DE102020125447B3 - Brewing unit for a beverage preparation device, beverage preparation device and method for operating a brewing unit - Google Patents
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Abstract
Brüheinheit (10) für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere eine Kaffee- und/oder Espressomaschine, mit einer Brühkammer (12), die mittels einer Kurbelwelle (14) zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen verstellbar ist, die in einem Gehäuse (16) der Brüheinheit (10) drehbar um eine erste Rotationsachse (R1) gelagert ist, wobei die Brühkammer (12) einen bevorzugt linear verstellbaren Ausstoßerboden (18) aufweist, der in einer Bewegung der Brühkammer (12) von einer Brühstellung (34) zu einer Mahlstellung (36) von einer ersten Position (38) am Boden (24) der Brühkammer (12) bis zu einer zweiten Position (40) am oberen Rand der Brühkammer (12) verschiebbar ist, um einen Trester (42) aus der Brühkammer (12) zu befördern. Dabei weist die Brüheinheit (10) auf der zumindest einen Kurbelwange (26) der Kurbelwelle (14) einen exzentrisch zu der ersten Rotationsachse (R1) angeordneten ersten Gleitstein (28) auf und der Ausstoßerboden (18) ist zumindest mittelbar mit einem zweiten Gleitstein (30) verbunden, wobei in einer Stellbewegung (S) der Brühkammer (12) von der Brühstellung (34) zu der Mahlstellung (36) der erste und der zweite Gleitstein (28, 30) in einem mechanischen Kontakt stehen und der erste Gleitstein (28) körperfest mit der Kurbelwelle (14) und derart relativ zu der Stellbewegung (S) der Brühkammer (12) rotiert, dass der Ausstoßerboden (18) von der ersten Position (38) in die zweite Position (40) verschiebbar ist.Brewing unit (10) for a beverage preparation device, in particular a coffee and/or espresso machine, with a brewing chamber (12) which can be adjusted between different operating positions by means of a crankshaft (14) which can be rotated in a housing (16) of the brewing unit (10). around a first axis of rotation (R1), the brewing chamber (12) having a preferably linearly adjustable ejector base (18) which, in a movement of the brewing chamber (12) from a brewing position (34) to a grinding position (36), changes from a first Position (38) at the bottom (24) of the brewing chamber (12) up to a second position (40) at the top edge of the brewing chamber (12) is displaceable in order to convey a marc (42) out of the brewing chamber (12). The brewing unit (10) has on the at least one crank web (26) of the crankshaft (14) a first sliding block (28) arranged eccentrically to the first axis of rotation (R1) and the ejector base (18) is at least indirectly connected to a second sliding block ( 30), wherein in an adjusting movement (S) of the brewing chamber (12) from the brewing position (34) to the grinding position (36), the first and the second sliding block (28, 30) are in mechanical contact and the first sliding block (28 ) fixed to the crankshaft (14) and rotates relative to the adjusting movement (S) of the brewing chamber (12) in such a way that the ejector base (18) can be displaced from the first position (38) to the second position (40).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere eine Kaffee- und/oder Espressomaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Getränkezubereitungsvorrichtung mit Brüheinheit sowie ein Verfahren zum Bedienen einer Brüheinheit.The present invention relates to a brewing unit for a beverage preparation device, in particular a coffee and/or espresso machine, according to the preamble of claim 1, a beverage preparation device with a brewing unit, and a method for operating a brewing unit.
Aus der
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Durch das Zusammenwirken des zweiten Gleitsteins mit den Seitenwänden der Brüheinheit ist es üblicherweise erforderlich, dass die inneren Dimensionen der Brüheinheit über die Dimensionen der Brühkammer hinausgehen und die Seitenwände zumindest im Bewegungsbereich der Brühkammer einen Abstand zu der Brühkammer aufweisen, um insbesondere eine Bewegung der Steuerflügel des zweiten Gleitsteins zu ermöglichen.Due to the interaction of the second sliding block with the side walls of the brewing unit, it is usually necessary for the inner dimensions of the brewing unit to go beyond the dimensions of the brewing chamber and for the side walls to be at a distance from the brewing chamber at least in the area of movement of the brewing chamber, in order in particular to prevent movement of the control vanes of the to allow the second sliding block.
Des Weiteren kann es in der Aufwärtsbewegung der Brühkammer durch die Klick- oder Schnappbewegung zu einer von einer Bedienperson der Getränkezubereitungsvorrichtung deutlich wahrnehmbaren Geräuschentwicklung kommen, die in üblicherweise ruhigen Betriebsumgebungen, wie beispielsweise einer Büroumgebung, als störend wahrgenommen wird.Furthermore, during the upward movement of the brewing chamber, the clicking or snapping movement can result in a clearly perceptible noise development for an operator of the beverage preparation device, which is perceived as annoying in usually quiet operating environments, such as an office environment.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brüheinheit, insbesondere für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, vorzuschlagen, die bei Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Probleme mit vergleichsweise geringen äußeren Dimensionen bei gleichbleibender Größe der Brühkammer herstellbar ist und im Betrieb eine vergleichsweise geringe Geräuschentwicklung aufweist.The present invention is based on the object of proposing a brewing unit, in particular for a beverage preparation device, which can be produced with comparatively small external dimensions while the size of the brewing chamber remains the same while avoiding the problems known from the prior art and which generates comparatively little noise during operation.
