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Die Erfindung betrifft einen Getränkeautomaten, insbesondere Kaffeevollautomaten, mit einem höhenverstellbaren Getränkeauslauf, wobei am Getränkeautomaten ein Führungselement, an welchem der höhenverstellbare Getränkeauslauf über ein Buchsenelement geführt ist, und ein federbeaufschlagtes Element vorgesehen ist, welches von einer Feder gegen eine Kontaktfläche vorgespannt ist.
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Aus der
DE 20208016845 U1 ist ein Getränkeautomat bekannt, der einen an einem Auslaufarm höhenverstellbaren Getränkeauslauf aufweist. Um die Höhenverstellung des Getränkeauslaufs zu ermöglichen, ist ein ortsfestes, rohrförmiges Führungselement vorgesehen, das mit einem Buchsenelement zusammenwirkt, an dem der Getränkeauslauf befestigt ist. Am Buchsenelement ist ein U-förmiges Federelement angeordnet, das auf zwei Schenkel eines Gleitelements wirkt, die an der äußeren Oberfläche des Führungselements anliegen. Durch den von der Feder erzeugten Anpressdruck wird ein konstanter Gleit-/Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement erzeugt, der eine Dämpfung der Bewegung des Getränkeauslaufs zur Höhenverstellung bewirkt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Getränkeautomaten mit einem höhenverstellbaren Getränkeauslauf bereitzustellen, bei dem der Gleit- bzw. Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement über den Verschiebeweg im Wesentlichen konstant ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem Getränkeautomaten der eingangs genannten Art durch ein Getriebe gelöst, das das federbeaufschlagte Element mit einem Gehäuse des Getränkeautomaten kinematisch koppelt, wobei das federbeaufschlagte Element im Zusammenwirken mit der Kontaktfläche einen im Wesentlichen konstanten Gleit- bzw. Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement erzeugt. Dabei wird unter einem im Wesentlichen konstanten Gleit- bzw. Verschiebewiderstand ein Widerstand verstanden, der beim Verschieben des Getränkeauslaufs auftritt und dessen eventuelle Änderungen für eine Bedienperson nicht spürbar sind.
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Der Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement wird bekanntermaßen durch Reibung zwischen dem federbeaufschlagten Element und der Kontaktfläche als Reibpartnern erzeugt. Das Getriebe stellt erfindungsgemäß eine definierte kinematische Koppelung zwischen dem bewegbaren Getränkeauslauf einerseits und dem feststehenden Gehäuse andererseits her. Damit wendet sich die Erfindung davon ab, über die Kontaktfläche, die bereits den Verschiebewiderstand mitbestimmt, zusätzlich auch eine lineare Führung zwischen dem Getränkeauslauf und dem Führungselement bzw. dem Gehäuse herzustellen. Die Erfindung verfolgt vielmehr das Prinzip einer Funktionentrennung: Demnach erfolgt über das Getriebe eine kinematische Koppelung zwischen dem Getränkeauslauf und dem Gehäuse. Der Verschiebewiderstand zur Dämpfung der Verschiebebewegung dagegen wird davon konstruktiv getrennt entweder am Gehäuse oder am Getränkeauslauf erzeugt, jedenfalls aber nicht mehr zwingend an einer Grenz- oder Berührfläche der linearen Führung, an der eine Relativbewegung zwischen dem Getränkeauslauf und dem Gehäuse bzw. dem Führungselement und dem Buchsenelement auftritt.
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Die Funktionentrennung in die Erzeugung des Verschiebewiderstands einerseits und in die Koppelung des Getränkeauslaufs mit dem Gehäuse andererseits schafft konstruktive Freiheiten sowohl für die Koppelung als auch für das Erzeugen des Verschiebewiderstands: War bislang der Verschiebeweg identisch mit dem Reibweg, entlang dem die Reibpartner bei einer Verstellung des Getränkeauslaufs gegeneinander verschoben wurden, so lässt das Getriebe jetzt zusätzlich auch eine Verkürzung oder Verlängerung des Reibwegs der Reibpartner zu. Das Getriebe ermöglicht also eine Entkoppelung der Länge des Verschiebewegs einerseits von der Länge des Reibwegs andererseits. Damit lässt sich der Verschiebewiderstand genauer einstellen, weil er nicht nur durch die Materialien der Reibpartner, sondern auch durch die Länge des Reibwegs definiert werden kann.
