DE102010019057A1

DE102010019057A1 - Fluidpumpe

Info

Publication number: DE102010019057A1
Application number: DE102010019057A
Authority: DE
Inventors: Sander Dollner; Alexander Kiefer; Peter Arndt; Jochen Gussmann; Torsten Bönsch
Original assignee: WMF Group GmbH
Current assignee: WMF Group GmbH
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-03
Also published as: WO2011138244A1; EP2566376A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluidpumpe (1), insbesondere für Milch in einem Kaffeeautomaten, mit einem Gehäuse (4). Erfindungswesentlich ist dabei, dass – das Gehäuse (4) zumindest einen Einlasskanal (5) und zumindest einen Auslasskanal (6) aufweist, – ein mit dem Gehäuse (4) dicht verbundenes elastisches Teil (7) vorgesehen ist, an welchem ein Ventil (8, 9) für den Ein- und den Auslasskanal (5, 6) angeformt ist sowie eine dazwischen liegende Membran (10), die zusammen mit dem Gehäuse (4) eine Saug-/Druckkammer (11) bildet, – ein Ventiltrieb (3) vorgesehen ist, der auf einer dem Gehäuse (4) abgewandten Seite des elastischen Teils (7) über entsprechende Betätigungsglieder, insbesondere über Stößel (12), auf die Membran (10) und die beiden Ventile (8, 9) einwirkt. Hierdurch kann insbesondere eine leichte Reingung und eine kostengünstige Herstellung der Fluidpumpe (1) erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidpumpe, insbesondere für Milch in einem Kaffeeautomaten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen mit einer derartigen Fluidpumpe ausgestatteten Kaffeevollautomaten sowie einen Pumpenkopf.
Moderne Kaffeeautomaten bieten neben der Zubereitung und Ausgabe von frischem Kaffee auch die vollautomatisch Zubereitung von Kaffeemischgetränken mit heißer oder kalter Milch oder heißem oder kaltem Milchschaum. Die Ansprüche an die Schaumqualität, die Temperaturkonstanz und die Effektivität, mit dem das Schäumgas in der Milch emulgiert werden soll, steigen dabei ständig an. Zur Förderung der Milch werden dabei häufig Zahnradpumpen oder Schlauchpumpen eingesetzt, die in der Regel nur über das bekannte CIP-Verfahren zu reinigen sind. Ein Benutzer muss sich dabei auf diese Reinigungsmethode verlassen und hat keinen direkten Einblick auf das Reinigungsergebnis. Gerade bei der Verarbeitung von Milch ist jedoch eine nachvollziehbar Reinigungswirkung und gegebenenfalls der einfache Tausch medienberührter Komponenten von großem Vorteil. Schlauchpumpen oder allgemeine Peristaltikpumpen bieten den Vorteil, dass außer der ohnehin vorhandenen Förderleitung keine weiteren Komponenten mit dem Medium, das heißt beispielsweise mit der Milch, in Kontakt kommen und diese daher einfach zu reinigen sind. Nachteile dieser Schlauchpumpen sind jedoch der hohe Verschleiß und nicht zu unterbindende Pulsationen sowie ein großer Bauraumbedarf.
Aus der DE 10 2008 039 973 A1 ist eine gattungsgemäße Fluidpumpe in der Art einer Exzenterschneckenpumpe bekannt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Fluidpumpe der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere leicht zu reinigen und kostengünstig herzustellen ist sowie einen geringen Bauraumbedarf benötigt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein elastisches Teil und ein damit dicht verbundenes Gehäuse als abnehmbaren und gleichzeitig leicht zu reinigenden Pumpenkopf einer Fluidpumpe auszubilden. Das Gehäuse weist dabei zumindest einen Einlasskanal und zumindest einen Auslasskanal auf, wobei an dem elastischen Teil ein Ventil für den Ein- und Auslasskanal angeformt ist. Darüber hinaus ist eine zwischen den beiden Ventilen liegende Membran vorgesehen, die zusammen mit dem Gehäuse eine Saug-/Druckkammer bildet. Ebenfalls vorgesehen bei der erfindungsgemäßen Fluidpumpe ist ein Ventiltrieb, der auf einer dem Gehäuse abgewandten Seite des elastischen Teils über entsprechende Betätigungsglieder, beispielsweise über Stößel, auf die Membran und die beiden Ventile einwirkt. Mit dem zu fördernden Medium kommen daher ausschließlich das Gehäuse und das elastische Teil in Kontakt, wobei diese in dem abnehmbaren Pumpenkopf zusammengefasst sind und daher von einem Benutzer leicht separat gereinigt werden können. Im Unterschied zu bisher bekannten Schlauchpumpen zeigt die erfindungsgemäße Fluidpumpe eine deutlich verbesserte Verschleißfähigkeit sowie einen deutlich geringeren Bauraumbedarf, was insbesondere bei den heutzutage geringen Bauraumangeboten in Kaffeevollautomaten von großem Vorteil ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind/ist das elastische Teil und/oder das Gehäuse zumindest teilweise transparent ausgebildet. Um ein Reinigungsergebnis, insbesondere bei der Verwendung von leicht verderblichen Medien, wie beispielsweise Milch, kontrollieren zu können, ist der Pumpenkopf oder zumindest das Gehäuse bzw. das elastische Teil des Pumpenkopfs transparent oder zumindest teilweise transparent ausgebildet, so dass nach der Reinigung einfach visuell kontrolliert werden kann, ob noch Verschmutzungen bzw. Verunreinigungen vorhanden sind oder ob der Pumpenkopf einwandfrei gereinigt wurde. Die transparente Ausbildung des Gehäuses und/oder des elastischen Teils ist dabei einfach und kostengünstig möglich, da einfach transparenter Kunststoff verwendet wird. Der Ventiltrieb zur Betätigung der einzelnen Ventile bzw. zur Betätigung der Membran ist dabei auf einer dem Gehäuse und damit dem Medium abgewandten Seite des elastischen Teils angeordnet und steht somit zu keiner Zeit in direktem Kontakt mit dem zu fördernden Medium, so dass der Ventiltrieb im Unterschied zum Pumpenkopf auch nicht gereinigt werden muss.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist das elastische Teil im Bereich der Membran eine magnetische Einlage auf. Eine derartige magnetische Einlage kann beispielsweise von der aus Kunststoff ausgebildeten Membran umspritzt und dadurch nicht in direktem Kontakt mit dem zu fördernden Medium stehen. Die kraftschlüssige Verbindung des elastischen Teils mit dem Stößel des Ventiltriebs kann beispielsweise über das magnetische Teil erfolgen, wobei generell auch denkbar ist, dass das elastische Teil aufgrund seiner Elastizität gegen die Stößel vorgespannt ist und dadurch stets an diesen anliegt.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine erfindungsgemäße Fluidpumpe in einer Explosionsdarstellung,
2 eine Schnittdarstellung durch die Fluidpumpe gemäß der 1 in montiertem Zustand,
3 eine Schnittdarstellung durch einen aus einem elastischen Teil und einem Gehäuseabschnitt gebildeten Pumpenkopf.
Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Fluidpumpe 1, von der lediglich die Bestandteile eines Pumpenkopfes 2 sowie eines Ventiltriebs 3 dargestellt sind, ein Gehäuse 4 mit zumindest einem Einlasskanal 5 und zumindest einem Auslasskanal 6 auf. Mit dem Gehäuse 4 dicht verbunden ist ein elastisches Teil 7, an welchem ein Ventil 8 für den Einlasskanal 5 und ein Ventil 9 für den Auslasskanal 6 angeformt ist. Zwischen den beiden Ventilen 8, 9 liegt eine Membran 10, die zusammen mit dem Gehäuse 4 eine Saug-/Druckkammer 11 bildet. Auf einer dem Gehäuse 4 abgewandten Seite des elastischen Teils 7 ist dabei der Ventiltrieb 3 angeordnet und wirkt über entsprechende Betätigungsglieder 12, beispielsweise über Ventilstößel, auf die Membran 10 bzw. die beiden Ventile 8, 9 ein. Erfindungsgemäß bilden nun das elastische Teil 7 und das Gehäuse 4 zusammen den Pumpenkopf 2, welcher von der Fluidpumpe, das heißt beispielsweise vom Ventiltrieb 3, abnehmbar und dadurch separat zu reinigen ist. Um ein Reinigungsergebnis möglichst leicht visuell kontrollieren zu können, sind/ist das elastische Teil 7 und/oder das Gehäuse 4 zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, transparent ausgebildet.
Das elastische Teil 7 kann aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer ausgebildet sein und beispielsweise eine aussteifende Trägerstruktur aufweisen, insbesondere eine mit dem Kunststoff des elastischen Teils 7 umgespritzte Trägerstruktur. Ebenso kann da elastische Teil 7 im Bereich der Membran 10 eine magnetische Einlage 13 aufweisen, die bei einem ebenfalls aus Metall ausgebildeten Stößel 12 eine verbindende Kraft zu diesem herstellt.
Das elastische Teil 7 dient zur Erzeugung eines Vakuums bzw. zur Erzeugung eines Drucks und übernimmt gleichzeitig eine Abdichtfunktion der saug- bzw. druckseitigen Anschlüsse und damit eine Ventilfunktion der Fluidpumpe. Daneben dient das elastische Teil 7 auch zur Abdichtung der Fluidpumpe 1, die mit dem Ventiltrieb 3 eine Betätigungseinrichtung besitzt, die zu keiner Zeit in direktem Kontakt mit dem zu fördernden Medium, beispielsweise mit der zu fördernden Milch, steht und dadurch auch nicht gereinigt werden muss. Der Ventiltrieb 3 kann dabei entweder nur in eine Richtung auf das elastische Teil 7 wirken, wobei dann die Rückstellung vom elastischen Teil 7 selbst übernommen wird, oder aber der Ventiltrieb 3, das heißt dessen Stößel 12, sind fest mit dem elastischen Teil 7 verbunden, so dass eine Wirkung in beide Richtung möglich ist. Dabei wirkt der Ventiltrieb 3 zum einen auf die Membran 10 des elastischen Teils 7 und zum anderen über die Stößel 12 auf die Ein- und Auslassventile 8, 9. Diese verschließen je nach Stellung die gehäuseseitigen Ein-/Auslasskanäle 5, 6. Je nach Ausbildung des Ventiltriebs 3 ist dabei eine unabhängige Steuerung der Ein- und Auslassventile 8, 9 und insbesondere eine einzelne Ansteuerung derselben denkbar, so dass diese beispielsweise geöffnet werden können und dadurch die Saug-/Druckkammer 11 leerlaufen kann. Weiterhin ist denkbar, dass die Fluidpumpe 1 eine Vorrichtung zur Belüftung des Pumpeninneren, das heißt insbesondere zur Belüftung der Saug-/Druckkammer 11 besitzt, so dass auch hierdurch ein Leerlaufen erleichtert wird.
Die erfindungsgemäße Fluidpumpe 1 bietet dabei folgende Vorteile:

– kein Toträume für Keimnester durch schwer oder nicht zu reinigende Sacklöcher und Hinterschnitte,
– komplette Zugänglichkeit des Medienpfades,
– komplett zerlegbarer Pumpenkopf 2,
– einzelne und leichte Reinigungsmöglichkeit mit dem Medium in Kontakt stehenden Teil,
– konstruktiv einfacher Aufbau und geringe Teileanzahl und dadurch geringe Herstellkosten,
– leichte visuelle Kontrollmöglichkeit eines Reinigungsergebnisses bei transparenter Ausgestaltung des Pumpenkopfes 2.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008039973 A1 [0003]

Claims

Fluidpumpe (1), insbesondere für Milch in einem Kaffeeautomaten, mit einem Gehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, dass – das Gehäuse (4) zumindest einen Einlasskanal (5) und zumindest einen Auslasskanal (6) aufweist, – ein mit dem Gehäuse (4) dicht verbundenes elastisches Teil (7) vorgesehen ist, an welchem ein Ventil (8, 9) für den Ein- und den Auslasskanal (5, 6) angeformt ist sowie eine dazwischen liegende Membran (10), die zusammen mit dem Gehäuse (4) eine Saug-/Druckkammer (11) bildet, – ein Ventiltrieb (3) vorgesehen ist, der auf einer dem Gehäuse (4) abgewandten Seite des elastischen Teils (7) über entsprechende Betätigungsglieder, insbesondere über Stößel (12), auf die Membran (10) und die beiden Ventile (8, 9) einwirkt.
Fluidpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (7) zusammen mit dem Gehäuse (4) einen abnehmbaren Pumpenkopf (2) bildet.
Fluidpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (7) und/oder das Gehäuse (4) zumindest teilweise transparent ausgebildet sind/ist.
Fluidpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (7) aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet ist.
Fluidpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (7) eine Trägerstruktur aufweist, insbesondere eine mit Kunststoff umspritzte Trägerstruktur.
Fluidpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Teil (7) im Bereich der Membran (10) eine magnetische Einlage (13) aufweist.
Fluidpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventiltrieb (3) eine abhängige oder eine unabhängige Steuerung der Ventile (8, 9) ermöglicht.
Aus einem elastische Teil (7) und einem damit dicht verbundenen Gehäuse (4) zusammengesetzter Pumpenkopf (2) für eine Fluidpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Anspürche.
Kaffeeautomat mit einer Fluidpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.