CN115052503A - 咖啡机和适用于咖啡机的阀装置 - Google Patents

Abstract

一种被动阀装置，适于在咖啡机的液压回路中使用。其包括进口通道和出口通道，在进口通道和出口通道之间具有阀构件，该阀构件被偏置以隔离进口通道和出口通道，并且适于响应于进口通道处存在的压力将进口通道和出口通道耦接。集成的阀状态检测器被用于提供阀状态反馈。

Description

咖啡机和适用于咖啡机的阀装置

技术领域

本发明涉及浓缩咖啡机和适用于咖啡机的阀布置。

背景技术

众所周知，用现磨咖啡豆制作的咖啡比预磨咖啡质量更好。通常，在制作浓缩咖啡时，会使用新鲜的咖啡豆。

市面上有许多不同类型的浓缩咖啡机，用于家庭或酒吧、餐馆和旅馆。例如，适于特别环境的机器类型取决于使用量和预算。

在手动浓缩咖啡机中，用户将咖啡渣填入称为滤器(Portafilter)的咖啡接收容器中。然后，用户需要用足够的压力，诸如约200N，将咖啡渣夯实在滤器内，以产生所谓的球块。然后，滤器被安装到咖啡机，通常经由卡口型的连接。接下来，咖啡机驱动热水通过滤器中的球块，并且产生的咖啡经由通常集成在滤器中的管口分配。冲泡后，用户需要断开连接并排空滤器，扔掉用过的咖啡渣。

在酒吧环境中，手动过程是由咖啡师进行的。在家庭环境中，过程的手动步骤使用户感觉更多地参与到咖啡制作过程中，并因此给人扮演咖啡师角色的感觉。

也有带集成研磨机的手动浓缩咖啡机。用户将滤器在接收研磨咖啡的第一位置和冲泡咖啡的第二位置之间切换。夯实可以手动完成，或可以经由手动操作的杠杆完成。

在全自动浓缩咖啡机中，所有上述步骤都在同一台机器中自动完成。该机器包括咖啡豆储器和研磨机以制作咖啡渣。这些咖啡渣被运输到冲泡室中，并经由活塞自动夯实，该活塞可以液压致动或经由电动马达致动。接下来，热水被驱动通过冲泡室中的咖啡渣，咖啡被冲泡和分配，并且用过的咖啡渣从冲泡室中排放到机器内的垃圾桶中。

这移除了手动浓缩咖啡机所需的手动步骤，并因此节省了时间，并且确保了更均匀的结果。

手动浓缩咖啡机的生产成本可以低于全自动浓缩咖啡机，因为许多运输步骤不需要自动化。然而，结果可能不太均匀，因为用户参与了填充和夯实过程，特别是用户参与了设置咖啡渣的体积或重量，以及将咖啡渣夯实成球块的力量和均匀性(平直度)。手动浓缩咖啡需要很少的维护，因为滴水盘中的废水要少得多，并且消费者在每次冲泡后都要移除咖啡球块，这是冲泡过程的一部分。

全自动咖啡机给予更一致的结果，但成本更高。其也移除了使用手动浓缩咖啡机的咖啡师感觉。该咖啡机还需要更多的维护(填充咖啡豆、水填充、移除废水和除去储器中的咖啡废料)。咖啡机也较大。

已提出了第三种类型的咖啡机，其组合了来自上述两种类型的元素。这在本文档中被描述为混合设计。

例如，US 9 125 519公开了一种咖啡机，其具有手动浓缩咖啡机中使用的可移除的滤器，但其也包括咖啡豆储器和咖啡磨以用于将研磨咖啡输送到插入的滤器中。滤器充当冲泡室，并且分配过滤器(形成塞子)用于自动夯实，并从而在加压的热水输送到滤器之前压实滤器中的研磨咖啡。

因此，该混合设计组合了来自手动浓缩咖啡机和全自动浓缩咖啡机的要素。在该类型的机器中，用户因此只需要将空的滤器连接到机器。然后，研磨、在滤器中定量添加研磨咖啡、夯实研磨咖啡、热水输送和咖啡分配像全自动机器中一样自动进行。冲泡后，用户需要断开滤器的连接并排出咖啡废料，与手动浓缩咖啡机的使用方式类似。

本申请中的一些示例可应用于手动、全自动或混合设计的浓缩咖啡机。其他示例更具体地与混合型设计有关，包括充当冲泡室(即滤器)的可移除的咖啡容器、咖啡豆储器、研磨机和自动夯实装置。

尽管混合咖啡机可以比全自动咖啡机简单得多，但夯实过程仍然使咖啡机的设计复杂化，特别是需要将塞子驱动到安装的滤器中。人们还期望简化手动设计和全自动设计两者的设计。

发明内容

本发明由权利要求定义。

根据本发明的示例提供一种咖啡机，包括：

储水器；

水加热器；

水泵；

用于接收研磨咖啡的咖啡容器；

输水系统，其具有输水头以用于向咖啡容器输送加热的水；以及

连接储水器、水加热器、水泵、咖啡容器和输水系统的液压回路，该液压回路包括被动阀布置。

被动阀布置包括：

进口通道；

出口通道；

进口通道和出口通道之间的阀构件，该阀构件被偏置以隔离进口通道和出口通道，并且适于响应于进口通道处存在的压力而耦接进口通道和出口通道；以及

集成的阀状态检测器，用于提供阀状态反馈，以用于控制水加热器和/或水泵的操作。

这为咖啡机液压回路中使用的被动阀提供了集成的并因此紧凑的和低成本的阀状态检测器。这使得能够监测阀功能，使得可以采取取决于阀设置的控制动作。

被动阀布置可以包括第一传感器端子和第二传感器端子，它们适于响应于阀构件的移动而移动在一起或分离。这使得能够形成接触传感器或电容传感器。

例如，阀构件包括位于进口通道和出口通道之间并具有打开状态和关闭状态的阀膜，其中该被动阀布置还包括：

驱动构件，其由弹簧的偏置沿驱动构件轴线驱动，以用于将阀膜推至关闭状态，其中阀膜适于响应于进口通道处存在的压力，逆弹簧的偏置移动到打开状态；

驱动构件上的凸轮；

第一传感器端子和第二传感器端子，各自被安装在沿驱动构件轴线的同一位置处，其中第一传感器端子和第二传感器端子中的一者适于通过凸轮变形或正交于驱动构件轴线移动，从而改变第一传感器端子和第二传感器端子之间的间距，其中第一传感器端子和第二传感器端子一起限定阀状态检测器。

凸轮使阀状态检测器能够以侧向移动的方式操作，从而限制了检测器所占用的空间。

备选方案是压差传感器，其中传感器引脚由两个不同的驱动构件移动。

因此，凸轮提供了外部致动器，其随着阀操作而移动，使得阀的内部操作不会因为添加了阀状态检测器而受到影响。传感器端子位于流体路径之外。

例如，第一传感器端子和第二传感器端子各自被安装在沿驱动构件轴线的固定位置处。这提供了紧凑布置。

例如，第一传感器端子和第二传感器端子适于通过凸轮的动作实现接触和断开接触。因此，阀状态检测器是接触/非接触传感器，其给出了表示阀状态的二进制输出。备选方案是提供模拟信号，例如，基于作为移位的函数的电容或电阻的变化。

