-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kaffeemaschine.
-
Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine Kaffeemaschine des Typs, der eine horizontale Abgabeanordnung
umfaßt,
die wiederum einen Boiler mit einem Spritzapparat für unter
Druck stehendes heißes
Wasser umfaßt;
eine Abgabeschale, die zumindest einen Teil eines Behälters mit
gemahlenem Kaffee aufnimmt und zum Spritzapparat weisend positioniert
ist; einen hydraulischen Schubzylinder, der entlang einer horizontalen
Achse mit dem Boiler fluchtet, an der gegenüberliegenden Seite der Abgabeschale
relativ zu dem Boiler angeordnet ist und einen Kolben umfaßt zum Bewegen
der Abgabeschale in eine Infusionsstellung hin und von dieser weg,
in welcher die Abgabeschale mit dem Spritzapparat verbunden ist;
sowie eine vertikale Ladeleitung zum Laden eines Behälters mit
gemahlenem Kaffee zwischen den Spritzapparat und die Abgabeschale.
-
Bei einer bekannten Kaffeemaschine
obigen Typs ist die Abgabeschale in Bezug auf den hydraulischen
Zylinderkolben fixiert, fluchtet zu dem Boilerspritzapparat und
dem Hydraulikzylinder entlang der horizontalen Achse und ist durch
den Kolben bewegbar zwischen der Infusionsstellung und einer zurückgezogenen
Ruhe- oder Ladestellung, in welcher die Abgabeschale mit dem Spritzapparat
einen Durchgang begrenzt, der unmittelbar unterhalb der Ladeleitung
angeordnet ist und der Aufnahme eines Behälters mit gemahlenem Kaffee
dient, der am Rand positioniert und koaxial zu der horizontalen
Achse ist.
-
Im tatsächlichen Gebrauch wird ein
Behälter mit
gemahlenem Kaffee am Rand entlang der Ladeleitung zugeführt in den
Durchgang, wo er aufgehalten wird durch eine Verschlußplatte,
die den Fall des Behälters
anhält
und ihn in der Stellung, fluchtend zu der Abgabeschale und dem Boilerspritzapparat
hält. Der
Hydraulikzylinder wird dann aktiviert, um die Abgabeschale in die
Infusionsstellung zu bewegen, in welcher die Abgabeschale normalerweise
zumindest einen Teil des Behälters
aufnimmt und ihn in fluiddichter Weise gegen den Spritzapparat drückt. Ist einmal
der Kaffee durchgesickert, so wird die Abgabeschale wieder in die
Ruhestellung zurückgeführt und
die Verschlußplatte
entfernt, um es dem gebrauchten Behälter zu gestatten, durch den
Durchgang zu fallen.
-
Die oben beschriebene, bekannte Maschine hat
mehrere Nachteile, deren größte alle,
direkt oder indirekt abhängen
von der Anwesenheit der Verschlußplatte. Das heißt, daß aufgrund
der Anwesenheit der Verschlußplatte
die oben beschriebene bekannte Maschine entgegen der Verwendung
jeglicher Art von Behälter
mit gemahlenem Kaffee, sei es eine Umhüllung oder eine feste Kapsel,
nur arbeiten kann unter Verwendung spezieller Behälter mit
einer festen, perfekt zylindrischen Seitenwand, bei der in Kontakt
mit der Verschlußplatte
sichergestellt sein muß, daß der Behälter perfekt
koaxial zu dem Spritzapparat und der Abgabeschale ist. Überdies
muß die
Verschlußplatte
Bewegungen durchführen
können,
unabhängig
von denjenigen, die für
die Abgabeschale durch den Hydraulikzylinder erzwungen werden und muß daher
eine unabhängige
Betätigungsvorrichtung
haben, die normalerweise einen Elektromotor umfaßt mit einer vorgegebenen Anzahl
an Mikroschaltern zur Steuerung und die selbst schwerfällig und
teuer ist.
-
Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Kaffeemaschine vorzusehen, die günstig und leicht herzustellen
ist und gleichzeitig die zuvor erwähnten Nachteile ausschaltet.
-
Erfindungsgemäß ist eine Kaffeemaschine des
Typs vorgesehen, der eine horizontale Abgabeanordnung umfaßt, die
wiederum einen Boiler mit einem Spritzapparat für unter Druck stehendes heißes Wasser
umfaßt;
eine Abgabeschale, die wenigstens einen Teil eines Behälters mit
gemahlenem Kaffee aufnimmt, wobei die Abgabeschale zu dem Spritzapparat
weisend, positioniert ist; einen hydraulischen Schubzylinder, der
mit dem Boiler entlang einer ersten Achse fluchtet und an der gegenüberliegenden Seite
der Abgabeschale zu dem Boiler angeordnet ist, wobei der Hydraulikzylinder
einen Kolben umfaßt zur
Bewegung der Abgabeschale zu einer Infusionsstellung hin und von
dieser weg, in welcher die Abgabeschale mit dem Spritzapparat verbunden
ist; sowie eine vertikale Ladeleitung zum Laden des Behälters zwischen
den Spritzapparat und die Abgabeschale; wobei die Maschine dadurch
gekennzeichnet ist, daß die
Abgabeschale oszilliert bzw. hin- und her schwingt – in Bezug
auf den Kolben, vorzugsweise durch einen über den Kolben auferlegten
Schub und um eine zweite Achse, vorzugsweise eine horizontale Achse,
kreuzweise zu der ersten Achse – zwischen einer
Ladeeinstellung, in welcher die Abgabeschale zumindest teilweise
nach oben und in Richtung der Ladeleitung weist und einer Entladeeinstellung,
in welcher die Abgabeschale zumindest teilweise nach unten orientiert
ist und über
eine Infusionseinstellung, die von der Abgabeschale in der Infusionsstellung
eingenommen wird, und in welcher die Abgabeschale koaxial zu der
ersten Achse ist.