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Das Getriebe kann beispielsweise eine Übersetzung der Geschwindigkeit, mit der die Höhenverstellung des Getränkeauslaufs erfolgt, auf eine andere Geschwindigkeit bewirken, mit der das federbeaufschlagte Element sich in Bezug zur Kontaktfläche bewegt. Das Getriebe kann damit die Geschwindigkeit in einen Geschwindigkeitsbereich verlagern, in dem die Reibung zwischen dem federbeaufschlagten Element und der Kontaktfläche im Wesentlichen konstant ist. Ferner kann durch das Getriebe der Einfluss eines Losbrechmoments auf das haptische Empfinden einer Bedienperson bei einer Höhenverstellung reduziert werden, da das Getriebe das In-Bewegung-Versetzen des Getränkeauslaufs zur Höhenverstellung erleichtert.
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Da die Kontaktfläche erfindungsgemäß nicht mehr zwingend an der Grenz- oder Berührfläche zwischen dem Getränkeauslauf und dem Gehäuse, z. B. des Führungselements liegt, wird das Material der Reibpartner nicht mehr von den Materialien des Gehäuses bzw. des Getränkeauslaufs bestimmt. Der Verschiebewiderstand lässt sich folglich durch weitgehend freie Wahl der Materialien der Reibpartner, also der Kontaktfläche einerseits und des federbeaufschlagten Elements andererseits einstellen. So kann einer Bedienperson der hochwertige Eindruck eines konstanten Verschiebewiderstands zwischen dem Getränkeauslauf und dem Gehäuse auch bei wiederholter Höhenverstellung vermittelt werden.
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Das Getriebe kann ein festes Getriebe sein, dessen Übersetzungsverhältnis nicht veränderbar ist. Alternativ kann das Getriebe ein Verstellgetriebe sein, dessen Übersetzungsverhältnis in Stufen oder stufenlos veränderbar ist, um bei Bedarf eine gewünschte Anpassung des Übersetzungsverhältnisses zu erreichen.
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Das Getriebe kann ein reibschlüssiges Getriebe sein, bei dem das federbeaufschlagte Element mittels Reibung kinematisch gekoppelt ist. Das Reibgetriebe kann z. B. als Wälzkörper- oder als Zugmittelgetriebe ausgeführt sein. Reibgetriebe verursachen im Betrieb besonders wenige Geräusche und können bei geringem konstruktivem Aufwand eine stufenlose Übersetzung ermöglichen.
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Das Getriebe kann aber auch als formschlüssiges Getriebe ausgebildet sein, bei dem die Kraftübertragung durch Formschluss statt durch Reibung erfolgt. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Getriebe ein Zahnrad und eine Zahnstange, die ineinander eingreifen. Das Zahnrad ist mit dem federbeaufschlagten Element gekoppelt. Das Zahnrad und die Zahnstange setzen die translatorische Bewegung entlang einer Achse zur Höhenverstellung des Getränkeauslaufs in eine rotatorische Bewegung des Zahnrads und damit des federbeaufschlagten Elements um. Damit dreht das Zahnrad das federbeaufschlagte Element um eine Drehachse. Die Drehbewegung des federbeaufschlagten Elements lässt sich jetzt in an sich bekannter Weise durch Reibung an der Kontaktfläche dämpfen oder bremsen. Die Lage der Kontaktfläche bestimmt sich folglich allein nach der Lage des federbeaufschlagten Elements und ist unabhängig von der Höhenposition des Getränkeauslaufs. So wird auf besonders einfache Weise erreicht, dass unabhängig von der Höhenposition des Getränkeauslaufs immer ein im Wesentlichen gleicher Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement und damit zwischen dem Getränkeauslauf und dem Gehäuse besteht. Ferner kann so die Größe der Kontaktfläche deutlich reduziert werden, denn sie muss sich nicht mehr entlang des gesamten Verschiebewegs des Getränkeauslaufs erstrecken. Dies erlaubt kompakte Bauformen des Getränkeautomaten.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können das federbeaufschlagte Element und das Zahnrad einstückig ausgebildet sein, kann das Zahnrad also als federbeaufschlagtes Element dienen. Seine beiden Seitenflächen können als Angriffsfläche einer Feder und als Reibpartner der Kontaktfläche dienen. Mit seiner gezahnten Umfangsfläche kann es in die Zahnstange eingreifen. Damit lässt sich ebenfalls Bauvolumen sparen.
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Der Verschiebewiderstand wird bekanntermaßen durch Reibung des federbeaufschlagten Elements an einer Kontaktfläche hervorgerufen. Dazu kann das federbeaufschlagte Element beispielsweise gegen eine Gehäusewandung des Getränkeautomaten, des Getränkeauslaufs oder des Getriebes als Kontaktfläche gedrückt werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe ein separates flächiges Kontaktelement auf, dessen eine dem federbeaufschlagten Element zugewandte Seite die Kontaktfläche bilden kann. Damit kann das Material der Kontaktfläche vollkommen unabhängig vom Material des Gerätegehäuses oder Getränkeauslaufs gewählt und optimal auf die Erfordernisse als Reibpartner des federbeaufschlagten Elements abgestimmt werden. Das Kontaktelement kann beispielsweise eine Scheibe aus Silikon sein, die mit dem Zahnrad zusammenwirkt, um den konstanten Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement zu erzeugen. Die Kontaktfläche ist dabei eine Oberfläche der Silikonscheibe.
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Das Getriebe kann zur Befestigung des federbeaufschlagte Elements, der Feder und des Kontaktelements je eine hierfür vorgesehene Einrichtung aufweisen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das federbeaufschlagte Element, die Feder und das Kontaktelement auf einer gemeinsamen Achse gelagert. Somit ergibt sich mit dem besonders einfachen Aufbau die Möglichkeit einer Vormontage, bei der das federbeaufschlagte Element, die Feder und das Kontaktelement auf der Achse aufgefädelt werden können.
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Das federbeaufschlagte Element kann verdrehfest mit der Achse verbunden sein, so dass es mit der Achse dreht. Vorzugsweise ist das federbeaufschlagte Element auf der Achse drehbar gelagert und das Kontaktelement drehfest auf der Achse befestigt. Das Kontaktelement hingegen ist drehfest auf der Achse befestigt, um im Zusammenwirken mit dem federbeaufschlagten Element einen konstanten Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement zu erzeugen. Der Entfall einer drehbaren Lagerung der Achse vereinfacht den Aufbau des Getriebes. Alternativ kann das Kontaktelement auch an anderen, ortsfesten Abschnitten eines Gehäuses des Getränkeautomaten, des Getränkeauslaufs oder des Getriebes befestigt sein.
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Das Kontaktelement kann zwischen der Feder und dem federbeaufschlagte Element angeordnet werden. Dann drückt die Feder das Kontaktelement in Richtung des federbeaufschlagten Elements. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das federbeaufschlagte Element auf der Achse zwischen der Feder und dem Kontaktelement angeordnet. Die Feder drückt also das federbeaufschlagte Element in eine Richtung entlang der Achse auf das Kontaktelement. Das Kontaktelement stützt damit das federbeaufschlagte Element zusätzlich gegenüber einem Gehäuse z.B. des Getriebes ab.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens das federbeaufschlagte Element und die Feder in einem Käfiggehäuse angeordnet. Das Käfiggehäuse schützt vor allem die bewegten Teile des Getriebes vor Verschmutzung, so dass eine verschmutzungsbedingte Veränderung des Verschiebewiderstands zwischen dem Buchsenelement und dem Führungselement ausgeschlossen ist. Ferner kann durch das Käfiggehäuse das Getriebe besonders einfach aufgebaut werden, wenn das Käfiggehäuse zugleich als Befestigung für das federbeaufschlagte Element und die Feder dient. Neben dem federbeaufschlagten Element und der Feder können in dem Käfiggehäuse die Achse und/oder das Kontaktelement angeordnet sein. Die Zahnstange hingegen kann sich z. B. durch Öffnungen des Käfiggehäuses in dessen Inneres hinein erstrecken.
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Das Käfiggehäuse kann mittels einer stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Buchsenelement verbunden sein. Vorzugsweise weist das Käfiggehäuse Rasthaken auf, die in Öffnungen des Buchsenelements eingreifen. Es wird also durch die Rasthaken eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Käfiggehäuse und dem Buchsenelement hergestellt. Dies erlaubt eine einfache Montage des Käfiggehäuses während der Herstellung des Getränkeautomaten sowie eine einfache Demontage, wenn eine Reparatur erforderlich sein sollte.
