-29
EP3629860A1 (en) 2020-04-08
CA3061992A1 (en) 2018-11-29
US20200170443A1 (en) 2020-06-04
EP3629860B1 (en) 2021-06-23
RU2019140747A3 (zh) 2021-09-21
JP2020520689A (ja) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110602968B (zh) 具有增强泵控制的饮料制备机器
AU2010316754B2 (en) Improved method and machine for preparing espresso coffee
EP3064099B1 (en) Machine for coffee-based beverages
EP3057481B1 (en) Device and process for a controlled beverage dispensing
EP3107434B1 (en) Coffee machine and relative control method
EP3592183B1 (en) Method for the preparation of a beverage from a capsule with prewetting
JP2017006674A (ja) コーヒー飲料を製造するための方法
EP3797654B1 (en) Customizable coffee dispensing system
AU2015202472A1 (en) Espresso machine
CN112243354B (zh) 用于制备饮料的方法和装置
US12029342B2 (en) Coffee machine and relative control method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant