本發(fā)明涉及一種咖啡機和用于制備一杯咖啡的方法。

用于制造目前市面上可獲得的滴注咖啡(dripcoffee)或美式咖啡的許多機器基本上包括燒水器；滲濾室；紙過濾器可以定位在該滲濾室中，并且可以將散裝咖啡研磨物的加載物放置在過濾器上；以及用于收集滲濾的咖啡的玻璃瓶，該玻璃瓶定位在過濾器的下面。

燒水器向滲濾室供應水，在水的自身重量的作用下，水通過散裝咖啡研磨物的加載物而滲濾，并且將所得到的滲濾的咖啡收集在玻璃瓶中。

這些滴注咖啡機具有不可否認的優(yōu)點：結構簡單，生產成本極其有限。

然而，阻礙這種咖啡機的更廣泛的商業(yè)分布的因素中的一個在于，因為這種咖啡機具有因來自用過的咖啡研磨物加載物的剩余殘留液體而變臟的強烈趨勢，因此它們需要頻繁且細致的手動清潔以保持咖啡機的正常運行。每次使用后對更換和處理紙張過濾器的需要也會對環(huán)境造成負面影響。

因此，本發(fā)明的技術任務是實現可以消除現有技術中引用的技術缺陷的咖啡機和用于制備一杯咖啡的方法。

在本技術任務的范圍內，本發(fā)明的目的是實現為用戶提供極其簡單、干凈和可靠的操作的咖啡機。

根據本發(fā)明的技術任務以及后面的和其它的目的，通過實現這樣的咖啡機來完成，該咖啡機包括：控制器；燒水器，用于加熱沖泡水流；可移動沖泡單元，包括敞開的沖泡室和排出活塞，敞開的沖泡室連接到用于分配所沖泡咖啡的分配管線，排出活塞可滑動地支撐在沖泡室中；供應管線，用于將所述沖泡水流供應到沖泡單元；關閉活塞，可被接合以關閉沖泡室，所述控制器被編程為使所述沖泡單元在執(zhí)行沖泡過程之前經歷平移運動的第一進程以由關閉活塞來關閉沖泡室，并且使所述沖泡室和所述排出活塞或僅所述排出活塞在執(zhí)行沖泡過程之后經歷與平移運動的第一進程相同的方向上的平移運動的第二進程以將用過的咖啡研磨物的加載物壓靠在關閉活塞上，并且將用過的咖啡研磨物的加載物中所含的液體排出。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述沖泡單元由托架以可釋放的方式支撐，托架具有用于啟動排出活塞的聯動裝置，聯動裝置與凸輪控制裝置相互作用，凸輪控制裝置由沖泡單元的容納本體支撐。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述容納本體具有用于取出沖泡單元的窗口。

本發(fā)明進一步公開了用于制備一杯咖啡的方法，該方法包括以下步驟：

-供應關閉活塞；

-在關閉活塞的下方供應可移動的沖泡單元，所述沖泡單元包括沖泡室和排出活塞，沖泡室具有面向所述關閉活塞的敞開的通道口，排出活塞可滑動地支撐在沖泡室中；

-將散裝咖啡研磨物的加載物引入敞開的沖泡室中；

-使所述沖泡單元朝向所述關閉活塞經歷平移運動的第一進程，所述第一進程的程度具有使得當關閉活塞刺穿到沖泡室中時關閉沖泡室；

-在由此實現的沖泡單元的位置中，將溫度范圍在85℃和100℃之間且壓力水平在大氣壓力和2x10⁵pa之間的水流輸送到關閉的沖泡室中，以執(zhí)行沖泡過程；

-在沖泡過程結束時，使所述沖泡室和所述排出活塞或僅使所述排出活塞經歷與平移運動的第一進程相同方向上的平移運動的第二進程，所述平移運動的第二進程具有的程度使得在該關閉活塞進一步穿插到沖泡室中時，關閉活塞壓縮用過的咖啡研磨物的加載物以將用過的咖啡研磨物的加載物中所含的液體排出；

-在排放過程結束時，打開沖泡室并且排出干燥的該用過的咖啡研磨物的加載物。

優(yōu)選地，所述平移運動的第一進程具有的程度使關閉活塞在沖泡過程期間不壓縮散裝咖啡研磨物的加載物。

優(yōu)選地，所述平移運動的第一進程具有預設的固定長度。

優(yōu)選地，沖泡過程在沖泡室的預設固定體積內執(zhí)行。

從根據本發(fā)明的咖啡機的優(yōu)選但不排他的實施例的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見，根據本發(fā)明的咖啡機通過附圖中的近似和非限制性的示例來說明，附圖中：

圖1是具有沖泡單元的機器的示意性剖視圖，其中沖泡單元位于用于裝載咖啡研磨物劑量的位置中；

圖2是圖1中出現的機器的視圖，其中沖泡單元位于在平移運動的第一進程的結束時所到達的位置；

圖3是圖1中出現的機器的視圖，其中沖泡單元位于在平移運動的第二進程的結束時所到達的位置；

圖4是圖1中出現的機器的視圖，其中沖泡單元位于用于從沖泡室提取用過的咖啡研磨物的加載物的位置；

圖5是圖1中出現的機器的視圖，其中沖泡單元位于用于從沖泡室排出用過的咖啡研磨物的加載物的位置。

參考所引用的附圖，咖啡機被示出并其整體由參考標號1指示。

咖啡機1包括框架，框架限定用于移動沖泡單元3的容納本體2，該移動沖泡單元3又包括敞開的沖泡室4，散裝咖啡研磨物的加載物32可位于該沖泡室中。

沖泡室4具有柱形側壁4a、下基部4b和上部敞開的通道口4c。

框架支撐用于向沖泡單元3供應沖泡水流的泵(未示出)和用于加熱沖泡水流的燒水器(未示出)。

咖啡機1進一步顯示有控制器(未示出)，控制器與燒水器、泵以及用于移動沖泡單元3的特定移動裝置連通。

咖啡機1的液壓回路進一步包括用于將沖泡水流供應到沖泡單元3的供應管線5、用于分配所沖泡咖啡的分配管線6以及排放管線7。

沖泡室4具有面向在其上方的關閉活塞8的上部敞開的通道口4c，上部敞開的通道口由框架支撐并用于關閉沖泡室4。

供應管線5和排放管線7在關閉活塞8內延伸。

在沖泡室4內部，沖泡單元3支撐與沖泡室4的軸線l同軸地平移的排出活塞9。

排出活塞9具有用于與沖泡室4的側壁4a徑向密封的周邊墊圈12。

排出活塞9還具有桿13，該桿可在沖泡室4的下基部4b中的通孔14中被滑動地引導。

排出活塞9的桿13從沖泡室4的基部4b的外側延伸。

沖泡單元3以可釋放的方式由托架15支撐。

容納本體2具有用于取出沖泡單元3的窗口(未示出)。

因此，當沖泡單元3從托架15釋放時，可以容易地在咖啡機1外部檢查該沖泡單元。

托架15支撐用于啟動排出活塞9的聯動裝置16，該聯動裝置與凸輪控制裝置17、18相互作用，凸輪控制裝置17、18由沖泡單元3的容納本體2支撐。

聯動裝置16包括第一桿件20，第一桿件具有在托架15中樞轉的支點21并且具有與第二桿件24的有齒弧形件23嚙合的有齒弧形件22，第二桿件24具有在托架15中樞轉的支點25。

第一桿件20具有與齒條27嚙合的附加有齒弧形件26，齒條27支撐在排出活塞9的桿13上。

總而言之，第一桿件20具有用于從凸輪裝置17移動的臂27，凸輪裝置17又由容納本體2支撐的凸輪表面構成。

第二桿件24又具有用于從凸輪裝置18移動的臂28，該凸輪裝置18又由支撐在元件29上的凸輪表面構成，元件29的支點30在容納本體2中樞轉，并且元件29與彈簧31相對地振動并通過彈簧31的作用而振動。