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Grundsätzlich ist die Zuordnung von Zahnrad und Zahnstange zum bewegten Getränkeauslauf oder zum feststehenden Gehäuse beliebig. Ist die Zahnstange am Getränkeauslauf befestigt, kann das Getriebe verschmutzungsgeschützt im Gehäuse untergebracht sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zahnstange bewegungsfest mit dem Gehäuse des Getränkeautomaten verbunden. Dann bewegt sich das Zahnrad bei einer Höhenverstellung mit dem Buchsenelement am Getränkeauslauf mit. Damit sind die bewegten Teile des Getriebes leicht erreichbar außerhalb des Gehäuses angebracht.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. Es zeigen:
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1: einen Schnitt durch einen höhenverstellbaren Getränkeauslauf eines Getränkeautomaten,
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2: eine Explosionsdarstellung einer Getriebebaugruppe,
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3: eine schematische Darstellung einer zusammengesetzten Getriebebaugruppe, und
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4: einen Schnitt entlang der Linie B-B in 1.
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In der 1 ist ein Abschnitt eines Getränkeautomaten 2 dargestellt, der einen höhenverstellbaren Getränkeauslauf 4 mit einer Auslaufstelle 34 für ein Getränk aufweist. Der Getränkeauslauf 4 kann in Richtung des Doppelpfeils 36 höhenverstellt werden, um so eine Positionsanpassung der Auslaufstelle 34 an ein zu befüllendes Gefäß (nicht dargestellt) zu bewirken. Der Getränkeauslauf 4 ist mit einem Buchsenelement 8 verbunden, das rohrförmig ausgebildet ist und in seinem Inneren ein Führungselement 6 verschiebbar aufnimmt, das ortsfest mit einem Gehäuse 32 des Getränkeautomaten 2 verbunden ist. Somit bilden das Führungselement 6 und das Buchsenelement 8 eine Art lineare Teleskopführung des Getränkeauslaufs 4.
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Um die Verstellbewegung des Getränkeauslaufs 4 in Richtung des Doppelpfeils 36 abzubremsen, ist ein Getriebe 16 vorgesehen, das aus einer Getriebebaugruppe 46 und einer mit der Getriebebaugruppe 46 zusammenwirkenden Zahnstange 18 besteht, die mit dem Gehäuse 32 fest verbunden ist.
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Die Getriebebaugruppe 46 umfasst ein Käfiggehäuse 20 (s. 2 und 3), in dem eine Silikonscheibe 22 als Kontaktelement, ein Zahnrad 10 als federbeaufschlagtes Element, eine Achse 24 und eine Schraubenfeder 12 angeordnet sind. Zur Befestigung der Achse 24 weist das Käfiggehäuse 20 eine Lageröffnung 38 in einer Seitewand 26 auf, in die die Achse 24 mit einem ersten Ende eingesetzt ist. Auf der Achse 24 ist das Zahnrad 10 zwischen der Schraubenfeder 12 und der Silikonscheibe 22 angeordnet. Zur Montage auf der Achse 24 weist das Zahnrad 10 eine konzentrische Bohrung 42 und die Silikonscheibe 22 eine Zentralöffnung 44 auf, deren Innenradien in etwa dem Außenradius der Achse 24 entsprechen. Die Schraubenfeder 12 hingegen weist einen Innenradius auf, der größer als der Außenradius der Achse 24 ist.
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Nach dem Zusammenfügen der Getriebebaugruppe 46 liegt eine erste Seite der Silikonscheibe 22 an der Seitenwand 26 des Käfiggehäuses 20 an, während die zweite, gegenüberliegende Seite der Silikonscheibe 22 an dem Zahnrad 10 anliegt. Das Zahnrad 10 ist auf der Achse 24 drehbar gelagert, während die Silikonscheibe drehfest mit der Achse 24 verbunden ist. Die Achse 24 selbst ist drehfest mit dem Käfiggehäuse 20 verbunden.
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Die Getriebebaugruppe 46 weist zur Montage an einem Getränkeautomaten 2 Rasthaken 28 auf, die in Öffnungen 30 des Gehäuses 32 des Getränkeautomaten 2 eingreifen (s. 4) und so mittels Formschluss eine Befestigung des Getriebes 16 erlauben.
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Bei der Montage wird die Schraubenfeder 12 zwischen dem Gehäuse 32 des Getränkeautomaten 2 auf der einen Seite und dem drehbar gelagerten Zahnrad 10 auf der anderen Seite komprimiert. Im montierten Zustand (siehe 4) greifen die Rasthaken 28 in die Öffnung 30 des Gehäuses 32 des Getränkeautomaten 2 ein. Ferner erstreckt sich ein zweites Ende der drehfesten Achse 24 durch eine Öffnung 40 des Gehäuses 32.
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Die Schraubenfeder 12 drückt das drehbar gelagerte Zahnrad 10 auf die Silikonscheibe 22. Deren dem Zahnrad 10 zugewandte Seite bildet eine Kontaktfläche 14, die durch Reibung eine Abbremsung einer Drehbewegung des drehbar gelagerten Zahnrads 10 um die drehfeste Achse 24 bewirkt. In einer Abwandlung kann die Silikonscheibe 22 ebenfalls drehbar auf der Achse 24 gelagert sein und durch Anpressen an das Zahnrad 10 mitgedreht werden. Dann bilden die Seitenwand 26 und die Silikonscheibe 22 die Reibpartner, die die Drehbewegung des Zahnrades 10 abbremsen.
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Im Betrieb kämmt das Zahnrad 10 mit der Zahnstange 18, die fest mit dem Gehäuse 32 verbunden ist. Eine Bewegung des Getränkeauslaufs 4 entlang des Doppelpfeils 36 erzwingt also eine Drehbewegung des drehbar gelagerten Zahnrads 10 um die Achse 24. Die Drehbewegung wird durch die Reibung der Kontaktfläche 14 zwischen dem drehbar gelagerten Zahnrad 10 und der Silikonscheibe 22 gebremst und damit auch die Bewegung des Getränkeauslaufs 4.
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Im Betrieb wählt eine Bedienperson durch Höhenverstellung des Getränkeauslaufs 4 durch Verschieben in Richtung des Doppelpfeils 36 die gewünschte Höhenposition für die Auslaufstelle 34. Dabei wird das mit dem Getränkeauslauf 4 verbundene Buchsenelement 8 verlagert, wobei das drehbar gelagerte Zahnrad 10 durch den Eingriff mit der ortsfesten Zahnstange 18 in eine Drehbewegung um die Achse 24 versetzt wird. Da das drehbar gelagerte Zahnrad 10 durch die Wirkung der Schraubenfeder 12 in Richtung der drehfesten Silikonscheibe 22 gedrückt wird, wird dadurch die Drehbewegung des gelagerten Zahnrads 10 gebremst und folglich auch die Verstellbewegung des Getränkeauslaufs 4 mit der Auslaufstelle 34 in Richtung des Doppelpfeils 36.
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Dabei behält das Käfiggehäuse 20 seine Position bei. Der Verschiebewiderstand wird jederzeit und für jede Höhenposition des Getränkeauslaufs 4 durch die Reibung der Kontaktfläche 14 zwischen dem drehbar gelagerten Zahnrad 10 und der drehfesten Silikonscheibe 22 erzeugt, d. h. die Reibung wird immer von der gleichen Kontaktfläche 14 erzeugt, so dass ein im Wesentlichen konstanter Verschiebewiderstand zwischen dem Buchsenelement 8 und dem Führungselement 6 bereitgestellt wird.
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Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Getränkeautomaten um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann auch die konkrete Ausgestaltung des Getriebes in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann der Getränkeauslauf in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Getränkeautomat
- 4
- Getränkeauslauf
- 6
- Führungselement
- 8
- Buchsenelement
- 10
- Federbeaufschlagtes Element/Zahnrad
- 12
- Feder/Schraubenfeder
- 14
- Kontaktfläche
- 16
- Getriebe
- 18
- Zahnstange
- 20
- Käfiggehäuse
- 22
- Kontaktelement/Silikonscheibe
- 24
- Achse
- 26
- Seitenwand
- 28
- Rasthaken
- 30
- Öffnung
- 32
- Gehäuse
- 34
- Auslaufstelle
- 36
- Doppelpfeil
- 38
- Lageröffnung für Achse
- 40
- Öffnung
- 42
- Bohrung
- 44
- Zentralöffnung
- 46
- Getriebebaugruppe
- B-B
- Schnittlinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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