(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) T3 (1) Int. Cl. A47J31/42 A47J42/08 (06.01) (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy /2 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Sposób sterowania młynkiem w ekspresie do kawy (30) Pierwszeństwo: IT07MI (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 09/42 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 11/ (73) Uprawniony z patentu: De'Longhi SpA, Treviso, IT PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: DE' LONGHI Giuseppe, Treviso, IT (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Hołyst Anna Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 76P26612PL00 EP B1 OPIS Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy oraz ekspresu do kawy z wbudowanym młynkiem do kawy. Wielkość ziarna zmielonej kawy, która wprowadzana jest do komory parzenia w czasie przygotowywania kawy, jest jedną z najważniejszych zmiennych przy określaniu wyniku końcowego. Wielkość ziarna zmielonej kawy ma bowiem poważny wpływ na warunki hydrauliczne przesączania kawy, decydując o spadku ciśnienia wody do przesączania, a w konsekwencji również spadku natężenia przepływu wody dostarczanej 1 przez pompę oraz działaniu termicznego podgrzewacza. Drobne zmielenie ziaren kawy sprawia, że w większym stopniu wydobywane są substancje zawarte w zmielonej kawie, dzięki czemu uzyskana kawa jest mocniejsza, bardziej aromatyczna i bardziej kremowa, natomiast grubsze zmielenie ziaren kawy nadaje się zwłaszcza do przygotowania słabszej i mniej kremowej kawy. Obecnie, wielkość ziarna jest zasadniczo regulowana przy pomocy środków czysto mechanicznych i określana jest przez użytkownika poprzez ręczne ustawienie 2 pierścieniowej nakrętki regulującej odstęp między tarczami mielącymi.

3 - - 2 Prawidłową regulację zgodnie z preferencjami użytkownika utrudnia zmienność wielu parametrów uzależnionych, z jednej strony, od rodzaju użytej kawy, w szczególności jej partii, marki, stopnia prażenia i zawartości wilgoci, a z drugiej strony, od młynka, zwłaszcza od systemu mielenia, ustawień mechanicznych po zakończeniu docierania ekspresu, stopnia zużycia tarcz mielących oraz ilości wsypanej kawy. Dokument US-A opisuje sposób i ekspres do kawy według części nieznamiennych niezależnych zastrzeżeń patentowych 1, 13. Zadaniem technicznym niniejszego wynalazku jest zatem dostarczenie ekspresu do kawy i sposobu sterowania młynkiem do kawy w ekspresie, które umożliwiają 1 wyeliminowanie trudności technicznych występujących w znanych dotychczas rozwiązaniach. W ramach powyższego zadania technicznego celem wynalazku jest dostarczenie sposobu sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy, który umożliwi automatyczne ustawianie odstępu między tarczami mielącymi, a zatem wielkości ziarna, w celu uzyskania kawy o smaku, jaki życzy sobie użytkownik. Kolejnym, ale nie ostatnim, celem wynalazku jest dostarczenie prostego, lecz wyjątkowo skutecznego, 2 sposobu sterowania młynkiem do kawy. Zadanie techniczne, a także powyższe i inne cele

4 - - 3 niniejszego wynalazku osiągnięto poprzez dostarczenie sposobu sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy zgodnie z niezależnym zastrzeżeniem patentowym 1 oraz w ekspresie do kawy zgodnie z niezależnym zastrzeżeniem patentowym 13. Inne cechy charakterystyczne niniejszego wynalazku zostały przedstawione ponadto w zależnych zastrzeżeniach patentowych. Pozostałe cechy charakterystyczne i zalety wynalazku będą dalej dokładniej wyjaśnione na podstawie opisu preferowanego, lecz nie wyłącznego przykładu wykonania sposobu sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy zgodnie z wynalazkiem, zilustrowanego w sposób informacyjny, lecz nie ograniczający, na załączonym 1 rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie młynek do kawy w ekspresie do kawy, który jest sterowany za pomocą sposobu według niniejszego wynalazku. W odniesieniu do przywołanych figur, przedstawiony jest młynek do automatycznego ekspresu do kawy, oznaczony ogólnie numerem odniesienia 1. Młynek 1 zawiera wewnętrzną tarczę mielącą 2 oraz zewnętrzną tarczę mielącą 4, które są współosiowe w stosunku do osi 6 i które wyznaczają odstęp warunkujący 2 wielkość ziarna w przypadku mielenia kawy.

