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Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine mit einem Zentrifugalfilter, der das Brühwasser mittels einer daran angeordneten mitrotierenden Fördereinrichtung aus einer darunter angeordneten
Wasserschale aufnimmt, wobei der Boden der Wasserschale von einem im Inneren der Wasserschale aufragenden Rohransatz durchsetzt ist und ein Elektromotor unter der Wasserschale angeordnet ist und auf eine Antriebswelle wirkt, die durch den Rohransatz nach oben ragt und an ihrem oberen Endabschnitt drehfest mit einem Mitnehmer zur betriebsmässig lösbaren Ankupplung des
Zentrifugalfilters verbunden ist.
Aus der US-PS Nr. 3, 128, 691 ist eine Kaffeemaschine mit einem Wasserraum bekannt, der einen seinen Boden durchsetzenden zentralen Rohransatz besitzt, durch den sich eine den Zentrifugalfilter antreibende Welle erstreckt. Der Zentrifugalfilter weist eine von oben in die Wasserschale eintauchende Fördereinrichtung auf, die auf der Aussenseite des Rohransatzes geführt bzw. gelagert ist. Diese Lagerung hat jedoch den Nachteil, dass sie im Brühwasser liegt und dieses entweder durch ein Schmiermittel verunreinigt oder bei ungeschmierter Lagerung zu viel Reibung hat und bald ausschlägt. Ausserdem kann dabei Brühwasser zur Antriebswelle und entlang dieser zum Motor gefördert werden, wenn nicht zusätzlich Dichtungsmittel vorgesehen sind.
Da im Zentrifugalfilter Unwuchten durch ungleichmässige Lagerung des Kaffeemehls auftreten können, muss jedoch der Zentrifugalfilter besonders sorgfältig geführt, d. h. gelagert und zentriert sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaffeemaschine der eingangs angeführten Gattung zu schaffen, bei der das Problem der Unwuchten gemildert und insbesondere eine gute Zentrierung des Zentrifugalfilters erzielt wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der einleitend beschriebenen Kaffeemaschine gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Mitnehmer mit einem sich schwach konisch nach unten erweiternden Mitnehmermantel über den Rohransatz der Wasserschale nach unten bis in den Bodenbereich der Wasserschale ragt.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Zentrierung des Zentrifugalfilters nicht über der Wasserschale, sondern in der Wasserschale erfolgt und damit bei insgesamt niedriger Gesamtbauhöhe des Gerätes eine relativ grosse axiale Erstreckung bzw. Höhe für eine grossflächige Zentrierung zur Verfügung steht. Günstig ist dabei auch, dass im Rohransatz der Wasserschale ein Lager für die Motorwelle angeordnet sein kann und die Zentrierung des Zentrifugalfilters somit konzentrisch zu einer Lagerstelle erfolgt bzw. eine Lagerstelle sehr nahe beim eigentlichen Zentrifugalfilter angeordnet sein kann und damit die Sehwingungsprobleme stark verringert sind.
Wichtig ist dabei vor allem auch, dass der Mitnehmermantel sich nach unten konisch erweitert und damit verhindert wird, dass er im Rotationsbetrieb des Gerätes das zwischen ihm und dem Rohransatz der Wasserschale befindliche Wasser nach oben zum oberen Ende des Rohransatzes fördert, wo es in den Rohransatz und damit in Lagerstellen oder in die unteren Gehäuseteile fliessen könnte. Durch die konische Erweiterung des Mitnehmermantels nach unten wird vielmehr erreicht, dass das sich zwischen ihm und dem Rohransatz befindende Wasser auf Grund der Zentrifugalkraft nach unten gefördert und abgesenkt wird. Hiedurch wird eine sonst erforderliche Wellendichtung eingespart und eine insgesamt einfache, robuste Konstruktion mit geringem Fertigungsaufwand erzielt.
Eine Wellendichtung hätte ausser einer Erhöhung des Fertigungsaufwandes den Nachteil, dem Verschleiss zu unterliegen und die Antriebswelle zu bremsen, was eine etwas höhere Motorleistung erforderlich macht.
Der sich in die Wassersehale hineinerstreckende Mitnehmer erleichtert durch seine grosse Höhe eine gute Zentrierung des Zentrifugalfilters und der drehfest damit verbundenen Fördereinrichtung, ohne dass die Zentriereinrichtungen dabei allzu enge und damit teure Fertigungstoleranzen erfordern. Hiedurch wird nicht nur die Auswirkung von Unwuchten im Zentrifugalfilter vermindert, sondern es wird auch verhindert, dass durch Schwingen im Zentrifugalfilter Unwuchten z. B. durch Verlagerung des Kaffeemehls insbesondere beim Anfahren bewirkt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform weist die in an sich bekannter Weise mit dem Zentrifugalfilter drehfest verbundene sowie rohrförmige Fördereinrichtung nach innen vorspringende, sich im wesentlichen vertikal erstreckende Rippen auf, von denen mindestens einige als Zentrierrippen dienen und mit ihrer Innenkante am Mitnehmermantel anliegen. Die Rippen erstrecken sich dabei vorzugsweise über die ganze Höhe der Fördereinrichtung.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. l eine Kaffeemaschine mit Zentrifugalfilter in einem vertikalen
Schnitt im wesentlichen entlang der Rotationsachse, wie in Fig. 2 als Schnitt I-I angedeutet, und Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie II-II in Fig. l.
Die in den Zeichnungen dargestellte elektrische Kaffeemaschine weist ein topfförmiges Sockel- gehäuse --2- mit einer seitlich daran ausgebildeten Stellfläche --4-- für zwei Kaffeetassen --6-- nebeneinander auf. Auf dem Sockelgehäuse ruht eine insgesamt ähnlich einer Napfkuchenform gestaltete Wasserschale --8-- mit einem zur Mitte hin abfallenden Boden --10--, an dessen
Unterseite eine elektrische Heizung --12-- angeorednet ist.
Im mittleren Bereich geht der Boden --10- in einen in der Schale nach oben ragenden Rohransatz --14-- über, durch den sich eine vertikale Welle --16-- eines Elektromotors --18-- erstreckt, der von Trägern --20-- gehalten ist, die an der Unterseite des Bodens --10-- der Wasserschale ausgebildet sind.
Ein Zentrifugalfilter --22-- besitzt einen nach unten in die Wasserschale ragenden, sich nach oben erweiternden Hohlkegel --24--, der als Fördereinrichtung für das Brühwasser dient.
Auf der Motorwelle --16-- ist drehfest ein Mitnehmer --25-- befestigt, der mit einem sich schwach konisch nach unten erweiternden Aussenmantel über den Rohransatz --14-- der Wasserschale --8-- nach unten bis in den Bodenbereich der Wasserschale ragt. Der Hohlkegel --24-- besitzt von seiner Innenseite vorspringend drei sich über seine ganze Höhe erstreckende Zentrierrippen --27-, deren Innenkanten die gleiche Konizität relativ zur Rotationsachse aufweisen wie der Aussenmantel des Mitnehmers --25-- und die auf diesen Aussenmantel von oben aufgedrückt sind.
Zwischen zwei Zentrierrippen --2-- liegt jeweils eine weitere Rippe --28--, die nicht ganz bis zum Aussenmantel des Mitnehmers --25-- vorspringt. Die zusätzlichen, nicht der Zentrierung dienenden Rippen --28-- dienen dazu, eine grössere Zahl von vertikalen Kanälen im Hohlkegel - auszubilden, um eine möglichst gleichmässige Verteilung der Brühwasserzufuhr um den Umfang zu erzielen. Nach oben ist der Hohlkegel durch einen Deckel --29-- verschlossen, wobei zwischen dem Hohlkegel --24-- und dem Deckel ein Ringspalt --54-- zur Abgabe des Brühwassers auf das Kaffeemehl offen bleibt. Der Deckel --29-- ist drehfest an den Rippen --27 und 28-verankert und besitzt an seiner Innenseite eine Kupplungsverzahnung, die mit einer Kupplungsverzahnung --26-- am oberen Ende des Mitnehmers --25-- lösbar in Eingriff ist.
Auf dem oberen Rand der Wasserschale --8-- sitzt ein Sammelraum --30-- mit der Gestalt einer ringförmigen Rinne mit einem zur Stellfläche --4-- für die Kaffeetassen --6-- hin abfallenden Boden --32-- und einem etwa radial nach aussen ragenden Ablaufkanal --34--, der sich
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--36-- verzweigt,Ringwand --40--, die nach unten in den ringförmigen Sammelraum --30-- hineinragt und den aus dem Zentrifugalfilter abgeschleuderten Kaffee auffängt und in den Ringraum hinunter ableitet.