例如，第一传感器端子和第二传感器端子适于在打开状态下实现接触，并且在关闭状态下断开接触。因此，阀是常闭的(即在没有进口压力的情况下)。断开的触点在该常闭状态下提供了零电流消耗，并且这也保护了触点免受腐蚀。

第一传感器端子可以包括接触臂，当该接触臂未被凸轮接合时，接触臂被向内偏置以接触第二传感器端子，并且当该接触臂被凸轮接合时，接触臂逆接触臂的偏置向外移动远离第二传感器端子。因此，当突片被向外推时，凸轮使接触臂逆偏置进行移动，并且当凸轮被移除时，接触臂弹回。

例如，第一传感器端子包括通过弹簧弯曲连接到接触臂的基臂。因此，当突片被向外推时，凸轮将两个臂逆弯曲的偏置驱动在一起，并且当凸轮被移除时，两个臂弹开。这为每个传感器端子提供了一体式部件。相同的端子可以在阀布置的侧向外缘处形成公连接器。

接触臂可以包括倾斜的突片，用于与凸轮接合以将接触臂向外推。

咖啡机可以具有使用液压回路的任何类型。被动阀可用于手动、全自动或混合式浓缩咖啡机，或实际上其他类型的咖啡机。

对于具有内部咖啡容器(即冲泡室)的全自动机器来说，被动阀布置可用于控制在蒸汽被输送到蒸汽出口之前水到滴水盘的通过过程。然后，阀状态检测可以指示系统中的压力何时下降到足以(并因此被动阀已关闭)将蒸汽安全地输送到蒸汽输出喷嘴。

被动阀可以代替地形成液压夯实回路的一部分。例如，咖啡机还可以包括：

夯实系统，以用于通过在输水头和咖啡容器之间提供相对移动，在咖啡容器中压实研磨咖啡，

其中：

夯实系统包括液压致动器；

水泵的出水口通过第一流体耦接器被耦接到液压致动器；

水泵的出水口通过第二流体耦接器被耦接到输水头，该第二流体耦接器包括被动阀布置；以及

被动阀布置适于在压力达到期望的夯实压力时打开。

该咖啡机利用水泵既用于输水，也用于为夯实过程加压。被动阀的使用避免用户互动以在夯实和咖啡冲泡之间进行选择的需要，并且避免使用受控流量装置的需要，即使在这两种情况下使用同一个泵。当达到夯实压力时，被动阀打开。然后夯实完成并进行输水。这提供了压力反馈方法。

第一流体耦接器和第二流体耦接器可以具有各种可能的设计，如上面关于第二组示例描述的。

咖啡机还可以包括控制器，其从阀状态检测器中接收阀状态信息。因此，即使使用被动阀，有关阀状态的反馈也可取决于阀设置用于控制目的。

咖啡机可包括具有外部安装端口的主壳体，其中咖啡容器用于可移除地适配到该外部安装端口。因此，该咖啡机具有内置的夯实系统，以使得能够制备浓缩咖啡，使得可以可靠地且可重复地执行夯实。然而，咖啡容器被可移除地安装到机器的外部，使得该特别示例涉及手动或混合机器，如上所述。在混合型设计的情况下，咖啡容器可以由机器填充，或者在手动设计的情况下，其可以手动填充。

例如，输水头相对于主壳体在位置上是固定的，并且夯实系统的液压致动器用于使咖啡容器相对于输水头移位，从而夯实咖啡容器中包含的咖啡渣。

容器被移位而不是输水头被移位以实施夯实过程。这意味着机器中的流体通道不需要移动，从而简化了构造。这也意味着夯实过程成为咖啡制作过程的可见部分，因为外部咖啡容器的移动是可见的。咖啡容器充当冲泡室，但在机器外部。因此，其由用户排空。

在混合型或全自动型设计的情况下，咖啡容器可以由机器填充，或者在手动设计的情况下，其可以手动填充。

可以提供咖啡豆储存器或咖啡豆胶囊储存器，以及具有研磨咖啡出口的咖啡研磨机。这样，该组示例的概念应用于全自动设计，或具有内部咖啡研磨机但具有外部冲泡室(即咖啡容器)的混合型设计。

另一组示例提供了一种咖啡机，包括：

包括外部安装端口的主壳体；

咖啡容器，以用于可移除地适配到主壳体的外部安装端口；

水加热器；

输水系统，其具有输水头以用于向咖啡容器输送加热的水；以及

夯实系统；

其中输水头相对于主壳体在位置上是固定的，并且夯实系统包括驱动布置，以用于使咖啡容器或咖啡容器的一部分相对于输水头移位，从而夯实咖啡容器中包含的咖啡渣。

该咖啡机具有内置的夯实系统，以使得能够制备浓缩咖啡，使得夯实可以可靠地且可重复地执行。咖啡容器可移除地安装到机器的外部安装端口，使得其是手动或混合型机器，如上所述。容器被移位，而不是输水头被移位，以实施夯实过程。这意味着机器中的流体通道不需要移动，从而简化了构造。这也意味着，如果期望的话，夯实过程可以成为咖啡制作过程的可见部分，例如，如果外部咖啡容器有可见的移动。咖啡容器充当冲泡室，但在机器的外部(如下文进一步解释)。因此，其由用户排空。

在混合型设计的情况下，咖啡容器可以由机器填充，或在手动设计的情况下，其可以手动填充。

输水头既用于向咖啡容器输水，例如以分布式喷淋头的形式，也提供可以压实咖啡渣的表面。因此，其充当夯实活塞。

驱动布置例如用于使咖啡容器上下移位。

这可以是咖啡容器朝向和背离静态输水头的简单线性平移。例如，上下移动对用户是可见的。然而，其他移位也是可能的，例如枢转移动或甚至侧向移动。

例如，咖啡容器包括过滤器或过滤篮。因此，咖啡容器提供过滤的浓缩咖啡。

例如，咖啡容器还包括支座，过滤器或过滤篮被安置在该支座中。例如，支座具有手柄以协助将过滤器或过滤篮连接到安装端口。因此，一旦过滤器或过滤篮在支座中就位，用户就不需要触摸它。备选方案是用户只需将过滤器或过滤篮适配到机器。

例如，过滤篮相对于支座移位，或者过滤篮和支座一起移位。过滤篮和支座可以作为单个单元移动(类似于滤器)，但代替地，一旦支座耦接到外部安装端口，过滤篮就可以单独移位。咖啡容器在包括支座和过滤器两者时实施滤器，即具有过滤篮，外容器具有开放的上部和下部分配喷嘴。