Ferner besteht die Aufgabe darin, eine Getränkezubereitungsvorrichtung mit einer solchen Brüheinheit und ein Verfahren zum Bedienen der Brüheinheit anzugeben.Furthermore, the object consists in specifying a beverage preparation device with such a brewing unit and a method for operating the brewing unit.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Brüheinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, hinsichtlich der Getränkezubereitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.This object is achieved with the features of independent claim 1 with regard to the brewing unit, with the features of claim 8 with regard to the beverage preparation device and with the features of claim 9 with regard to the method.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird eine Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere eine Kaffee- und/oder Espressomaschine, mit einer Brühkammer, die mittels einer Kurbelwelle zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen verstellbar ist, die in einem Gehäuse der Brüheinheit drehbar um eine erste Rotationsachse gelagert ist und eine Rotation und/oder Translation der beweglichen Teile der Brüheinheit in einer Ebene etwa senkrecht zu der ersten Rotationsachse ermöglicht, wobei die Brühkammer einen bevorzugt linear verstellbaren Ausstoßerboden aufweist, der in einer Bewegung der Brühkammer von einer Brühstellung über eine linear verschobene Zwischenstellung bis zu einer Mahlstellung von einer ersten Position am Boden der Brühkammer bis zu einer zweiten Position am oberen Rand der Brühkammer verschiebbar ist, um einen Trester aus der Brühkammer zu befördern. Als Brühkammer kann in diesem Zusammenhang auch ein Brühkammermantel verstanden werden, der zusammen mit dem Ausstoßerboden und einer Oberfläche eines Brühkopfes zumindest während des Brühprozesses eine geschlossene Brühkammer bildet. Dabei weist die Brüheinheit auf einer zumindest einen Kurbelwange der Kurbelwelle einen exzentrisch zu der ersten Rotationsachse angeordneten ersten Gleitstein auf und der Ausstoßerboden ist zumindest mittelbar mit einem zweiten Gleitstein verbunden, wobei in einer Stellbewegung der Brühkammer von der Brühstellung zu der Mahlstellung der erste und der zweite Gleitstein zumindest in einem Rotationsabschnitt der Kurbelwelle in einem mechanischen Kontakt stehen und der erste Gleitstein körperfest mit der Kurbelwelle und derart relativ zu der Stellbewegung der Brühkammer rotiert, dass der Ausstoßerboden von der ersten Position in die zweite Position verschiebbar ist.According to the invention, a brewing unit for a beverage preparation device, in particular a coffee and/or espresso machine, with a brewing chamber that can be adjusted between different operating positions by means of a crankshaft, which is mounted in a housing of the brewing unit so that it can rotate about a first axis of rotation and a rotation and/or Translation of the moving parts of the brewing unit in a plane approximately perpendicular to the first axis of rotation is made possible, with the brewing chamber having a preferably linearly adjustable ejector base which, in a movement of the brewing chamber from a brewing position via a linearly displaced intermediate position to a grinding position from a first position on the bottom of the brewing chamber to a second position on upper edge of the brewing chamber is displaceable in order to convey a pomace out of the brewing chamber. In this context, a brewing chamber casing can also be understood as a brewing chamber which, together with the ejector base and a surface of a brewing head, forms a closed brewing chamber at least during the brewing process. The brewing unit has on at least one crank web of the crankshaft a first sliding block arranged eccentrically to the first axis of rotation and the ejector base is at least indirectly connected to a second sliding block, with the first and second in an adjusting movement of the brewing chamber from the brewing position to the grinding position Sliding block are in mechanical contact at least in a rotational section of the crankshaft and the first sliding block rotates body-fixed with the crankshaft and relative to the adjusting movement of the brewing chamber such that the ejector base can be displaced from the first position into the second position.
Es sei angemerkt, dass die Anordnung des ersten Gleitsteins sich auf seine Position exzentrisch zu der ersten Rotationsachse bezieht. Eine Befestigung des ersten Gleitsteins auf der Kurbelwange kann zumindest mittelbar und derart erfolgen, dass der erste Gleitstein zumindest in dem beschriebenen Rotationsabschnitt der Kurbelwelle körperfest mit der Kurbelwelle rotiert. Die Befestigung oder Lagerung des ersten Gleitsteins ist also so ausgeführt, dass gerade in diesem Rotationsabschnitt sich der erste Gleitstein mit der Kurbelwelle und nicht relativ dazu rotiert.It should be noted that the arrangement of the first sliding block refers to its position eccentric to the first axis of rotation. The first sliding block can be attached to the crank web at least indirectly and in such a way that the first sliding block rotates in a body-fixed manner with the crankshaft at least in the described rotation section of the crankshaft. The first sliding block is fastened or mounted in such a way that it is precisely in this rotation section that the first sliding block rotates with the crankshaft and not relative thereto.
Die Grundidee der Erfindung liegt dabei darin, dass durch unterschiedliche Stellbewegungen des rotierenden ersten Gleitsteins mit der Kurbelwelle und der kolbenartig linear bewegten Brühkammer mit zweitem Gleitstein sich je nach Rotationsabschnitt relativ große Unterschiede in der Geschwindigkeit zwischen den zwei Gleitsteinen entlang des Stellweges der Brühkammer ergeben, die ausreichen, um den Ausstoßerboden relativ zu der Brühkammer zu verschieben oder mit anderen Worten, die Stellbewegung des Ausstoßerbodens relativ zu der Stellbewegung der Brühkammer abzubremsen. Der Geschwindigkeitsunterschied kann so ausgelegt werden, dass der rotierende erste Gleitstein einen üblicherweise starren und nicht bewegten Anschlag in der Gehäusewand ersetzen kann.The basic idea of the invention lies in the fact that, depending on the rotation section, relatively large differences in the speed between the two sliding blocks along the adjustment path of the brewing chamber result from the different adjustment movements of the rotating first sliding block with the crankshaft and the piston-like, linearly moving brewing chamber with the second sliding block sufficient to move the ejector base relative to the brewing chamber or, in other words, to decelerate the adjusting movement of the ejector bottom relative to the adjusting movement of the brewing chamber. The difference in speed can be designed in such a way that the rotating first sliding block can replace a usually rigid and non-moving stop in the housing wall.