Im folgenden wird die Funktion der Kaffeemaschine beschrieben. Bei abgenommenem Deckel --38-- und von der Welle-16-- abgezogenem Zentrifugalfilter-22-- wird Frischwasser von oben in die Wasserschale --8-- eingegossen. Dann wird nach Abnehmen des Deckels --50-des Zentrifugalfilters --22-- das Kaffeemehl bzw. -pulver bzw. der Mahlkaffee --52-- in diesen eingefüllt. Schliesslich wird der Zentrifugalfilter auf den auf der Welle --16-- befestigten Mitnehmer --25-- und dessen Kupplungsverzahnung --26-- gesteckt und die Deckel --38 und 50-wieder aufgesetzt und zwei Tassen --6-- unter die Ausläufe --36 auf die Stellfläche --4-- gesetzt. Durch Betätigung eines Ein-Ausschalters --60-- wird die elektrische Heizung --12-eingeschaltet.
Ein nicht dargestellter, an der Wasserschale --8-- angeordneter Temperaturfühler betätigt eine Signallampe --62--, sobald die Brühtemperatur erreicht ist. Die Maschine ist damit in einer Bereitschaftsstellung und der Benutzer kann, sobald er Kaffee trinken will, durch Betätigung des Tastschalters --64-- den Elektromotor --18-- in Gang setzen.
Hiedurch wird das Zentrifugalfilter --22-- beschleunigt, wobei zuerst das Kaffeemehl - wie dargestellt ringförmig verteilt wird. Sobald eine genügende Drehzahl erreicht ist, beginnt der Hohlkegel --24-- zu fördern und schleudert das Brühwasser durch einen Ringspalt --54-- an seinem oberen Ende auf den Ring aus Kaffeemehl bzw. -pulver bzw. Mahlkaffee --52--.
Der bereitete Kaffee tritt aus dem Zentrifugalfilger --22-- durch einen Ringspalt --56-- aus
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und wird von der Ringwand --40-- des Deckels --38-- gefangen und nach unten in den Sammel- raum --30-- geleitet, von wo er durch den Ablaufkanal --34-- und die Ausläufe --36-- in die Kaffeetassen --6-- fliesst. Der abgeschleuderte Kaffee erzeugt auf der durchsichtigen Ringwand - eine von aussen sichtbare Struktur des Kaffees, die sich merklich ändert, sobald nur noch wenig oder kein Kaffee mehr abgeschleudert wird. Der Benutzer kann nun durch Loslassen des Tastschalters --64-- den Motor wieder stillsetzen.
Der letzte abgeschleuderte Kaffee benötigt noch einen Moment, bis er entlang der Ringwand --40-- nach unten durch den Sammelraum - -30--, den Ablaufkanal --34-- und die Ausläufe --36-- in die Kaffeetassen --6-- abgeschlossen ist. Der Schleudervorgang dauert etwa 35 bis 40 s, und der Benutzer hält während dieser Zeit den Tastschalter --64-- gedrückt.
Bei der vorstehend beschriebenen Auführungsform dient die Motorwelle --16-- unmittelbar als Antriebswelle. In der Praxis wird jedoch meist eine separate Antriebswelle erforderlich sein, die in Verlängerung der Motorwelle verläuft und mittels einer elastischen Kupplung mit dieser verbunden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kaffeemaschine mit einem Zentrifugalfilter, der das Brühwasser mittels einer daran angeordneten mitrotierenden Fördereinrichtung aus einer darunter angeordneten Wasserschale aufnimmt, wobei der Boden der Wasserschale von einem im Inneren der Wasserschale aufragenden
Rohransatz durchsetzt ist und ein Elektromotor unter der Wasserschale angeordnet ist und auf eine Antriebswelle wirkt, die durch den Rohransatz nach oben ragt und an ihrem oberen End- abschnitt drehfest mit einem Mitnehmer zur betriebsmässig lösbaren Ankupplung des Zentrifugalfil- ters verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (25) mit einem sich schwach konisch nach unten erweiternden Mitnehmermantel über den Rohransatz (14) der Wasserschale (8) nach unten bis in den Bodenbereich der Wasserschale (8) ragt.