例如，输水头包括过滤器和配水盘。配水盘为研磨和压实的咖啡提供了输水区域，并且过滤器使水能够通过咖啡，同时也保留了研磨咖啡，使得其可以被压实。

在一种布置中，夯实系统的驱动布置可以包括电驱动布置。这是一种选项，其使得简单的现成部件能够被使用。例如，电驱动布置通过位置反馈来控制夯实。

位置反馈是控制夯实过程以给出可重复的研磨咖啡压实量的一种方式。

在另一种布置中，输水系统包括水泵，并且夯实系统的驱动布置包括液压驱动布置，其使用水泵输送的压力。

这样，已经存在的水泵可以用于夯实过程。这减少了部件数量并从而降低了机器的成本和大小。

然后，夯实系统还可以包括被动阀以用于在水泵的夯实模式和水泵的输水模式之间进行选择。使用被动阀避免用户互动以在夯实和咖啡冲泡之间进行选择的需要，并避免使用受控流量装置的需要，即使在这两种情况下使用同一个泵。例如，当达到夯实压力时，被动阀打开。然后完成夯实并进行输水。这提供了一种压力反馈方法。

咖啡机还可以包括咖啡豆储存器或咖啡豆胶囊支架，以及具有研磨咖啡出口的研磨机。这样，该组示例的概念应用于混合型设计，其具有内部咖啡研磨机，但具有外部冲泡室(即咖啡容器)，如上所述。

驱动布置可适于使咖啡容器在第一位置和第二位置之间移位，第一位置是在输送研磨咖啡期间低于研磨咖啡出口的位置，第二位置是在向咖啡容器输送加热的水期间咖啡容器的顶部高于研磨咖啡出口的位置。

这样，在冲泡过程期间从咖啡容器中升起的蒸汽不会流向研磨机和储存器或支架中的咖啡，因此保持了咖啡豆的新鲜度。通过将该功能作为咖啡容器向上移动的一部分提供给夯实过程，咖啡容器的移动实现了多个优点。

例如，咖啡容器或驱动布置可以在向咖啡容器输送加热的水期间关闭研磨咖啡出口。这提供了储存的咖啡与冲泡期间产生的蒸汽的进一步隔离。

另一组示例提供了一种咖啡机，包括：

储水器；

水加热器；

水泵；

用于接收研磨咖啡的咖啡容器；

输水系统，其具有输水头以用于向咖啡容器输送加热的水；以及

夯实系统，以用于通过在输水头和咖啡容器之间提供相对移动来在咖啡容器中压实研磨咖啡；

其中：

夯实系统包括液压致动器；

水泵的出水口通过第一流体耦接器被耦接到液压致动器；以及

水泵的出水口通过第二流体耦接器被耦接到输水头，该第二流体耦接器包括被动直通阀，其中该被动直通阀适于在压力达到期望的夯实压力时打开。

该咖啡机利用水泵既用于输水，也用于为夯实过程加压。使用被动阀避免互动以在夯实和咖啡冲泡之间进行选择的需要，并且避免使用受控流量装置的需要，即使在这两种情况下使用同一个泵。当达到夯实压力时，被动阀打开。然后夯实完成并进行输水。这提供了一种压力反馈的方法。

该概念可以应用于具有自动夯实的任何咖啡机，并因此可以应用于手动、全自动或混合型浓缩咖啡机。

在一个示例中，第一流体耦接器在储水器和液压致动器之间不经过水加热器，并且第二流体耦接器在液压致动器和输水头之间经过水加热器。

因此，冷水用于夯实并且热水用于冲泡。加热发生在液压致动器和输水头之间。这避免了在夯实过程期间水的冷却并且减少了能量使用。

在另一个示例中，第一流体耦接器在储水器和液压致动器之间不经过水加热器，并且第二流体耦接器在储水器和输水头之间经过水加热器。这样就有来自储水器的两个平行通道，其中只有一个包括水加热器。水泵用于两个流体耦接器，并且该共用耦接器在水泵下游但在水加热器上游的分支点处分支到两个平行耦接器中。

冷水再次用于夯实并且热水再次用于冲泡，从而再次避免了在夯实过程期间水的冷却并且减少了能量使用。

代替像上面两个示例中那样从液压回路中的不同点向咖啡容器和液压致动器供水，可以在水加热器的下游从同一分支点供水。然而，可以控制加热，使得加热的水不用于夯实。

在所有的示例中，咖啡机优选还包括控制器，并且该控制器适于在液压致动器的致动期间关闭水加热器，并在向输水头输水期间打开水加热器。一般来说，这节省电力，并且例如在水加热器在两个流体耦接器中的情况下，其防止用于控制液压回路的水的加热。其还防止加热器内的水变成蒸汽。如果水加热器在没有水通过时保持开启，最终会导致加热器内的水达到沸腾温度，即使在高压下。使用蒸汽冲泡咖啡肯定会降低咖啡的质量，而且可能导致蒸汽从管口被吹出。

例如，被动阀具有状态检测系统，并且控制器从状态检测系统接收阀状态信息。该阀状态信息可用于控制加热器和/或泵和/或其他控制功能的操作定时。

咖啡机还可以包括稳定系统，其适于在向输水头输水期间保持夯实压力。因此，在冲泡期间，在咖啡容器(即冲泡室)中保持设置的压力。

例如，稳定系统包括截止阀或机械锁。

例如，输水头包括过滤器和配水盘。配水盘为研磨和压实的咖啡提供了输水区域，并且过滤器使水能够通过，同时也保留了研磨咖啡，使得其可以被压实。

咖啡机可以包括具有外部安装端口的主壳体，其中咖啡容器用于可移除地适配到外部安装端口。

因此，咖啡机具有内置的夯实系统，以使得能够制备浓缩咖啡，使得可以可靠地且可重复地执行夯实。然而，咖啡容器可移除地安装到机器的外部，使得其是手动或混合的机器，如上所述。在混合型设计的情况下，咖啡容器可以由机器填充，或者在手动设计的情况下，其可以手动填充。

例如，输水头相对于主壳体在位置上是固定的，并且夯实系统的液压致动器用于使咖啡容器相对于输水头移位，从而对咖啡容器中包含的咖啡渣提供夯实。

这样，容器被移位，而不是输水头被移位，以实施关闭咖啡容器的过程和夯实过程。这意味着机器中的流体通道不需要移动，从而简化了构造。这也意味着夯实过程可以(如果期望的话)成为咖啡制作过程中的可见部分，因为外部咖啡容器的移动可以容易被看到。咖啡容器充当冲泡室，但在机器的外部(下文进一步解释)。因此，其由用户排空。

例如，液压致动器用于将咖啡容器上下移位。这可以是咖啡容器朝向和背离静态输水头的简单线性平移。上下移动优选对用户可见。然而，其他移位是可能的，例如枢转移动或甚至侧向移动。

例如，咖啡容器包括过滤器或过滤篮。咖啡容器输送过滤的浓缩咖啡。

咖啡容器还可以包括容纳过滤篮的支座，并且过滤篮相对于支座移位，或者过滤篮和支座一起移位。

例如，支座具有手柄以协助咖啡容器连接到安装端口。因此，一旦过滤篮在支座上就位，用户就不需要触摸它。过滤篮和支座可以作为单个单元移动，但代替地，一旦支架被耦接到安装端口，过滤篮单独(即只有咖啡容器的一部分)就可以移位。

