DE1918425A1

DE1918425A1 - Expresskaffeemaschine

Info

Publication number: DE1918425A1
Application number: DE19691918425
Authority: DE
Inventors: Marcel Heer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-11
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1970-10-15

Description

Expresskaffeemaschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Expresskaffeemaschine.
Bei der Mehrzahl der heute in Betrieb befindlichen Expresskaffeemaschinen ist die Kaffeepulver-Dosiervorrichtung von der Brühstati on getrennt angeordnet as zur Bereitung einer Tasse Kaffee erforderliche, Kaffeepulver wird dabei zunächst an der Dosiervorrichtung entnommen, zur Brühstation gebracht und dort mit heissem Wasser überbrüht. Die Vorgänge des Dosierens und Brühens sowie das Spülen des Aufbrühbehälters müssen dabei durch völlig voneinander getrennte Bedienungsgriffe eingeleitet werden, was sehr zeitraubend ist und sich gerade bei dem heute herrschenden Personalmangel unangenehm bemerkbar macht.
Man hat diese Schwierigkeit durch die Schaffung der sogenannten Kolbenmaschinen zu umgehen versucht, bei welchen das Kaffeepulver in eine Kammer eines im allgemeinen waagrecht angeordneten Zylinders eingefüllt, dann von einem Kolben verschoben und anschliessend überbrünt wird. Aber auch die nach diesem Prinzip arbeiten den Maschinen weisen den beträchtlichen Nachteil auf, dass das Einfüllen des Kaffeepulvers, das Weberbrühen desselben sowie das Ausspülen des ausgelaugten Kaffeepulvers in zeitlicher Aufeinanderfolge durchgeführt werden müssen, eine gleichzeitige Durchführung dieser drei Vorgänge jedoch nicht möglich ist und sind bei den in Frage stehenden Maschinen auon nur unter unverhältnn S-mässig grossem Aufwand verwirklichen liesse.
Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Expresskaffeemaschine behebt diese Nachteile. Sie ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen um eine vertikale Achse drehbaren Kammerträger, welcher mindestens drei in Form vertikaler Durchgangsbohrungen ausgebildete Kammern aufweist, die im gleichen Abstand von der Drehachse des Kammerträgers und ausserdem symmetrisch angeordnet sind, so dass jeweils zwei benachbarte Kammern von der Drehachse des Kammer trägers aus unter dem gleichen Winkel erscheinen, eine Antriebsvorrichtung, welche den Kammerträger Jeweils unter Einschaltung einer Verweilzeit um einen der gegenseitigen tage der Kammern entsprechenden Winkel verdreht, sowie je eine Füll-, Brüh- und Spülstation, die oberhalb des Kammerträgers so angeordnet sind, dass sich in den Verweilstellungen des Kammerträgers unter Jeder dieser Stationen eine der genannten Kammern befindet, das Ganze derart, dass die genannten Kammern durch die Antriebsvorrichtung intermittierend von einer Station zur andern bewegt werden und in jeder Verweilstellung gleichzeitig eine der Kammern mit Kaffeepulver, die zweite Kammer mit Brühwasser und die dritte mit Spülwasser versorgt wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Vertikal schnitt durch einen Teil einer Expresskaffeemaschine.
Fig. 2 einen Schnitt nach der Ebene II-II in Fig. 1, Fig 3 einen Schnitt nach der Ebene III-IIL in Fig. 1, FSg, 4 einen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch in einer anderen Stellung des Kammerträgers und der Dosierscheibe, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, jedoch in einer anderen Stellung des Kammerträgers und des Antriebskolbens und Fig. 6 einen Schnitt ähnlich Fig. 3, Jedoch in einer anderen Stellung der Dosierscheibe.
