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Drucksteigerer, insbesondere für Espressomaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucksteigerer, welcher insbesondere für Espressomaschinen bestimmt ist und aus zwei benachbarten Zylindern verschiedener Durchmesser besteht, in denen zwei Kolben mit gemeinsamer Kolbenstange verschiebbar gelagert sind, wobei die beiden Zylinder untereinander und mit der Speiseleitung zweckmässig über Rückschlagsventile in Verbindung stehen.
Bei den bekannten Drucksteigerern der eingangs genannten Art ergibt sich der Nachteil, dass ihre Arbeitsweise relativ langsam ist und dass sie eine mangelnde Empfindlichkeit aufweisen, wobei die Steuerung im Zusammenhang mit dem Pumpvorgang sich nachteilig auf die Funktion der an den Drucksteigerer angeschlossenen Espressomaschine auswirkt.
Die gebräuchlichen Drucksteigerer für Pumpanlagen für. Leitungswasser hingegen sind nicht ohne weiteres bei Espressomaschinen anwendbar, weil hier andere Voraussetzungen vorliegen.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die angeführten Nachteile zu beseitigen und einen Drucksteigerer zu schaffen, der stets einsatzbereit ist, einen robusten und einfachen Aufbau besitzt und auch bei geringer Druckdifferenz zuverlässig arbeitet.
Das Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dass am Boden des Zylinders mit dem grösseren Durchmesser nach innen sich öffnende Ventile od. dgl. vorgesehen sind, deren Ventilstangen lose in einem aus einem Querstück der Kolbenstange und einem mit diesem durch Verbindungsorgane gekuppelten Gegenstück gebildeten Rahmen gehalten sind, welcher mittels zweier Druckfedern an Ansätzen des Zylinders abgestützt ist, wobei auf den Ventilstangen im Abstand vom Zylinderboden Teller für Ventilfedern befestigt sind, deren andere Federteller auf dem Gegenstück gelagert sind.
. Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, u. zw. stellt Fig. l einen Axialschnitt durch den Drucksteigerer dar, während Fig. 2 eine Seitenansicht desselben veranschaulicht.
Der Drucksteigerer besteht aus zwei Zylindern 1 und 2 mit je einem verschiebbaren Kolben 3 bzw. 4, die miteinander durch eine Kolbenstange 5 verbunden sind.
Beide Zylinder stehen miteinander durch eine gemeinsame Leitung 6 in Verbindung, in deren Mündung in jeden Zylinder ein Rückschlagventil 7 bzw. 8 eingebaut ist. Jeder Zylinder wird mit Druckwasser gespeist. Die Leitung 6 weist zur Absperrung einen Hahn 9 auf, dessen Gehäuse mittels eines T-Stückes 10 mit der Leitung 6 verbunden ist. Die Rückschlagventile 7 und 8 bezwecken, den Durchgang des Wassers aus der Leitung 6 nur in einer Richtung zuzulassen. Der obere Teil des Zylinders 1 weist einige Durchbrechungen 11 auf, wobei in zwei gegenüberliegenden Durchbrechungen das Querstück 12 geführt ist, das mittels einer Muffe 13 an der Kolbenstange 5 durch einen Stift 14 befestigt ist.
Das Querstück 12 ist durch Schraubenmuttern 17 und 18 mit als Stangen ausgebildeten Verbindungsorganen 15 und 16 verbunden, welche durch Ansätze 22 und 23 des Zylinders durchgeführt sind und an ihrem unteren Ende durch Muttern 20 und 21 und Beilagscheiben 26,27 an einem Gegenstück 19 befestigt sind. Durch die Verbindungsorgane 15 und 16 ist der Abstand zwischen Querstück 12 und Gegenstück 19 veränderbar. Die beiden Ansätze 22 und 23, die an dem Zylinder 1 befestigt, insbesondere angeschweisst sind, bilden das eine Widerlager für zwei Druckfedern 24 bzw. 25, welche koaxial zu den Verbindungsorganen 15 und 16 angeordnet sind. Das zweite Widerlager für die Federn 24 und 25 wird von dem Gegenstück 19 gebildet.
Diese Federn haben den Zweck, das Querstück 12 mit den Kolben 3 und 4 in der unteren Ausgangslage zu halten.
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Der Deckel 28 des Zylinders 1 ist durch Schrauben 29 mit diesem verbunden und weist zwei in Gehäusen angeordnete kegelförmige Sitze für Ventile 30 und 31 auf. Die Gehäuse besitzen Auslass- öffnungen 32 und 33.
Die Ventilstangen 38 und 39 sind in Ansätzen 34 und 35 der genannten Gehäuse geführt. Die unteren Enden der Ventilstangen 38 und 39 enden im Bereiche des Gegenstückes 19 und sind dort mit einem Bund versehen, der in Öffnungen 36 und 37 des Querstückes 19 frei beweglich ist. Im mittleren Teil der Ventilstangen 38 und 39 sind Federteller 40 und 41 befestigt, deren innere Weite grösser ist als der Durchmesser der Ansätze 34 und 35. Diese Federteller 40 und 41 sind den Fede"n 42 und 43 zugeordnet, deren zweites Widerlager Federteller 44 und 45 bilden, die auf dem Gegenstück 19 gelagert sind. Die Ventile 30 und 31 werden entgegen dem Druck der Federn 42 und 43 geöffnet. Die Federn 42 und 43 sind so bemessen, dass die Ventile 30,31 sich erst öffnen, wenn der Kolben 3 seinen oberen Totpunkt erreicht hat.
Der Kolben 3 wird unter der Wirkung der Federn 24 und 25 nach Erreichen seines vollen Hubes in die Ausgangslage zurückgebracht.
Der Deckel des Zylinders 2 besteht aus einer Platte 46, welche zwischen dem Flansch des Zylinders 2 einerseits und dem des Rohres 49 anderseits abgedichtet eingespannt ist. Das Rohr 49 führt das unter Druck befindliche Wasser zur Espressomaschine. In der Platte 46 ist ein Rückschlagventil 47,48 gelagert, das unter dem Einfluss einer Feder steht, welche das Ventil in der Schliesslage zu halten sucht.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Drucksteigerers ist folgende :
Geht vlan davon aus, dass die Zylinder 1 und 2 leer sind und dass die Kolben 3 und 4 sich in der in Fig. l gezeigten Ausgangslage befinden, dann wird durch Öffnen des Hahnes 9 (Fig. 2) Wasser über die Leitung 6 dem Raum über dem Kolben 4 im Zylinder 2 und dem Raum unter dem Kolben 3 im Zylinder 1 zugeführt, wobei die Rückschlagventile 7 und 8 geöffnet werden. Die Ventile 30 und 31 sowie das Ventil 47 sind geschlossen. Nachdem ein Druckausgleich zwischen dem Zylinder 2 und der Leitung 6 hergestellt ist, schliesst sich das Rückschlagventil 8. Der zufolge des Durchmesserunterschiedes nunmehr auftretende Druckunterschied zwischen dem Kolben 3 und dem Kolben 4 ruft eine Verschiebung der beiden nach oben hervor, wobei das Querstück 12 mitgenommen wird.
Es wird daher das Wasser aus dem Zylinder 2 mit gegenüber dem Ausgangsdruck erheblich höherem Druck unter Überwindung des Rückschlagventiles 47,48 durch das Rohr 49 zur Speisestelle im besonderen Falle in den Kessel einer Espressomaschine gedrückt.
Durch die Bewegung der Kolben 3,4 mit dem Querstück 12 werden entgegen der Kraft der Federn 24 und 25 auch das Gegenstück 19 und mit ihm die Federteller 44 und 45 verschoben. Da die Ventile 30,31 unter Druck stehen, die Federn 42 und 43 hingegen nahezu spannungslos sind, können sich die Ventile 30 und 31 erst dann öffnen, wenn der Druck der Federn 42 und 43 ein gewisses Ausmass erreicht hat. Ist dieser Mindestdruck überschritten, dann nehmen die Federn 42 und 43 die Federteller 40 und 41, die mit den Stangen 38 und 39 verbunden sind, mit und öffnen dadurch die Ventile 30 und 31. Dabei können die Federteller 40 und 41 verschieden in bezug auf die Ventilstangen 38,39 eingestellt sein, so dass sich zuerst nur ein Ventil und dann erst das zweite Ventil öffnet.
DieVentilstangen 38 und 39 sind-wie oben gesagt-durch entsprechend weite Öffnungen der Federteller 44 und 45 lose hindurchgeführt.
Durch das Öffnen der Ventile 30 und 31 wird der Kolben 3 entlastet, so dass er unter der Wirkung der Rückführfeder 24 und 25 in die Ausgangslage zurückgeiührt wird. Ausgehend von dieser Ausgangslage kann bei weiterem Wasserbedarf ein neues Arbeitsspiel beginnen.