Dabei hat die Erfindung weiterhin in unerwarteter Weise erkannt, dass durch die Anordnung des ersten Gleitsteins auf der Kurbelwelle eine besonders platzsparende Brüheinheit herstellbar ist, in der keine Anschlagselemente im Gehäuse der Brüheinheit, zumindest im Bewegungsbereich der Brühkammer, erforderlich sind. Es müssen deshalb keine Steuerflügel zwischen der Brühkammer und den Seitenwänden der Brüheinheit geführt werden und auch eine Rotation der Kurbelwangen wird nicht durch ein Anschlagselement eingeschränkt, sodass der kinematische Mechanismus der Brühkammer vielseitig konstruktiv variierbar ist. Außer der Führung der Brühkammer und der Lagerung der Kurbelwelle ist kein Zusammenwirken der beweglichen Teile der Brüheinheit von einer Brühstellung zu einer linear verschobenen Zwischenstellung der Brühkammer mit dem Gehäuse erforderlich.The invention has also unexpectedly recognized that by arranging the first sliding block on the crankshaft, a particularly space-saving brewing unit can be produced in which no stop elements are required in the housing of the brewing unit, at least in the movement area of the brewing chamber. Therefore, no control vanes have to be guided between the brewing chamber and the side walls of the brewing unit, and rotation of the crank webs is also not restricted by a stop element, so that the kinematic mechanism of the brewing chamber can be structurally varied in many ways. Apart from guiding the brewing chamber and supporting the crankshaft, no interaction of the moving parts of the brewing unit from one brewing position to a linearly displaced intermediate position of the brewing chamber with the housing is required.
Des Weiteren kann durch die Erfindung gewährleistet werden, dass der erste Gleitstein mit der Kurbelwelle mitrotiert und die zwei Gleitsteine vorzugsweise in einem formschlüssigen mechanischen Kontakt stehen und aneinander formschlüssig entlanggleiten, ohne dass es zu einer Klick- oder Schnappbewegung kommt. So wird die Geräuschentwicklung während dem Betrieb der Brüheinheit oder der gesamten Getränkezubereitungsvorrichtung verringert.Furthermore, the invention can ensure that the first sliding block rotates with the crankshaft and the two sliding blocks are preferably in form-fitting mechanical contact and slide along one another in a form-fitting manner without a clicking or snapping movement occurring. In this way, the noise generated during operation of the brewing unit or the entire beverage preparation device is reduced.
Dabei bildet einer der zwei Gleitsteine eine Steuerkurve für den anderen Gleitstein aus, wobei bevorzugt beide Gleitsteine einer bestimmten Kurvenbahn folgen, die durch weitere Randbedinungen, wie die Lagerung der Kurbelwelle und der Brühkammer, beeinflusst ist. Der Formschluss ergibt sich also aus einem Zusammenwirken der zwei Gleitsteine und der Lagerung der Kurbelwelle und der Brühkammer in dem Gehäuse der Brüheinheit.One of the two sliding blocks forms a control curve for the other sliding block, with both sliding blocks preferably following a certain curved path which is influenced by other boundary conditions, such as the bearing of the crankshaft and the brewing chamber. The form fit thus results from an interaction of the two sliding blocks and the bearing of the crankshaft and the brewing chamber in the housing of the brewing unit.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist die Brühkammer einen Steuerhebel auf, der einends, bevorzugt zusammen mit der Brühkammer, auf zumindest einer Kurbelwange der Kurbelwelle entlang einer zweiten Rotationsachse rotierbar gelagert ist und andernends mittels einer Kolbenstange mit dem Ausstoßerbodens verbunden ist, wobei der zweite Gleitstein zwischen der Kolbenstange und der zweiten Rotationsachse an dem Steuerhebel befestigt ist. In einem vorzugsweise formschlüssigen mechanischen Kontakt der zwei Gleitsteine kann der Steuerhebel relativ zu der Stellbewegung der Brühkammer rotierbar sein. Dadurch ist es möglich, die zwei Gleitsteine mit einem Abstand zu der Kolbenstange und einer Stellrichtung des Ausstoßerbodens anzuordnen und den Verstellmechanismus konstruktiv vielseitiger zu variieren. Bevorzugt ist der erste Gleitstein in einer Rotationsrichtung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn hinter dem zweiten Gleitstein und der Brühkammer angeordnet. Rotiert der erste Gleitstein mit einer Geschwindigkeitskomponente kleiner der Geschwindigkeit der Stellbewegung der Brühkammer und des zweiten Gleitstein, sind die zwei Gleitsteine in einen mechanischen Kontakt bringbar und relativ zu der Stellbewegung der Brühkammer bewegbar.According to a first preferred embodiment, the brewing chamber has a control lever which is rotatably mounted at one end, preferably together with the brewing chamber, on at least one crank web of the crankshaft along a second axis of rotation and at the other end is connected to the ejector base by means of a piston rod, with the second sliding block between the piston rod and the second axis of rotation is attached to the control lever. In a preferably form-fitting mechanical contact of the two sliding blocks, the control lever can be rotatable relative to the actuating movement of the brewing chamber. This makes it possible to arrange the two sliding blocks at a distance from the piston rod and an adjustment direction of the ejector base and to vary the adjustment mechanism in a more versatile manner in terms of construction. The first sliding block is preferably arranged behind the second sliding block and the brewing chamber in a clockwise direction of rotation of the crankshaft. If the first sliding block rotates with a speed component that is less than the speed of the setting movement of the brewing chamber and the second sliding block, the two sliding blocks can be brought into mechanical contact and can be moved relative to the setting movement of the brewing chamber.