5 - - 4 Wewnętrzna tarcza mieląca 2 jest wprawiana w ruch obrotowy wokół osi 6 przez pierwszy silnik 3, natomiast pierścieniowa nakrętka 9 regulująca odstęp jest roboczo połączona z zewnętrzną tarczą mielącą 4 w celu jej przesunięcia równolegle do osi 6 w taki sposób, by można było zmienić szerokość odstępu. W szczególności, ząb 7 wystający promieniowo z zewnętrznego obwodu kielicha wspornikowego zewnętrznej tarczy mielącej 4 wchodzi do profilu krzywki 8 umieszczonego wzdłuż wewnętrznej bocznej ścianki pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9, która z kolei wyposażona jest w ząbki zewnętrzne 1 zazębiające się z kołem zębatym prowadzonym przez wał drugiego silnika 11 w celu wprawienia go w ruch obrotowy wokół osi 6. 1 Jedna z tarcz mielących, w szczególności tarcza wewnętrzna 2, jest ponadto wyposażona w sprzęgło (nie przedstawione na rysunku), które jest w stanie odłączyć ją od silnika 3, jeżeli między tarczami mielącymi powstanie tarcie toczne blokujące ich wzajemny obrót. Blokada wzajemnego obrotu pomiędzy tarczami mielącymi może być spowodowana przez kamyki i korę kokosu oraz inne zanieczyszczenia występujące w kawie ziarnistej. Sterowanie młynkiem 1 do kawy obejmuje fazę pomiaru wielkości fizycznej dotyczącej procesu przesączania oraz 2 fazę zmiany wielkości ziarna mielonej kawy co najmniej dla następnego przesączania kawy w taki sposób, by

6 - - skompensować ewentualne odchylenie wykryte między wartością rzeczywistą i wartością odniesienia dla takiej wielkości fizycznej. Taką wielkością fizyczną może być korzystnie natężenie przepływu przesączania, czas przesączania lub ciśnienie hydrauliczne w obwodzie przesączania. Wartością odniesienia dla wielkości fizycznej może być stały parametr, którego nie można zmieniać, i który jest zapisany w pamięci jednostki sterującej ekspresem do kawy, lub też parametr dowolnie ustawiany przez użytkownika za pomocą stosownego przycisku sterującego (na przykład pokrętła lub klawisza umieszczonego najlepiej na panelu ekspresu do kawy) powiązanego z jednostką sterującą ekspresem do kawy. 1 W celu wdrożenia powyższego sposobu, ekspres do kawy posiada w swoim obwodzie hydraulicznym środki pomiarowe do pomiaru wielkości fizycznej związanej z procesem przesączania, połączone z jednostką sterującą ekspresem do kawy, w której zapisywany jest algorytm regulujący natężenie przesączania kawy. W przypadku, gdy wielkością fizyczną jest natężenie przesączania kawy, środki pomiarowe obejmują przepływomierz; w przypadku, gdy wielkością fizyczną jest czas przesączania, środki pomiarowe obejmują stoper; w 2 przypadku, gdy wielkością fizyczną jest ciśnienie hydrauliczne, środki pomiarowe obejmują czujnik

