DE102022121340A1

DE102022121340A1 - Befüllvorrichtung, korrespondierende Verwendung und korrespondierendes Set

Info

Publication number: DE102022121340A1
Application number: DE102022121340.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Grob; Samuel Baltensperger
Original assignee: Jura Elektroapparate AG
Current assignee: Jura Elektroapparate AG
Priority date: 2022-08-23
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2024-02-29
Also published as: WO2024041832A1

Abstract

Bei einer Befüllvorrichtung (1) für ein automatisches Nachbefüllen eines Vorratsbehälters (8) einer Kaffeemaschine (9) wird vorgeschlagen, eine Förderpumpe (5), welche den Vorratsbehälter (8) aus einem Fluidanschluss (2) über einen Fluidauslass (11) befüllt, als Verdrängerpumpe auszubilden

Description

Die Erfindung betrifft eine Befüllvorrichtung, mit einem Fluidanschluss, der zum Anschluss an eine Fluidleitung und/oder an einen Fluidvorrat eingerichtet ist, und wenigstens einem Füllzustandssensor und einer mit dem Fluidanschluss fluidisch gekoppelten Förderpumpe, wobei die Förderpumpe durch den wenigstens einen Füllzustandssensor ansteuerbar ist, und mit einem Fluidauslass, der mit der Förderpumpe fluidisch gekoppelt ist.
Derartige Befüllvorrichtungen können beispielsweise zum Ankoppeln an eine Kaffeemaschine, insbesondere an einen Kaffeevollautomaten, eingesetzt werden, um diese Kaffeemaschine aus einer Trinkwasserleitung oder einer anderen Fluidleitung zu versorgen. Somit ist es möglich, auf ein regelmäßiges Nachfüllen eines vorzugsweise transportablen Vorratsbehälters, beispielsweise eines Wassertanks, zu verzichten. Hierbei ist vorgeschlagen worden, beispielsweise in EP 3 166 458 B1 , eine Verbindung mit der Fluidleitung mit einem Absperrventil zu versehen, um die Versorgung bei Bedarf abschalten zu können, beispielsweise wenn der Vorratsbehälter gefüllt ist. Dies kann beispielsweise mit einem Füllzustandsensor für den Vorratsbehälter überwacht werden.
Generell kann die hier beschriebene Kaffeemaschine als Kaffeevollautomat, also insbesondere mit eingebautem Mahlwerk und/oder mit eingebauter Dosiervorrichtung für das Mahlgut, ausgebildet sein. Bei Kaffeevollautomaten besteht der Wunsch nach einer automatischen Nachfüllung eines Vorratsbehälters, insbesondere Wassertanks, besonders, da bei diesen Maschinen die Bereitstellung anderer Zutaten, beispielsweise des Mahl- und/oder Brühguts, bereits hochgradig automatisiert erfolgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alternative zu den bisher üblichen Aufbauten zu schaffen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei Befüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Förderpumpe als Verdrängerpumpe ausgebildet ist. Somit ist ein separates Abschaltventil verzichtbar, wenn die Förderpumpe im Stillstand die Fluidleitung abdichten kann.
Füllzustandssensoren bekannter Art sind beispielsweise zur Erfassung und/oder Überwachung eines gefüllten Volumens und/oder zur Erfassung und/oder Überwachung eines Pegelstandes und/oder zur Erfassung und/oder Überwachung von zu- und/oder abgeführten Fluidmengen eingerichtet und können die betreffende Größe am Vorratsbehälter erfassen und/oder überwachen.
Verdrängerpumpen können beispielsweise dadurch charakterisiert werden, dass ein zu förderndes Medium, hier das Fluid, durch in sich geschlossene Volumina gefördert wird. Hieraus kann sich ein selbstwirkendes Abschließen der Mediumsleitung, wenn die Verdrängerpumpe abgeschaltet ist, ergeben.
Als Fluid ist beispielsweise (Trink-)Wasser oder eine andere wasserhaltige Flüssigkeit wie Milch verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe als rotierende Pumpe, insbesondere als Zahnradpumpe oder als Flügelzellenpumpe oder als peristaltische Pumpe, oder als Hubkolbenpumpe, insbesondere als Membranpumpe, ausgebildet ist. Somit sind unterschiedliche Verdrängerpumpen einsetzbar. Eine peristaltische Pumpe, beispielsweise in Form einer Quetschpumpe, stellt eine konstruktiv besonders einfache Variante dar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe wenigstens einen höheren Sperrdruck besitzt als der Druck in der Fluidleitung beträgt. Somit ist ein sicherer Abschluss der Fluidleitung bei Stillstand der Pumpe für die möglichen Betriebsdrücke in der Fluidleitung erreichbar. Je nach Situation und normativer Vorgabe beispielsweise bei Trinkwasserleitungen kann dies einem Überdruck von 2-15 bar entsprechen.
Ein Sperrdruck kann beispielsweise als derjenige Druck an einer Eingangsseite der Förderpumpe charakterisiert sein, bis zu dem die Förderpumpe im Stillstand leckagefrei bleibt. Bei höheren Drücken kann es vorkommen, dass die Förderpumpe durch den Druck angetrieben wird und so Fördergut ungewollt durchdringt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe eine feuchte Ansaughöhe von wenigstens 80cm hat. Somit ist ein Ansaugen bei einer Aufstellung als Tischgerät aus einem Fluidvorrat, der auf einer Aufstellfläche des Tisches (und somit tiefer als die Befüllvorrichtung) steht, erreichbar.
Die Ansaughöhe kann beispielsweise als eine Förderhöhe charakterisierbar sein, oberhalb derer die Förderpumpe kein Ansaugen des Fördermediums bewirken kann. Die feuchte Ansaughöhe kann beispielsweise dadurch charakterisierbar sein, dass beim Ansaugen etwaige Dichtbereiche benetzt sind, insbesondere mit dem zu fördernden Fluid, so dass Undichtigkeiten gegenüber einem Fluid geringerer Viskosität wie Luft vernachlässigbar sind.
Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des ersten nebengeordneten, auf eine Befüllvorrichtung gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Befüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass fluidisch zwischen dem Wasseranschluss und der Förderpumpe ein druckgesteuertes Ventil angeordnet ist. Somit ist ein Schaltzustand des druckgesteuerten Ventils durch einen Betrieb der Förderpumpe vorgebbar, indem beispielsweise eine laufende Förderpumpe am Ventil eine ausgangsseitige Druckminderung oder, vorzugsweise über eine fluidische Verbindung mit einer Ausgangsseite der Förderpumpe, eine ausgangsseitige Druckerhöhung erzeugt, die zu einer Öffnung des Ventils führen kann, und/oder indem beispielsweise eine stillstehende Förderpumpe am Ventil zu einer Schließung führt.
Bevorzugt hat das druckgesteuerte Ventil wenigstens eine Offenposition und eine Schließposition, die beispielsweise je nach ausgangsseitigem Druck angenommen werden.
Beispielsweise kann das druckgesteuerte Ventil als nicht elektrisch gesteuertes, insbesondere mechanisch gesteuertes, Ventil ausgebildet sein. Somit sind elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen in einer Umgebung des Ventils verzichtbar.
Beispielsweise kann das druckgesteuerte Ventil einen Druckbegrenzer, insbesondere zu einer Einstellung eines maximalen ausgangsseitigen Drucks, oder einen Druckminderer, insbesondere zur Reduktion eines ausgangsseitigen Drucks relativ zu einem eingangsseitigen Druck, aufweisen. Somit können auch höhere Betriebsdrücke der Sperrdruck toleriert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das druckgesteuerte Ventil ein druckgesteuertes Rückschlagventil ist. Somit ist ein besonders einfaches, leicht verfügbares Ventil einsetzbar. Ein druckgesteuertes Rückschlagventil kann beispielsweise dadurch charakterisierbar sein, dass ein Steuereingang ausgebildet ist, der oberhalb eines definierten Druckes oder einer definierte Druckdifferenz über dem Ventil eine Öffnung des Ventils unabhängig von einem Richtungssinn einer Durchströmung erzwingt.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Rückschlagventil in Sperrrichtung angeordnet ist. Somit ist ein selbsttätiges Schließen bei einem Stillstand der Förderpumpe einfach erreichbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Steuerungsleitung des druckgesteuerten Ventils mit einer Ausgangsseite der Förderpumpe fluidisch verbunden ist. Somit ist ein einfaches Mittel zur Bereitstellung der bereits erwähnten fluidischen Verbindung bereitstellbar.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Steuerungsleitung eingangsseitig zu einem der Förderpumpe nachgeschalteten Durchflussbegrenzer oder Durchflussminderer abgezweigt ist. Somit ist bei Betrieb der Förderpumpe in der Steuerungsleitung auf einfache Weise, beispielsweise durch Anpassung der Durchflussbegrenzung oder Durchflussminderung an eine Förderleistung der Förderpumpe, ein Druck aufrecht erhaltbar, der das Rückschlagventil offenhält.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Druckbegrenzer am druckgesteuerten Ventil unterhalb eines maximalen Sperrdrucks der Förderpumpe eingestellt ist. Somit ist auf einfache Weise erreichbar, dass ein Sperrdruck der Förderpumpe nicht überschritten wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Druckbegrenzer zumindest innerhalb eines Betriebsdruckbereichs, insbesondere des zuvor beschriebenen Druckbereichs für Fluidleitungen, leckagefrei ausgebildet ist. Somit ist ein schleichender Druckaufbau auch bei längeren Stillstandszeiten der Förderpumpe vermeidbar.
Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des zweiten nebengeordneten, auf eine Befüllvorrichtung gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Befüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Fluidauslass, höhenveränderlich ist. Somit ist eine Befüllvorrichtung bereitgestellt, die einfach an unterschiedliche Kaffeemaschinen, insbesondere an unterschiedliche Wassertanks oder Vorratsbehälter, anpassbar ist, beispielsweise indem der Fluidauslass derart platzierbar ist, dass er oberhalb eines Einfüllbereichs des Wassertanks oder Vorratsbehälters positionierbar ist. Beispielsweise ist somit auch einfach ein Mindestabstand des Fluidauslasses von einem maximalen Füllstandspegel, der beispielsweise durch einen Überlauf definiert sein kann, einstellbar. Dies kann ein sicheres Mittel sein, um ein Rücksaugen aus dem Fluidvorrat durch die Förderpumpe in eine Trinkwasserleitung auszuschließen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Fluidauslass in Bezug auf ein Koppelmittel, mit dem die Befüllvorrichtung an einer Kaffeemaschine befestigbar ist, und/oder in Bezug auf eine Aufstellfläche und/oder in Bezug auf einen Grundkörper der Befüllvorrichtung definiert ist. Somit sind charakteristische Größen, in Bezug auf welche eine Behälterhöhe eines, beispielsweise des erwähnten, Vorratsbehälters definierbar ist, zur Höhenverstellung verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Füllzustandssensor höhenveränderlich ist. Somit ist einfach ein gerätespezifischer maximaler Füllstandspegel oder ein minimaler Füllstandspegel, ab dem ein Nachfüllen durchgeführt wird, einstellbar.
Dies kann beispielsweise dadurch erreichbar sein, dass der Füllzustandssensor mit dem Fluidauslass gekoppelt ist. Somit ist ein maximaler Füllstandspegel einfach und/oder fehlersicher auf eine Position des Fluidauslasses einstellbar. Dies ermöglicht auch eine einfache und/oder fehlersichere Einstellung einer freien Wegstrecke zwischen Fluidauslass und Füllstandspegel des Vorratsbehälters, beispielsweise zur Vermeidung eines Rücksaugens.
Beispielsweise kann der Füllzustandssensor als Abschaltsensor eingerichtet sein. Somit kann beispielsweise ein Überschreiten eines maximalen Füllstandspegels zum automatischen Abschalten einer, insbesondere der bereits erwähnten, Förderpumpe und/oder zum automatischen Schließen eines eingangsseitigen Abschaltventils führen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein vorzugsweise als Anschaltsensor eingerichteter Pegelstandssensor in Bezug auf ein, beispielsweise das bereits erwähnte, Koppelmittel, mit dem die Befüllvorrichtung an einer Kaffeemaschine befestigbar ist, unveränderlich angeordnet ist. Somit ist ein gerätespezifisches Einstellen des Anschaltsensors verzichtbar. Der Anschaltsensor kann beispielsweise zu einem automatischen Anschalten einer, insbesondere der bereits erwähnten, Förderpumpe und/oder zum Öffnen eines, insbesondere des bereits erwähnten, Abschaltventils eingerichtet sein.
Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des dritten nebengeordneten, auf eine Befüllvorrichtung gerichteten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Befüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Überlauf ausgebildet ist, der mit einem Vorratsbehälter oder Wassertank einer Kaffeemaschine koppelbar ist. Somit ist ein Abführen unerwünschter Fluidmengen einrichtbar.
Beispielsweise kann der Überlauf angeordnet werden um einen maximalen Füllstandspegel des Vorratsbehälters, insbesondere Wassertanks, zu unabhängig von Pegelstandssensoren oder zur Sicherheit zusätzlich zu diesen zu definieren. Somit ist eine Überfüllung des Fluidvorrats sicher ausschließbar.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Überlauf fluidisch mit einer Wasserauffangschale der Kaffeemaschine und/oder mit einem vorhandenen Ablaufsystem koppelbar ist. Somit sind häufig verfügbare Wege der Abführung überschüssigem Fluids beschrieben.
Bevorzugt ist die Kopplung ventilfrei ausgebildet, beispielsweise um zusätzliche Fehlerquellen auszuschließen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Überlauf mit einem Überlaufsensor überwachbar ist. Somit ist ein Austreten überschüssigem Fluids erkennbar.
Dies kann beispielsweise zu einem automatischen Abschalten der Förderpumpe und/oder des Wasseranschlusses genutzt werden. Somit ist eine Fehlersicherheit verbesserbar.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sieht eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Befüllvorrichtung gerichteten Ansprüche, zum Nachfüllen eines Vorratsbehälters, insbesondere Wassertanks, einer Kaffeemaschine, insbesondere eines Kaffeevollautomaten, vor.
Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Wasseranschluss mit einer Trinkwasserleitung und/oder einem Trinkwasservorrat verbunden wird. Dies ermöglicht ein automatisches Nachfüllen von Trinkwasser aus einem unbegrenzten oder zumindest sehr großen Vorrat.
Alternativ oder zusätzlich kann hierbei vorgesehen sein, dass ein, beispielsweise der bereits erwähnte, Überlauf mit einem vorhandenen Ablaufsystem und/oder einer Wasserauffangschale verbunden wird. Dies ermöglicht ein einfaches Abführen von überflüssigem Fluid, dass durch die Förderpumpe gefördert und/oder durch ein Abschaltventil eingelassen wurde.
Bei einer Ausgestaltung der Verwendung kann vorgesehen sein, dass in einem Vorratsbehälter, insbesondere Wassertank, der Kaffeemaschine ein Durchbruch eingebracht wird, in welchem ein Überlauf-Anschluss angeordnet wird, und dass der Überlauf-Anschluss mit dem Überlauf fluidisch koppelbar ist. Somit ist eine einfache Möglichkeit einer Anpassung der Kaffeemaschine an die Befüllvorrichtung erreichbar.
Bevorzugt erfolgt die Kopplung lösbar. Somit ist der Vorratsbehälter, beispielsweise für ein manuelles Nachfüllen und/oder für eine Reinigung, weiterhin entnehmbar.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Anwendung der Erfindung in der Bildung eines Sets, aufweisend eine Kaffeemaschine, insbesondere einen Kaffeevollautomaten, und eine erfindungsgemäße Befüllvorrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf eine Befüllvorrichtung gerichteten Ansprüche, bestehen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Befüllvorrichtung zumindest in Gebrauchsstellung so an die Kaffeemaschine gekoppelt ist, dass ein, beispielsweise der bereits erwähnte, Fluidauslass in einen, beispielsweise den bereits erwähnten, Vorratsbehälter, insbesondere Wassertank, mündet. Somit ist ein automatisches Nachfüllen des Vorratsbehälters einfach erreichbar.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
Es zeigt:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Befüllvorrichtung an einem Fluidvorrat,
2 eine schematische Schnittdarstellung der Befüllvorrichtung aus 1 mit ausgefahrenem Fluidauslass,
3 einen Fluidschaltplan einer erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung,
4 einen Fluidschaltplan einer weiteren Befüllvorrichtung, und
5 einen Fluidschaltplan einer dritten Befüllvorrichtung.

1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Befüllvorrichtung. Die Befüllvorrichtung 1 weist einen Fluidanschluss 2 auf, der zum Anschluss an eine nicht weiter dargestellte Fluidleitung und/oder an einen ebenfalls nicht weiter dargestellten Fluidvorrat eingerichtet ist.
Die Befüllvorrichtung 1 hat wenigstens einen Füllzustandssensor 3, der hier beispielhaft als Abschaltsensor ausgebildet ist, und wenigstens einen Füllzustandssensor 4, der hier beispielhaft als Anschaltsensor ausgebildet ist.
Die Befüllvorrichtung 1 hat außerdem eine Förderpumpe 5, die an den Fluidanschluss 2 angeschlossen ist und aus diesem Fluid fördern kann.
Im Beispiel ist der Fluidanschluss 2 ein Wasseranschluss, der beispielsweise an eine Trinkwasserleitung anschließbar ist. Das geförderte Medium ist somit Trinkwasser.
Die Förderpumpe 5 ist durch die Füllzustandssensoren 3, 4 derart ansteuerbar, dass die Förderpumpe 5 bei Überschreiten eines durch den Füllzustandssensor 3 überwachten maximalen Füllstandspegel 6 und/oder bei Unterschreiten eines durch den Füllzustandssensor 4 überwachten minimalen Füllstandspegel 7 ansteuerbar ist. Beispielsweise kann der Füllzustandssensor 3 dazu führen, dass die Förderpumpe 5 abgeschaltet wird, während der Füllzustandssensor 4 bewirken kann, dass die Förderpumpe 5 angeschaltet wird.
1 zeigt die Befüllvorrichtung 1 in einer Betriebsposition, in der sie an einen Vorratsbehälter 8 einer nur angedeuteten Kaffeemaschine 9 angekoppelt ist.
Der maximale Füllstandspegel 6 beziehungsweise der minimale Füllstandspegel 7 beziehen sich somit auf einen Inhalt 10 des Vorratsbehälters 8.
Die Kaffeemaschine 9 ist in an sich bekannter Weise als Kaffeevollautomat mit Bohnenvorrat, Mahlwerk, Brüheinrichtung, Steuerungseinheit und weiteren Bestandteilen ausgebildet, die zur Vereinfachung der Darstellung in 1 weggelassen sind.
Die Förderpumpe 5 ist als Verdrängerpumpe ausgebildet, sodass der Fluidanschluss 2 nicht mit einer zusätzlichen Abschaltung versehen sein muss.
Im Ausführungsbeispiel ist die Förderpumpe 5 als peristaltische Pumpe, insbesondere Quetschpumpe, ausgebildet. Es sind jedoch bei weiteren Ausführungsbeispielen andere Verdrängerpumpen, insbesondere rotierende Pumpen wie Zahnradpumpen oder Flügelzellenpumpen oder Hubkolbenpumpen wie beispielsweise Membranpumpen realisiert.
Die Förderpumpe 5 sorgt dafür, dass ein Wasserauslass 11 bei stillstehender Förderpumpe 5 fluidisch von dem Fluidanschluss 2 getrennt ist.
Im Betrieb fördert die Förderpumpe 5 Fluid, hier Trinkwasser, von dem Fluidanschluss 2 zu dem Fluidauslass 11. Die Füllzustandssensoren 3, 4 sind jeweils als Pegelsensoren zur Erfassung und/oder Überwachung eines Pegelstandes ausgebildet. Alternativ sind bei weiteren Ausführungsbeispielen die Füllzustandssensoren 3, 4 zur Überwachung und/oder Erfassung eines gefüllten Volumens, beispielsweise durch Gewichtserfassung, ausgebildet.
Um die fluidische Trennung des Fluidanschlusses 2 von dem Fluidauslass 11 zu erreichen, hat die Förderpumpe 5 einen Sperrdruck, bis zu dem Fluid bei stillstehender Förderpumpe 5 nicht durch die Förderpumpe 5 verdrängt werden kann.
Dieser Sperrdruck ist im Ausführungsbeispiel so eingestellt, dass er oberhalb eines typischerweise an dem Fluidanschluss 2 anliegenden Betriebsdrucks liegt. Im Beispiel liegt ein derartiger Betriebsdruck für Trinkwasserleitungen nach Normvorgaben zwischen 2 bar und 15 bar.
Das druckgesteuerte Ventil 13, das als Druckbegrenzer ausgebildet ist, ist leckagefrei ausgebildet, sodass die Druckbegrenzung über einen sehr langen Zeitraum zeitlich stabil bleiben kann, auch wenn die Förderpumpe 5 sperrt.
Bei einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Förderpumpe 5 über den Fluidanschluss 2 mit einem Fluidvorrat verbunden, beispielsweise einem Wasserkanister.
Typischerweise wird dieser Fluidvorrat auf einem anderen Niveau abgestellt als die Befüllvorrichtung 1.
Die Förderpumpe 5 hat hierzu eine Pumpleistung, zu der eine feuchte Ansaughöhe von wenigstens 80 cm gehört, um beispielsweise einen Höhenunterschied von einem Tisch auf die Aufstellfläche des Tisches zu überwinden.
3 zeigt ein Fluidschema zur Befüllvorrichtung 1 gemäß 1.
Es ist ersichtlich, dass ein Fluidabschnitt 12 zwischen dem Fluidanschluss 2 und der Förderpumpe 5 ventilfrei ausgebildet ist.
4 zeigt eine Variante, bei der im Fluidabschnitt 12 ein druckgesteuertes Ventil 13 angeordnet ist.
Dieses druckgesteuerte Ventil 13 ist so angesteuert, dass es öffnet, wenn ein ausgangsseitiger Druck abfällt und schließt, wenn dieser Druck ansteigt über einen definierten Schwellwert.
Somit ist erreichbar, dass das druckgesteuerte Ventil 13 öffnet, wenn die Förderpumpe 5 zu einer Druckminderung an einer Ausgangsseite des druckgesteuerten Ventils 13 führt, und dass das druckgesteuerte Ventil 13 schließt, wenn die Förderpumpe 5 stillsteht und sich so an der Ausgangsseite des druckgesteuerten Ventils 13 ein Druck aufbaut.
Diese Variante ist vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Betriebsdruck am Fluidanschluss 2 einen Sperrdruck der Förderpumpe 5 übersteigt.
Das einstellbare druckgesteuerte Ventil 13 kann so eingestellt werden, dass das druckgesteuerte Ventil 13 nahe dem Sperrdruck an seiner Ausgangsseite schließt.
Das druckgesteuerte Ventil 13 kann hierbei beispielsweise rein mechanisch, also nicht elektrisch gesteuert, ausgebildet sein.
Das druckgesteuerte Ventil 13, das als Druckbegrenzer ausgebildet ist, ist leckagefrei ausgebildet, sodass die Druckbegrenzung über einen sehr langen Zeitraum zeitlich stabil bleiben kann, auch wenn die Förderpumpe 5 sperrt.
Auf diese Weise ist somit ein Druckbegrenzer oder wenigstens Druckminderer bildbar.
5 zeigt eine weitere Möglichkeit einer fluidischen Verschaltung bei einer Befüllvorrichtung 1.
Funktionell und/oder konstruktiv gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Erläuterungen zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gelten daher für dieses Ausführungsbeispiel entsprechend.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 unterscheidet sich von den vorangehenden Ausführungsbeispielen durch ein weiteres, der Förderpumpe 5 vorgeschaltetes druckgesteuertes Ventil 14.
Bei diesem druckgesteuerten Ventil 14 handelt es sich um ein Rückschlagventil, das in Sperrrichtung eingesetzt ist.
Über eine Steuerungsleistung 15 kann eine Öffnung des druckgesteuerten Ventils 14 erzwungen werden.
Die Steuerungsleitung 15 ist hierbei von einer Ausgangsseite der Förderpumpe 5 abgezweigt. Somit kann im Förderbetrieb der Förderpumpe 5 ein Arbeitsdruck aufgebaut werden, der über die Steuerungsleitung 15 dem druckgesteuerten Ventil 14 zugeführt wird, damit dieses öffnet. Dies erreicht, dass ein Anlaufen der Förderpumpe 5 ein automatisches Nachlaufen von Fluid über den Fluidanschluss 2 bewirkt.
Damit der Arbeitsdruck in der Steuerungsleitung 15 aufrechterhalten werden kann, ist der Abzweigung 16 ein vorzugsweise einstellbarer Durchflussbegrenzer oder Durchflussminderer 17 nachgeschaltet.
Bevorzugt ist eine Durchflussmenge durch den Durchflussbegrenzer oder Durchflussminderer 17 so eingestellt, dass sie unterhalb der Förderleistung der Förderpumpe 5 liegt, sodass in der Steuerungsleitung 15 ein ausreichender Druck aufbaubar ist, um das druckgesteuerte Ventil 14 offenzuhalten, solange die Förderpumpe 5 fördert.
Die Befüllvorrichtung 1 hat weiter ein Koppelmittel 18, mit dem sie flächig an die Kaffeemaschine 9 angedockt oder angekoppelt werden kann.
Der Fluidauslass 11 ist an einem Träger 19 angeordnet, der in Bezug auf einen Grundkörper 20 höhenveränderlich, insbesondere verschiebbar in vertikaler Richtung, angeordnet ist.
2 zeigt eine Stellung des Trägers 19 relativ zu dem Grundkörper 20, bei der der Fluidauslass 11 an einen höheren Vorratsbehälter 8 angepasst ist.
Es ist ersichtlich, dass die Füllzustandssensoren 3, 4 und die zugehörigen Füllstandspegel 6, 7 mit verschoben sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird der als Anschaltsensor ausgebildete Füllzustandssensor 4 ortsfest bleiben, wenn der Träger 19 verschoben oder vertikal verstellt wird.
Der Grundkörper 20 kann beispielsweise dadurch charakterisiert sein, dass an ihm der Fluidanschluss 2 ausgebildet ist.
In 1 ist noch erkennbar, dass in den Vorratsbehälter 8 eine Ausnehmung 21 eingearbeitet ist, welche der Fluidauslass 11 durchgreift.
Die Höhenverstellbarkeit des Fluidauslasses 11 ermöglicht, die Befüllvorrichtung 1 an Vorratsbehälter 8 anzupassen, bei denen diese Ausnehmung 21 auf anderer Höhe liegt.
Die Befüllvorrichtung 1 weist außerdem eine Steuerungseinrichtung 22 auf, mit welcher die Pegelstandssensoren 3, 4 und die Förderpumpe 5 und eventuell vorhandene Ventile 13, 14 ansteuerbar sind.
Im Grundkörper 20 ist ein Überlauf 23 ausgebildet, der fluidisch mit einem Ablaufanschluss 24 verbunden ist.
Dieser Ablaufanschluss 24 ist beispielsweise mit einer Wasserauffangschale der Kaffeemaschine 9 oder einem vorhandenen Ablaufsystem, beispielsweise einem Waschbecken und dergleichen oder einer Abzweigung in einem Siphon verbindbar.
In den Vorratsbehälter 8 ist ein Durchbruch 26 eingearbeitet, in den ein Überlauf-Anschluss 25 eingesetzt ist.
Dieser Überlauf-Anschluss 25 ist dicht mit dem Vorratsbehälter 8 verbunden und kann bei eingesetztem Vorratsbehälter 8 mit dem Überlauf 23 gekoppelt werden.
Hierdurch ein Überlaufsystem geschaffen, welches überschüssige Füllmenge oberhalb des maximalen Füllstandspegels sicher abführt.
Durch Ausbildung des Durchbruchs 26 und der Ausnehmung 21 und durch Einsetzen des Überlauf-Anschlusses 25 ist der Vorratsbehälter 8 für die Verwendung einer Befüllvorrichtung 1 vorbereitbar.
Die Kaffeemaschine 9 kann dann mit der Befüllvorrichtung 1 gekoppelt werden.
In der gekoppelten Position gemäß 1 mündet der Fluidauslass 11 in den Vorratsbehälter 8 und die Füllzustandssensoren 3, 4 überwachen Füllstandspegel 6, 7 des Inhalts 10 im Vorratsbehälter 8.
Bei einer Befüllvorrichtung 1 für ein automatisches Nachbefüllen eines Vorratsbehälters 8 einer Kaffeemaschine 9 wird vorgeschlagen, eine Förderpumpe 5, welche den Vorratsbehälter 8 aus einem Fluidanschluss 2 über einen Fluidauslass 11 befüllt, als Verdrängerpumpe auszubilden.
Bezugszeichenliste

1: Befüllvorrichtung
2: Fluidanschluss
3: Füllzustandssensor
4: Füllzustandssensor
5: Förderpumpe
6: maximaler Füllstandspegel
7: minimaler Füllstandspegel
8: Vorratsbehälter
9: Kaffeemaschine
10: Inhalt
11: Fluidauslass
12: Fluidabschnitt
13: druckgesteuertes Ventil, Druckbegrenzer
14: druckgesteuertes Ventil, Rückschlagventil
15: Steuerungsleitung
16: Abzweigung
17: Durchflussbegrenzer oder Durchflussminderer
18: Koppelmittel
19: Träger
20: Grundkörper
21: Ausnehmung
22: Steuerungseinrichtung
23: Überlauf
24: Ablaufanschluss
25: Überlauf-Anschluss
26: Durchbruch

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

EP 3166458 B1 [0002]

Claims

Befüllvorrichtung (1), insbesondere zum Ankoppeln an eine Kaffeemaschine (9), mit einem Fluidanschluss (2), der zum Anschluss an eine Fluidleitung und/oder an einen Fluidvorrat eingerichtet ist, und wenigstens einem Füllzustandssensor (3, 4) und einer mit dem Fluidanschluss (2) fluidisch gekoppelten Förderpumpe (5), wobei die Förderpumpe (5) durch den wenigstens einen Füllzustandssensor (3, 4) ansteuerbar ist, und mit einem Fluidauslass (11), der mit der Förderpumpe (5) fluidisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (5) als Verdrängerpumpe ausgebildet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (5) als rotierende Pumpe, insbesondere als Zahnradpumpe oder als Flügelzellenpumpe, oder als peristaltische Pumpe oder als Hubkolbenpumpe, insbesondere als Membranpumpe, ausgebildet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (5) wenigstens einen höheren Sperrdruck besitzt als der Druck in der Fluidleitung beträgt.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (5) eine feuchte Ansaughöhe von wenigstens 80cm hat.
Befüllvorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fluidisch zwischen dem Wasseranschluss und der Förderpumpe (5) ein druckgesteuertes Ventil (13), vorzugsweise nicht elektrisch gesteuertes Ventil und/oder ein Druckbegrenzer, angeordnet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das druckgesteuerte Ventil (14) ein druckgesteuertes Rückschlagventil ist, insbesondere wobei das Rückschlagventil in Sperrrichtung angeordnet ist, und/oder dass eine Steuerungsleitung (15) des druckgesteuerten Ventils (14) mit einer Ausgangsseite der Förderpumpe (5), insbesondere eingangsseitig zu einem der Förderpumpe (5) nachgeschalteten Durchflussbegrenzer oder Durchflussminderer (17), fluidisch verbunden ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbegrenzer unterhalb eines maximalen Sperrdrucks der Förderpumpe (5) eingestellt ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbegrenzer zumindest innerhalb eines Betriebsdruckbereichs leckagefrei ausgebildet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidauslass (11), insbesondere in Bezug auf ein Koppelmittel (18), mit dem die Befüllvorrichtung (1) an einer Kaffeemaschine (9), insbesondere an einem Kaffeevollautomaten, befestigbar ist, und/oder in Bezug auf eine Aufstellfläche und/oder in Bezug auf einen Grundkörper (20) der Befüllvorrichtung (1), höhenveränderlich ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise als Abschaltsensor, eingerichteter Füllzustandssensor (3, 4) höhenveränderlich ist, insbesondere mit dem Fluidauslass (11) gekoppelt ist.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vorzugsweise als Anschaltsensor eingerichteter Pegelstandssensor (6, 7) in Bezug auf das oder ein Koppelmittel (18), mit dem die Befüllvorrichtung (1) an einer Kaffeemaschine (9) befestigbar ist, unveränderlich angeordnet ist.
Befüllvorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlauf (23) ausgebildet ist, der mit einem Vorratsbehälter (8), insbesondere Wassertank, einer Kaffeemaschine (9), insbesondere einem Kaffeevollautomaten, koppelbar ist, insbesondere um zumindest einen maximalen Füllpegel (6) des Vorratsbehälters (8) zu definieren, insbesondere wobei der Überlauf (23) fluidisch mit einer Wasserauffangschale der Kaffeemaschine (9) und/oder mit einem vorhandenen Ablaufsystem koppelbar ist, insbesondere ventilfrei.
Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlauf (23) mit einem Überlaufsensor überwachbar ist, insbesondere zu einem automatischen Abschalten der Förderpumpe (5) und/oder des Wasseranschlusses.
Verwendung einer Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Nachfüllen eines Fluidvorrats, insbesondere ein Wassertank einer Kaffeemaschine (9), insbesondere eines Kaffeevollautomaten, insbesondere wobei der Wasseranschluss mit einer Trinkwasserleitung und/oder einem Trinkwasservorrat verbunden wird und/oder wobei der oder ein Überlauf (23) mit einem vorhandenen Ablaufsystem und/oder einer Wasserauffangschale verbunden wird.
Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder dem Vorratsbehälter (8), insbesondere Wassertank, der Kaffeemaschine (9) ein Durchbruch (26) eingebracht wird, in welchem ein Überlauf-Anschluss (25) angeordnet wird, und dass der Überlauf-Anschluss (25) mit dem Überlauf (23) fluidisch koppelbar ist, insbesondere lösbar.
Set, aufweisend eine Kaffeemaschine (9), insbesondere einen Kaffeevollautomaten, und ein Befüllvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere wobei die Befüllvorrichtung (1) zumindest in Gebrauchsstellung so an die Kaffeemaschine (9) gekoppelt ist, dass der oder ein Fluidauslass (11) in einen Vorratsbehälter (8), insbesondere Wassertank, mündet.