Alternativ kann der zweite Gleitstein auch mit einem Hebelabstand auf einer der Kolbenstange entgegengesetzten Seite zu der zweiten Rotationsachse angeordnet sein. In diesem Fall ist der erste Gleitstein bevorzugt in einer Rotationsrichtung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn vor dem zweiten Gleitstein angeordnet und die Geschwindigkeitskomponente des ersten Gleitsteins ist in diesem Fall größer als die Geschwindigkeit der Stellbewegung der Brühkammer und des zweiten Gleitsteins.Alternatively, the second sliding block can also be arranged with a lever spacing on a side opposite the piston rod to the second axis of rotation. In this case, the first sliding block is preferably arranged in front of the second sliding block in a clockwise rotational direction of the crankshaft, and the speed component of the first sliding block in this case is greater than the speed of the actuating movement of the brewing chamber and the second sliding block.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform liegt die Brühkammer an den einen Innenraum des Gehäuses begrenzenden zwei Seitenwänden, bevorzugt senkrecht zu der Rotationsachse der Kurbelwelle, an und der erste Gleitstein, insbesondere auch der zweite Gleitstein mit dem Steuerhebel, ist zwischen den zwei Seitenwänden hindurch bewegbar. Besonders in einer Bewegung der Brüheinheit, insbesondere bei einer Brühkammerbewegung von der Brühstellung zu der Zwischenstellung wird dadurch gewährleistet, dass die zwei Gleitsteine, außer über die Kurbelwelle und die Brühkammer, in keiner Wirkbeziehung mit den zwei Seitenwänden stehen. Dadurch können die Innendimensionen der Brüheinheit den Außendimensionen der Brühkammer platzsparend angepasst werden. Es befinden sich also keine Gleitsteine oder Anschlagselemente in einem Bewegungsbereich der Brühkammer. Allgemein ist also kein zusätzlicher Bauraum zwischen der Brühkammer und den zwei Seitenwänden für die Funktionsweise der Kinematik der Brühkammer erforderlich.According to a further preferred embodiment, the brewing chamber rests against the two side walls delimiting an interior of the housing, preferably perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft, and the first sliding block, in particular also the second sliding block with the control lever, can be moved between the two side walls. In particular when the brewing unit is moving, in particular when the brewing chamber is moving from the brewing position to the intermediate position, this ensures that the two sliding blocks have no operative relationship with the two side walls, except via the crankshaft and the brewing chamber. As a result, the inner dimensions of the brewing unit can be adapted to the outer dimensions of the brewing chamber in a space-saving manner. So there are no sliding blocks or stop elements in a movement area of the brewing chamber. In general, therefore, no additional installation space is required between the brewing chamber and the two side walls for the functioning of the kinematics of the brewing chamber.
Erfindungsgemäß weist die Brüheinheit eine drehbar gelagerte Wippe auf, die drehbar auf zumindest einer Kurbelwange der Kurbelwelle befestigt ist und einends den ersten Gleitstein aufnimmt, wobei der zweite Gleitstein im vorzugsweise formschlüssigen mechanischen Kontakt mit dem ersten Gleitstein die Wippe entgegen einem ersten Anschlagselement auf zumindest einer Kurbelwange der Kurbelwelle verdreht. Dadurch ist der Steuerhebel entgegen der Rotationsrichtung der Kurbelwelle rotierbar, wobei der erste Gleitstein zumindest in einem Rotationsabschnitt der Kurbelwelle mit der Kurbelwelle körperfest mitrotiert. Gleichzeitig ist der erste Gleitstein mittels der Wippe für die weitere Verstellung der Brühkammer drehbar gelagert, um in einer Bewegung der Brühkammer von der Zwischenstellung zu der Mahlstellung die Wippe und damit den ersten Gleitstein relativ zu der Kurbelwelle zu verdrehen, sodass der erste Gleitstein und der zweite Gleitstein aneinander abgleiten können. Durch dieses Abgleiten der zwei Gleitsteine kann der Formschluss zwischen den zwei Gleitsteinen gelöst werden.According to the invention, the brewing unit has a rotatably mounted rocker which is rotatably mounted on at least one crank arm of the crankshaft and at one end accommodates the first sliding block, with the second sliding block in preferably positive mechanical contact with the first sliding block holding the rocker against a first stop element on at least one crank arm the crankshaft twisted. As a result, the control lever can be rotated counter to the direction of rotation of the crankshaft, the first sliding block rotating with the crankshaft in a body-fixed manner at least in a rotational section of the crankshaft. At the same time, the first sliding block is rotatably mounted by means of the rocker for further adjustment of the brewing chamber in order to rotate the rocker and thus the first sliding block relative to the crankshaft when the brewing chamber moves from the intermediate position to the grinding position, so that the first sliding block and the second Sliding block can slide on each other. As a result of the two sliding blocks sliding off, the form fit between the two sliding blocks can be released.