-
Mehrere nicht-einschränkende Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden beispielhaft beschrieben unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
-
1 ein
schematisches Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Kaffeemaschine
zeigt;
-
2 eine
Ansicht in größerem Maßstab perspektivisch
eines Details in 1 zeigt;
-
3, 4 und 5 Seitenansichten des Details der 2 in drei unterschiedlichen
Arbeitsstellungen zeigen;
-
6 einen
axialen Schnitt der 3 zeigt;
-
7 einen
axialen Schnitt einer Variation des Details der 2–6 in der Betriebsstellung
der 3 zeigt;
-
8 einen
schematischen Axialschnitt einer Variation eines Details in 7 zeigt;
-
9 einen
axialen Schnitt einer Variation eines Details in 8 in einer übersichtlichen Betriebsstellung
zeigt;
-
10 einen
Schnitt entlang der Linie X-X in 9 eines
Details in 9 in einer
unterschiedlichen Betriebsstellung zeigt.
-
Bezugszeichen 1 in 1 bezeichnet als Ganzes
eine Kaffeemaschine, die einen Kaltwassertank 2 umfaßt, sowie
eine Auslaßleitung 3,
die mit einer elektromagnetischen Pumpe 4 versehen ist.
Die Leitung 3 verbindet den Tank 2 mit einem Einlaß 5 eines
Boilers 6, von dem ein Auslaß 7 unter Druck stehendes
heißes
Wasser entlang einer Leitung 8 zu einem Einlaß eines
Schieberventils 9 zuführt.
-
Wenn das Ventil 9 in 1 nach rechts bewegt wurde,
verbindet es die Leitung 8 mit einer Heißwasserdüse 10 und
wenn es in der 1 nach links
bewegt wurde, verbindet es die Leitung 8 mit einer Leitung 11 zur
Zufuhr von unter Druck stehendem heißen Wasser zu einer Kaffeeabgabeanordnung 12, die
einen Boiler 6 umfaßt,
sowie einen Hydraulikzylinder 13, der koaxial ist mit und
zu dem Boiler 6 weist und wiederum einen Kolben 14 umfaßt, der
auf den Boiler 6 zu und von dieser weg bewegbar ist, um
eine Kaffeeabgabeschale 15 auf eine Stellung in Eingriff mit
einem Spritzapparat 16 zu und von diesem weg zu bewegen,
der axial von dem Boiler 6 vorsteht und zur Abgabe von
unter Druck stehendem heißen
Wasser dient. Spezieller kommuniziert mittels einer Leitung 17 über den
Boiler 6 die Leitung 11 direkt mit dem Spritzapparat 16,
der durch ein Ventil 18 gesteuert ist, das nur dann öffnet, wenn
der Druck im Inneren der Leitung 11 einen vorgegebenen
Wert erreicht. Die Leitung 11 kommuniziert auch direkt
mit einer Leitung 19 zur Zufuhr von unter Druck stehendem Wasser
zu dem Hydraulikzylinder 13.
-
Wenn es in der in 1 gezeigten mittleren Stellung eingestellt
ist, verbindet das Ventil 9 sowohl die Pumpe 4 wie
auch die Leitung 11 mit einer Leitung 20 zur Rückführung von
Wasser zu dem Tank 2.
-
Wenn das Ventil 9 aus der
in 1 gezeigten mittleren
Stellung nach links oder rechts bewegt wurde, so wird im tatsächlichen
Gebrauch die Pumpe 4 aktiviert, so daß kaltes Wasser dem Einlaß 5 des Boilers 6 zugeführt und
unter Druck stehendes heißes
Wasser entlang der Leitung 8 zu dem Einlaß des Ventils 9 geführt wird.
-
Wenn das Ventil 9 nach rechts
bewegt wurde, so wird unter Druck stehendes heißes Wasser direkt zu der Düse 10 geführt; und
wenn das Ventil 9 nach links bewegt wurde, wird unter Druck
stehendes heißes
Wasser entlang der Leitung 11 zu beiden Leitungen 17 und 19 geführt. Das
unter Druck stehende heiße
Wasser wird kurzzeitig durch das Ventil 18 daran gehindert,
aus dem Spritzapparat 16 auszutreten, während das dem Hydraulikzylinder 13 zugeführte unter
Druck stehende heiße
Wasser den Kolben 14 und die Abgabeschale 15 in
Richtung des Spritzapparats 16 bewegt. Wenn die Abgabeschale 15 den
Spritzapparat 16 in fluiddichter Weise kontaktiert, so wird
der Kolben 14 aufgehalten und der Druck im Inneren der
Leitungen 17 und 19 gleichzeitig erhöht, wodurch
das Ventil 18 geöffnet
wird, damit der Kaffee durchsickert bzw. durchlaufen kann.