Die i.n der beiliegenden Zeichnung nur schematisch und unter Weglassung der im vorliegenden Zusammenhang unwesentlichen Teile dargestellte Expresskaffeema schine weist einen Kaffeepulver-Vorratsbehälter 1 au.£, der im wesentlichen aus einem zylindrischen, oben offenen, vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellten Gefäss besteht. Dieses Gefäss stützt sich mit seinem unteren Rand auf eine Dosierscheibe 2, welche als flache, kreiszylindrische Scheibe ausgebildet ist, vier Jeweils um 900 gegeneinander versetzte, vertkale Durchgangslöcher 3a-3d aufweist und auf dem oberen Teil einer vertikalen Achse drehbar gelagert ist. Knapp oberhalb der Dosierscheibe 2 ist auf der Achse 4 ein Abdeckblech 5 (siehe auch Fig. 3) drehstarr befestigt, das so bemessen ist, dass es gerade eine direkt unter ihm befindliche Bohrung 3a ganz bedeckt. Dle Dosierscheibe 2 ruht auf einer Deckplatte 6, die auf der Achse 4 drehstarr befestigt ist und eine einzige Durchgangsbohrung 7 aufweist. Die Durchgangsbohrung 7 hat von der Achse 4 den gleichen Abstand r wie die Durchgangsbohrungen 3a-3d der Dosierscheibe und ist so orientiert, dass sie direkt unterhalb des Abdeckbleches 5 liegt. Wird nun die Dosierscheibe 2 durch einen noch später zu erläuternden Antriebsmechanismlls in Umdrehung versetzt, so entleeren sich die mit Kaffeepulver gefüllten Bohrungen 3a-3d je weils über der Bohrung 7 der Deckplatte. Das Abdeckblech 5 verhindert dabei das Nachfliessen von Kaffeepulver, so dass jeweils nur eine ganz bestimmte, der Grösse der Bohrungen 3a-3d entsprechende Kaffeepulvermenge nach unten fallen kann. Um ein einwandfreies Ablösen des Kaffeepulvers von der Wandung der Bohrung 3a zu gewährleisten, ist an der Unterseite des Abdeckbleches eine leicht nach unen gekrümmte Blattfeder 8 befestigt, wobei das an dem Abdeckblech befestigte Ende der Blattfeder - in der Bewegungsrichtung der Dosierscheibe gesehen - das vordere Ende ist. , Sobald die Blatt feder während der Drehung der Dosierscheibe 2 direkt über eine der Bohrungen 3a bis 3d, z.B. die Bohrung 3a, zu liegen kommt, schwingt sie nach unten und bringt dadurch eventuell noch anhaftendes Kaffeepulver zur Ablösung.
Von der Bohrung a der Dosierscheibe 2 ragt ein Fallrohr 9 nach unten und mündet mit seinem unteren Ende in eine entsprechende Bohrung 10 einer Zuström scheibe 11. Die Zuströmscheibe 11, welche ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet und drehstarr an der Achse 4 befestigt ist, besitzt drei Anschlüsse, welche jeweils für eine Kaffeepulver-Abfüllstation, eine Brühstation und eine Spülstation vorgesehen sind. Die Kaffeepulver-Abfüllstation umfasst im wesentlichen die oben beschriebene Dosierscheibe und das Fallrohr 9. Die Brühstation, welche gegen die Abfüllstation um 90° versetzt ist, weise ein Heisswasser-Zulaufrohr 13 (Fig. 2 und 5) auf, das mit einer Heisswasserquelle verbunden ist und in eine Durchgangsbohrung 16 Fig. 4) der Zuströmscheibe 11 mündet.
Die um weitere 90° gegen die Brühstation versetzte Spülstation weist im wesentlichen ein Kaltwasser-Zuführungsrohr 14 (Fig. 1 und 2) auf, das an eine Kaltwasserquelle angeschlossen ist.