沖泡單元3可沿著相對于咖啡機1的擱置平面10傾斜的直線軌跡l平移運動地移動。

用于移動沖泡單元3的移動裝置包括機動化的螺旋桿(endlessscrew)19，該螺旋桿平行于直線軌跡而定向并且接合在與托架15成一體的母螺紋(femalethread，陰螺紋)(未示出)中。

根據旋轉方向，螺旋桿19自身的旋轉導致沖泡單元3的上升或下降。

沖泡室4相對于沖泡單元3的直線軌跡l’同軸地定向。

如圖所示，沖泡室4的定向可以是固定的，或者沖泡室4能夠在沖泡單元3的下部位置處旋轉(例如)以便相對于與擱置平面10正交的軸線布置，從而有利于裝載一定量的松散咖啡研磨物的過程。

關閉活塞8的定向是相對于沖泡單元3的直線軌跡l’同軸地固定的。

關閉活塞8包括用于支撐和引導外部部分8a的內部固定部分8b，該外部部分8a可沿沖泡單元3的直線軌跡l’的方向與彈簧11相對地移動并且通過彈簧11的作用而移動。

供應管線5和排放管線7與存在于關閉活塞8的外部部分8a的下端處的通孔8a’連接。

根據本發(fā)明的顯著方面，控制器被編程為使沖泡單元3在執(zhí)行沖泡過程之前經歷平移運動的第一進程以由關閉活塞來關閉沖泡室4。

控制器還被編程為使沖泡單元3整體(因此沖泡室4和排出活塞9)或僅使沖泡單元3的排出活塞9在執(zhí)行沖泡過程之后在與平移運動的第一進程相同方向上經歷平移運動的第二進程，用于使用過的咖啡研磨物的加載物33壓靠關閉活塞8并將用過的咖啡研磨物的加載物中包含的液體朝向排放管線7排放。

在這里通過實例方式描述和示出的情況下，但如闡明的不是必須地，沖泡室4和排出活塞9共同執(zhí)行該平移運動的第二進程。

根據本發(fā)明的另一顯著方面，通過平移運動的第一進程的影響，關閉活塞8穿插到沖泡室4中有限的程度，使得關閉活塞在沖泡過程中不會壓縮散裝咖啡研磨物的加載物32。

因此，相對于關閉沖泡室4所嚴格需要的運動的進程，有利地提供了沖泡單元3或其部件的運動的進程的延伸，并且由此，用過的散裝咖啡研磨物的加載物33也被干燥。

因此，用過的咖啡研磨物的加載物33可以被提取，然后在不污染咖啡機1的內部部分的情況下被排出，這最終保持完全清潔。

有利地，平移運動的第一進程具有預設的長度，該長度對于每個沖泡循環(huán)保持固定。

有利地，沖泡過程在對于每個沖泡循環(huán)保持固定的沖泡室的預設體積內進行。

該解決方案簡化了沖泡單元3的操作。

平移運動的第二進程可以被代替為可變的，因為它受外部變量的影響，諸如構成散裝咖啡研磨物的加載物的量。

特別地，用于啟動微動開關(未示出)的致動器(未示出)可與關閉活塞8的可移動部分8a一體化形成，微動開關方便地布置在固定位置并用于產生標記沖泡單元3的平移運動第二進程的結束的信號。