另一个选项是过滤器或过滤篮与咖啡容器分离，例如在附接咖啡容器之前插入到机器壳体。因此，对咖啡容器有不同的选项。该咖啡容器限定冲泡室，并且储存了要压实和冲泡的咖啡渣，但可结合也可不结合过滤器。

例如，过滤篮和支座共同包括滤器(portafilter)。

咖啡机还可以包括咖啡豆储器或咖啡豆胶囊储器，以及具有研磨咖啡出口的咖啡研磨机。

这是混合型设计的特征，该设计具有内部的咖啡研磨机，但具有外部的冲泡室(即咖啡容器)，或者是全自动咖啡机的特征。

在上述所有示例中，可以提供控制器，其适于控制：

水的加热；

咖啡豆的研磨；

研磨咖啡向咖啡容器的定量添加；

咖啡容器相对于输水头的移位；以及

热水的输送。

因此，除了在制作咖啡前附接咖啡容器和在制作咖啡后拆除咖啡容器以丢弃用过的咖啡渣之外，咖啡制作过程是自动化的。这样，所有的关键步骤(研磨、夯实、冲泡)都由机器自动执行。只有排放用过的咖啡渣这一非关键步骤需要由用户手动执行。因此，可以用万无一失的方式制备质量良好、一致的咖啡，但机器不那么复杂，并因此比全自动浓缩咖啡机更实惠，因为用户自己排放咖啡废料。因此不需要复杂的排放布置或自动冲泡室移动。

上述一些示例利用了用于咖啡容器的外部安装端口。咖啡容器适配到外部安装端口，并可由用户从安装端口移除，因此咖啡容器可被视为咖啡机的外部部分。这意味着咖啡容器可以手动适配到咖啡机的主体，也可以从咖啡机的主体手动移除，并且不需要任何工具。然后，对于每个冲泡操作，咖啡容器的插入和移除是用户在操作咖啡机的过程中的正常部分。

本发明的这些和其他方面将参考下文描述的(多个)实施例明显看出并加以阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地示出本发明是如何实施的，现在仅以举例的方式参考附图，其中：

图1示出了咖啡机的总体设计，各种实施例可以应用于此；

图2A至图2C示出了可能的液压回路的三个示例；

图3示出了夯实过程的步骤；

图4示出了备选的夯实移动的示例；

图5至图8示出了如何使用图2的液压回路实施图3的夯实方法；

图9以示意图的形式示出了具有阀状态检测器的被动阀；

图10更详细地示出了被动阀设计；

图11示出了传感器端子；

图12示出了如何实现接触(左图)和断开(右图)；

图13在平面图和截面图中示出了用于接触凸点的三种可能设计；

图14示出了驱动构件的凸轮；

图15示出了阀体的俯视图，并示出了由两个传感器端子形成的侧向公连接器；

图16更详细地示出了公连接器；

图17示出了传感器端子如何被推动通过开口以形成公连接器；以及

图18示出了用于全自动咖啡机的液压回路的示例，并示出了图9的被动阀如何在全自动机器的液压回路中被采用。

具体实施方式

将参考附图描述本发明。

应该理解的是，详细描述和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但仅意图用于说明的目的，并且不意图限制本发明的范围。本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中得到更好的理解。应该理解的是，附图只是示意性的并且没有按比例绘制。还应该理解的是，整个附图中使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。

本申请涉及一种用于浓缩咖啡机的液压回路设计、阀设计和夯实系统。

本发明特别涉及一种用于咖啡机的液压回路内的被动阀布置。其包括进口通道和出口通道，在进口通道和出口通道之间具有阀构件，该阀构件被偏置以隔离进口通道和出口通道，并适于响应于进口通道处存在的压力将进口通道和出口通道耦接。集成的阀状态检测器用于提供阀状态反馈。

图1示出了咖啡机的总体设计，这些各种概念可以应用于其中。图1的示例可以是手动浓缩咖啡机或混合浓缩咖啡机，这取决于如何执行研磨和夯实。然而，下面描述的一些概念也可应用于全自动机器。

咖啡机10包括具有外部安装端口14的主壳体12。该安装端口14用于接收咖啡容器16。这通常被称为用于手动咖啡机的滤器。滤器除了具有过滤器或过滤篮外，还具有支座18、手柄19和下管口20。其连接到组头22，例如通过卡口耦接器。图1还示出了蒸汽喷嘴24。

术语“咖啡容器”一般用于表示填充研磨咖啡并随后被关闭以形成冲泡室的储器，咖啡在该冲泡室中冲泡。在全自动咖啡机的情况下，该咖啡容器是位于主壳体12内部的内部冲泡室。在手动咖啡机的情况下，冲泡室是由滤器形成的外部室。在混合设计中，尽管研磨咖啡在内部输送，但冲泡室可以被认为至少部分是外部的。对于全自动机器，冲泡后球块的排放在内部执行，并且在手动或混合机器中，该排放在外部执行。术语咖啡容器意图涵盖所有这些可能性，使得所指的实际项目取决于所指机器的类型。咖啡容器将包括立即包含咖啡的部分，例如过滤器或过滤篮。因此，如下文进一步解释的，该部分(其直接保留咖啡)的移动足以移动咖啡渣以用于夯实，而且用于关闭咖啡容器。

主壳体12包含液压回路，其在供水(通常是储水器)、内部水加热器和具有用于向咖啡容器输送加热的水的输水头的输水系统之间提供流体耦接器。

图2A至图2C示出了可能的液压回路的三个示例。在不同的图中使用相同的附图标记来表示相同的部件。图2A至图2C都示出了具有内部研磨机但具有外部咖啡容器的液压回路的示例，并因此它们涉及混合设计。

图2A示出了储水器30、流量计32(用于流率和定量添加控制)、水加热器34和水泵36。流量计32向控制器38提供流量测量结果，并且控制器38控制加热器和泵以执行咖啡冲泡过程。水加热器通常是流过式加热器，例如热块。

咖啡容器16被示出为在滤器的支座18内的过滤篮17。

输水系统包括流体通道以用于将加热和泵送的水输送到输水头40，继而用于将加热的水输送到咖啡容器16。输水头包括配水盘。配水盘为研磨和压实的咖啡提供输水区域。输水头还可以包括过滤器，其使水能够通过，同时也保留研磨咖啡，使得研磨咖啡在夯实期间可以被压实。

通过在输水头40和咖啡容器16之间提供相对移动，为咖啡容器中的研磨咖啡的该压实提供了夯实系统。为此，提供了液压致动器。该相对移位首先关闭咖啡容器以形成关闭的腔室，即冲泡室，然后对研磨咖啡施加力以执行夯实。

例如，液压致动器包括由液压驱动的驱动构件。

在所示的具体示例中，相对移动是通过移动咖啡容器16而不是通过移动输水头来实现的。这将在下面进一步描述。然而，图2A的液压回路可以适于任何夯实方法。

水泵36的出水口通过第一流体耦接器44被耦接到液压致动器。水泵的出水口也通过第二流体耦接器46被耦接到输水头40。第二流体耦接器包括被动直通阀48。当进口侧(即分支点50)处的压力达到期望的夯实压力时，被动直通阀打开。

低于该压力时，该阀保持关闭。可能存在滞后现象，使得阀在第一阈值压力(打开压力)下打开，但只有在达到较低的第二阈值压力(关闭压力)时才重新关闭。然而，可能只有一个阈值。

这样，水泵36既用于冲泡用水的输送，也用于夯实过程的加压。被动阀功能是自动的，不需要用户互动或电动致动器。当达到夯实压力时，即夯实完成时，被动阀48打开。

然后通过打开的阀48进行输水。在该输水期间保持夯实压力。

该被动阀充当压力反馈系统，因为它对当时的压力做出响应。因此，夯实是可靠且可重复的。通过实施压力反馈，夯实可以应用于咖啡容器内的任何体积的咖啡，如果采用位置控制或反馈，这是不容易实现的。

在加热器34和接合处50之间可以设置止回阀，示出为51。

在图2A所示的示例中，第一流体耦接器44和第二流体耦接器46在加热器下游的分支点50处相遇。水从同一个分支点50流向液压致动器42和输水头。加热器可以被控制，使得加热的水不用于液压致动器的驱动，并因此不用于夯实。

图2B示出了对图2A的液压回路的修改，其中第一流体耦接器代替地在储水器30和液压致动器42之间不经过水加热器34，因为驱动液压致动器42不需要热水。然而，第二流体耦接器46在储水器和输水头40之间经过水加热器。

在图2B中，水因此从液压回路中的不同点流向咖啡容器。第一流体耦接器44包括泵36，但在储水器30和液压致动器42之间不经过水加热器34。第二流体耦接器46也包括泵36，并在液压致动器和输水头之间经过水加热器。因此，有两个来自储水器的平行通道部分，其中只有一个包括水加热器。水泵用于两个流体耦接器，并且该共用耦接器在水泵下游但在水加热器上游的分支点处分支到两个平行耦接器中。

可选的流量阀再次示出为51，并因此在第二流体耦接器56中还具有可选的流量限制器53。

在图2C中，第一流体耦接器44在储水器和液压致动器之间不经过水加热器，并且包括泵36。第二流体耦接器46在液压致动器42和输水头40之间并经过水加热器34。因此，这两个流体耦接器是串联的，液压致动器的两侧各有一个。泵在第一流体耦接器中并且加热器在第二流体耦接器中。

冷水再次用于夯实并且热水用于冲泡。加热发生在液压致动器和输水头之间。这避免了在夯实过程期间水的冷却并且减少了能量使用。

在图2A的示例中，为了避免在夯实过程中使用热水，控制器38可以在液压致动器42的驱动期间关闭水加热器34，并且在向输水头40输水期间打开水加热器。

为了知道向输水头40输水的时间，被动阀48可以包括状态检测系统，并且控制器从该状态检测系统接收阀状态信息52。例如，阀状态信息可用于控制加热器的操作定时，这是比检测活塞位置更准确的方法。因此，该感测可以改善定量添加的一致性。下面将进一步描述具有状态检测系统的被动阀的合适示例。

如上所述，在向输水头40输水期间保持夯实压力。为此，可以使用稳定系统。

例如，稳定系统包括截止阀或机械锁。

截止阀可用于关闭液压致动器。过压阀可用于此目的，充当安全装置，并可能用于限制夯实和冲泡期间施加的力的量。

当将水泵入夯实活塞中时，活塞关闭，使得压力能够被积累并且活塞可以移动。然而，在冲泡周期结束时，活塞需要被排空。

为此，图2A至图2C示出了阀60，阀60为用于驱动液压致动器42的水提供了回到储水器30的返回路径。当咖啡容器被附接时，阀是关闭的，并且当咖啡容器被拆卸时，阀是打开的。因此，其响应于用户动作而打开和关闭。然而，该用户动作已经是咖啡冲泡过程的必要部分(附接和拆卸滤器)。

该阀60可以实施为(昂贵的)电子截止阀，而且可以实施为机械锁，其由单独手柄致动，或由移除咖啡容器(即滤器)的移动致动。

对于后一个示例，可以通过旋转滤器的手柄来使咖啡缸排空，从而允许滤器返回到打开的位置，并允许移除滤器和球块。

除了阀60之外，对于图2B的示例，在泵36和液压致动器42之后的接合处可以具有单向阀51(止回阀)。该阀防止夯实活塞在液压致动器的回位弹簧或咖啡冲泡压力的影响下往回移动。液压致动器的回位弹簧用于冲泡后的活塞回缩。

在图2A至图2C的所有示例中，除了被动直通阀48之外，只有通过咖啡容器的插入和移除而被操作的阀60(在下面讨论)。不需要有任何其他主动阀，所以都是被动的部分。例如，可选的一个或多个阀51是被动的，并且任何可选的流量限制器53都是被动的。

在冲泡算法的一些具体实施方式中，例如夯实后不使用预冲泡，止回阀51可能是不必要的。如果对咖啡进行预冲泡，然后关闭泵几秒钟，回位弹簧可以将活塞向后推，从而打开冲泡室。从理论上讲，在随后的冲泡之前，冲泡室应该重新关闭，但该操作步骤可能是不需要的。通过在夯实缸中使用过压阀，防止水从缸中流出，可以避免这种情况。

出于安全原因，也可能需要该阀，这取决于所选择的两个活塞(由输水头实施的夯实活塞和液压致动器活塞)的面积和特定实施方式。

特别地，由于输水头和液压致动器活塞是机械耦接的，因此液压致动器中的活塞可以被冲泡室(即滤器)中施加的任何力上推。

如果夯实活塞(即输水头)和液压致动器活塞的面积比不合适，就会出现问题，即来自回位弹簧的力和来自冲泡过程的力组合起来可能比泵施加在液压致动器活塞上的力更大。

该问题可以通过防止任何水从液压致动器中流出来避免，如上所述。然而，由于仍有很大的力，因此液压致动器中的压力可能达到很高的值。因此，可能需要过压阀。

备选选项是设计液压致动器，使得其保持加压。例如，通过在冲泡空间的横截面积和液压致动器的横截面积之间设置合适的比率，使液压致动器保持加压。

现在解释该面积比的意义。在夯实期间，咖啡被压缩。咖啡被压缩得越多，当水被泵送通过时，它生成的反压力就越大。由于整个系统被连接到同一个泵，因此冲泡压力的增加(当水被强制通过时由咖啡产生)也将增加用于夯实咖啡的缸中的压力。这导致更大的力施加在咖啡上，进一步压缩它。继而，这产生更高的冲泡压力、增加夯实压力，等等。只要有足够的时间，这会导致系统自身堵塞。

还有另一个效果是在相反方向上工作的。冲泡压力对输水头实施的夯实活塞施加了力。它试图将滤器压离输水头，并且夯实活塞因此推回。如果两个腔室处于相同的压力下，净效应为零，但前提是两个活塞的面积相同。

通过改变面积的比率，可以调整力的比率，以便确保夯实活塞在冲泡期间将稍微移动。这是防止堵塞问题的一种方法，但需要确保冲泡室不应该被意外地打开。

可以在回路中添加液压限制器(阻力)53。这产生取决于流经该限制器的水量的压差。例如，在流率高于某个期望值时，会具有压差，导致夯实活塞(由输水头实施)比液压致动器缸施加更大的力，从而进一步压缩咖啡。

流量越大，过滤器17和液压致动器42之间的压差就越高(液压致动器42中的压力更高)。假设面积相等，这意味着过滤器17中的水压所施加的力变得低于液压致动器42中的水所施加的压力。这可能会产生活塞的净移动，从而进一步压缩咖啡并减少流量。如果流量变低，压差就会减小，并且力也会减小。该影响可以通过改变面积比、弹簧力和在53处的限制器的大小来平衡。

这将提高液压致动器中和输水头处的压力，因为泵需要更努力地工作来推动水通过咖啡。由于咖啡器具中的泵在较高的压力下有较低的流量(反之亦然)，因此增加压力将产生较低的流量。

这些不同的影响一起可能导致系统：

在冲泡期间打开冲泡室；或

用如此大的力来提供夯实，以至于没有水可以通过咖啡；或者

以这样的方式进行平衡：使咖啡总是使用单个萃取时间进行冲泡，从而确保咖啡的口味保持最佳。

水流通过咖啡的流量进一步受到咖啡的研磨大小和咖啡渣量的影响，例如受到用户购买的咖啡豆类型的影响。如果系统可以保持与各种咖啡豆类型的平衡，这将产生最佳的咖啡冲泡结果。

在定量添加了足够的咖啡后，系统仍然保持在被动阀48的关闭压力的水平上加压。压力下降直到阀关闭，并然后液压回路保持压力。如上所述，关闭压力不一定等于打开压力。它可能相等或更低。

图2A至图2C还示出了咖啡豆储器或咖啡豆胶囊储器54，以及具有研磨咖啡出口58的咖啡研磨机56。因此，图2A至图2C示出了混合型设计，其具有内部的咖啡研磨机，但具有呈咖啡容器形式的冲泡室，该冲泡室被可移除地安装到外部安装端口，并且作为咖啡机正常操作的一部分由用户在外部排空。

如上所述，所示的示例具有输水头40，其相对于主壳体12在位置上是固定的，并且夯实系统的液压致动器使咖啡容器16(或其部分)相对于输水头移动，以提供关闭冲泡室和夯实。

使用静态输水头40和可移动容器的该方法可应用于其他致动器，并因此不限于液压致动器或图2A至图2C所示的液压回路的具体示例。例如，被动阀48可以是主动控制阀。使用静态输水头的概念可应用于具有任何驱动布置诸如电动马达的咖啡机。此外，该方法可应用于没有内部咖啡供应和研磨机的咖啡机，并因此可应用于全自动、混合和手动浓缩咖啡机。在手动机器的情况下，在将咖啡容器适配到机器之前，用户可以用研磨咖啡填充咖啡容器。

图3示出了夯实过程的步骤。

在图3A中，咖啡容器16(过滤器17及其支座18，即滤器)被用户安装到安装端口14。然后，在控制器的控制下，研磨机56将研磨咖啡输送到咖啡容器。

在图3B中，驱动布置使咖啡容器16朝向输水头40移位。这提供了对研磨咖啡的压实。作为最低限度，过滤篮被移位，即紧紧围绕着所保留咖啡的容器。这在图3中示出。然而，整个滤器可以代替地被移位。

输水头40为咖啡容器限定进口过滤器，并且过滤篮包括出口过滤器。夯实是在这两个过滤器之间。咖啡容器甚至可以不包括过滤器，因为这两个过滤器可以作为单独的项目实施，例如单独装入机器的主壳体中。因此，许多不同的配置是可能的。

在图3C中，咖啡冲泡是随着在压力下向输水头40输送热水而发生的。

在图3D中，驱动布置取代了过滤篮，使得可以移除滤器来处置咖啡球块。

通过使咖啡容器而非输水头移位来实施夯实过程，不需要移动机器中的流体通道，这简化了构造。在咖啡容器从外部可见的情况下，诸如在混合和手动浓缩咖啡机中，这也意味着夯实过程成为咖啡制作过程的可见部分，因为可以使外部咖啡容器的移动可见。

在所示的示例中，驱动布置使咖啡容器上下移位。这被示出为咖啡容器朝向和背离静态输水头40的简单线性平移。然而，其他移位是可能的，例如枢转移动或甚至侧向移动。

图4示出了备选移动的示例，其具有枢转布置。其他移位是可能的，包括水平以及竖直。

然而，当使咖啡容器上下移位时，有额外优点可以实现。该额外优点在图3中可见。

驱动布置使咖啡容器在第一位置和第二位置之间移位。如图3A所示，第一位置是在输送研磨咖啡期间。此时，咖啡容器的顶部低于研磨咖啡出口58，使得研磨咖啡可以在重力作用下被输送。如图3C所示，第二位置是在通过输水头向咖啡容器输送加热的水期间。此时，咖啡容器的顶部高于研磨咖啡出口。

这样，在图3C的冲泡过程期间，从咖啡容器中升起的蒸汽不会流向研磨机中的咖啡或咖啡豆储存器或支架中，因此保持了咖啡豆的新鲜度。其还防止潮湿的咖啡豆可能导致的堵塞。因此，在夯实期间，咖啡容器的移动实现了多个优点。

在通过输水头向咖啡容器输送加热的水期间，咖啡容器或驱动布置也可以适于关闭研磨咖啡出口58。这为储存的咖啡与冲泡期间产生的蒸汽提供了进一步隔离。

图5至图8示出了如何使用图2A的液压回路实施该夯实方法，只是作为示例。

图5示出了咖啡容器的插入情况。回路中没有流体流动并且阀60关闭。

图6示出了夯实过程。该示例中的液压致动器将整个滤器抬起。泵被操作以对液压致动器加压，但加热器保持关闭。阀60保持关闭。

在图7中，达到了夯实压力。被动阀48打开，加热器打开(例如基于对阀打开的检测)并进行冲泡。咖啡杯因此被填充。

在图8中，阀60打开。这可以作为用户的手动动作来执行，例如，如上所述，形成移除滤器的初始步骤。有水通过阀60流回储水器。液压致动器通过该过程排水。然后，冲泡空间打开，使得可以移除滤器。

然后，一些水蒸气可能逸出。该水蒸气向上行进远离研磨机中的研磨咖啡残渣。

如上所述，上述液压回路的具体示例利用了被动阀，其具有对其阀设置的反馈。当然，其他液压回路不会采用被动阀。

图9以示意图的形式示出了具有阀状态检测器的被动阀，其适合用于图2A至图2C的示例回路。

被动阀基于WO 2018/122055中详细描述的阀设计。

被动阀布置包括壳体90a、90b，其限定进口通道92和出口通道94。

圆盘状的阀膜96位于进口通道和出口通道之间，并具有打开状态和关闭状态。在所示的示例中，进口通道92对阀膜的中心部分开放，而出口通道对阀膜的边缘区域开放。

在该示例中，形成为活塞的驱动构件98被弹簧(未示出)的偏置沿驱动构件轴线100驱动，以用于推进阀膜到关闭状态。响应于进口通道92处存在的压力，阀膜逆弹簧的偏置而移动到打开状态。

在上述范围内，阀设计如所参考的WO 2018/122055所述。

该设计可以通过结合感测机构进行修改，该感测机构可以基于电容测量、光学检测或磁感测，这基于驱动构件98的底部和/或顶部位置。选择感测机构以防止对阀打开压力产生任何显著影响。

对WO 2018/122055的设计进行适当修改的示例是提供第一传感器端子和第二传感器端子，一般示出为102。在该示例中，它们随着驱动构件的移动而移动在一起和分离。

这可用于提供接触/非接触感测，以提供二进制检测信号。备选地，可以采用电容测量，以给出阀打开距离的检测值范围。

图10更详细地示出了基于接触/非接触感测的方法。驱动构件98由弹簧103朝向膜96偏置。驱动构件在外表面上具有凸轮104。这用于与第一传感器端子和第二传感器端子的布置接合。

每个传感器端子被安装在沿驱动构件轴线100的固定的位置处。在凸轮的动作下，第一传感器端子和第二传感器端子中的变形或正交于驱动构件轴线移动。这改变了第一传感器端子和第二传感器端子之间的间距。

这提供了具有集成的紧凑和低成本的阀状态检测器的被动阀。这使得能够监测阀功能，使得可以采取取决于阀设置的控制动作，如上所述。凸轮使得阀状态检测器能够以侧向移动进行操作，从而限制了检测器所占用的空间。

图11示出了传感器端子。

第一传感器端子110包括接触臂112，当接触臂112未被凸轮接合时，接触臂112被向内偏置(即朝向轴线100)以接触第二传感器端子120，并且当接触臂被凸轮接合时，接触臂逆接触臂的偏置向外移动远离第二传感器端子120。接触臂112具有接触凸点113和突片114。凸轮与突片114接合，以当突片114被向外推时，将接触臂逆偏置进行移动，并且当凸轮被移除时，接触臂弹回。

在所示的示例中，第一传感器端子包括基臂116，其通过弹簧弯曲118连接到接触臂。因此，当突片向外推时，凸轮将第一传感器端子的两个臂112、116逆弯曲的偏置驱动在一起，并且当凸轮被移除时，两个臂弹开。这使得每个传感器端子都是整体的部件。

传感器端子的相对两端形成公连接器，其具有集成的连接器针脚122。该公连接器位于阀布置的侧向外缘。

第一传感器端子和第二传感器端子在凸轮的动作下实现接触和断开接触。因此，在该示例中，阀状态检测器是接触/非接触传感器，给出代表阀状态的二进制输出。备选方案是提供模拟信号，例如，基于电容或电阻的变化作为移位的函数，并因此作为传感器端子之间的距离的函数。

图12示出了如何实现接触(左图)和断开接触(右图)。

图13示出了接触凸点113在平面图和横截面图中的三种可能设计。其可以是截顶金字塔形、平顶半球形或长方形的脊。接触凸点可以形成为压痕(其然后从相对侧伸出)或通过折叠形成。

图14示出了驱动构件98的凸轮104。周围可能有一组凸轮元件。只需要一个与传感器端子接合。然而，多个凸轮使得驱动构件能够适配在不同的角度位置。凸轮可用作对准特征以确保凸轮中的一个凸轮与第一传感器端子的突片正确对准。它们也可以用作导向件，使得在驱动构件上下滑动时固定其角度位置(当然这只在它是圆形的情况下需要)。例如，壳体中的导向壁可以在一对凸轮之间延伸。

被动阀通常是关闭的，因为在没有进口压力的情况下，弹簧将驱动构件98逆阀膜偏置。因此，驱动构件被向下驱动(对于图中使用的取向)。这意味着凸轮与突片接合，使得传感器端子之间的接触被断开。这使得传感器在被动阀的该常闭状态下的电流消耗为零。

这也意味着触点通常是分离的。当接触时，材料腐蚀会更快。因此，限制接触时间量限制了腐蚀，并且限制了为确保装置寿命期的耐腐蚀性所需的设计工作量。例如需要较薄的金或其他钝化金属。

图15示出了阀壳体的俯视图，并且示出了由两个传感器端子形成的侧向公连接器150。例如，它是JST连接器。

JST连接器通常有实心针脚。然而，传感器端子被形成为金属板。为了使得它们能够充当方形接触针脚，端子的轴使用了L形横截面。这抵抗弯曲。如图11所示，臂112、116使用了平坦轮廓。

图16更详细地示出了公连接器的情况。

图17示出了传感器端子如何被推过开口152，以使用传感器端子的两端122形成公连接器。

上面对液压回路示例的描述，以及对被动阀的使用，涉及混合机器。然而，上面的许多概念也应用于全自动咖啡机。

为了完整起见，图18示出了用于全自动机器的液压回路，对相同部件使用了与图2A至图2C相同的附图标记。该回路包括储水器30、用于加热水以生成蒸汽和热水并具有水加热器出口的水加热器34，以及用于泵送加热的水和蒸汽的水泵36。还示出了水定量添加流量计32。

从泵36到水收集单元72具有过压阀70，用于以滴水盘的形式收集或排放废水。

加热的蒸汽通过第一电子阀76被提供给蒸汽输送管嘴74。具有咖啡输送管嘴78，其具有直通阀(crema valve)。加热的水通过第二阀80而且通过控制单元82被提供给咖啡容器16(在这种情况下，它是内部冲泡室)。控制单元82允许水被排放到水收集单元72，例如在加热器冷却期间。

控制单元82是冲泡室的移动零件和器具中的静态零件之间的连接，特别是阀80和冲泡室之间的耦接器，但取决于冲泡室位置。因此，它充当物理中断单元，其允许或中断阀80和冲泡室之间的连接。如果连接关闭，则冲泡室关闭并且咖啡可以被冲泡。如果连接打开，则冲泡室可以接收来自研磨机的咖啡渣，并且任何水或蒸汽将被引导到滴水盘。

当冲泡室处于其原位(home position)时(这是静止的位置，该冲泡室在该位置被定位用于接收咖啡，例如来自研磨机的咖啡)，阀80没有连接到冲泡室，因此冲泡室没有连接到供水系统。

咖啡容器16，即冲泡室，由马达84驱动，以用于在不同位置之间驱动冲泡室。这些位置至少包括研磨咖啡接收位置和咖啡冲泡位置。

咖啡机利用单个加热器34选择性地提供约100℃的热水用于冲泡咖啡，以及约140℃(或更高)的蒸汽用于加热和/或打奶泡。

该泵充当针对冲泡室的加压系统。咖啡机还具有用于接收咖啡豆的储存器和研磨机，如前面的示例所示，使得提供完整的豆到杯功能。备选地，研磨咖啡可以以胶囊、豆荚或相似的预先分配供应品的方式供应。这些元件没有示出，因为它们与液压部件无关。

为了夯实，活塞被可移动地布置在(筒形)冲泡室中，并且其能够密封冲泡室的开放的顶侧。

当机器要制备咖啡时，加热器34首先被加热到约140℃(或更高)，以供应蒸汽来加热和/或打奶泡。然后，加热器被冷却到约100℃从而为冲泡咖啡提供热水。在从140℃到100℃的冷却阶段期间，来自加热器的水对于冲泡咖啡来说可能仍然太热。该水被控制单元82排放到水收集单元72。

第二阀80可以作为上述被动阀来实施。这样做的目的是在蒸汽输送之前清除液态水。

因此，操作序列可以包括：

(i)加热到蒸汽温度，

(ii)通过被动阀清除液态水，直到蒸汽出现，此时被动阀自动关闭。这是由控制器使用阀状态检测来检测的。该检测指示什么时候压力已下降到足以安全地打开电子阀76并且起动泵。

一旦不再有水被煮沸，就不会再有压力产生，并且所有的压力都会通过阀泄露出去。这意味着感测阀可以关闭，并且一旦关闭，电子装置就知道可以打开阀76并且起动泵并制造蒸汽。因此，较低的蒸汽压力使阀自动关闭。

最初，加热器用来加热和排空其自身。可能会具有额外的泵送周期来产生更多的蒸汽以确保系统是空的。然后，阀76被打开并且少量的水被泵送以产生蒸汽。

借助于水密封系统，施加热量会产生足够的压力来打开阀80。

(iii)输送蒸汽

(iv)研磨咖啡

(v)将研磨咖啡输送到冲泡室

(vi)允许温度从140冷却到100。这是通过在关闭泵之前不久，在蒸煮过程结束时关闭加热器来实现的。

(vii)将过热的水倒入滴注室。

(viii)向冲泡室输送100度的水。

在步骤(ii)中，水可以代替地通过关闭的冲泡室而被倾倒，然后在研磨咖啡前打开冲泡室以释放水，使一些意外倾倒的蒸汽凝结。

通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解并实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中，单词“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一件”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中提到的几个项目的功能。仅仅在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施这一事实并不指示这些措施的组合不能被用来发挥优点。如果在权利要求或描述中使用了术语“适于”，则应注意术语“适于”意图等同于术语“被配置为”。权利要求中的任何附图标记都不应被理解为限制范围。

Claims (15)

1.一种被动阀装置，适于在咖啡机的液压回路中使用，包括：

进口通道(92)；

出口通道(94)；

阀构件(96)，位于所述进口通道和所述出口通道之间，所述阀构件被偏置以隔离所述进口通道和所述出口通道，并且适于响应于所述进口通道处存在的压力而耦接所述进口通道和所述出口通道；以及

集成的阀状态检测器(102)，用于提供阀状态反馈。

2.根据权利要求1所述的被动阀装置，包括第一传感器端子和第二传感器端子(110、120)，所述第一传感器端子和所述第二传感器端子适于响应于所述阀构件的移动而移动在一起和分离。

3.根据权利要求1或2所述的被动阀装置，包括：

驱动构件(98)，所述驱动构件由弹簧的偏置沿驱动构件轴线被驱动，以用于将所述阀构件推至关闭状态，其中所述阀构件适于响应于所述进口通道处存在的压力，抵抗所述弹簧的所述偏置而移动到打开状态。

4.根据权利要求3所述的被动阀装置，当从属于权利要求2时，包括所述驱动构件上的凸轮(104)，其中所述第一传感器端子和所述第二传感器端子中的一者(110)适于通过所述凸轮(104)正交于所述驱动构件轴线变形或移动，从而改变所述第一传感器端子和所述第二传感器端子之间的间距，其中所述第一传感器端子和所述第二传感器端子一起限定所述阀状态检测器。

5.根据权利要求4所述的被动阀装置，其中所述第一传感器端子和所述第二传感器端子(110、120)各自被安装在沿所述驱动构件轴线的固定的位置处。

6.根据权利要求4或5所述的被动阀装置，其中所述第一传感器端子和所述第二传感器端子适于通过所述凸轮的动作来实现接触和断开接触，例如在所述打开状态下实现接触，并且在所述关闭状态下断开接触。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的被动阀装置，其中所述第一传感器端子(110)包括接触臂，当所述接触臂未被所述凸轮接合时，所述接触臂被向内偏置以接触所述第二传感器端子(120)，并且当所述接触臂被所述凸轮(104)接合时，所述接触臂抵抗所述接触臂的所述偏置向外移动远离所述第二传感器端子。

8.根据权利要求7所述的被动阀装置，其中所述接触臂包括倾斜突片(114)，用于与所述凸轮接合以向外推动所述接触臂。

9.一种咖啡机，包括：

储水器(30)；

水加热器(34)；

水泵(36)；

用于接收研磨咖啡的咖啡容器(16)；

用于向所述咖啡容器输送加热的水的输水系统；

液压回路，所述液压回路将所述储水器、所述水加热器、所述水泵、所述咖啡容器和所述输水系统连接，所述液压回路包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的被动阀装置。

10.根据权利要求9所述的咖啡机，还包括：

输水头(40)，用于向所述咖啡容器输送加热的水；

夯实系统(42)，用于通过提供所述输水头和所述咖啡容器之间的相对移动来压实所述咖啡容器中的研磨咖啡，

其中：

所述夯实系统包括液压致动器(42)；

所述水泵的出水口通过第一流体耦接器(44)被耦接到所述液压致动器；

所述水泵的所述出水口通过包括所述被动阀装置的第二流体耦接器(46)而被耦接到所述输水头；以及

所述被动阀装置适于在压力达到期望的夯实压力时打开。

11.根据权利要求10所述的咖啡机，还包括控制器(38)，所述控制器从所述阀状态检测器接收阀状态信息，其中所述控制器适于在所述阀膜处于所述关闭状态时关闭所述水加热器，并且在所述阀膜处于所述打开状态时打开所述水加热器。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的咖啡机，包括具有外部安装端口(14)的主壳体(12)，其中所述咖啡容器用于可移除地适配到所述外部安装端口。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的咖啡机，其中所述输水头(40)相对于所述主壳体在位置上是固定的，并且所述夯实系统的所述液压致动器(42)用于使所述咖啡容器相对于所述输水头移位，从而提供所述咖啡容器中包含的咖啡渣的夯实。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的咖啡机，还包括咖啡豆储存器(54)和具有研磨咖啡出口(58)的咖啡研磨机(56)。

15.根据权利要求14所述的咖啡机，包括控制器(38)，所述控制器适于控制以下至少一项：

水的加热；

咖啡豆的研磨；

研磨咖啡向所述咖啡容器的定量添加；

所述咖啡容器相对于所述输水头的移位；以及

热水的输送。

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