Weiter erfindungsgemäß ist in dem Gehäuse der Brüheinheit ein zweites Anschlagselement derart angeordnet, dass in einer Kippbewegung der Brühkammer von der Zwischenstellung zu der Mahlstellung die Wippe zumindest in einem Rotationsabschnitt der Kurbelwelle andernends an dem zweiten Anschlagselement anliegt, um die Wippe derart relativ zu der Kurbelwelle zu verdrehen, dass die zwei Gleitsteine aneinander abgleiten und der Ausstoßerboden in die erste Position bewegbar ist. Durch dieses zweite Anschlagselement wird eine Rotation der Wippe entgegen oder relativ zu der Rotation der Kurbelwelle aktiv unterstützt, sodass die zwei Gleitsteine in einer Stellbewegung von der Zwischenstellung zu der Mahlstellung ohne erhebliche Krafteinwirkungen zwischen den zwei Gleitsteinen formschlüssig voneinander abgleiten. Dabei erfolgt das Abgleiten vorzugsweise nachdem ein Trester zumindest teilweise durch eine körperfeste Rotation der Brühkammer aus der Brüheinheit befördert ist. Das zweite Anschlagselement ist bevorzugt außerhalb des Bewegungsbereichs der Brühkammer angeordnet.According to the invention, a second stop element is arranged in the housing of the brewing unit in such a way that during a tilting movement of the brewing chamber from the intermediate position to the grinding position, the rocker rests on the other end of the second stop element at least in a rotational section of the crankshaft in order to close the rocker relative to the crankshaft twist so that the two sliding blocks slide on each other and the ejector base can be moved into the first position. This second stop element actively supports a rotation of the rocker counter to or relative to the rotation of the crankshaft, so that the two sliding blocks slide off one another in a form-fitting manner in an adjusting movement from the intermediate position to the grinding position without significant forces acting between the two sliding blocks. The sliding preferably takes place after a pomace has been conveyed out of the brewing unit at least partially by a body-fixed rotation of the brewing chamber. The second stop element is preferably arranged outside the range of movement of the brewing chamber.
Vorzugsweise ist die Wippe mittels eines Rückstellmittels mit dem ersten Anschlagselement verbunden. Dadurch ist die Wippe nach einem Verdrehen, insbesondere nach einem Abgleiten der beiden Gleitsteine, zurück in eine Ausgangsposition drehbar, um so eine rückwärtsläufige Verstellung der Brühkammer und ein formschlüssiges abgleiten der beiden Gleitsteine von einer Mahlstellung zu einer Brühstellung zu ermöglichen.The rocker is preferably connected to the first stop element by means of a restoring means. As a result, the rocker can be rotated back into a starting position after rotation, in particular after the two sliding blocks have slipped off, in order to enable a backward adjustment of the brewing chamber and a positive sliding of the two sliding blocks from a grinding position to a brewing position.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Rückstellmittel um eine Schenkelfeder, die vorzugsweise so vorgespannt ist, dass in einem nicht betätigten Zustand der Wippe die Wippe an dem ersten Anschlagselement anliegt.The restoring means is particularly preferably a torsion spring which is preferably prestressed in such a way that the rocker rests against the first stop element when the rocker is in a non-actuated state.
Weiterhin bevorzugt weist die Kurbelwelle zwei Kurbelwangen und die Wippe zwei Schenkel auf, die entlang der ersten Rotationsachse mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der erste Gleitstein aus zwei Teilen jeweils an einem Schenkel angeordnet ist und der Steuerhebel und die Kolbenstange zwischen den zwei Schenkeln der Wippe hindurch bewegbar sind. Dadurch ist insbesondere der erste Gleitstein von der Innenwand der Brüheinheit getrennt und ein Zusammenwirken der zwei Gleitsteine erfolgt platzsparend innerhalb der zwei Kurbelwangen. Diese Anordnung gewährleistet wiederum eine besonders platzsparende und gleichzeitig eine konstruktiv einfache Ausführungsform.Furthermore, the crankshaft preferably has two crank webs and the rocker has two legs, which are arranged at a distance from one another along the first axis of rotation, the first sliding block consisting of two parts being arranged on one leg and the control lever and the piston rod between the two legs of the Rocker can be moved through. As a result, in particular the first sliding block is separated from the inner wall of the brewing unit and the two sliding blocks interact in a space-saving manner within the two crank webs. This arrangement in turn ensures a particularly space-saving and at the same time structurally simple embodiment.
Vorzugsweise weist der erste Gleitstein rückseitig eine abgeflachte Flanke auf, um den zweiten Gleitstein von der Mahlstellung in die Zwischenstellung der Brühkammer gleitend und vorzugsweise formschlüssig zu führen. Dadurch kann besonders eine Klick- oder Schnappbewegung der zwei Gleitsteine verhindert werden, um auch in einer Rückführung der Brühkammer von der Mahlstellung zu der Brühstellung die Geräuschentwicklung zu reduzieren.The first sliding block preferably has a flattened flank on the back in order to guide the second sliding block from the grinding position into the intermediate position of the brewing chamber in a sliding and preferably form-fitting manner. As a result, a clicking or snapping movement of the two sliding blocks can be prevented in particular, in order to also be able to return the brewing chamber from the grinding position to the brewing position to reduce noise.