在這里通過實例的方式描述和示出的情況中，其中平移運動的第二進程由整個沖泡單元3執(zhí)行，咖啡機1的操作基本如下：

沖泡單元3處于沖泡單元的下行極限停止處，其中沖泡室4的上部通道口4c在料斗36下面豎直對齊，以用于裝載散裝咖啡研磨物的加載物32。

排出活塞9處于其朝向沖泡室4的底部4b的縮回位置。

用戶通過使用特定的控制按鈕(未示出)來啟動咖啡機1的操作循環(huán)。

料斗36釋放咖啡研磨物的加載物32，咖啡研磨物的加載物因重力而進入沖泡室4。

然后，控制器啟動螺旋桿19達預定數量的圈數，以使沖泡單元3執(zhí)行平移運動的第一進程。

然后，控制器命令打開位于供應管線5上的截止閥(未示出)和關閉位于排放管線7上的截止閥(未示出)。

控制器啟動進料泵和燒水器，以便向沖泡單元3提供沖泡水流。

最佳沖泡條件對應于這樣的沖泡水流，該沖泡水流的壓力水平在大氣壓和2×10⁵pa之間并且溫度范圍在85℃和100℃之間。

通過實例的方式，沖泡水流具有90℃的溫度和1.4×10⁵pa的壓力水平。

沖泡水流的流速優(yōu)選在100cc/min至200cc/min的范圍內，例如150cc/min的流速。

在沖泡過程結束時，控制器命令關閉位于供應管線5上的截止閥，打開位于排放管線7上的截止閥，并且在相同的旋轉方向上再次啟動螺旋桿19，以使沖泡單元3執(zhí)行平移運動的第二進程。

在平移運動的第二進程期間，沖泡室4的體積減小，因為關閉活塞8接近排出活塞9，并且用過的咖啡研磨物的加載物33被壓縮。

用過的咖啡研磨物的加載物33中所含的液體排放到排放管線7中。

在用于干燥用過的咖啡研磨物的加載物33的干燥過程結束時，控制器使螺旋桿19以反向旋轉方向重新啟動，從而使沖泡單元3從關閉活塞8脫離并且使沖泡單元回到其初始位置。

在沖泡單元3下降的第一階段期間，聯動裝置16通過凸輪18與用于采取運動的臂28的相互作用的影響而被啟動，并且排出活塞從沖泡室4的底部4b上升直到排出活塞將干燥的且用過的咖啡研磨物的加載物33帶到通道口4c的水平。

在沖泡單元3的下降的后續(xù)部分中，還通過沖泡單元3的運動觸發(fā)的凸輪裝置(未示出)啟動側向定位到沖泡室4的通道口4c的刮刀37。刮刀清掃沖泡室4的通道口4c，使得干燥的且用過的咖啡研磨物的加載物33落入特定的容器38中。

在沖泡單元3下降的后續(xù)部分中，聯動裝置16通過凸輪17與用于采取運動的臂27的相互作用的影響而被啟動，并且排出活塞9朝向沖泡室4的底部縮回。如所述的，為了干燥咖啡研磨物的加載物，相對于用于關閉沖泡室的進程，在相同的方向上使用額外的進程，可以通過沖泡室和排出活塞共同執(zhí)行或由排出活塞選擇性地執(zhí)行所述額外的進程。

在本發(fā)明的變型中，用于執(zhí)行沖泡過程的沖泡室的最終體積可以在將沖泡室和關閉活塞接合并且沖泡室已停止之后通過排出活塞從沖泡室的底部的局部上升來校準。從該配置開始，其中排出活塞從沖泡室的底部稍微升高，然后執(zhí)行上文限定的額外進程，以干燥用過的咖啡研磨物的加載物。

在本發(fā)明的變型中，為了干燥用過的咖啡研磨物的加載物而執(zhí)行的額外進程可以在其它進程之后進行，包括不是相同方向的進程，這可以對于打開或關閉液壓回路的部分，或對于釋放能夠使系統(tǒng)隨后運動的桿件是有用的。

在本發(fā)明的變型中，從用過的咖啡研磨物的加載物排放的液體可以直接被輸送到杯中，而不是朝向特定的排放回路輸送。

已經發(fā)現使用本發(fā)明的咖啡機作為滲濾器是非常有利的，該滲濾器用于生產一杯類似于滴注或美式咖啡的咖啡。

咖啡機和用于制備由此構思的一杯咖啡的方法易受許多修改和變型的影響，所有這些修改和變型都落入本發(fā)明概念的范圍內。此外，所有細節(jié)可能被其他技術上等同的元件替代。

根據需要和現狀，所使用的材料以及尺寸實際上可以是任何類型的。