Unterhalb der Zuströmscheibe 11 befindet sich ein Kammerträger 15, der aus einer kreiszylindrischen, massiven Scheibe besteht die vier um 90° gegeneinander versetzte Durchgangsbohrungen 16a, 16b, 16c und 16d aufweist. Der Kammerträger 15 ist auf der Achse 4 dreh bar gelagert. Unterhalb des Kammerträgers 15 ist auf der Achse 4 eine Abströmscheibe 17 starr befestigt. Die Abströmscheibe 17 weist zwei Durchgangsbohrungen 18a und 18b auf, von welchen die eine (18a) unterhalb der Brühstation liegt und ein Sieb zum Auffangen des herabfallenden Kaffeepulvers besitzt, während die andere (18b) unterhalb der Spülstation angeordnet ist. Die der Brühstation zugeordnete Abatrömbohrung 18a ist mit der Kaffeeentnahme der Kaffeemaschine verbunden, die SpUlbohrung 18b mit einer Ablaufleitung.
Bevor nun auf weitere konstruktive Einzelheiten der Kaffeemaschine eingegangen wird, sei zunächst die Funktlon der bisher beschriebenen Teile erläutert.
Sowohl die Dosierscheibe 2 als auch der Kammer träger 15 werden von einer Antriebsvorrichtung intermittierend, d.h. unter Zwischenschaltung von Verweilzeiten, Jeweils um 900 weitergedreht. Das aus der Bohrung 3a (Fig. 1) der Dosierscheibe fallende Kaffeepulver gelangt in der Verweilatellung durch das Fallrohr in die Kammer 16a des Kammerträgers, welche nach unten durch die Scheibe 17 abgeschlossen ist. Bei der nächsten Verdrehung des Kammerträgers um 90° gelangt nun die Kammer 16a unter die Brühstation, wo das Kaffeepulver während der Verweilzeit mit Brüliwasser übergossen wird Bei der folgenden Verdrehung um 900 gelangt nun das ausgelaugte Kaffeepulver unter die Spülstatlon, wo es mit kaltem Wasser fortgesp Ult wird. Die vierte, durch eine weitere 90°-Drehung erreichbare Station ist bei der vorliegenden Anordnung für die betreffende Kammer eine Ruhestellung.
Während Jeder Verdrehung des Kammerträger 15 wurde aber auch die Dosierscheibe 2 Jeweils um 900 weitergedreht, so dass die Füllstation (5, 9) ständig mit neuen, genau dosierten Kafeemengen versorgt wird. Äuf diese Weise wird also erreicht, dass bei Jeder Verdrehung sowohl gefüllt, als auch gebrüht und gespült wird und damit auch Jedesmal fertig gebrühter Kaffee an der Entnahmestelle abgezapft werden kann.
D§.e Dosierficheibe artbeitet einwandfrei, unabhängig davon, ob sie im Drehsinne des Kammerträgers oder im Gegensinne verdreht wird.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird die Dosierscheibe gegenläufig zum Kammerträger verdreht, wobei beide Bewegungen von einer einzigen Antriebsvorrichtung abgeleitet sind.
Die zur intermittierenden Verdrehung des Kammerträgers 15 und der Dosierscheibe 2 dienende Antriebavorrichtung weist einen Zylinder 18 auf, in welchem ein Arbeitskolben 19 axial verschiebbar gelagert ist. An dem vorderen, dem Kaminerträger zugewandten Ende des Zylinders ist ein Anschluss 20 für eine Druckwasserleitung 21 vorgesehen, so dass der Kolben 19 durch Zufuhr von Druckwasser von der Lage gemass Fig. 2 in die Lage gemäss Fig. 5 verschoben werden kann. Am gegenüberliegenden Zylinderende ist eine Schraubender 22 verankert, welche sich bei der vorerwähnten Kolbenbewegung zusammendrückt und den Kolben bei Nachlassen des Wasserdruckes wieder in seine Ausgangsstellung zurückschiebt.
Mit dem Kolben 19 ist eine Kolbenstange l9a gekoppelt, deren dem Kolben abgewandtes Ende etwa in der Mitte einer Führungsstange 29 gelenkig gelagert ist.
Die Führungsstange 23 ist mit ihrem einen Ende an der Achse 4 drehbar gelagert; ihr anderes Ende ist starr mit einer vertikalen Betätigungsstange 24 verbunden, welche parallel zur Achse 4 angeordnet ist und an ihren beiden Enden Je eine Sperrklinke 25 DZW. 26 besitzt.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 2, 3, 5 und 6 ergibt, weist sowohl der Kammerträger 15 als auch die Dosiert scheibe 2 an ihrem Umfang vier Jeweils um 900 gegeneinander versetzte Mitnehmernocken 27 bzw. 28 auf. Die Sperrklinken 25 bzw. 26 sind nun auf der Betätigungsstange 24 so angeordnet, dass sie sich gerade auf der Höhe der Mitnehmernocken 28 bzw. 27 befinden. Wie ein Vergleich der Fig. 2 und 3 ergibt, sind sowohl die Mitnehmernocken 27 des Kammerträgers als auch die zugehörige Sperrklinke 26 so orientiert, dass der Kammerträger beim Verschieben der Sperrklinke 26 in Pfeilrichtung nach Fig. 2 mitgenommen wird, während die Orientierung der Nocken 28 der Doslerscheibe und der zugehörigen Sperrklinke 25 nur eine Verdrehung im Gegensinne, d.h.
in Pfeilrichtung nach Fig. 3, zulässt. Wird somit der Kolben 19 durch eintretendes Druckwasser verschoben, so zieht die Kolbenstange 19a die Verbindungsstange 2:s mit sich, wobei sich die Betätigungsstange 24 an der Peripherie der Dosierscheibe und des Kammerträgers entlangbewegt. Die Sperrklinke 26 nimmt dabei den Kammerträger 15 über die Mitnehmernocken 27 mit, wogegen die Sperrklinke 24 über die Nocken 28 der Dosierscheibe hinweggleitet. Bei dem durch Entspannung der Rückstellfeder 22 bewirkten Kolbenhub ist das Gegenteil der Fall: Die Sperrklinken 25 bewegen die Dosierscheibe über die Nocken 25, während der Kammerträger in Ruhe bleibt.
Durch die beschriebene Anordnung wird also erreicht, dass bei jedem Vollhub des Kolbens 19 n- und Rürkgang) sowohl der Kammerträger als auch die Dosierscheibe um einen bestimmten Wlnkel verdreht wird Bei der Verschiebung der Verbindungsstange 23 beschreiben sämtliche Punkte dieser Stange Kreisbögen um die Achse 4. Um ein Verklemmen des Kolbens 19 im Zylinder 18 zu vermeiden, muss letzterer daher so gelagert sein, dass er um eine vertikale Achse schwenkbar ist und den Bewegungen der Verbindungsstange 23 folgen kann.
Der Eingriff der Sperrklinken 25 bzw. 26 mit den Mitnehmernocken 27 bzw. 28 wird durch Blattfedern 29 gewährleistet, welche die Sperrklinken stets in ihre Eingriffsstellung zu drücken trachten.
Auf der Kolbenstange 19a ist ein Betätigungsorgan 30 befestigt, das in der Stellung gemäss Fig. 5 auf einen Drucksohalter 31 auftrifft und damit die Umschaltung eines in die Leitung 21 eingebauten Dreiwegventiles 32 bewirkt. Gemäss Fig. 2 ist der Zylinderraum 18 mit der Druckwasserquelle verbunden; durch die Betätigung des Druokschalters 31 wurde die Stellung nach Fig .5 erzielt, in welcher der Zylinderraum entlastet und das aus diesem abfliessende Wasser mittels der Leitung 14 der Spülstation zugeführt wird.
Durch entsprechende Wahl der Hublänge des Kolbens 19 lässt sich ohne weiteres erreichen, dass die Dosierscheibe und der Kammerträger jeweils um genau 90° verdreht werden. Selbstverständlich wäre es aber auch möglich, statt der vorgesehenen Sperrklinkenverbindungen zwei Zahnatangen anzubringen, die dana im Eingriff mit entsprechenden Zahnkränzen eine gleichsinnige Verdrehung von Dosieracheibe und Kammerträger bewirken würden. In diesem Falle könnte der Jeweilige Verdrebwinkel beliebig, beispielsweise mit 120°, gewählt werden, so dass die Dosierächeibe und der Kammer träger mit 3 um 1200 versetzten Bohrungen ausgestattet werden könnten und eine Ruhestellung der Kammern 16a bis 16d nicht mehr erforderlich wäre.