Die Erfindung betrifft auch eine Getränkezubereitungsvorrichtung mit einer vorgenannten Brüheinheit, wobei eine Kurbelwelle der Brüheinheit mit einer Antriebswelle verbindbar ist. Mittels der Antriebswelle der Getränkezubereitungsvorrichtung ist eine Rotation der Kurbelwelle ausführbar und so die Brühkammer von einer Brühstellung zu einer Mahlstellung und wieder zurück bewegbar.The invention also relates to a beverage preparation device with an aforementioned brewing unit, wherein a crankshaft of the brewing unit can be connected to a drive shaft. The crankshaft can be rotated by means of the drive shaft of the beverage preparation device and the brewing chamber can thus be moved from a brewing position to a grinding position and back again.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bedienen einer vorgenannten Brüheinheit, insbesondere zum Auswerfen eines Tresters nach einem Brühvorgang einer Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere einer Kaffee- und/oder Espressomaschine, mit den folgenden Verfahrensschritten. Als Erstes wird eine Stellbewegung einer Brühkammer mit Ausstoßerboden und einem daran befestigten zweiten Gleitstein von einer Brühstellung über eine linear verschobene Zwischenstellung zu einer Mahlstellung mittels Rotation einer Kurbelwelle eingeleitet. Während der Stellbewegung der Brühkammer wird als zweites ein erster Gleitstein auf der Kurbelwelle mit dem zweiten Gleitstein des Ausstoßerbodens in einen mechanischen Kontakt gebracht, wobei der erste Gleitstein zumindest während eines Rotationsabschnitts körperfest mit der Kurbelwelle mitrotiert und sich relativ zu einer Stellbewegung der Brühkammer bewegt. Dadurch wird eine relative Bewegung des Ausstoßerbodens zu der Brühkammer von einer ersten Position am Boden der Brühkammer in eine zweite Position an einem oberen Rand der Brühkammer eingeleitet. Als drittes wird der Ausstoßerboden vollständig in die zweite Position verschoben, um den Trester aus der Brühkammer zu befördernThe present invention also relates to a method for operating an aforementioned brewing unit, in particular for ejecting pomace after a brewing process of a beverage preparation device, in particular a coffee and/or espresso machine, with the following method steps. First, an adjustment movement of a brewing chamber with an ejector base and a second sliding block attached thereto is initiated from a brewing position via a linearly displaced intermediate position to a grinding position by rotating a crankshaft. During the adjustment movement of the brewing chamber, a first sliding block on the crankshaft is brought into mechanical contact with the second sliding block of the ejector base, the first sliding block rotating at least during a rotation section with the crankshaft and moving relative to an adjusting movement of the brewing chamber. This initiates relative movement of the ejector base to the brewing chamber from a first position at the base of the brewing chamber to a second position at an upper edge of the brewing chamber. Third, the ejector bottom is fully shifted to the second position to push the pomace out of the brewing chamber
Erfindungsgemäß und aufbauend auf die eben genannten Verfahrensschritte, werden insbesondere zum Verstellen einer Brühkammer von der Zwischenstellung in die Mahlstellung die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt. Als erstes wird die Brühkammer zusammen mit der Kurbelwelle körperfest um eine gemeinsame erste Rotationsachse und in eine gemeinsame Rotationsrichtung gedreht. Als zweites wird ein Trester mittels eines Schiebers aus der Brüheinheit geworfen. Anschließend wird als drittes die Wippe durch ein mechanisches in Kontakt bringen mit einem zweiten Anschlagselement an dem Gehäuse der Brüheinheit relativ zu der Kurbelwelle verdreht. Durch diese relative Rotation der Wippe zu der Kurbelwelle gleiten der erste und der zweite Gleitstein aneinander ab. Abschließend wird die Brühkammer vollständig in die Mahlstellung verschoben und ein Ausstoßerboden wird mittels des Steuerhebels in eine erste Position zurück verschoben.According to the invention and based on the method steps just mentioned, the following method steps are carried out in particular for moving a brewing chamber from the intermediate position into the grinding position. First, the brewing chamber is rotated together with the crankshaft in a body-fixed manner about a common first axis of rotation and in a common direction of rotation. Secondly, a pomace is thrown out of the brewing unit using a slide. Then, thirdly, the rocker is rotated relative to the crankshaft by bringing it into mechanical contact with a second stop element on the housing of the brewing unit. This rotation of the rocker relative to the crankshaft causes the first and second sliding block to slide off one another. Finally, the brewing chamber is shifted fully into the grinding position and an ejector base is shifted back into a first position by means of the control lever.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.
Es zeigen:
-
1 : eine perspektivische Ansicht der beweglichen Teile einer Brüheinheit mit Brühkammer, Kurbelwelle und zwei Gleitsteinen in einer Brühstellung, -
2 : eine Schnittansicht der beweglichen Teile der Brüheinheit gemäß der1 in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse der Kurbelwelle in einer Zwischenstellung, -
3a bis3c : Seitenschnittansicht gemäß der2 mit einem Gehäuse der Brüheinheit in einer Stellbewegung von der Brühstellung zu der Zwischenstellung, -
4a bis4c : schematische Darstellung der beweglichen Teile der Brüheinheit mit einer Graphendarstellung eines Stellweges und einer Stellgeschwindigkeit der zwei Gleitsteine, -
5 : eine perspektivische Schittansicht gemäß der2 mit dem Gehäuse der Brüheinheit in einer Stellung zwischen der Zwischenstellung und einer Mahlstellung, -
6 : perspektivische Ansicht der Kurbelwelle mit Wippe und Rückstellelement, -
7a : eine Seitenschnittansicht gemäß der5 , -
7b : eine Seitenschnittansicht gemäß der7a in der Mahlstellung, -
8a bis8c : Seitenschnittansicht gemäß der3a bis3c von der Brüheinheit in der Stellbewegung von der Zwischenstellung zu der Mahlstellung.
-
1 : a perspective view of the moving parts of a brewing unit with brewing chamber, crankshaft and two sliding blocks in a brewing position, -
2 : a sectional view of the moving parts of the infuser according to FIG1 in a plane perpendicular to an axis of rotation of the crankshaft in an intermediate position, -
3a until3c : Side sectional view according to the2 with a housing of the brewing unit in an adjusting movement from the brewing position to the intermediate position, -
4a until4c : schematic representation of the moving parts of the brewing unit with a graph representation of a travel and a setting speed of the two sliding blocks, -
5 : a perspective sectional view according to FIG2 with the housing of the brewing unit in a position between the intermediate position and a grinding position, -
6 : perspective view of the crankshaft with rocker and reset element, -
7a : a side sectional view according to FIG5 , -
7b : a side sectional view according to FIG7a in the grinding position, -
8a until8c : Side sectional view according to the3a until3c of the brewing unit in the actuation movement from the intermediate position to the grinding position.
Gleiche Elemente beziehungsweise Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.
In der
In der
In den
Zumindest in diesem Rotationsabschnitt Δω rotiert der erste Gleitstein 28 körperfest mit der Kurbelwelle 14 mit. Bevorzugt ist dabei der erste Gleitstein 28 in der Rotationsrichtung ω der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn nach dem zweiten Gleitstein 30 angeordnet. Außerdem ist der zweite Gleitstein 30 bevorzugt zwischen einer zweiten Rotationsachse R2 des Steuerhebels 22 und der Kolbenstange 20 auf dem Steuerhebel 22 angeordnet. Durch die Führung der Brühkammer 12 in dem Gehäuse 16 der Brüheinheit 10 folgt der zweite Gleitstein 30 bei einer Rotation der Kurbelwelle 14 ebenfalls einer Linearbewegung.At least in this rotation section Δω, the first sliding
Weiterhin ist in den
Der genaue kinematische Mechanismus der linearen Stellbewegung S der Brühkammer 12 und der zwei Gleitsteine 28, 30 ist in der
Es sei angemerkt, dass die graphisch gezeigten Stellwege S1 und insbesondere S2, gemäß der
Alternativ zu der bereits gezeigten Anordnung der zwei Gleitstein 28, 30 wäre es möglich, den ersten und den zweiten Gleitstein 28, 30 mit einem größeren Abstand als die zweite Rotationsachse R2 zu der ersten Rotationsachse R1 der Kurbelwelle 14 anzuordnen. In diesem Fall wäre es bevorzugt, dass der zweite Gleitstein 28 bei einer Rotationsrichtung ω im Uhrzeigersinn hinter dem zweiten Gleitstein 30 angeordnet ist. Die voran genannte besonders platzsparende Ausführungsform wird jedoch bevorzugt.As an alternative to the arrangement of the two sliding
Da die zwei Gleitsteine 28, 30 im mechanischen Kontakt nicht exakt der selben Bewegungskurve folgen, weist vorzugsweise einer der zwei Gleitsteine 28, 30, bevorzugt der erste Gleitstein 28 eine Steuerkurve 29, gemäß der
Wie in der
Erfindungsgemäß weist die Brüheinheit 10 eine drehbar gelagerte Wippe 44 auf, die drehbar auf zumindest einer Kurbelwange 26 der Kurbelwelle 14 befestigt ist und einends den ersten Gleitstein 28 aufnimmt, wobei der zweite Gleitstein 30 im mechanischen Kontakt mit dem ersten Gleitstein 28 die Wippe 44 entgegen einem ersten Anschlagselement 46 auf zumindest einer Kurbelwange 26 der Kurbelwelle 14 um eine dritte Rotationsachse R3 verdreht. Dadurch ergibt sich in dem Rotationsabschnitt Δω eine körperfeste Rotation des ersten Gleitsteins 28 und der gesamten Wippe 44 mit der Kurbelwelle 14.According to the invention, the
Die Wippe 44 ist vorzugsweise mittels eines Zapfens 47 drehbar um die dritte Rotationsachse R3 auf der zumindest einen Kurbelwange 26 und vorzugsweise auch dem ersten Anschlagselement 46 befestigt. Durch die Dimension und Ausrichtung der Wippe 44 und die Position des Zapfens 47 ergibt sich die Anordnung des ersten Gleitsteins 28 auf der Kurbelwange 26, wobei der erste Gleitstein 28 vorzugsweise exzentrisch zu der ersten Rotationsachse R1 und der dritten Rotationsachse R3 auf der Kurbelwange 28 angeordnet ist.The
Wie aus der
Der Ausstoßerboden 18 ist insbesondere dadurch in die erste Position 38 bewegbar, da der Steuerhebel 22 an einer Anschlagskulisse oder einem dritten Anschlagselement 66 in dem Gehäuse 16 der Brüheinheit 10 anliegt.The
Besonders bevorzugt ist die Wippe 44 mittels eines Rückstellmittels 48 mit dem ersten Anschlagselement 46 verbunden, sodass das Rückstellmittel 48 ein unabsichtliches Verdrehen der Wippe 44 und des ersten Gleitsteins 28 verhindert, sowie eine rotierte Stellung der Wippe 44 nach einem Kontakt mit dem zweiten Anschlagselement 56 zurück auf das erste Anschlagselement 46 verstellt.