7 - - 6 ciśnienia. Ten algorytm steruje pierścieniową nakrętką regulacyjną 9 poprzez uruchomienie drugiego silnika 11, którym jest korzystnie silnik elektryczny. W przypadku, gdy natężenie przepływu odniesienia nie jest parametrem, który użytkownik może zmieniać, użytkownik powinien jedynie wydać polecenie przygotowania kawy zmieniając ewentualnie ilość mielonej kawy, jeżeli zmienia się ilość przygotowywanych porcji lub smak kawy. W przypadku, gdy natężenie przepływu odniesienia jest natomiast parametrem, który użytkownik może zmieniać, użytkownik za pomocą stosownego przycisku sterującego wybiera ewentualnie również żądaną moc kawy. Wybór użytkownika jest równoznaczny z wyborem jednej 1 spośród wartości odniesienia natężenia przesączania kawy zapisanych w jednostce sterującej, która brana jest w związku z tym pod uwagę przez algorytm obliczeniowy jako wartość porównawcza. Jeżeli użytkownik zmieni ustawienia (ilość mielonej kawy i/lub, o ile to możliwe, moc kawy), jednostka sterująca wydaje polecenie wykonania wstępnego zgrubnego ustawienia odstępu między tarczami mielącymi poprzez uruchomienie pierścieniowej nakrętki regulacyjnej w celu uzyskania ustawionej wstępnie i określonej doświadczalnie korekty 2 (na przykład odstęp między tarczami mielącymi jest

8 - - 7 zmieniany zgodnie z ustawionym parametrem rozszerzenia w razie zwiększenia ilości mielonej kawy). Młynek do kawy mieli kawę, a następnie inicjuje przesączanie. Przypuśćmy, że w tym momencie tytułem przykładu wielkością fizyczną jest natężenie przesączania kawy. Jednostka sterująca mierzy rzeczywiste natężenie przesączania kawy. Na przykład, w ustalonych wcześniej odstępach czasu, system mierzy liczbę impulsów odczytanych przez przepływomierz w trakcie parzenia kawy, a następnie oblicza średnią. Algorytm wykonuje porównanie między rzeczywistym zmierzonym natężeniem przepływu parzonej kawy i wartością 1 odniesienia natężenia przesączania kawy. Jeżeli rzeczywiste zmierzone natężenie przesączania jest różne od wartości odniesienia natężenia przesączania kawy, algorytm wyda polecenie wprawienia w obrót pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9 w celu zwiększenia lub zmniejszenia, w zależności od przypadku, odstępu między tarczami mielącymi 2 i 4, a w konsekwencji wielkości ziarna mielonej kawy. W szczególności, algorytm wydaje polecenie wysłania impulsu w celu uruchomienia drugiego silnika 11. Obrót 2 pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9 powiązany jest z czasem uruchomienia drugiego silnika 11.

9 - - 8 Jeżeli rzeczywiste zmierzone natężenie przesączania jest prawidłowe, to znaczy, jeżeli odchylenie między rzeczywistym natężeniem przesączania i wartością odniesienia natężenia przesączania mieści się w określonych granicach tolerancji, algorytm nie wykona korekty parametrów mielenia. Najlepiej, by obrót pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9 nastąpił w trakcie uruchamiania następnego mielenia, aby nie forsować mechanizmu. Ponieważ aktualna pozycja względna między tarczami mielącymi 2 i 4 (i w konsekwencji wielkość odstępu ) nie jest daną wejściową dla algorytmu, system wprawia w obrót pierścieniową nakrętkę regulacyjną 9, która obraca się stopniowo niewielkimi skokami w czasie kolejnych operacji 1 mielenia kawy, aż do wyrównania rzeczywistego zmierzonego natężenia przesączania z wartością odniesienia natężenia przesączania. Ewentualnie można zachować w pamięci co najmniej dwie ostatnie wartości rzeczywistego zmierzonego natężenia przesączania, aby mechanizm regulacji był bardziej precyzyjny. Alternatywnie, system sterowania może być wyposażony w urządzenia wykrywające aktualne położenie względne między tarczami mielącymi 2 i 4, i w konsekwencji aktualną wielkość odstępu, oraz może wykorzystywać odczyt jako 2 daną wejściową dla algorytmu w celu poprawienia precyzji działania pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9.

10 - - 9 W szczególnym przypadku, gdy aktualne położenie względne między tarczami mielącymi 2 i 4 zostało wykryte na podstawie odczytu aktualnego położenia kątowego pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 9, można użyć w razie potrzeby enkodera pozycji z regulacją w obwodzie zamkniętym lub silnika krokowego z regulacją w obwodzie otwartym. Wykrycie aktualnego położenia względnego między tarczami mielącymi 2 i 4 może nastąpić w różny sposób, na przykład z wykorzystaniem systemu laserowego, tensometra, czujnika objętościowego, potencjometra, itp. W przypadku, gdy system sterowania jest w stanie odczytać aktualne położenie względne między tarczami mielącymi 2 i 4, uzyskuje się precyzyjną i szybszą regulację, ponieważ 1 jest ona skierowana na korektę zbliżoną do niezbędnej korekty. Należy ponadto odnotować na korzyść, że jeżeli między tarczami mielącymi powstanie tarcie toczne, które blokuje ich wzajemny obrót w taki sposób, że sprzęgło odłącza tarczę mielącą 2 od silnika 3, automatycznie generowany jest sygnał uruchomienia urządzeń wprawiających w ruch pierścieniową nakrętkę regulacyjną w celu zwiększenia odstępu między tarczami mielącymi tak, aby usunąć przyczynę blokady. 2 Tak zaprojektowany sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy podlega licznym zmianom i wariantom, z

11 - - których wszystkie wchodzą w zakres koncepcji wynalazczej. Ponadto, wszystkie szczegóły można zastąpić elementami równorzędnymi pod względem technicznym. W praktyce, użyte materiały oraz wymiary mogą być dowolne, dostosowane do szczególnych wymagań oraz do stanu wiedzy technicznej. De Longhi SpA Pełnomocnik:

12 76P26612PL00 EP B1 ZASTRZEŻENIA 1. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy, obejmujący fazę pomiaru rzeczywistej wartości wielkości fizycznej dotyczącej procesu przesączania oraz fazę zmiany wielkości ziarna mielonej kawy dla co najmniej kolejnego przesączania w taki sposób, by skompensować ewentualne odchylenie wykryte między wartością rzeczywistą a wartością odniesienia dla wspomnianej wielkości fizycznej, znamienny tym, że w odpowiedzi na zmiany w zakresie ustawień ekspresu do kawy dokonane przez użytkownika, jednostka sterująca wydaje 1 polecenie wykonania wstępnego zgrubnego ustawienia odstępu między tarczami mielącymi poprzez uruchomienie pierścieniowej nakrętki regulacyjnej. 2. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że wspomnianą wielkością fizyczną jest natężenie przesączania. 3. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że wspomnianą wielkością fizyczną jest czas przesączania. 4. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy 2 według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że wspomnianą wielkością fizyczną jest ciśnienie hydrauliczne

13 przesączania.. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wspomniana wartość odniesienia natężenia przesączania jest stałym parametrem działania, którego użytkownik nie może zmieniać. 6. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że wspomniana wartość odniesienia natężenia przesączania może być ustawiana przez użytkownika. 7. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według jednego lub więcej z zastrzeżeń poprzednich, znamienny tym, że wspomniane odchylenie jest kompensowane za pomocą algorytmu, który, na podstawie wspomnianego 1 wykrytego odchylenia, automatycznie steruje współzależnym obrotem pierścieniowej nakrętki regulującej odstęp między tarczami mielącymi wspomnianego młynka. 8. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że wspomniany obrót wspomnianej pierścieniowej nakrętki regulacyjnej jest wykonywany na początku co najmniej jednego kolejnego mielenia kawy w celu wykonania wspomnianego co najmniej jednego kolejnego przesączania. 9. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy 2 według zastrzeżeń 7,8, znamienny tym, że wspomniany obrót wspomnianej pierścieniowej nakrętki regulacyjnej jest

14 podzielony na ciąg małych skoków obrotowych wykonywanych dla kilku kolejnych operacji mielenia kawy.. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że odczytuje się aktualne położenie względne między tarczami mielącymi wspomnianego młynka do kawy i używa się wspomnianego odczytu jako danej wejściowej dla algorytmu w celu poprawienia precyzji wspomnianego obrotu wspomnianej pierścieniowej nakrętki regulacyjnej. 11. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że wspomniany algorytm steruje wspomnianym obrotem wspomnianej pierścieniowej nakrętki regulacyjnej i nie używa jako danej wejściowej odczytu aktualnego położenia względnego 1 między tarczami mielącymi wspomnianego młynka do kawy. 12. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że wspomniany obrót wspomnianej pierścieniowej nakrętki regulacyjnej odbywa się automatycznie wskutek zmiany ustawienia wartości odniesienia natężenia przesączania kawy i/lub ilości kawy mielonej. 13. Ekspres do kawy wyposażony w młynek (1) posiadający środki uruchamiające jego pierścieniową nakrętkę (9) regulującą odstęp między tarczami mielącymi, sterowane 2 przez algorytm, który porównuje rzeczywistą wartość wielkości fizycznej, dotyczącej procesu przesączania i

15 zmierzonej przy pomocy odpowiednich środków pomiarowych, z wartością odniesienia dla wspomnianej wielkości fizycznej, i który zmienia wielkość ziarna mielonej kawy co najmniej dla następnego przesączania w taki sposób, by skompensować ewentualne wykryte odchylenie między wspomnianą wartością rzeczywistą i wspomnianą wartością odniesienia dla wspomnianej wielkości fizycznej, znamienny tym, że jednostka sterująca odpowiada na zmiany ustawień ekspresu do kawy dokonane przez użytkownika w celu sterowania realizacją wstępnego zgrubnego ustawienia odstępu między tarczami mielącymi poprzez uruchomienie pierścieniowej nakrętki regulacyjnej. 14. Ekspres do kawy zgodnie według zastrzeżenia 13, znamienny tym, że wspomniane środki pomiarowe obejmują 1 przepływomierz umieszczony w obwodzie hydraulicznym wspomnianego ekspresu do kawy. 1. Ekspres do kawy według zastrzeżenia 13, znamienny tym, że wspomniane środki pomiarowe obejmują czujnik ciśnienia umieszczony w obwodzie hydraulicznym wspomnianego ekspresu do kawy. 16. Ekspres do kawy według zastrzeżenia 13, znamienny tym, że wspomniane środki pomiarowe obejmują licznik czasu przesączania. 17. Ekspres do kawy według dowolnego spośród poprzednich 2 zastrzeżeń od 13 do 16, znamienny tym, że jest wyposażony w środki wykrywające aktualne położenie względne między

16 - - 1 tarczami mielącymi wspomnianego młynka w powiązaniu z jednostką sterowania wspomnianego ekspresu do kawy w celu poprawienia precyzji sterowania wykonywanego przez wspomniany algorytm. 18. Ekspres do kawy według zastrzeżenia 17, znamienny tym, że wspomniane środki wykrywające obejmują potencjometr lub enkoder pozycji lub tensometr. 19. Sposób sterowania młynkiem do kawy w ekspresie do kawy według dowolnego spośród poprzednich zastrzeżeń od 1 do 12, znamienny tym, że jeżeli między tarczami mielącymi powstanie tarcie toczne, które spowoduje zablokowanie ich wzajemnego obrotu, automatycznie generowany jest sygnał włączający wspomniane urządzenia uruchamiające wspomnianą pierścieniową nakrętkę regulacyjną w celu zwiększenia 1 odstępu między tarczami mielącymi, aby usunąć przyczynę blokady. De Longhi SpA Pełnomocnik:

17