-
Wie in 6 gezeigt,
ist der Boiler 6 in der Abgabeanordnung 12 durch
drei überlagerte
Platten 21, 22 und 23 begrenzt, wobei
deren zwischenliegende Platte 22 einen elektrischen Widerstand 24 eingebettet
hat mit zwei Außenanschlüssen 25 (2) und umfaßt an der
Oberfläche,
die zur äußeren Platte 21 weist,
eine Nut, die in fluiddichter Weise durch die Platte 21 verschlossen
ist und eine Spirale 26 begrenzt, welche den Einlaß 5 mit
dem Auslaß 7 verbindet.
Ein zylindrischer Körper 27,
der den Spritzapparat 16 begrenzt, ragt axial von der Oberfläche der Platte 23,
die zum Zylinder 13 weist, hervor und umfaßt an seiner
eigenen, zum Zylinder 13 weisenden Endoberfläche, einen
Hohlraum 28 auf, zur Aufnahme einer jeweiligen Hälfte einer
Umhüllung
bzw. eines Behälters 29 für gemahlenen
Kaffee, deren Außengehäuse, wie
in 6 gezeigt, begrenzt
ist durch zwei Halbumhüllungen
aus Papier, die entlang eines äquatorialen
Flansches 30 miteinander integral sind.
-
Ein axiales Loch 31 ist
durch die Platten 21, 22, 23 und den
zylindrischen Körper 27 hindurch
ausgebildet und ist im Inneren, koaxial zu einer horizontalen Achse 32 des
Boilers 6 mit einer Leitung 33 versehen, deren
ein Ende von der Platte 21 mit einem Fitting 34 zum
Anschluß der
Leitung 33 und der Leitung 17 nach außen ragt
und deren anderes Ende, das zum Hydraulikzylinder 13 weist,
wird von dem Ventil 18 gesteuert, das einen Verschluß 35 umfaßt, der
durch eine Feder 36 in Richtung der Leitung 33 gedrückt ist.
Das Ende des Lochs 31, das aus dem Inneren des Bodens des
Hohlraums 28 führt,
steht in gleitender Weise in Eingriff mit einem becherförmigen Extraktionsapparat 37,
der mit Hilfe einer Feder 36 in einer normalerweise extrahierten
bzw. herausgezogenen Stellung im Inneren des Hohlraums 28 gehalten
ist.
-
Immer noch bezugnehmend auf 6, umfaßt der Hydraulikzylinder 13 einen
schalenförmigen Körper 38,
der eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 39 hat,
die koaxial zu der Achse 32 und verschlossen ist an dem
entgegengesetzten Ende zu dem zum Boiler 6 weisenden durch
eine Endwand 40, die ein axiales Durchgangsloch 41 hat
zur Verbindung mit der Leitung 19. Die Seitenwand 39 steht
in axial gleitender und fluiddichter Weise in Eingriff mit dem Kolben 14,
der im wesentlichen zylindrisch ist und an der zum Boiler 6 weisenden
Seite einen Hohlraum 42 umfaßt, der einen mit der Achse 32 koaxialen,
zentralen kegelstumpfförmigen
Vorsprung 43 hat.
-
Wie deutlicher in der 2 gezeigt, sind der Boiler 6 und
der schalenförmige
Körper 38 integral durch
einen Außenträger 44 miteinander
hergestellt, der zwei zylindrische Stangen 45 umfaßt, die
auf einer im wesentlichen horizontalen Ebene auf gegenüberliegenden
Seiten des Boilers 6 und des Hydraulikzylinders 13 liegen
und sich parallel zur Achse 32, außerhalb der Seitenwand 39,
erstrecken. Der Träger 44 umfaßt auch
eine Platte 46, die an der äußeren Oberfläche der
Endwand 40 ruht und integral mit einem Ende jeder Stange 45 ist,
deren anderes Ende integral mit der Platte 23 ist.
-
Die Stangen 45 bilden einen
Teil einer Vorrichtung 47 zum axialen Führen und winkelmäßigen Verriegeln
des Kolbens 14 in Bezug auf den schalenförmigen Körper 38.
Die Vorrichtung 47 umfaßt eine Ringmutter 48,
die außerhalb
der Seitenwand 39 an dem Ende des zum Boiler 6 weisenden
Kolbens 14 fixiert ist und ragt radial nach außen in Bezug
auf die Seitenwand 39 mit zwei Ansätzen 49, die zwei
Buchsen 50 tragen, von denen jede in gleitender Weise in Eingriff
steht mit einer entsprechenden Stange 45 und durch den
Kolben 14 entlang der entsprechenden Stange 45 in
Richtung des Boilers 6 verschoben wird und entgegen einer
entsprechenden Rückholfeder 51,
die koaxial zur entsprechenden Stange 45 verläuft und
zwischen der entsprechenden Buchse 50 und der Platte 23 komprimiert
wird.
-
Wie klarer in 6 gezeigt ist, umfaßt die Abgabeschale 15 einen
im wesentlichen zylindrischen Körper 52,
der zwischen dem Kolben 14 und dem Spritzapparat 16 des
Boilers 6 zwischenliegt und an der zum Spritzapparat 16 weisenden
Seite einen Hohlraum 53 hat, in den teilweise eine perforierte Schale 54 eingreift,
deren Gestalt ein Spiegelbild des Hohlraums 28 ist. Die
Schale 54 ist derart ausgestaltet, daß sie eine entsprechende Hälfte einer
Umhüllung 29 aufnimmt
und im Inneren des Hohlraums 53 eine Kammer 55 begrenzt,
die von dem Äußeren durch
die Schale 54 getrennt ist und mit einem Kaffeeausguß 56 kommuniziert.
Ein blattfederartiger Extraktionsapparat 57 ist an der
zum Boiler 6 weisenden Oberfläche der Schale 54 verankert.
-
Wie deutlicher in 2 gezeigt, ist der Körper 52 mit zwei diametral
gegenüberliegenden
Außenzapfen 58 versehen,
die vom Körper 52 nach
außen
ragen und koaxial zueinander sind und mit einer im wesentlichen
horizontalen Achse 59, die senkrecht zur Achse 32 verläuft. Die
beiden Zapfen 58 sind auf drehende Weise mit entsprechenden
Armen einer Gabel 60, integral mit dem zum Boiler 6 weisenden
Ende des Kolbens 14 verbunden, um es der Abgabeschale 15 zu
erlauben, in Bezug auf den Kolben 14 um die Achse 59 zu
oszillieren bzw. sich hin und her zu bewegen, und zwar mittels und
entgegen zwei Spiralfedern 61 koaxial bezüglich entsprechender Zapfen 58 und
zwischen dem Körper 52 und
der Gabel 60 dazwischen angeordnet.
-
Wie in 6 gezeigt,
ragt eine Blattfeder 62 von der zum Kolben 14 weisenden
Bodenoberfläche des
Körpers 52 hervor
und ist normalerweise durch den Vorsprung 43 kontaktierende
Federn 61 gehalten, um den Körper 52 in einer normalerweise
Aufnahme- oder Ladeeinstellung beizubehalten, in der eine Achse 63 des
Körpers 52 in
Richtung des Boilers 6 nach oben geneigt ist und das Innere
der Schale 54 ist von oben durch eine Umhüllung 29 zugänglich,
die in den Spalt zwischen dem Körper 52 und dem
freien Ende des Zylinders 27 entlang einer vertikalen Abwurfleitung
bzw. eines -kanals 64 zugeführt wird, die über den
Körper 52 durch
einen Träger 65 getragen
wird, der mit Hilfe entsprechender Buchsen 66 in einer
fixen Stellung an den Stangen 45 befestigt ist.
-
Wie in den 2 bis 5 gezeigt,
umfaßt
die Abgabeanordnung 12 eine Haltevorrichtung 67,
die wiederum eine Stange 68 umfaßt, deren erstes Ende an einem
Träger 69 angelenkt
ist, der an der Platte 23 entlang der Seite des Spritzapparatus 16 und über die
Achse 32 angebracht ist, um sich nach oben, um eine Achse 70,
parallel zur Achse 59 und entgegen einer Feder 71 zu
drehen und deren zweites Ende in Form eines Hakens 72 ausgebildet
ist, der eine nach unten weisende, konkave Oberfläche 73 hat,
in die ein Stift 74 eingreift, der parallel zu den Zapfen 58 ist und
von dem Körper 52 über die
Achse 59 hervorsteht. Die Länge der Stange 68 ist
derart bemessen, daß der
Abstand zwischen dem Haken 72 und der ringförmigen freiendenden
Oberfläche 75 des
zylindrischen Körpers 27 des
Spritzapparats 16 größer ist als
der Abstand zwischen dem Stift 74 und einer zum Boiler 6 weisenden,
ringförmigen
freiendenden Oberfläche 76 des
Körpers 52 und
ist geringer ist als der Abstand zwischen dem Stift 74 und
der Oberfläche 74,
wenn der Körper 52 sich
in der in 6 gezeigten,
normalen Ladeeinstellung befindet.
-
Der Betrieb der Abgabeanordnung 12 wird nun
unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben und für den Moment
(3 und 6), in dem eine Umhüllung bzw. ein Behälter 29 nach
unten in die Leitung bzw. den Kanal 64 eingeführt und
an der Kante in Richtung der Abgabeschale 15 abgeworfen wird.
-
Wenn dies erfolgt, so hält der Kolben 14 die Abgabeschale 15 in
einer normal zurückgezogenen Ruhestellung,
in welcher die Abgabeschale 15 durch die Federn 61 in
der Ladeeinstellung gehalten ist, in welcher die Blattfeder 62 an
dem Vorsprung 43 ruht und die Achse 63 nach oben,
in Richtung des Boilers 6, geneigt ist. Befindet sich die
Abgabeschale 15 in obiger Ladeeinstellung, so ist die Schale 54 von
außen
zugänglich, um
die entsprechende Hälfte
der Umhüllung 29 aufzunehmen
und zu halten, die von oben, entlang der Leitung bzw. des Kanals 64 abgegeben
wurde.
-
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 14 entlang
der Achse 32 in Richtung des Boilers 6 bewegt, um
auch die Abgabeschale 15 entlang der Achse 32 zu
bewegen, bis ein Abschnitt der ringförmigen Oberfläche 76 des
Körpers 52,
unterhalb der Achse 32, in Kontakt mit einem entsprechenden
Abschnitt der ringförmigen
Oberfläche 75 des
Spritzapparats 16 gelangt. Tritt dies auf, so kombinieren
sich der axiale Schub des Kolbens 14 und der Widerstand
des Spritzapparats 16, um ein Ausrichtmoment zu erzeugen,
welches die Abgabeschale 15 um die Achse 59 in
die Infusionseinstellung (4)
dreht, wobei die Achse 63 der Abgabeschale 15 mit
der Achse 32 des Boilers 6 fluchtet und die Oberflächen 75 und 76 den Flansch 30 der
Umhüllung 29 in
fluiddichter Weise greifen.
-
Im Verlauf der obigen Bewegungen,
unter Vorgabe ihrer Länge
und des durch die Feder 71 auferlegten, nach unten gerichteten
Schubes, wird die Stange 68 der Haltevorrichtung 67 an
dem Stift 74 ruhend, gehalten, und wenn die Abgabeschale 15 die Infusionsstellung
und in 4 gezeigte Einstellung erreicht,
ist sie so positioniert, daß ein
Zwischenabschnitt an dem Stift 74 ruht.
-
Die Abgabeschale 15 ist über eine
vorgegebene Zeitdauer in der Infusionsstellung und -einstellung
gehalten, während
der, wie schon erläutert,
unter Druck stehendes heißes
Wasser durch die Umhüllung
bzw. den Behälter 29 durchgeführt wird,
um den Kaffee zu erzeugen, der entlang des Durchlaufausgusses 56 herausströmt.
-
Wird die Versorgung mit dem unter
Druck stehenden heißen
Wasser abgeschnitten und der Hydraulikzylinder 13 mit der
Rücklaufleitung 20 zu
dem Tank verbunden, so fällt
der Druck in dem Hydraulikzylinder 13 auf Umgebungsdruck
und der Kolben 14 wird durch die Federn 51 in
die zurückgezogene Ruhestellung
zurückgeschoben,
wobei er die Abgabeschale 15 mit sich nimmt. Bei dem Zurückziehen
wird die Abgabeschale 15 von dem Spritzapparat 16 gelöst und die
Achse 63 beginnt damit, sich nach oben zu drehen. Im Verlauf
dieser Bewegung wird die Umhüllung 29 vom
Spritzapparat 16 durch den vom Extraktionsapparat 37 auferlegten
Schub gelöst,
sowie durch den vom Extraktionsapparat auferlegten Schub auch von
der Schale 54, wird jedoch durch die Gravitationskraft
im Inneren der Schale 54 gehalten.
-
Das obige Trägheitsmoment bewirkt, daß der Stift 74 entlang
der Stange 68 gleitet und in Eingriff gelangt mit dem Haken 72.
Da die konkave Oberfläche 73 des
Hakens 72 derart geformt ist, daß sie nur in Eingriff gelangt
mit dem Stift 74 und dem Haken 72, wenn der Stift 74 entlang
der Stange 68 in entgegengesetzter Richtung zu dem Boiler 6 gleitet,
hält ein weiteres
Zurückziehen
des Kolbens 14 den Stift 74 auf und aufgrund des
von den Federn 51 ausgeübten Schubes,
kombiniert mit dem mit dem Stift 74 in Eingriff stehenden
Haken 72, wird ein Kipp- bzw. Drehmoment erzeugt, welches
die Achse 63 nach unten dreht und die Abgabeschale 15 allmählich in
eine Entladeeinstellung (5)
bewegt, in welcher die Schale 54 zumindest teilweise nach
unten weist, um die gebrauchte Umhüllung 29 in einen
nicht-gezeigten Behälter
fallenzulassen.
-
Wenn sich die Abgabeschale 15 nach
unten dreht, so rollt der Stift 74 teilweise entlang der
konkaven Oberfläche 73 des
Hakens 72, um schließlich den
Haken 72 freizugeben, so daß die Abgabeschale 15 durch
Federn 61 wieder in die Ladeeinstellung (3 und 6)
zurückgeführt wird.
-
Wie aus der vorstehenden Beschreibung
klar entnehmbar ist, ist die Abgabeanordnung 12 äußerst unkompliziert
und praktisch, wobei das einzige aktive Element der Hydraulikzylinder 13 ist
und mit jeder Art von Umhüllung
bzw. Behälter 29 betrieben
werden kann, ohne ein Zwischenauffangselement zu haben, so daß die Umhüllung bzw.
der Behälter 29 direkt
in die Abgabeschale 15 zugeführt wird.
-
Wie dies ebenfalls klar aus der vorstehenden Beschreibung
ist, müssen
nur sehr kleine Änderungen
vorgenommen werden, um die Abgabeanordnung 12 an jegliche
Art momentan vertriebenen Behälter
für gemahlenen
Kaffee anzupassen.
-
Im Wege der Darstellung zeigt 7 eine Abgabeanordnung 12,
die im wesentlichen identisch ist zu derjenigen der 2 bis 6,
mit der Ausnahme, daß die
Umhüllungs-
bzw. Behälterleitung
bzw. der -Kanal 64 ersetzt ist durch eine Leitung 77 für feste Kapseln 78 mit
gemahlenem Kaffee, auf den Hohlraum 28 und den Extraktionsapparat 37 des
Spritzgeräts 16 verzichtet
ist, die Oberfläche 75 eine
flache Oberfläche
ist und der Körper 52 entgegengesetzt zum
Hohlraum 53 und dem Behälter 54 mit
dem Extraktionsapparat 57 einen Hohlraum 79 zur
Aufnahme einer Kapsel 78 umfaßt.
-
Im Wege weiterer Darstellung zeigt 8 eine Abgabeanordnung 80 ähnlich der
Abgabeanordnung 12, die jedoch der Aufnahme einer abgedichteten
Kapsel 81 mit gemahlenem Kaffee, dient.
-
Wie in 8 gezeigt,
umfaßt
die abgedichtete Kapsel 81 bekannten Typs einen schalenförmigen Körper 82 aus
thermoplastischem Material, der ein Maß bzw. eine Charge an gemahlenem
Kaffee beinhaltet und eine relativ dünne, durchgehende Bodenwand 83 hat,
sowie eine durchgehende, kegelstumpfförmige Seitenwand 84,
die sich in Richtung der Bodenwand 83 verjüngt und
einen äußeren ringförmigen Flansch 85 am
entgegengesetzten Ende zu demjenigen hat, das mit der Bodenwand 83 verbunden
ist. Die abgedichtete Kapsel 81 ist vollständig mit einem
abdichtenden Film 86, der in fluiddichter Weise mit dem
Flansch 85 verbunden ist, um das entsprechende Maß bzw. die
Charge an gemahlenem Kaffee im Inneren des schalenförmigen Körpers 82 abzudichten.
-
Die Abgabeschale 15 hat
die Form einer Schale bzw. eines Bechers, die an der zum Spritzapparat 16 weisenden
Seite offen ist und umfaßt
eine kegelstumpfförmige
Seitenwand 87, die an der zum Hydraulikzylinder 13 weisenden
Seite geschlossen ist durch eine konkave Bodenwand 88,
durch die ein Ausguß 56 ausgebildet
ist und wird an der zum Spritzapparat 16 weisenden Seite
durch einen ringförmigen
Rand 89 begrenzt, der einen ringförmigen Sitz 90 umgibt.
Die Abgabeschale 15 ist derart ausgestaltet, daß sie eine
abgedichtete Kapsel 81 aufnimmt, wobei die Seitenwand 84 die
Innenoberfläche der
Seitenwand 87 kontaktiert und der Flansch 85 in Eingriff
steht im Inneren des ringförmigen
Sitzes 90.
-
Wenn die abgedichtete Kapsel 81 derart
positioniert ist, so ist die entsprechende Bodenwand 83 in
einem vorgegebenen Abstand von der konkaven inneren Oberfläche der
Bodenwand 88 angeordnet und begrenzt mit der Bodenwand 88 eine
Kammer 91, die mit dem Ausguß 56 kommuniziert
und eine bekannte Anstechvorrichtung 92 aufnimmt, deren Betrieb
später
beschrieben wird. Die Anstechvorrichtung 92 umfaßt mehrere
Nadeln 93, von denen jede axial von der inneren Oberfläche der
Bodenwand 88 vorsteht, hat eine seitliche Nut 94 und
hat ein spitzes Ende, das in Gebrauch und in Ruhe in einem relativ geringen
Abstand von der Außenoberfläche der
Bodenwand 83 der Kapsel 81 im Inneren der Abgabeschale 15 angeordnet
ist.
-
Der Spritzapparat 16 umfaßt an der
zum Boiler 6 weisenden Seite einen zylindrischen Hohlraum 95,
der koaxial zur Achse 32 der Leitung 33 ist und
an der zur Abgabeschale 15 weisenden Seite einen zylindrischen
Hohlraum 96 mit Innengewinde, der koaxial zur Achse 32 und
mit dem Hohlraum 95 verbunden ist über ein Durchgangsloch, das
einen kleineren Durchmesser hat als die Hohlräume 95 und 96 und mit
einem rohrförmigen
Mantel 97 geringer Reibung versehen ist.
-
Die Hohlräume 95 und 96 und
der Mantel 97 sind im Inneren mit einer Anstechvorrichtung 98 versehen,
die einen Hydraulikzylinder 99 umfaßt, dessen Außenkörper den
Mantel 97 umfaßt,
eine kreisförmige
Platte 100, die in fluiddichter Weise im Inneren des Hohlraums 95 vorgesehen
ist und ein zentrales Durchgangsloch 101, koaxial zur Achse 32 hat und
einen schalenförmigen
Körper 102,
der im Inneren des Hohlraums 96 angeordnet ist, wobei sein
eigener Hohlraum zum Boiler 6 weist und eine Seitenwand 103 mit
Außengewinde
umfaßt,
die in Eingriff steht mit dem Innengewinde des Hohlraums 96,
sowie eine Bodenwand 104 mit mehreren Durchgangslöchern 105.
Der Hydraulikzylinder 99 umfaßt auch einen Kolben 106,
der derart montiert ist, daß er
im Inneren des schalenförmigen
Körpers 102 gleitet
und eine Stange 107 hat, die in fluiddichter Weise im Inneren
des Mantels 97 gleitet. Der Kolben 106 ist durch
zwei Platten 108, 109 begrenzt, die dazwischen
eine Kammer 110 begrenzen; die Platte 108 ist integral
mit der Stange 107; und die Platte 109 ist an der
zur Bodenwand 104 weisenden Seite mit Nadeln 111 versehen,
von denen jede hohl, sowie koaxial zu einem entsprechenden Loch 105 ist
und mit der Kammer 110 über
ein entsprechendes Loch 112 kommuniziert, das durch die
Platte 109 hindurch ausgebildet ist.
-
Die Kammer 110 kommuniziert
mit dem Loch 101 über
ein axiales Loch 133, das entlang der Stange 107 ausgebildet
ist und verschlossen wird, jedoch nicht in fluiddichter Weise und
an der der Kammer 110 zugewandten Seite, durch eine mit
Gewinde versehene Kappe 114, in der an der zur Platte 109 weisenden
Seite ein Sitz ausgebildet ist zum Tragen einer Feder 115,
die reibungsmäßig in Eingriff
steht mit einem Durchgangsloch in der Platte 109 und komprimiert
wird zwischen der Kappe 114 und der Bodenwand 104.
Das Loch 113 nimmt das Ventil 18 auf, dessen Verschluß 35 so
montiert ist, daß er
entlang dem Loch 113 gegen die Feder 36 gleiten
kann, die komprimiert ist zwischen der Kappe 114 und dem Verschluß 35,
um den Verschluß 35 in
Ruhe in Kontakt zu halten mit einem Sitz, der an dem auf den Boiler 6 zu
weisenden Ende des Lochs 113 ausgebildet ist.
-
Der schalenförmige Körper 102, der Kolben 106 und
die Nadeln 111 sind derart bemessen, daß wenn die Stange 107 in
Ruhe in Kontakt mit der Platte 100 durch die Feder 115 gehalten
ist, die Anstechvorrichtung 98 in eine zurückgezogene
Stellung eingestellt ist, in welcher das freie Ende jeder Nadel 111 in
Eingriff steht mit dem entsprechenden Loch 105, jedoch
nicht von der Platte 109 hervorsteht. Umgekehrt ist die
Anstechvorrichtung 98, wenn der Kolben 106 gegen
die Feder 115 in Kontakt mit der Bodenwand 104 bewegt
wird, in eine ausgefahrene Stellung eingestellt, in welcher ein
Teil der Länge
jeder Nadel 111 von dem schalenförmigen Körper 102 durch das entsprechende
Loch 105 hervorsteht.
-
Wird unter Druck stehendes heißes Wasser im
Gebrauch entlang der Leitung 11 zu beiden Leitungen 17 und 19 zugeführt, so
wird es kurzzeitig über
das Ventil 18 daran gehindert, aus dem Spritzapparat 16 auszutreten,
während
das dem Hydraulikzylinder 13 zugeführte, unter Druck stehende
heiße Wasser
die Abgabeschale 15 in Kontakt mit dem Spritzapparat 16 bewegt
und der Abdichtfilm 86 der abgedichteten Kapsel 81 wirkt
in fluiddichter Weise mit der Außenoberfläche der Bodenwand 104 des Hydraulikzylinders 99 zusammen.
-
Der fluiddichte Kontakt der abgedichteten Kapsel 81 und
des Spritzapparats 16 hält
den Kolben 14 auf und erhöht gleichzeitig den Druck in
den Leitungen 17 und 19. Gegenüber dem Öffnungsventil 18 jedoch
bewegt die Zunahme des Drucks den Kolben 106 in Richtung
der Bodenwand 104 gegen die Feder 115, so daß die Nadeln 111 aus
den entsprechenden Löchern 105 herausfahren
und den Abdichtfilm 86 der abgedichteten Kapsel 81 durchbohren.
-
Wenn der Kolben 106 an der
Bodenwand 104 angehalten ist, so erhöht sich der Druck im Inneren
der Leitungen 17 und 19 weiter und öffnet schließlich das
Ventil 18, so daß heißes Wasser
in die abgedichtete Kapsel 81 zugeführt wird über das Ventil 18,
die Kappe 114, die Kammer 110, die Löcher 112 und
die Nadeln 111. Das unter Druck stehende heiße Wasser,
das in die abgedichtete Kapsel 81 zugeführt wurde, die, wie erwähnt, aus
thermoplastischem Material hergestellt ist, deformiert die Bodenwand 83,
die sich nach außen
krümmt
in die Kammer 91 und in Kontakt mit den Spitzen der Nadeln 93,
die sie durchbohren, um das Innere der abgedichteten Kapsel 81 mit
dem Ausguß 56 zu
verbinden und es dem flüssigen
Kaffee zu erlauben, durch die seitlichen Nuten 94 in den
Nadeln 93 in den Ausguß 56 zu strömen.
-
Die Variationen der 9 und 10 betreffen eine
weitere Anstechvorrichtung 116 zum Durchbohren der abgedichteten
Kapseln 81 und sie ist an dem Spritzapparat 16 anstelle
der Anstechvorrichtung 98 angebracht.
-
Wird die Anstechvorrichtung 116 verwendet, so
hat der Spritzapparat 60 lediglich ein axiales Durchgangsloch 117,
das wie das Loch 113 in 8 an
einer Seite mit dem Loch 33 (nicht in den 9 und 10 gezeigt)
kommuniziert und aus der anderen Seite im Inneren eines zylindrischen,
axialen Hohlraums 118, koaxial zur Achse 32 und
zur Abgabeschale 15 weisend, herausgelangt. Das Loch 117 wird über das
Ventil 18 gesteuert, das wie bei der Anstechvorrichtung 98 den
Verschluß 35 umfaßt, sowie die
Feder 36, die zwischen dem Verschluß 35 und der Kappe 114 zum
Verschließen
des Lochs 117 komprimiert wird. Ein axiales Loch 119 ist
durch die Kappe 114 hindurch ausgebildet, um den Hohlraum 118 mit
dem Loch 117, stromabwärts
von dem Verschluß 35,
zu verbinden.
-
Der Hohlraum 118 ist von
einer ringförmigen Nut
umgeben, die in einer flachen, ringförmigen Endoberfläche 120 des
Spritzapparats 16 ausgebildet ist und ein ringförmiges Dichtelement 121 aufnimmt,
das vorne aus der ringförmigen
Oberfläche 120 ragt
und eine Platte 122 umgibt, die im Inneren des Hohlraums 118 fixiert
ist und ein zentrales Durchgangsloch 123 hat, das mit dem
Loch 119 kommuniziert und zu der Achse 132 koaxial
ist.
-
Die Platte 122 bildet einen
Teil der Ansteckvorrichtung 116 und umfaßt an der
zur Abgabeschale 15 weisenden Seite mehrere Nadeln 124 auf,
die integral sind mit der Platte 122 und sich von der Platte 122 in
Richtung der Abgabeschale 15 in einer Richtung parallel
zu der Achse 32 erstrecken. Zusätzlich zur Platte 122 und
den Nadeln 124 umfaßt
die Ansteckvorrichtung 116 auch einen schalenförmigen Körper 125,
der koaxial zur Achse 32 ist, der mit seinem Hohlraum zum
Hohlraum 118 weisend positioniert ist und in axial gleitender
Weise mit dem Spritzapparat 16 verbunden ist. Der schalenförmige Körper 125 umfaßt eine
zylindrische Seitenwand 126, deren eine Innenoberfläche in gleitender
Weise zusammenpaßt
mit einer zylindrischen Außenoberfläche 127 des
Spritzapparats 16; sowie eine Bodenwand 128, die
zur ringförmigen
Oberfläche 120 weist
und parallel dazu ist und mehrere Löcher 129 hat, die
koaxial zu entsprechenden Nadeln 124 sind, sowie ein zentrales
Loch 130, das koaxial zur Achse 32 ist.
-
Der schalenförmige Körper 125 ist axial
bewegbar – entgegen
mehreren axialen Federn 131, die zwischen dem Spritzapparat 16 und
der Seitenwand 126 komprimiert sind, und entlang mehrerer Stifte 132,
die axial von dem Spritzapparat 16 vorstehen und in gleitender
Weise durch entsprechende axiale Löcher 133 greifen,
die in der Dicke der Seitenwand 126 ausgebildet sind – zwischen
einer Ruhestellung (9),
die begrenzt ist durch Stoppelemente, die begrenzt sind durch entsprechende
Köpfe 134 der
Stifte 132 und in denen Nadeln 124 vollständig im Inneren
des schalenförmigen
Körpers 125 aufgenommen
sind und einer Arbeitsstellung (10),
in welcher die Bodenwand 128 das Abdichtelement 121 kontaktiert
und die Nadeln 124 über
eine Außenoberfläche 135 der
Bodenwand 128 durch entsprechende Löcher 129 vorragen.
-
Wenn der vom Kolben 14 auf
die Abgabeschale 15 ausgeübte Schub den Abdichtfilm 86 dazu bringt,
in fluiddichter Weise an der Außenoberfläche 135 der
Bodenwand 128 des schalenförmigen Körpers 125 zu ruhen,
so gleitet im tatsächlichen
Gebrauch die abgedichtete Kapsel 81 den schalenförmigen Körper 125 axial
auf den Spritzapparat 16 entgegen den Federn 131,
die sich zusammendrücken,
um es den Nadeln 124 zu gestatten, über die Bodenwand 128 vorzustehen,
um den Abdichtfilm 86 zu durchbohren.
-
Wenn die Bodenwand 128 das
Abdichtelement 121 (10)
kontaktiert und in der zurückgezogenen
Stellung aufgehalten wird, so erhöht sich der Druck stromaufwärts des
Ventils 18, um das Ventil 18 zu öffnen, so
daß unter
Druck stehendes heißes Wasser
durch die Löcher 119 und 123 in
eine Kammer 136 strömt,
die begrenzt ist (10)
durch den schalenförmigen
Körper 125 in
der zurückgezogenen Stellung
und durch die Platte 122. Von der Kammer 136 strömt das unter
Druck stehende heiße
Wasser in die abgedichtete Kapsel 81 durch das zentrale Loch 130 und
die in den Abdichtfilm 86 durch die Nadeln 124 gebohrten
Löcher
(nicht gezeigt).