Wie in der
Weiterhin ist aus der
Die
Für eine Rückstellung der Brühkammer 12 von der Mahlstellung 36 über die Zwischenstellung 32 zurück in eine erneute Brühstellung 34 durch eine Rotation der Kurbelwelle 14 entgegen dem Uhrzeigersinn, weist der erste Gleitstein 28 vorzugsweise rückseitig eine abgeflachte Flanke 64 auf, sodass die zwei Gleitsteine 28, 30 aneinander abgleiten können und während der Stellbewegung eine Art beidseitige Kulissenbahn oder Steuerkurve ausbilden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass es während der Stellbewegung der Brühkammer 12 zu keiner sprunghaften Klick- oder Schnappbewegung und so zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommen kann.In order to return the
Bevorzugt entlang der ersten Rotationsachse R1 der Kurbelwelle 14 ist die Brüheinheit 10 mit einer Antriebswelle einer Getränkezubereitungsvorrichtung verbindbar, um eine automatisierbare Bedienung der Brüheinheit 10 und Stellbewegung der Brühkammer 12 zu ermöglichen.The
Die
Die in den
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Brüheinheitbrewing unit
- 1212
- Brühkammerbrewing chamber
- 1414
- Kurbelwellecrankshaft
- 1616
- Gehäuse der Brüheinheithousing of the brewing unit
- 1818
- Ausstoßerbodenejector floor
- 2020
- Kolbenstangepiston rod
- 2222
- Steuerhebelcontrol lever
- 2424
- Boden der Brühkammerbottom of the brewing chamber
- 2626
- Kurbelwange der KurbelwelleCrank web of the crankshaft
- 2828
- erster Gleitsteinfirst sliding block
- 2929
- Steuerkurve des ersten GleitsteinsControl curve of the first sliding block
- 3030
- zweiter Gleitsteinsecond sliding block
- 3232
- Zwischenstellung der BrühkammerIntermediate position of the brewing chamber
- 3434
- Brühstellungbrewing position
- 3636
- Mahlstellunggrinding position
- 3838
- erste Position des Ausstoßerbodensfirst position of the ejector floor
- 4040
- zweite Position des Ausstoßerbodenssecond position of the ejector floor
- 4242
- Tresterpomace
- 4444
- Wippeseesaw
- 4646
- erstes Anschlagselement auf der Kurbelwellefirst stop element on the crankshaft
- 4747
- Zapfencones
- 4848
- Rückstellmittelreturn means
- 5050
- SchenkelfederLeg spring
- 5252
- Schenkel der Wippelegs of the seesaw
- 5656
- zweites Anschlagselement im Gehäusesecond stop element in the housing
- 5858
- Verbindungsstück zu der BrühkammerConnection piece to the brewing chamber
- 6060
- Führung der Brühkammer im GehäuseGuide of the brewing chamber in the housing
- 6262
- Seitenwände des Gehäusesside walls of the housing
- 6464
- abgeflachte Flanke des ersten Gleitsteinsflattened flank of the first sliding block
- 6666
- drittes Anschlagselement im Gehäusethird stop element in the housing
- 6868
- Schieberslider
- SS
- Stellweg/Stellbewegung der BrühkammerActuating path/actuating movement of the brewing chamber
- ΔSΔS
- Stellwegsabschnitt der Brühkammertravel section of the brewing chamber
- Vsvs
- Geschwindigkeit entlang des StellwegsVelocity along the travel
- R1R1
- Rotationsachse der KurbelwelleAxis of rotation of the crankshaft
- R2R2
- Rotationsachse des SteuerhebelsAxis of rotation of the control lever
- R3R3
- Rotationsachse der WippeAxis of rotation of the seesaw
- ΔωΔω
- Rotationsachschnitt der KurbelwelleRotational section of the crankshaft
- ωω
- Rotationsrichtung der KurbelwelleDirection of rotation of the crankshaft
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020125447.4A DE102020125447B3 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Brewing unit for a beverage preparation device, beverage preparation device and method for operating a brewing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020125447.4A DE102020125447B3 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Brewing unit for a beverage preparation device, beverage preparation device and method for operating a brewing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020125447B3 true DE102020125447B3 (en) | 2022-02-03 |
Family
ID=79300350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020125447.4A Active DE102020125447B3 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Brewing unit for a beverage preparation device, beverage preparation device and method for operating a brewing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020125447B3 (en) |
Citations (4)
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---|---|---|---|---|
EP0756842B1 (en) | 1995-07-31 | 1998-12-09 | Eugster/Frismag AG | Brewing head for an espresso machine |
DE102007060813A1 (en) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Automatic coffee machine, for espresso coffee, has a cylinder with a sliding piston with a perforated curved surface and a closing piston |
US8250969B2 (en) | 2009-03-20 | 2012-08-28 | Gruppo Cimbali S.P.A. | Apparatus for the preparation and dispensing of infusions, particularly coffee, in variable volumetric doses |
EP2567645A1 (en) | 2011-09-09 | 2013-03-13 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Elastic marc pressing |
-
2020
- 2020-09-29 DE DE102020125447.4A patent/DE102020125447B3/en active Active
Patent Citations (4)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A47J0031440000 Ipc: A47J0031360000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |