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Die
Erfindung betrifft eine Brühgruppe für eine Kaffeemaschine,
insbesondere zur Zubereitung von Espresso, mit einer Brühkammer
zur Aufnahme von gemahlenem Kaffeemehl sowie mit Teilen für
die Verdichtung des in der Brühkammer befindlichen Kaffeemehls
und zum Auswerfen des feuchten Kaffeemehlrestes aus der Brühkammer,
wobei die Brühkammer Anschlüsse für die
Zufuhr von Heißwasser und für den Ablauf des Filtrats
aufweist und im Wesentlichen aus einem stationär unbeweglich
angeordneten Zylinder gebildet ist, in dem ein erster verschieblicher
Kolben zur Verdichtung des Kaffeemehls sowie eine Verschlussplatte
oder ein zweiter verschieblicher Kolben, die oder der das Gegenlager
bei der Verdichtung bildet, angeordnet sind, wobei der erste Kolben
und die Verschlussplatte oder der zweite Kolben eine umlaufende
Dichtung oder Dichtlippe aufweisen.
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Eine
derartige Brühgruppe ist beispielsweise in der
EP 203 355 0 A2 beschrieben.
Bei bisher bekannten Brühgruppen dieser Art werden zur
Abdichtung des ersten verschieblichen Kolbens und der Verschlussplatte
gegenüber dem Zylinder Dichtelemente eingesetzt, die ständig
an der Wandung des Zylinders anliegen, um Dichtigkeit zu gewährleisten.
Hierbei tritt der Nachteil ein, dass Reste des Kaffeemehls sowie
Reste des im Kaffeemehl enthaltenen Öls zu Verschmutzungen
der Dichtungen führen, die insbesondere zwischen der Dichtung
und der Zylinderwand verbleiben, wodurch sich die Kräfte
zum Bewegen des Kolbens erhöhen. Darüber hinaus
verschleißen die Dichtungen durch die Verschmutzung und die
zur Dichtheit erforderlichen hohen Anpresskräfte sehr schnell,
so dass es nach relativ geringer Betriebszyklenzahl zu Undichtigkeiten
kommt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Brühgruppe gattungsgemäßer Art zu
schaffen, bei der der Verschleiß der Dichtungen gemindert
ist.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor,
dass mindestens eine Dichtung oder Dichtlippe, vorzugsweise beide,
als Lippendichtringe ausgebildet ist oder sind, deren Dichtlippe
bei nicht oder nur gering mit Druck beaufschlagter Brühkammer sich
unter geringer Vorspannung an der Zylinderwandung abstützt
und bei mit Betriebsdruck beaufschlagter Brühkammer durch
den Betriebsdruck an die Zylinderwandung angepresst ist.
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Insbesondere
bei den im Zylinder beweglichen Teilen, also vorzugsweise bei dem
verschieblichen Kolben ist ein Lippendichtring entsprechender Art
angeordnet. Die Ausbildung und Anordnung bewirkt, dass die Dichtwirkung
im Wesentlichen erst dann erreicht wird, wenn eine frontseitige
Druckbeaufschlagung erfolgt, also der Kolben in die Brühstellung
verschoben ist und die Durchbrühung des Kaffeemehls mit
Wasser erfolgt. In diesem Falle baut sich in der zwischen dem Kolben
und der Verschlussplatte vorgesehenen Brühkammer ein hoher
Druck auf, durch den die Dichtlippe des Lippendichtringes mit hoher
Kraft an die Wandung des umgebenden Zylinders angedrückt
wird, so dass eine vorzügliche Dichtwirkung erreicht wird.
