咖啡烘焙器制造技术

公开了一种咖啡豆烘焙器(1)。该咖啡豆烘焙器(1)包括烘焙单元(11)、传感器布置和控制单元(13)。烘焙单元(11)具有滚筒(111)，所述滚筒(111)具有透明且可移除的前壁(1112)。烘焙单元(11)进一步具有热空气供应装置(114)和后壁加热器(116)以加热滚筒(111)的后壁(11111)。该传感器布置包括烘焙豆温度传感器(12a)。控制单元(13)被配置成接收作为时间的函数的控制输入信号，其中该控制输入信号包括烘焙豆温度信号和烘焙豆颜色信号，并且进一步被配置成依赖于控制输入信号自动生成作为时间的函数的控制输出信号，由此控制滚筒加热器(116)和滚筒转子驱动(113)的操作，以根据预确定的所选烘焙曲线来烘焙滚筒(111)内部的咖啡豆，其中所选烘焙曲线包括作为时间的函数的期望的烘焙豆温度，目标烘焙豆温度和目标烘焙豆颜色，其中控制单元(13)被配置成确定是否满足烘焙结束条件，其中烘焙结束条件包括滚筒(111)内部的咖啡豆具有目标烘焙豆温度。(111)内部的咖啡豆具有目标烘焙豆温度。(111)内部的咖啡豆具有目标烘焙豆温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】咖啡烘焙器


[0001]本专利技术涉及咖啡烘焙器以及咖啡豆的烘焙的领域。

技术介绍

[0002]已知咖啡豆的烘焙是高度复杂的过程，其取决于多个参数和影响因素，并且通常需要相当多的技能和经验。为了烘焙咖啡豆，采用大型工业设备形式的咖啡烘焙器是已知的并且被主要使用。此外，较小的咖啡烘焙器可用于烘焙例如高达1kg或几千克的少量咖啡豆，并且例如在商店和在一些私人家庭中使用。然而，尤其是那些较小的咖啡烘焙器，仍然倾向于需要来自用户的大量技能(所述技能在许多情况下是不存在的)，并且进一步需要用户或操作者的大量关注来提供令人满意的结果。
[0003]另外，咖啡烘焙器通常产生热和有气味的废气，这要求在通风良好的环境中使用和/或要求进行代价大且昂贵的废气处理。另外，烘焙之后咖啡豆的冷却往往不令人满意，导致次优的烘焙结果。
[0004]总的目的是改进有关特别是通过适合在例如商店、自助餐厅等等中使用的小型咖啡烘焙器进行咖啡烘焙、同时生产高质量的烘焙咖啡豆的现有技术。
[0005]有利的是，至少部分克服了一些或更多的前述问题和缺点。在多个实施例中存在的另外的特定优点会在它们相应的上下文中讨论。

技术实现思路

[0006]在一个方面中，总体目标通过用于执行咖啡豆烘焙过程的咖啡烘焙器来实现。表述“咖啡豆烘焙过程”除了烘焙过程本身之外，还可以包括另外的过程或方法，特别是在烘焙过程本身之后冷却咖啡豆的后处理，特别是通过冷却单元，和/或废气处理以及移除渣滓的方式，特别是通过废气处理单元，以及填充生咖啡豆和移除经烘焙的咖啡豆。表述“烘焙过程本身”直接指的是在滚筒内部烘焙咖啡豆，如下面进一步解释的那样。
[0007]注意到，在本文件中，在咖啡烘焙器的特定实施例和整体设计的上下文中，描述了冷却单元以及废气处理单元，如下面进一步描述的那样。然而，它们也可以用在不同设计的咖啡烘焙器的上下文中。明确地保留对对应主题的单独诉讼。
[0008]在另外的方面中，总体目标通过咖啡烘焙系统来实现。该咖啡烘焙系统包括一个或多个咖啡烘焙器，其被设计成用于操作地与远程计算机系统耦合。
[0009]在另外的方面中，总体目标通过烘焙咖啡豆和/或冲泡咖啡的方法来实现，其中该方法包括使用根据本公开实施例的咖啡烘焙器和/或咖啡烘焙系统。
[0010]根据本公开的咖啡烘焙器可以包括烘焙单元。烘焙单元可以包括滚筒，其中滚筒包括具有导热后壁的滚筒主体，并且滚筒主体进一步包括滚筒入口和滚筒出口。滚筒进一步包括可移除前壁。内滚筒空间由后壁、前壁和圆周壁界定。烘焙单元可以进一步包括滚筒转子，其中滚筒转子可旋转地布置在滚筒内部，以及与滚筒转子操作地耦合以旋转滚筒转子的滚筒转子驱动。在实施例中，前壁是透明的。
[0011]取决于实施例，驱动固定地附接到滚筒和/或作为滚筒的一部分。替代地，驱动与滚筒分离。驱动可以包括电动机。
[0012]注意到，这里描述的设计，并且特别是可移除的和可选地透明前壁，对咖啡烘焙器的整体设计造成了许多约束和限制，所述约束和限制在典型的现有技术装置中是不存在的。特别地，透明的(通常由玻璃制成，如下面进一步解释的那样)和/或可移除的前壁具有这样的结果：前壁不可用于附接加热器、传感器和用于填充和移除咖啡豆、馈送和抽出热空气等等的开口/孔，如下面进一步更详细地讨论的那样。代替地，所有这样的特征通常需要布置在滚筒主体处，并且特别是滚筒的后壁。
[0013]烘焙单元可以进一步包括热空气供应装置，其中热空气供应装置包括空气加热器和正压装置，以将热空气馈送到滚筒中。烘焙单元可以进一步包括废气抽出器，以从滚筒中抽出废气。废气抽出器可以包括负压装置。
[0014]烘焙单元可以进一步包括滚筒加热器，其中滚筒加热器与后壁热耦合以加热后壁。
[0015]咖啡烘焙器进一步包括传感器布置。传感器布置可以包括烘焙豆温度传感器，其中烘焙豆温度传感器被配置成测量定位在滚筒内部的咖啡豆的烘焙豆温度，并且提供烘焙豆温度信号。烘焙豆温度传感器可以例如实现为PT100温度传感器或红外温度传感器。
[0016]咖啡烘焙器进一步包括：控制单元，用于控制咖啡烘焙器对咖啡豆烘焙过程的执行。控制单元被配置成接收作为时间的函数的控制输入信号，其中控制输入信号可以包括烘焙豆温度信号。控制单元进一步被配置成依赖于控制输入信号自动生成作为时间的函数的控制输出信号。控制输出信号包括滚筒加热器控制信号、滚筒转子驱动控制信号、以及空气加热器控制信号和/或正压装置控制信号中的至少一个，由此控制滚筒加热器、滚筒转子驱动、以及空气加热器和/或正压装置中的至少一个的操作，以根据预确定的所选烘焙曲线烘焙滚筒内部的咖啡豆。所选烘焙曲线可以包括作为时间的函数的期望烘焙豆温度和目标烘焙豆温度。
[0017]经由滚筒加热器控制信号，可以控制滚筒加热器的操作。经由滚筒转子驱动控制系统，可以控制滚筒转子驱动的操作。经由空气加热器控制信号，可以控制空气加热器的操作。经由正压装置控制信号，可以控制正压装置的操作，特别是如下面进一步讨论的进气风扇的操作。
[0018]控制单元被进一步配置成确定是否满足烘焙结束条件，其中烘焙结束条件可以包括滚筒内部的咖啡豆具有目标烘焙豆温度。
[0019]咖啡豆的烘焙通过经由后壁转移到咖啡豆的直接热和热空气的组合来实现，这是特别有利的。在烘焙期间，滚筒转子驱动通常被启动，并且滚筒转子旋转，使得滚筒内部的咖啡豆以均匀的方式被连续混合和烘焙。
[0020]控制滚筒加热器的操作可以特别包括控制滚筒加热器的加热功率。有利的是，可以以基本上连续的方式控制滚筒加热器的加热功率。然而，在另外的实施例中，加热功率可以在多个离散的步骤中被控制和/或可以仅经由滚筒加热器控制信号被打开和关闭。
[0021]控制滚筒转子驱动的操作可以特别地包括控制滚筒转子驱动的转速，并且因此控制滚筒转子的转速。有利的是，滚筒转子驱动的转速可以以基本上连续的方式被控制。然而，在另外的实施例中，滚筒转子驱动的转速可以在多个离散的步骤中被控制和/或可以仅
经由滚筒加热器控制信号被打开和关闭。通常，滚筒转子驱动也可以经由滚筒转子驱动控制信号被关闭。
[0022]控制空气加热器的操作可以特别地包括控制空气加热器的加热功率，例如通过连续地或在多个离散的步骤中打开/关闭和/或调节加热功率。
[0023]如下面进一步讨论的那样，控制正压供应装置和可选的负压装置的操作通常与控制入口侧与出口侧之间的压差和/或分别通过正压装置和负压装置的气流相关联。在其中正压装置包括进气风扇的实施例中，控制正压供应装置的操作可以特别地包括控制进气风扇的转速。类似地，在其中负压装置包括抽出器风扇的实施例中，控制负压装置的操作可以特别地包括控制抽出器风扇的转速。正压供应装置或负压装置的操作可以有利地分别以基本上连续的方式控制，例如通过分别以连续的方式控制进气风扇或抽出器风扇的转速。在另外的实施例中，正压供应装置和/或负压供应装置可以仅经由对应的控制信号被打开和关闭，而没有连续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于执行咖啡豆烘焙过程的咖啡烘焙器(1)，其中所述咖啡烘焙器(1)包括a)烘焙单元(11)，其中所述烘焙单元(11)包括：
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滚筒(111)，其中所述滚筒(111)包括具有导热后壁(11111)并且具有滚筒入口(11112)和滚筒出口(11113)的滚筒主体(1111)，并且所述滚筒进一步包括可移除前壁(1112)，
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滚筒转子(112)，其中所述滚筒转子(112)可旋转地布置在所述滚筒(111)内部，
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与所述滚筒转子(112)操作地耦合的滚筒转子驱动(113)，
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热空气供应装置(114)，其中所述热空气供应装置包括空气加热器(1141)和正压装置(1142)，所述正压装置特别地包括用于将热空气馈送到所述滚筒(111)中的进气风扇，
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用于从所述滚筒(111)抽出废气的废气抽出器(115)，其中所述废气抽出器包括负压装置(1151)，所述负压装置特别地包括抽出器风扇，
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滚筒加热器(116)，其中所述滚筒加热器(116)与所述后壁(11111)热耦合，b)传感器布置，其中所述传感器布置包括烘焙豆温度传感器(12a)，其中所述烘焙豆温度传感器(12a)被配置成测量位于所述滚筒(111)内部的咖啡豆的烘焙豆温度，并且提供烘焙豆温度信号，c)控制单元(13)，用于控制由所述咖啡烘焙器(1)对所述咖啡豆烘焙过程的执行，其中所述控制单元(13)被配置成接收作为时间的函数的控制输入信号，其中所述控制输入信号包括所述烘焙豆温度信号，其中所述控制单元(13)进一步被配置成依赖于所述控制输入信号自动生成作为时间的函数的控制输出信号，其中所述控制输出信号包括滚筒加热器控制信号、滚筒转子驱动控制信号以及空气加热器控制信号和/或正压装置控制信号中的至少一个，由此控制所述滚筒加热器(116)、滚筒转子驱动(113)、以及空气加热器(1141)和/或正压装置(1142)中的至少一个的操作，以根据预确定的所选烘焙曲线烘焙所述滚筒(111)内的咖啡豆，其中所选烘焙曲线包括作为时间的函数的期望烘焙豆温度和目标烘焙豆温度，其中所述控制单元(13)被配置成确定是否满足烘焙结束条件，其中所述烘焙结束条件包括所述滚筒(111)内部的咖啡豆具有所述目标烘焙豆温度。2.根据权利要求1所述的咖啡烘焙器(1)，其中，所述前壁(1112)是透明的。3.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡烘焙器(1)，其中所述传感器布置进一步包括以下各项中的至少一项：
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烘焙豆颜色传感器(12b)，其中所述烘焙豆颜色传感器(12b)被配置成测量位于所述滚筒内部的咖啡豆的烘焙豆颜色，并且提供烘焙豆颜色信号，其中所述控制输入信号包括烘焙豆颜色信号，
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后壁温度传感器(12c)，其中所述后壁温度传感器(12c)被配置成测量所述后壁(11111)的后壁温度并且提供后壁温度信号，其中所述控制输入信号包括所述后壁温度信号，
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滚筒空气温度传感器(12d)，其中所述滚筒空气温度传感器(12d)被配置成测量所述滚筒(111)内部的滚筒空气温度并且提供滚筒空气温度信号，其中所述控制输入信号包括所述滚筒空气温度信号，
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入口空气温度传感器(12f)，其中所述入口空气温度传感器(12f)被配置成测量馈送
到所述滚筒(111)中的热空气的入口空气温度，并且提供入口空气温度信号，其中所述控制输入信号包括所述入口空气温度信号，
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空气湿度传感器(12g)，其中所述空气湿度传感器(12g)被配置成测量从滚筒(111)中抽出的空气的抽出空气湿度，并且提供空气湿度信号，其中所述控制输入信号包括所述空气湿度信号，
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空气出口压力传感器(12h)，其中所述空气出口压力传感器(12h)被配置成测量从所述滚筒(111)中抽出的空气的空气压力，并且提供出口空气压力信号，其中所述控制输入信号包括所述出口空气压力信号，
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空气入口压力传感器(12h2)，其中所述空气入口压力传感器(12h2)被配置成测量被馈送到所述滚筒(111)中的热空气的空气压力，并且提供入口空气压力信号，其中所述控制输入信号包括所述入口空气压力信号，
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裂纹检测传感器(12e)，其中所述裂纹检测传感器(12e)被配置成检测烘焙期间咖啡豆的第一和/或第二裂纹的出现，并且提供裂纹检测信号，其中所述控制输入信号包括所述裂纹检测信号。4.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡烘焙器(1)，其中所述控制输出信号包括负压装置控制信号，由此控制所述负压装置(1151)的操作。5.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡烘焙器(1)，其中，所述后壁(11111)被实现为夹层结构，所述夹层结构包括与所述滚筒加热器(116)热接触的感应地可加热的外层、铝芯层和食品级内层。6.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡烘焙器(1)，进一步包括滚筒入口挡板(1114)，其中所述滚筒入口挡板(1114)被布置成交替地...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：迷咖啡有限责任公司，
类型：发明
国别省市：