Claims

Patent ansprüche

1) Expresskaffeemaschine, gekennzeichnet durch einen um eine vertikale Achse drehbaren Kammerträger (15), welcher mindestens drei in Form vertikaler Durchgangsbohrungen ausgebildete Kammern (16a-lsd) aufweist, die im gleichen Abstand (r) von der Drehachse des Kammer trägers (15) und ausserdem symmetrisch angeordnet sind, so dass Jeweils zwei benachbarte Kammern von der Drehachae des Kammerträgers aus unter dem gleichen Winkel (cL) erscheinen, eine Antriebsvorrichtung, welche den Kammerträger Jeweils unter Einschaltung einer Verweilzeit um einen der gegenseitigen Lage der Kammern entspr*-chenden Winkel (a) verdreht, sowie Je eine Füll-, BrUh-und Spülstation, die oberhalb des Kammerträgers so angeordnet sind, dass sich in den Verweilstellungen des Kammerträgers (15) unter Jeder dieser Stationen eine der genannten Kammern (16a bis 16d) befindet, das Ganze derart, dass die genannten Kammern (16a-16d) durch die Antriebsvorrichtung intermittierend von einer Station zur andern bewegt werden und in Jeder Verweilstellung gleichzeitig eine der Kammern mit Kaffeepulver, die zweite Kammer mit Brühwasser und die dritte mit Spülwasser versorgt wird.

2> Expresskaffeemaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerträger (15) in Form eines Kreiszylinders ausgebildet ist und vier Durchgangsbohrungen aufweist, so dass der genannte Winkel (a) 90° beträgt und in Jeder Verweilstellung eine der vier Durchgangsbohrungen unbenützt, d.h. leer bleibt.

3) Expresskaffeemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstation einen oberhalb des Kammerträgers angeordneten Kaffeepulver- Werratsbehälter (1) aufweist, an dessen Boden eine ebenfalls mit vier Durchgangsbohrungen versehene Dosierschelbe (2) angeordnet ist, welche ebenfalls mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, die im Rhythmus der mit dem Kammerträger (15) gekoppalten Antriebsvorrichtung arbeitet, und die Dosierscheibe (2) im Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verweilstellungen um Jeweils 90° weiterbewegt, wobei die Dosierscheibe (2) auf einer ortstest;en Deckplatte (6) aufliegt, welche eine einzige, koaxial zur genannten Füllstation angeordnete Durchgangsbohrung (7) aufweist und oberhalb der Dosierscheibe (2) ein ortsfester, dicht auf der Dosierscheibe aufliegender Deckel (5) vorgesehen ist, welcher Jeweils nur gerade die in der Verweilstellung Koaxiszur Füllstation liegende Bohrung der Dosierscheibe abdeckt.

4) Expresskaffeemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite des genannten Deckels (5) eine leicht nach unten gekrUmmte Blattfeder (8) befestigt ist, wobei das an dem Deckel befestigte Ende der Blattfeder - in der Bewegungsrichtung der Dosierscheibe gesehen - das vordere Ende ist.

5) Expresskaff..maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerträger (15) und die Dosierscheibe (2) mit einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung gekoppelt sind, welche einen hydraulisch betätigten Arbeitskolben (19) aufweist, der durch Druckwasser beaufschlagbar und mit einem elastischen Rückstellorgan, beispielsweise einer Schraubenfeder (22), in Wirkungsverbindung steht.

6) Expresskafeemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Kammerträger (15) als auch die Dosierscheibe (2) an ihrem Umfang vier symmetrisch angeordnete Mitnehmernocken (27, 28) aufweist und die verlängerte Kolbenstange (19a) des Antriebskolbens (19) mit einer in der gemeinsamen Drehachse des Kammerträgers und der Dosierscheibe schwenkbar gelagerten, vertikalen Betätigungastange (24) gekoppelt ist, welche auf der Höhe der erwähnten Mitnehmernocken (27,28) Je eine Sperrklinke (25, 26) aufweist, wobei die beiden Sperrklinken einander entgegengesetzt angeordnet sind, so dass der Kaninerträger (15) beim Hingang, die Dosierscheibe (2) bsfm Rückgang des Kolbens (19) verdreht wird0

7) Expresskaffeemaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch - ein Dreiwegventil (32), das den Zylinder (18) der Antriebsvorrichtung in der einen Stellung mit einer Druckwasserquelle, in der anderen Stellung mit der Spülstation verbindet.

8) Expresskaffeemaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ------ein an der vorgenannten Kolbenstange (19a) befestigtes Betätigungsorgan (30) sowie einen im Weg dieses Betätigungsorganes angeordneten Druckschalter (31), welcher in einem zur Steuerung des Dreiwegventils dienenden Steuerstromkreis liegt.