Bei Druckentlastung der Brühkammer, wenn dann nämlich
die Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsbewegung
des Kolbens erfolgt, ist der Lippendichtring entlastet, so dass
sich die Dichtlippe nicht oder nur unter geringer Kraft an der Wandung
des Zylinders abstützt. Infolgedessen sind die Bewegungskräfte
zur Bewegung des Kolbens gering und auch der Verschleiß der
Dichtlippe an der Zylinderwandung ist äußerst
gering. Es wird somit eine dauerhaft kraftarme Betätigung
des verschieblichen Kolbens erreicht und eine hohe Lebensdauer der
Dichtung sichergestellt, ohne dass diese gereinigt werden muss.
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Auch
bezüglich der Verschlussplatte oder eines anstelle der
Verschlussplatte vorgesehenen zweiten verschieblichen Kolbens ist
eine entsprechende Lippendichtung vorgesehen, da auch diese Teile
Bewegungen relativ zur Wandung des Zylinders ausführen.
Die Wirkungsweise ist ebenso, wie bezüglich. des ersten
verschieblichen Kolbens beschrieben.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass der Lippendichtring aus einem stabilen
Ringkörper besteht, der zwischen Bestandteilen des Kolbens
oder der Verschlussplatte axial eingespannt gehalten ist, sowie
aus einer spitzwinklig vom Ringkörper in Richtung der Druckbelastung
abragenden Dichtlippe.
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Durch
diese Ausbildung ist es möglich, den stabilen Ringkörper
zwischen Bestandteilen des Kolbens oder der Verschlussplatte fest
einzuspannen, ohne die Beweglichkeit der Dichtlippe zu behindern. Die
in Richtung zur Druckbelastung spitzwinklig abragende Dichtlippe
stellt sicher, dass ohne Druckbeaufschlagung keine oder nur eine
geringe Berührung der umgebenden Zylinderwand erfolgt,
während andererseits bei einer Druckbelastung die Dichtlippe
fest gegen die Zylinderwandung angepresst wird, so dass die gewünschte
Dichtwirkung erreicht wird.
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Weiterhin
ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste Kolben eine an einen Filtratablauf
angeschlossene Kammer aufweist, die durch ein Filtersieb abgedeckt
ist, welches der Verschlussplatte oder dem zweiten Kolben gegenüber
angeordnet ist, und dass der Ringkörper des Lippendichtrings
zwischen einer Stirnfläche des erste Kolbens und dem Rand des
Filtersiebs eingespannt ist.
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Hierdurch
ist eine einfache und sichere Anordnung der Lippendichtringe gewährleistet,
wobei auch eine einfache Auswechslung des Lippendichtringes ermöglicht
ist, sofern nämlich das Filtersieb gelöst wird,
welches üblicherweise mit einer Schraube am ersten Kolben
befestigt ist.
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Aus
dem gleichen Grunde ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verschlussplatte
eine an eine Heißwasserzufuhrleitung angeschlossene Kammer aufweist,
die durch ein Filtersieb abgedeckt ist, welches dem ersten Kolben
zugewandt ist, und dass der Ringkörper des Lippendichtringes
zwischen einer Stirnfläche der Verschlussplatte und dem
Rand des Filtersiebs eingespannt ist.
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Besonders
bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Lippendichtring einstückig
aus elastomerem Werkstoff besteht.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
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1 den
hier wesentlich interessierenden Bestandteil einer Brühgruppe
im Mittellängsschnitt gesehen;
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2 Einzelheiten
der 1 ebenfalls im Mittellängsschnitt gesehen;
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3 eine
entsprechende Anordnung ohne Druckbelastung;
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4 die
entsprechende Anordnung im Falle einer Druckbelastung.
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Eine
Brühgruppe, wie ausschnittsweise in der Zeichnung gezeigt,
ist für eine Kaffeemaschine bestimmt, die insbesondere
zu Zubereitung von Espresso dient. Die Brühgruppe weist
eine Brühkammer 5 zur Aufnahme von gemahlenem
Kaffeemehl sowie Teile zur Verdichtung des in der Brühkammer befindlichen
Kaffeemehls, zum Auswerfen des feuchten Kaffeemehlrestes aus der
Brühkammer 5 und weitere Details auf, wobei die
Brühkammer 5 Anschlüsse 6 für
die Zufuhr von Heißwasser und Anschlüsse 7 für
den Ablauf des Filtrates bildet. Umfangseitig ist die Brühkammer-
im Wesentlichen aus einem stationär unbeweglich angeordneten
Zylinder 1 gebildet, indem ein erster verschieblicher Kolben 2 zur
Verdichtung des Kaffeemehls sowie eine Verschlussplatte 8 vorgesehen
ist, die das Gegenlager bei der Verdichtung bildet. Der erste Kolben 2 und
die Verschlussplatte 8 weisen umlaufende Dichtungen oder
Dichtlippen 3 auf.
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Erfindungsgemäß sind
beide Dichtungen 3 als Lippendichtringe ausgebildet, deren
Dichtlippe 9 bei nicht oder nur gering mit Druck beaufschlagter Brühkammer 5 sich
unter geringer Vorspannung an der Wandung des Zylinders 1 abstützt,
wie in 3 veranschaulicht ist, während bei mit
Betriebsdruck P beaufschlagter Brühkammer (5)
durch den Betriebsdruck die Dichtlippe 9 mit hoher Kraft
an die Zylinderwandung des Zylinders 1 angepresst wird,
so dass eine hohe Abdichtung erreicht wird. In Konsequenz ist bei
Druckentlastung sichergestellt, dass die Dichtlippe 9,
auch dann, wenn an ihr Bestandteile von Kaffeemehl oder Öl
anhaften, nicht durch Reibung an der Zylinderwandung zerstört
wird. Andererseits wird die Leichtgängigkeit der Verstellung
des Kolbens 2 sichergestellt, da dieser, wenn er verstellt
wird, leichtgängig verschieblich ist, weil die Dichtlippe 9 sich
in einer Position befindet, wie sie in 3 veranschaulicht
ist.
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Der
Lippendichtring 3 besteht aus einem stabilen Ringkörper 10,
der zwischen Bestandteilen des Kolbens 2 oder der Verschlussplatte 8 axial
eingespannt gehalten ist sowie aus einer spitzwinklig vom Ringkörper 10 in
Richtung der Druckbelastung (P) abragenden Dichtlippe 9.
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Wie
insbesondere aus der Darstellung gemäß 1 und 2 ersichtlich,
weist der Kolben 2 eine an einen Filtratablauf 7 angeschlossene
Kammer auf, die durch ein Filtersieb 11 abgedeckt ist, welches
der Verschlussplatte 8 zugewandt ist. Der Ringkörper 10 des
Lippendichtringes 3 ist zwischen einer Stirnfläche
des Kolbens 2 und dem Rand des Filtersiebes 11 eingespannt.
Das Filtersieb ist mit einer zentralen Schraube leicht lösbar
am Kolben 2 befestigt. Durch diese Anordnung wird eine
feste Einspannung des Ringkörpers 10 erreicht
und dennoch eine flexible Beweglichkeit der Dichtlippe 9 sichergestellt.
In ähnlicher Weise ist die Anordnung bezüglich der
Verschlussplatte 8. Diese weist eine an die Heißwasserzufuhrleitung 6 angeschlossene
Kammer auf, die wiederum durch ein Filtersieb 12 abgedeckt
ist, welches dem ersten Kolben 2 zugewandt ist. Der Ringkörper 10 des
Lippendichtringes 3 ist zwischen einer Stirnfläche
der Verschlussplatte 8 und dem Rand des Filtersiebes 12 eingespannt.
Auch hier ist eine mittige Schraube zur Befestigung des Filtersiebs 12 an
der Verschlussplatte 8 vorgesehen, um eine leichte Auswechselbarkeit
der Dichtung 3 zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
ist der Lippendichtring 3 einstückig aus elastomerem
Werkstoff gefertigt.
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Die
Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle
neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-
und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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