DE102019206404B3

DE102019206404B3 - Hot drinks machine, in particular fully automatic coffee machine with multi-way valve adjustable by motor

Info

Publication number: DE102019206404B3
Application number: DE102019206404.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Schnellinger; Maximilian Marchner; Maximilian Falterer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-05-04

Abstract

Ein Heißgetränkeautomat, insbesondere Kaffeevollautomat für Haushaltszwecke, mit einer Heizeinrichtung, mit einer Brühkammer, mit einem Heißwasserauslauf und mit einem motorisch antreibbaren Steuerrad eines Mehrwegeventils, das einen Fluidstrom zumindest zwischen der Heizeinrichtung einerseits und der Brühkammer und dem Heißwasserauslass andererseits schaltet, mit einer angetriebenen Verstelleinheit (1), mit einer Anzahl umfangsseitig angeordneter Markierungen (15; 19) an der Verstelleinheit (1), mit einer mit den Markierungen (15; 19) zusammenwirkenden Erfassungseinheit (10), die erfasste Markierungen (15; 19) signalisiert, und mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Mehrwegventils, die ein auswertbares Signal abgibt, wenn die Erfassungseinheit (10) eine Markierung (15; 19) erfasst, wird durch eine berührungslos wirkende Erfassungseinheit (10) weitergebildet.A hot beverage machine, in particular a fully automatic coffee machine for household purposes, with a heating device, with a brewing chamber, with a hot water outlet and with a motor-driven control wheel of a multi-way valve that switches a fluid flow at least between the heating device on the one hand and the brewing chamber and the hot water outlet on the other, with a driven adjustment unit ( 1), with a number of circumferentially arranged markings (15; 19) on the adjustment unit (1), with a detection unit (10) which interacts with the markings (15; 19) and signals detected markings (15; 19), and with a Control device for controlling the multi-way valve, which emits an evaluable signal when the detection unit (10) detects a marking (15; 19), is developed by a contactless detection unit (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißgetränkeautomaten für Haushaltszwecke, insbesondere einen Kaffeevollautomaten, mit einer Heizeinrichtung, mit einer Brühkammer, einem Heißwasserauslauf und mit einem motorisch, insbesondere elektrisch antreibbaren Steuerrad eines Mehrwegeventils, mit einer Erfassungseinheit von Markierungen an dem Mehrwegeventil und mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Mehrwegeventils, also einer Verstelleinheit und/oder eines Motors zur Verstellung des Steuerrads. Das Mehrwegeventil kann einen Fluidstrom, insbesondere Heißwasser und/oder Heißdampf, zumindest zwischen der Heizeinrichtung einerseits und der Brühkammer und dem Heißwasserauslauf und ggf. einer Dampfdüse andererseits schalten. Das Mehrwegeventil kann eine angetriebene, insbesondere rotationssymmetrische Verstelleinheit mit einer Mehrzahl umfangseitig verteilter Markierungen an der Verstelleinheit umfassen, die regelmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein können. An der Verstelleinheit ist außerdem eine Initialisierungskennzeichnung angebracht, die einen Startpunkt oder eine separate Kennzeichnungsstelle allein zur Erkennung der Stellung der Verstelleinheit darstellt. Die Erfassungseinheit dient dazu, die Markierungen zu erfassen und bei einer Erfassung ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung abzugeben.The invention relates to a hot beverage machine for household purposes, in particular a fully automatic coffee machine, with a heating device, with a brewing chamber, a hot water outlet and with a motorized, in particular electrically driven, control wheel of a multi-way valve, with a detection unit for markings on the multi-way valve and with a control device for controlling the multi-way valve , so an adjustment unit and / or a motor for adjusting the steering wheel. The multi-way valve can switch a fluid flow, in particular hot water and / or superheated steam, at least between the heating device on the one hand and the brewing chamber and the hot water outlet and possibly a steam nozzle on the other. The multi-way valve can comprise a driven, in particular rotationally symmetrical adjustment unit with a plurality of circumferentially distributed markings on the adjustment unit, which can be distributed regularly or unevenly. An initialization identification is also attached to the adjustment unit, which represents a starting point or a separate identification point solely for recognizing the position of the adjustment unit. The detection unit is used to detect the markings and, when detected, to emit a corresponding signal to the control device.

Die EP 2 807 961 B1 offenbart einen derartigen Heißgetränkeautomaten mit einem motorisch antreibbaren Mehrwegeventil, das einen Fluidstrom zumindest zwischen der Heizeinrichtung einerseits und der Brühkammer und dem Heißwasserauslass andererseits schaltet, mit einem angetriebenen Verstellglied, mit einer Mehrzahl umfangsseitig verteilter Nocken als Markierungen an dem Verstellglied, mit einer davon unterschiedlichen Initialisierungskennzeichnung am Verstellglied, mit einem mit den Nocken zusammenwirkenden Taster als Erfassungseinheit, der erfasste Markierungen signalisiert, und mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Mehrwegeventils, wobei die Erfassungseinheit mit der Initialisierungskennzeichnung zusammenwirkt und sie ein in der Steuerungseinrichtung auswertbares Signal abgibt. Vergleichbare Mehrwegeventile sind z.B. aus DE 10 2006 024 272 A1 , DE 195 03 618 C1 und KR 10 2011 0 021 267 A bekannt.The EP 2 807 961 B1 discloses such a hot beverage machine with a motor-driven multi-way valve that switches a fluid flow at least between the heating device on the one hand and the brewing chamber and the hot water outlet on the other hand, with a driven adjusting member, with a plurality of circumferentially distributed cams as markings on the adjusting member, with a different initialization mark on the Adjusting member, with a button interacting with the cams as a detection unit, which signals detected markings, and with a control device for controlling the multi-way valve, the detection unit interacting with the initialization identification and emitting a signal that can be evaluated in the control device. Comparable multi-way valves are, for example, off DE 10 2006 024 272 A1 , DE 195 03 618 C1 and KR 10 2011 0 021 267 A known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit des Heißgetränkeautomaten zu verbessern.The object of the invention is to improve the reliability of the hot drinks machine.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Heißgetränkeautomaten erfindungsgemäß durch eine berührungslos wirkende Erfassungseinheit gelöst. Als Einheit ist auch eine Anordnung mehrerer auch räumlich getrennter Bestandteile zu verstehen, die dem Zweck nach der Erfassung einer Drehstellung des Steuerrads dienen.In the case of the hot drinks machine mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by a contactless detection unit. A unit is also to be understood as an arrangement of several, also spatially separated, components which serve the purpose of detecting a rotational position of the steering wheel.

Die Erfindung wendet sich also von einer mechanischen Erfassung durch Abtasten eines Umfangs des Verstellglieds ab. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, eine Verstelleinheit am Mehrwegeventil oder in seinem Antriebsstrang berührungslos und damit reibungs- und verschleißfrei abzutasten. Das berührungslose Abtasten kommt damit ohne mechanische Belastungen der Verstelleinheit aus, womit nicht nur das Abtasten an sich zuverlässiger gestaltet werden kann. Mangels mechanischer Betätigung kann auch eine mechanisch bedingte Ansprechverzögerung der Erfassungseinheit entfallen. Die berührungslos arbeitende Erfassungseinheit führt somit auch zu einer höheren Auflösung erkennbarer Positionen der Verstelleinheit.The invention thus turns away from mechanical detection by scanning a circumference of the adjusting member. Rather, it follows the principle of scanning an adjustment unit on the multi-way valve or in its drive train without contact and thus without friction and wear. The non-contact scanning thus manages without mechanical loads on the adjustment unit, with which not only the scanning itself can be made more reliable. In the absence of mechanical actuation, a mechanically induced response delay of the detection unit can also be omitted. The contactless detection unit thus also leads to a higher resolution of recognizable positions of the adjustment unit.

Für eine berührungslose Erfassung können sich funk-, magnet- oder optisch basierte oder kapazitätsgestützte Technologien anbieten. Vorzugsweise kann sich die Erfassungseinheit technologisch auf eine optische Erfassung stützen, weil dadurch jegliche Strahlen- bzw. Funkwellenbelastung für den Benutzer ausgeschlossen und der Aufwand für eine funk- und strahlentechnische Abschirmung vermieden werden kann.Radio, magnet, optically or capacitance-based technologies can be used for contactless detection. The detection unit can preferably be technologically based on optical detection, because this eliminates any radiation or radio wave exposure for the user and avoids the expense of radio and radiation shielding.

Unter optische Erfassungsprinzipien fallen beispielsweise auch Laser- oder Radar-Technologien. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Heißgetränkeautomat eine Lichtschranke als Erfassungseinheit und durch einen durch die Lichtschranke hindurch verlaufenden Abschnitt an der Verstelleinheit mit einer Unterbrechung als Markierung umfassen. An der Unterbrechung kann ein Lichtstrahl von einer Quelle der Lichtschranke, insbesondere einer Gabellichtschranke, ausgehend auf einen gegenüberliegenden lichtempfindlichen Empfänger treffen, woraufhin ein elektrisches Signal bzw. ein elektrischer Impuls ausgelöst werden kann. Die erfindungsgemäße Erfassungseinheit erfordert nicht zwingend eine anderweitige Ausgestaltung der Verstelleinheit, sondern kann zur Erfassung der bekannten Nocken oder dergleichen als Markierungen an der Verstelleinheit ausgebildet sein. Das optische Abtasten jedenfalls bietet mangels mechanischen Kontakts keine Reibungsverluste und damit auch keinen Losbrech- oder Anfahrwiderstand, was der Genauigkeit der Erfassung zugutekommt.Optical detection principles also include laser or radar technologies, for example. According to an advantageous embodiment of the invention, the hot beverage machine can comprise a light barrier as a detection unit and through a section on the adjustment unit running through the light barrier with an interruption as a marking. At the interruption, a light beam from a source of the light barrier, in particular a fork light barrier, can strike an opposing light-sensitive receiver, whereupon an electrical signal or an electrical pulse can be triggered. The detection unit according to the invention does not necessarily require a different configuration of the adjustment unit, but can be designed as markings on the adjustment unit for the detection of the known cams or the like. In any case, optical scanning offers no friction losses due to the lack of mechanical contact and therefore no breakaway or starting resistance, which benefits the accuracy of the detection.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Verstelleinheit eine Mehrzahl umfangsseitig verteilter Markierungen und eine davon unterschiedliche Initialisierungskennzeichnung umfassen. Die Initialisierungskennzeichnung kann eine Ausgangsstellung definieren, von der ausgehend sich konkrete Zwischenstellungen anhand der umfangsseitig verteilten Markierungen ableiten lassen können. Die Initialisierungskennzeichnung kann sich von den Markierungen durch ihre Erstreckung in Erfassungsrichtung, bei einem drehbaren Verstellglied also in Umfangsichtung unterscheiden, damit es von derselben Erfassungseinheit erfasst werden kann wie die Markierungen, aber von ihnen unterscheidbar ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, the adjustment unit can comprise a plurality of markings distributed around the circumference and an initialization mark different therefrom. The initialization identification can define a starting position, from which concrete intermediate positions are based can be derived from the markings distributed around the circumference. The initialization identification can differ from the markings in its extension in the detection direction, in the case of a rotatable adjusting member, that is, in the circumferential view, so that it can be detected by the same detection unit as the markings but can be distinguished from them.

Eine Unterscheidung der Initialisierungskennzeichnung und der umfangsseitig verteilten Markierungen, die an demselben Verstellglied angebracht sind, kann alternativ auch durch eine in Umfangsrichtung identische Ausbildung, aber durch eine in einer vorzugsweise rechtwinklig abweichenden Richtung abweichende Ausbildung ausgebildet sein, also in radialer oder achsparalleler Richtung beispielsweise länger oder kürzer. Die abweichende Ausbildung kann durch eine weitere, mit einer ersten Erfassungseinrichtung gleichgerichteten und ggf. zu einer Erfassungseinheit zusammengefassten, zweite Erfassungseinrichtung erfasst werden. Dadurch können der Konstruktionsaufwand und der Bauraum für die Erfassungseinheit gering gehalten werden.A distinction between the initialization markings and the circumferentially distributed markings that are attached to the same adjusting member can alternatively also be made by a configuration that is identical in the circumferential direction, but by a configuration that differs in a preferably right-angled direction, that is, in the radial or axially parallel direction, for example longer or shorter. The different design can be detected by a further second detection device that is rectified with a first detection device and possibly combined to form a detection unit. As a result, the construction effort and the installation space for the detection unit can be kept low.

Erfindungsgemäß weist der Heißgetränkeautomat mehrere Verstellglieder als Verstelleinheit und mehrere den Verstellgliedern jeweils zugeordnete Erfassungseinrichtungen als Erfassungseinheit auf. Damit kann die Unterscheidung der Initialisierungskennzeichnung von den umfangsseitig verteilten Markierungen sogar bei identischer Ausbildung durch eine räumliche Trennung erfolgen. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn für die Anbringung sowohl der Initialisierungskennzeichnung als auch der umfangsseitig verteilten Markierungen an demselben Verstellglied nicht genügend Bauraum zur Verfügung steht. Eine räumliche Trennung kann aber auch dazu genutzt werden, unterschiedlich schnell drehende Verstellglieder als Träger der Initialisierungskennzeichnung einerseits und der umfangsseitig verteilten Markierungen andererseits zu nutzen. So kann vorzugweise ein schneller drehendes Verstellglied für die umfangsseitig verteilten Markierungen und ein langsamer drehendes Verstellglied für Initialisierungskennzeichnung genutzt werden. Das schneller drehende Verstellglied kann dann trotz eines größeren Abstands der dort angebrachten umfangsseitig verteilten Markierungen für eine genauere Erfassung einer Drehbewegung sorgen, wofür nicht einmal mehr Markierungen, sondern aufgrund der höheren Winkelgeschwindigkeit weniger Markierungen erforderlich sind.According to the invention, the hot beverage machine has a plurality of adjusting elements as an adjusting unit and a plurality of detection devices assigned to the adjusting elements as a detection unit. In this way, the initialization identification can be distinguished from the markings distributed around the circumference, even if the design is identical, by means of a spatial separation. This is particularly useful if there is not enough installation space available for attaching both the initialization identification and the markings distributed around the circumference to the same adjusting element. A spatial separation can also be used to use adjusting members rotating at different speeds as a carrier for the initialization marking on the one hand and the markings distributed around the circumference on the other hand. For example, a faster rotating adjusting member can be used for the markings distributed around the circumference and a slower rotating adjusting member can be used for initialization identification. The faster rotating adjusting member can then ensure a more precise detection of a rotary movement despite a greater distance between the markings applied there on the circumferential side, for which not even more markings, but rather fewer markings are required due to the higher angular speed.

Erfindungsgemäß dient ein Flügelrad als Teil eines ersten, z.B. schneller drehenden, Verstellglieds. Bei einem Flügelrad kann es sich um ein Standardbauteil handeln, das kostengünstig zu erhalten ist. Es eignet sich zudem als Teil eines schnelldrehenden Verstellglieds, weil es gut mit einer ersten Lichtschranke zusammenwirken kann. Denn seine Flügelzwischenräume können umfangsseitig angeordnete Markierungen darstellen, die sich leicht von zum Beispiel einer Gabellichtschranke erfassen lassen.According to the invention, an impeller serves as part of a first, e.g. faster rotating, adjuster. An impeller can be a standard component that is inexpensive to obtain. It is also suitable as part of a rapidly rotating adjusting element because it can interact well with a first light barrier. This is because the spaces between its wings can represent markings arranged on the circumference, which can easily be detected by a forked light barrier, for example.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Flügelrad auf einer Motorwelle angeordnet sein. Die Motorwelle als Antrieb des Mehrwegeventils stellt das am schnellsten drehende Verstellglied des Mehrwegeventils dar. Die Erfassung seiner Drehung mittels Flügelrad und Erfassungseinheit erlaubt eine hochgenaue Erfassung einer Drehstellung im Mehrwegeventil, weil die Drehung der Motorwelle mehrfach untersetzt wird, bis sie das Steuerrad des Mehrwegeventils erreicht. In einer Ausführungsform lassen sich so 864 Impulse pro Umdrehung des Steuerrads generieren, was einer Auflösung von weniger als einem halben Grad Verdrehung des Steuerrads entspricht. Damit lassen sich alle Positionen des Mehrwegeventils zuverlässig hochgenau anfahren, was eine möglichst vollständige Überdeckung von Durchlässen in den Ventilscheiben des Mehrwegeventils bedeutet. Durch den Entfall von Teilüberdeckungen kann auch das Auftreten von dadurch hervorgerufenem Überdruck im Mehrwegeventil und damit die Belastung von Dichtungen herabgesetzt werden, was ihrer Lebensdauer zugutekommt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the impeller can be arranged on a motor shaft. The motor shaft as the drive of the multi-way valve is the fastest rotating adjusting member of the multi-way valve. The detection of its rotation by means of an impeller and detection unit allows a highly accurate detection of a rotary position in the multi-way valve, because the rotation of the motor shaft is reduced several times until it reaches the control wheel of the multi-way valve. In one embodiment, 864 pulses can be generated per rotation of the steering wheel, which corresponds to a resolution of less than half a degree of rotation of the steering wheel. In this way, all positions of the multi-way valve can be approached reliably with high precision, which means that the openings in the valve disks of the multi-way valve are covered as completely as possible. By eliminating partial overlaps, the occurrence of overpressure in the multi-way valve and thus the load on seals can be reduced, which benefits their service life.

Die genaue Positionserkennung der Stellung des Steuerrads erlaubt außerdem, gezielt vor Erreichen einer Zielposition die Motorgeschwindigkeit zu reduzieren sowie seinen Nachlauf, den Nachlauf des Getriebes nach einem Stoppen des Motors und sogar Softwaredurchlaufzeiten zu berücksichtigen. Damit lassen sich dynamische Belastungen der rotierenden Bestandteile des Kaffeevollautomaten verringern und die Genauigkeit der Ansteuerung des Steuerrads erhöhen. Bauteiltoleranzen, wie sie eine mechanische Erfassung mit sich brachte, fallen ohnehin weg.The exact position detection of the position of the steering wheel also allows the motor speed to be reduced in a targeted manner before a target position is reached, as well as its overrun, the overrun of the transmission after the motor has stopped and even software cycle times to be taken into account. This allows dynamic loads on the rotating components of the fully automatic coffee machine to be reduced and the accuracy of the control of the steering wheel to be increased. Component tolerances, such as those brought about by mechanical detection, are no longer necessary.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine Markierung von einem Getriebezahnrad als zweitem Verstellglied radial oder axial abstehen, die durch eine zweite Lichtschranke als zweite Erfassungseinrichtung hindurch verläuft. Das zweite Verstellglied kann vorzugsweise das Steuerrad des Mehrwegeventils und damit das am langsamsten drehende Verstellglied des Mehrwegeventils sein oder ein Zahnrad zwischen dem Steuerrad und der Motorwelle. Jedenfalls kann es eine Mehrfachfunktion als angetriebenes Verstellglied einerseits und als Bestandteil der Erfassungseinheit andererseits erfüllen. Damit lässt sich der konstruktive Aufwand für die Erfassungseinheit verringern.According to a further advantageous embodiment of the invention, a marking can protrude radially or axially from a gear wheel as a second adjusting element, which mark runs through a second light barrier as a second detection device. The second adjusting element can preferably be the control wheel of the multi-way valve and thus the slowest rotating adjusting element of the multi-way valve or a gear wheel between the control wheel and the motor shaft. In any case, it can fulfill a multiple function as a driven adjusting member on the one hand and as a component of the detection unit on the other hand. This allows the design effort for the registration unit to be reduced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das zweite Verstellglied einen achsparallel oder umfangsseitig umlaufenden Kragen an dem Getriebezahnrad mit einer Unterbrechung als Markierung oder als Initialisierungskennzeichnung aufweisen. Der Kragen kann durch eine Lichtschranke als Erfassungseinrichtung hindurch laufen, die bei Erkennen der Unterbrechung einen elektrischen Impuls als Signal abgibt. Die Ausbildung als Kragen am Zahnrad lässt sich robust und langlebig ausbilden, was der Zuverlässigkeit des Heißgetränkeautomaten dient.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second adjusting member have an axially parallel or circumferential collar on the gear wheel with an interruption as a marking or as an initialization marking. The collar can run through a light barrier as a detection device which emits an electrical pulse as a signal when the interruption is detected. The formation as a collar on the gear wheel can be made robust and durable, which serves the reliability of the hot beverage machine.

Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1: eine Ausgestaltungsform der Erfindung in einer ersten perspektivischen Ansicht, und
2: die Ausgestaltungsform der 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht.

The principle of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing by way of example. In the drawing show:

1 : an embodiment of the invention in a first perspective view, and
2 : the form of the 1 in another perspective view.

1 und 2 zeigen eine Ausgestaltungsform der Erfindung in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten einer Verstelleinheit 1 eines Kaffeevollautomaten zur Verstellung einer nicht dargestellten Steuerscheibe eines Mehrwegeventils und einer Erfassungseinheit 10 zur hochgenauen Erfassung einer Verstellbewegung. Die Verstelleinheit 1 setzt sich aus einem Elektromotor 2 und einem Getriebe 3 zusammen. Das Getriebe 3 wiederum umfasst eine Schnecke 4, die auf einer Motorwelle 5 sitzt. Sie kämmt mit einem Stirnrad 6, das über ein verdecktes und drehmomentenfest gekoppeltes koaxiales Ritzel in ein Steuerrad 7 eingreift. Das Steuerrad 7 weist innenseitig Schnittstellen 8 für die Steuerscheibe des Mehrwegeventils auf. 1 and 2 show an embodiment of the invention in different perspective views of an adjustment unit 1 a fully automatic coffee machine for adjusting a control disk (not shown) of a multi-way valve and a detection unit 10 for high-precision detection of an adjustment movement. The adjustment unit 1 is made up of an electric motor 2 and a gearbox 3 together. The gear 3 in turn includes a snail 4th resting on a motor shaft 5 sits. She combs with a spur gear 6th , which is connected to a steering wheel via a concealed and torque-proof coupled coaxial pinion 7th intervenes. The steering wheel 7th has interfaces on the inside 8th for the control disc of the multi-way valve.

Die Erfassungseinheit 10 setzt sich aus zwei räumlich voneinander getrennten, optisch und damit berührungslos arbeitenden Erfassungseinrichtungen 11, 12 zusammen. Eine untere Erfassungsvorrichtung 11 befindet sich weitgehend am selben Ort wie herkömmliche Erfassungsvorrichtungen, nämlich am Steuerrad 7. Sie besteht aus einer Gabellichtschranke 13, die einen ringfömigen Kragen 14 abtastet. Der Kragen 14 ist einstückig mit dem Steuerrad 7 ausgebildet und steht achsparallel und oberseitig von ihm ab. Die Gabellichtschranke 13 erfasst also die Drehung des Steuerrads 7 unmittelbar. Der Kragen 14 enthält eine einzige breite U-förmige Einkerbung (in 2 besser zu erkennen), die als Initialisierungskennzeichnung 15 dient. Erreicht sie die Gabellichtschranke 13, gibt jene einen elektrischen Impuls bzw. ein Signal an eine Steuerungseinrichtung des Kaffeevollautomaten ab.The registration unit 10 consists of two spatially separated, optically and thus contactlessly working detection devices 11 , 12 together. A lower sensing device 11 is largely in the same place as conventional detection devices, namely on the steering wheel 7th . It consists of a fork light barrier 13 who have favourited an annular collar 14th scans. The collar 14th is integral with the steering wheel 7th trained and is axially parallel and on the top of him. The fork light barrier 13 thus detects the rotation of the steering wheel 7th right away. The collar 14th contains a single wide U-shaped notch (in 2 easier to recognize), as the initialization identifier 15th serves. If she reaches the fork light barrier 13 , that emits an electrical impulse or a signal to a control device of the coffee machine.

Eine obere Erfassungseinrichtung 12 setzt sich aus einer weitgehend baugleichen Gabellichtschranke 16 und einem Flügelrad 17 zusammen, das an der Motorwelle 5 angeflanscht ist. Das Flügelrad 17 weist zwei radial abstehende Flügel 18 auf, die in Umfangsrichtung beidseitig jeweils einen kreissektorförmigen Zwischenraum 19 einschließen. Die Zwischenräume 19 stellen auf das Flügelrad 17 und auf die Motorwelle 5 bezogen umfangsseitig verteilte Markierungen dar. Das Flügelrad 17 dreht sich durch eine Gabel 20 der Gabellichtschranke 16 hindurch, so dass die Gabellichtschranke 16 die Flügel 18 und die Zwischenräume 19 detektieren und entsprechende Signale an die Steuerungseinrichtung abgeben kann.An upper detector 12 consists of a fork light barrier that is largely identical in construction 16 and an impeller 17th together that on the motor shaft 5 is flanged. The impeller 17th has two radially protruding wings 18th on, which in the circumferential direction on both sides each have a sector-shaped space 19th lock in. The spaces in between 19th put on the impeller 17th and on the motor shaft 5 related to circumferentially distributed markings. The impeller 17th turns through a fork 20th the fork light barrier 16 through it so that the fork light barrier 16 the wings 18th and the spaces in between 19th can detect and output corresponding signals to the control device.

Mit der Erfassung der Initialisierungskennzeichnung 15 durch die untere Erfassungseinrichtung 11 beginnt in der Regel die Erfassung der Stellung des Mehrwegeventils. Jede weitere Stellung des Steuerrads 7 lässt sich nun anhand der Stellung des Flügelrads 17 durch die obere Erfassungseinrichtung 12 ablesen. Da die schnelle Drehung der Motorwelle 5 über das mehrstufige Getriebe 3 auf das demgegenüber langsam drehende Steuerrad 7 übertragen wird, dessen Stellung letztlich erfasst werden soll, liefert die Erfassungseinrichtung 12 auch für eine geringe Bewegung des Steuerrads 7 eine Vielzahl zeitlich unterscheidbarer Signale. In der dargestellten Ausführung liefert die Erfassungseinrichtung 12 für eine Umdrehung des Steuerrads 7 864 Signale, was einer Auflösung von weniger als einem halben Grad Verdrehung des Steuerrads 7 entspricht. Folglich lässt sich die Position des Steuerrads 7 mit der Erfindung hochgenau bestimmen.With the acquisition of the initialization identification 15th by the lower detector 11 usually begins the detection of the position of the multi-way valve. Any further position of the steering wheel 7th can now be based on the position of the impeller 17th by the upper detector 12 read off. Because the rapid rotation of the motor shaft 5 via the multi-stage gear 3 on the opposite, slowly turning steering wheel 7th is transmitted, the position of which is ultimately to be detected, delivers the detection device 12 also for a slight movement of the steering wheel 7th a large number of time-distinguishable signals. In the embodiment shown, the detection device delivers 12 for one turn of the steering wheel 7th 864 Signals what a resolution of less than half a degree twisting the steering wheel 7th corresponds. Consequently, the position of the steering wheel 7th determine with high accuracy with the invention.

Dies führt neben den Vorteilen einer optischen Erfassung gegenüber einer mechanischen Erfassung zu ganz neuen Möglichkeiten der Ansteuerung des Steuerrads 7, indem zum Beispiel die Motorgeschwindigkeit vor Erreichen einer angestrebten Position der Steuerscheibe 7 reduziert und der Motornachlauf zum Erreichen der Zielposition einkalkuliert werden kann. Dadurch lässt sich die dynamische Belastung auf das Getriebe 3 reduzieren. Auch ein Nachlauf des Getriebes 3 nach einem Anhalten des Motors 2 kann jetzt erfasst und berücksichtigt werden. Selbst Ungenauigkeiten infolge von Softwaredurchlaufzeiten lassen sich verringern.In addition to the advantages of optical detection compared to mechanical detection, this leads to completely new possibilities for controlling the steering wheel 7th by, for example, the engine speed before reaching a desired position of the control disk 7th reduced and the motor overrun to reach the target position can be factored in. This allows the dynamic load on the gearbox 3 to reduce. Also an overrun of the transmission 3 after the engine has stopped 2 can now be recorded and taken into account. Even inaccuracies due to software processing times can be reduced.

Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen Verstelleinheit und Erfassungseinheit um ein Ausführungsbeispiel handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So können auch die konkreten Ausgestaltungen der Verstelleinheit und insbesondere des Getriebes in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann die Erfassungseinheit in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. gestalterischen Gründen notwendig ist. Dabei dient die obige Bezeichnung als „obere“ bzw. „untere Erfassungseinrichtung“ nicht als zwingendes konstruktives Merkmal, sondern lediglich als Unterscheidung. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe „Einheit“ und „Modul“ nicht aus, dass diese auch aus mehreren, gegebenenfalls auch räumlich getrennten Untereinheiten bestehen.Since the adjustment unit and detection unit described in detail above are an exemplary embodiment, they can be modified in the usual way by a person skilled in the art to a wide extent without departing from the scope of the invention. The specific configurations of the adjustment unit and in particular of the transmission can thus also take place in a different form than that described here. Likewise, the detection unit can be designed in a different form if this is necessary for reasons of space or design. The above designation as “upper” or “lower detection device” does not serve as a mandatory design feature, but merely as a distinction. Furthermore, the use of the indefinite article “a” or “an” does not exclude the possibility that the relevant features can also be present several times or more than once. Likewise, the terms “unit” and “module” do not exclude that these also consist of several, possibly also spatially separated sub-units.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: VerstelleinheitAdjustment unit
22: Motorengine
33: Getriebetransmission
44th: Schneckeslug
55: Motorwelle, erstes VerstellgliedMotor shaft, first adjusting element
66th: StirnradSpur gear
77th: Steuerrad, Getriebezahnrad, zweites VerstellgliedSteering wheel, transmission gear, second adjusting element
88th: SchnittstellenInterfaces
1010: ErfassungseinheitRegistration unit
1111: untere Erfassungseinrichtunglower detection device
1212: obere Erfassungseinrichtungupper detection device
1313: GabellichtschrankeFork light barrier
1414th: Kragencollar
1515th: InitialisierungskennzeichnungInitialization identification
1616: GabellichtschrankeFork light barrier
1717th: FlügelradImpeller
1818th: Flügelwing
1919th: ZwischenraumSpace
2020th: Gabelfork

Claims

Hot beverage machine, in particular fully automatic coffee machine for household purposes, with a heating device, with a brewing chamber, with a hot water outlet and with a motor-driven control wheel of a multi-way valve that switches a fluid flow at least between the heating device on the one hand and the brewing chamber and the hot water outlet on the other hand, with a driven adjustment unit (1 ), with a number of circumferentially arranged markings (15; 19) on the adjustment unit (1), with a detection unit (10) which interacts with the markings (15; 19) and signals detected markings (15; 19), and with a control device for controlling the multi-way valve, which emits an evaluable signal when the detection unit (10) detects a marking (15; 19), characterized by several adjusting members (5; 7) of the adjusting unit (1), several of the adjusting members (5; 7) each associated detection devices (11; 12) act as a contactless one nde detection unit (10) and an impeller (17) as part of a first of the adjusting members (5; 7).

Hot drinks machine after Claim 1 , characterized by an optically based detection unit (10).

Hot drinks machine after Claim 1 or 2 , characterized by a light barrier (13; 16) as a detection unit (10) and by a section (14; 17) on the adjustment unit (1) running through the light barrier (13; 16) with an interruption (15; 19) as a marking .

Hot drinks machine according to one of the above claims, characterized by a number of circumferentially distributed markings (19) on the adjustment unit (1) and by an initialization mark (15) different therefrom on the adjustment unit (1).

Hot drinks machine after Claim 1 , characterized by an arrangement of the impeller (17) on a motor shaft (5).

Hot drinks machine according to one of the Claims 1 to 4th , characterized by a marking (14, 15) which protrudes from a gear wheel (7) as the second of the adjusting members (5; 7) and runs through a second light barrier (13) as the second detection device (11).

Hot drinks machine according to the above claim, characterized by a circumferential collar (14) on the gear wheel (7) with an interruption (15) as a marking or as an initialization marking.

Hot drinks machine according to the above claim, characterized by a control wheel (7) of the multi-way valve as the second of the adjusting members (5; 7).