DE202004014739U1

DE202004014739U1 - Brühvorrichtung mit motorischem Antrieb

Info

Publication number: DE202004014739U1
Application number: DE200420014739
Authority: DE
Original assignee: PAV Patentverwertung KG
Current assignee: WMF GmbH
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2014-09-23

Abstract

Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee, insbesondere für eine Niederdruckkaffeemaschine, mit einer Brühkammer (18), die einen oberen Teil (2) und einen unteren Teil (3) aufweist, wobei der untere Teil (3) eine Vertiefung zur Aufnahme von mindestens einem, mit Kaffee gefüllten Filterkissen (Kaffeepad) aufweist, der obere Teil (2) und der untere Teil (3) relativ zueinander bewegbar ausgeführt und von einer Öffnungsstellung, in der das Kaffeepad einsetz- oder entnehmbar ist, in eine Brühstellung überführbar sind, und mit einer mittels eines Gewindemechanismus bewegbaren Hubeinrichtung, die mit dem oberen Teil (2) der Brühkammer (18) verbunden und den oberen Teil (2) in axialer Richtung bewegend ausgestaltet ist, wobei der Gewindemechanismus ein um eine vertikale Achse (A) drehbares Betätigungsteil (33) und ein mit dem oberen Teil (2) verbundenes, längs geführtes Aufdrückteil (21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor (51) vorgesehen ist und das Betätigungsteil (33) mittels des Elektromotors betätigbar ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee, insbesondere für eine Niederdruckkaffeemaschine, mit einer Brühkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweist, wobei der untere Teil eine Vertiefung zur Aufnahme von mindestens einem mit gemahlenem Kaffee gefüllten Filterkissen (Kaffeepad) aufweist, der obere Teil und der untere Teil relativ zueinander bewegbar ausgeführt und von einer Öffnungsstellung, in der das Kaffeepad eingesetz- oder entnehmbar ist, in eine Brühstellung überführbar sind, und mit einer mittels eines Gewindemechanismus bewegbaren Hubeinrichtung, die mit dem oberen Teil der Brühkammer verbunden und den oberen Teil in axialer Richtung bewegend ausgestaltet ist, wobei der Gewindemechanismus ein um eine vertikale Achse drehbares Betätigungsteil und ein mit dem oberen Teil verbundenes, längsgeführtes Aufdrückteil umfasst.
Kaffeemaschinen, die mit gemahlenem Kaffee gefüllte Filterkissen in einer geeigneten Aufnahmevorrichtung aufnehmen und bei denen in einem zweiten Schritt die mit dem Kaffeepad gefüllte Aufnahmevorrichtung geschlossen wird, um Kaffee zu brühen, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.
Die US 3,630,155 zeigt eine solche Kaffeemaschine, bei der ein Filterkissen in eine Brüheinheit eingelegt wird, die in eine entsprechende Vorrichtung an der Kaffeemaschine eingehakt und mit einem Handgriff manuell arretiert wird. Der Handgriff bewegt gleichzeitig eine Druckplatte in axialer Richtung auf die Brüheinheit, in der das Filterkissen durch die Druckplatte positioniert wird. Die Druckplatte bildet den oberen Abschluss der Brüheinheit und dient gleichzeitig zur Einleitung des heißen Wassers in das Filterkissen, dabei schließt die Druckplatte die Brühkammer nicht vollständig ab, so dass in der Brühkammer ständig Atmosphärendruck herrscht.
Eine weitere Kaffeemaschine zur Zubereitung von Kaffee, Tee oder anderen Heißgetränken ist in der GB 939,813 beschrieben. Auch diese Vorrichtung weist einen Halter zur Aufnahme eines Filterbeutels auf, der unbewegbar mit der Vorrichtung verbunden ist. Zum Bilden einer Brühkammer kann dieser Halter manuell mit einer Abdeckung verschlossen werden. Diese Abdeckung ist über einen Hebelarm an einem Drehpunkt mit der Vorrichtung verbunden, wobei die Abdeckung zum Schließen der Brühkammer um diesen Drehpunkt geschwenkt wird. Bedingt durch die Schwenkbewegung setzt die Abdeckung nicht in gleicher Weise auf den Halter auf. Dadurch werden die Dichtflächen einseitig stärker belastet und es besteht die Gefahr, dass die gefüllten Filterkissen in ihrer Aufnahme verrutschen und eine Leckage in der Brühkammer verursachen.
Eine gattungsgemäße Brühvorrichtung für eine Niederdruckkaffeemaschine ist aus der DE 103 34 538 bekannt. Dabei wird die Brühkammer mittels eines um eine vertikale Achse schwenkbaren Handgriffs manuell geschlossen und wieder geöffnet. Durch die Schwenkbewegung wird nicht nur die Überführung der Brühkammer von einer Öffnungsstellung in eine geschlossene Position realisiert, sondern vielmehr die Brühkammer gegenüber der Umgebung sowie eine Fixierung des Kaffeepads in der Brühkammer erreicht. Zwar wird bei dieser zweckmäßigen Ausführungsform bereits eine gute Führung der Brühkammerteile realisiert, jedoch ist die Überführung in eine sichere Brühstellung weiterhin dem subjektiven Empfinden des Nutzers überlassen, so dass auch hier die Gefahr besteht, dass die Brühkammer nicht vollständig geschlossen wird.
Viele der in Niederdruckkaffeemaschinen verwendeten Brühvorrichtungen weisen trotz teilweise aufwändiger Konstruktionen für die manuelle Überführung der Filterkissen-Aufnahme in eine Brühkammer, bzw. in eine Brühstellung, Sicherheitsmängel oder Handhabungsprobleme auf, die durch die Konstruktionen der Betätigungsmechanismen verursacht sind. Beim Einsatz solcher Brühvorrichtungen kann für den Nutzer dieser Kaffeemaschinen, insbesondere durch Handhabungsfehler ein erhebliches Gefährdungspotential bestehen, beispielsweise die Gefahr von Verbrühungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine sichere Betätigung bei einem möglichst einfachen Aufbau, einer hohen Betriebssicherheit und möglichst geringen Herstellungskosten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Elektromotor vorgesehen ist und das Betätigungsteil mittels des Elektromotors betätigbar ausgebildet ist.
Die Verbindung des Betätigungsteils mit einem Elektromotor ermöglicht eine gleichmäßige Bewegung der Hubeinrichtung, wodurch die Gefahr des Verklemmens der Mechanik, bzw. der Schwergängigkeit beim Einklemmen des Kaffeepads zwischen den beiden Teilen der Brühkammer deutlich verringert wird. Die Betätigung des Verschließmechanismus mittels des Elektromotors führt auch zu einem sicheren Schließen der Brühkammer, da der obere Teil der Brühkammer und dessen unterer Teil durch die motorisierte Bewegung des Betätigungsteils sowohl in der Brühstellung, als auch in der Öffnungsstellung in der gleichen Position zueinander stehen. So ergeben sich auch gleichbleibende Abdichtungskräfte zwischen dem oberen und unteren Teil sowie gleichbleibende Bedingungen für das Brühen des Kaffees. Auch erleichtert das durch den Elektromotor realisierbare automatische Schließen der Brühkammer die Handhabung der Niederdruckkaffeemaschine, insbesondere für gehandikapte Personen.
Um eine einfache Übertragung der zum Schließen der Brühkammer notwendigen Bewegung an das Betätigungsteil zu ermöglichen, kann das Betätigungsteil zumindest über einen Teil des Außenumfangs mit einer Außenverzahnung versehen sein. Dabei kann die Außenverzahnung sich über einen Winkelbereich zwischen 90° und 180°, bevorzugt zwischen 90° und 120°, an dem Außenumfang erstrecken. Diese Begrenzung der Außenverzahnung auf den notwendigen Schwenkbereich des Betätigungsteils zuzüglich eines gewissen Sicherheitsbereichs, minimiert den negativen Einfluss der Außenverzahnung auf die Führung des Betätigungsteils in einem entsprechenden Gehäuse.
Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass die Brühvorrichtung mit einem Basissockel verbunden ist und der Elektromotor im Basissockel angeordnet ist. Die Anordnung des Elektromotors im Basissockel ermöglicht eine Zusammenfassung der elektrischen Elemente, z. B. Pumpe, Steuerung und Boileranschluss, an einem Ort mit kurzen Anschlussleitungen. Weiter wird auf diese Weise eine Anordnung des Elektromotors am Betätigungsteil, und damit in der Nähe der Brühkammer vermieden, wodurch die Gefahr eines Kurzschlusses und weiterer feuchtigkeitsbedingter Beschädigungen am Elektromotor minimiert wird. Die Merkmalskombination des Anspruchs 4 könnte auch unabhängig von einem der Ansprüche 1 bis 3 Schutz genießen und selbstständig weiterverfolgt werden. Die räumliche Trennung des motorischen Antriebs von dem Betätigungs- und/oder Verschließmechanismus der Brühkammer bietet insbesondere bei Niederdruckkaffeemaschinen signifikante Vorteile, die unabhängig von der Konstruktion des Betätigungs- bzw. Verschließmechanismus sind.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass zwischen der Brühvorrichtung und dem Basissockel ein Gehäuseabschnitt angeordnet ist und der Elektromotor über eine sich durch den Gehäuseabschnitt erstreckenden Welle mit dem Betätigungsteil verbunden ist. Diese Welle bildet ein einfaches und sicheres Übertragungselement zwischen dem Elektromotor und dem Betätigungsteil mit dem auch ein größerer Abstand überbrückt werden kann.
Um die Bewegung der Welle auf das Betätigungsteil zu übertragen kann die Welle mit einem in die Außenverzahnung eingreifenden Ritzel versehen sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass ein Gehäuseteil zum Aufnehmen der Brühvorrichtung vorgesehen ist und die Welle im Wesentlichen außerhalb des Gehäuseteils angeordnet ist. Die Führung der Welle außerhalb des Gehäuses der Brühvorrichtung ermöglicht einen ausreichenden Schutz der Welle gegenüber einer Kontaminierung mit Kaffeeextrakt. Dabei ist die Welle bevorzugt auf der, der Zugriffsseite der Brühkammer gegenüberliegenden Nichtzugriffsseite angeordnet.
Für eine sichere Führung der Welle kann die Welle mittels einer Öffnung in dem Gehäuseteil und/oder eines seitlichen Vorsprungs am Gehäuseteil geführt werden. Dabei kann der seitliche Vorsprung die Führung sowohl mittels einer geschlossenen Bohrung als auch einer seitlich geschlitzten Öffnung ermöglichen.
Eine Modifikation sieht vor, dass das Betätigungsteil zusätzlich manuell betätigbar ausgebildet ist. Dadurch kann auch beim einem Ausfall des Elektromotors das Betätigungsteil bewegt werden, insbesondere zum Zurückführen der Brühkammer in die Öffnungsstellung, um eine Entnahme des verbrauchten Kaffeepads zu ermöglichen. Dabei kann in einer einfachen Ausgestaltung die Welle mit einer Vorrichtung zum ma nuellen Betätigen des Betätigungsteils versehen sein. So kann auf sonst notwendige zusätzliche Elemente zum manuellen Antrieb des Betätigungsteils verzichtet werden.
Weiter kann der Elektromotor mit einem Untersetzungsgetriebe versehen sein, um problemlos herkömmliche Elektromotoren mit hohen Drehzahlen, üblicherweise zwischen 3.000 und 6.000 Umdrehungen pro Minuten, einzusetzen.
Eine zweckmäßige Ausführung der Hubeinrichtung sieht vor, dass das Betätigungsteil und das längs geführte Andrückteil mittels des Gewindemechanismus bereichsweise teleskopartig aufschraubbar sind, wobei das Betätigungsteil in seiner axialen Lage festgehalten ist. Die Hubeinrichtung ist dadurch mit einer geringen Kraft betätigbar, wobei das Betätigungsteil sich ausschließlich radial um die vertikale Achse dreht.
Für eine einfache Umsetzung der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung kann der Gewindemechanismus mindestens einen in axialer Richtung ansteigenden Rampenbereich umfassen. Für eine verbesserte Kraftübertragung in axialer Richtung kann der Gewindemechanismus bevorzugt aus mindestens dreigängigen Gewindesegmenten gebildet sein.
Bevorzugt kann das Betätigungsteil ringförmig ausgebildet sein und der ansteigende Rampenbereich am Betätigungsteil angeordnet sein. Durch die ringförmige Ausbildung des Betätigungsteils sind das Betätigungsteil und der angeordnete ansteigende Rampenbereich konstruktiv an die Anforderungen der Brühvorrichtung angepasst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Gewindemechanismus einen zumindest bereichsweise wendelförmigen Führungssteg umfasst, der an der Außenumfangsfläche des längsgeführten Aufdrückteils angeordnet ist. Der wendelförmige Führungssteg ermöglicht im Besonderen in Kombination mit dem ansteigenden Rampenbereich eine einfache Lösung für die Umwandlung der radialen Bewegung der Betätigungsteils in die axiale Bewegung des längs geführten Aufdrückteils.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass der Führungssteg an einer der Brühstellung zugeordneten Position einen nahezu waagerecht verlaufenden Abschnitt aufweist. So können die beim Brühen entstehenden Druckkräfte in vertikaler Richtung weitergelei tet und durch das in seiner axialen Lage festgehaltene Betätigungsteil aufgenommen werden. Auch wird so das Auslösen einer Rückdrehbewegung verhindert. Der waagerecht verlaufende Abschnitt des Führungsstegs kennzeichnet die Endstellung bei geschlossener Brühstellung des längsgeführten Aufdrückteils in axialer Richtung.
Günstigerweise kann an dem ansteigenden Rampenbereich ein Haken angeordnet sein, der den Führungssteg umgreift. Der Haken bildet mit dem Rampenbereich eine Führungsnut, in der der Führungssteg geführt ist. Durch diesen Haken wird das mit dem wendelförmigen Führungssteg verbundene längsgeführte Aufdrückteil bei einer Rückbewegung des Gewindemechanismus in radialer Richtung in die Öffnungsstellung mit zurückgenommen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass der obere Teil eine Druckplatte umfasst, und die Druckplatte mit dem unteren Teil die Brühkammer bildet. Durch diese Ausgestaltung braucht nur die Druckplatte auf die Anforderungen der Brühkammer ausgelegt werden, während die Konstruktion der weiteren Bauelemente des oberen Teils nur hinsichtlich ihrer Funktion erfolgen kann.
Zur Ausbildung einer gegenüber der Atmosphäre abgedichteten Brühkammer können der obere Teil und der untere Teil der Brühkammer in der Brühstellung eine geschlossene Brühkammer bilden. Dadurch kann, insbesondere bei Niederdruckkaffeemaschinen, ein Druck von 1,0 bar bis 2,0 bar, bevorzugt 1,5 bar bis 1,8 bar aufgebaut werden, um Kaffee zu Brühen.
Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee, insbesondere für eine Niederdruckkafteemaschine, mit einer Brühkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweist, und mindestens einen, in einer Vertiefung des unteren Teils angeordneten und mit gemahlenen Kaffee gefühlten Filterkissen (Kaffeepad), wobei der obere Teil und der untere Teil relativ zueinander bewegbar ausgeführt und von einer Öffnungsstellung, in der das Kaffeepad einsetz- oder entnehmbar ist, in eine Brühstellung überführbar sind, und mit einer mittels eines Gewindemechanismus bewegbaren Hubeinrichtung, die mit dem oberen Teil der Brühkammer verbunden und durch den oberen Teil in axialer Richtung bewegend ausgestaltet ist, wobei der Gewindemechanismus ein um eine vertikale Achse drehbares Betätigungsteil und ein mit dem oberen Teil verbundenes, längsgeführtes Aufdrückteil umfasst und das Betätigungsteil mittels eines Elektromotors betätigbar ausgebildet ist. Durch die Betätigung des Betätigungsteil mittels des Elektromotors lässt sich die für das Überführen des oberen und des unteren Teils der Brühkammer in eine Brühstellung notwendige Kraft genau dosieren, wobei der obere Teil der Brühkammer in einer axial geführten, gleichmäßigen Bewegung auf den unteren Teil aufsetzt und so ein Verkanten der Brühkammerteile verhindern kann, wodurch ein sicheres Schließen der Brühkammer gewährleistet wird.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung einer Brühvorrichtung zum Zubereiten von Kaffee nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei die Brühkammer mittels des Elektromotors automatisiert in die Öffnungsstellung und in die Brühstellung überführt wird. Die automatisierte Überführung der Brühkammer von der Öffnungsstellung in die Brühstellung erleichtert die Handhabung der Brühvorrichtung, insbesondere für gehandikapte Personen. Das automatisierte Schließen und Öffnen der Brühkammer vermeidet außerdem Bedienungsfehler, die möglicherweise zu einer Gefährdung des Benutzers führen können.
Bevorzugt kann das Überführen des oberen Teils der Brühkammer in die Brühstellung mit dem Start des Brühvorgangs gekoppelt sein. Durch die Kopplung des Überführens der Brühkammer in die Brühstellung mit dem Start des Brühvorgangs werden die durch einen Benutzer in einer bestimmten Reihenfolge auszuführenden Schritte reduziert und so die Bedienung einer entsprechenden Niederdruckkaffeemaschine vereinfacht.
In einer zweckmäßigen Variante ist vorgesehen, dass die Brühvorrichtung eine elektronische Steuerung umfasst und der Elektromotor von der elektronischen Steuerung angesteuert wird. Die elektronische Steuerung einer Brühvorrichtung steuert neben dem Aufwärmen des Brühwassers auch den Betrieb der Brühwasserpumpe und gegebenenfalls der Ventile für die Brühwasserzuführung. Durch die Kopplung des Elektromotors mit einer solchen elektronischen Steuerung wird nunmehr durch die Steuerung nicht nur der Brühvorgang sondern auch das Öffnen und Schließen der Brühkammer gesteuert. So kann das Öffnen und Schließen der Brühkammer direkt mit dem Brühvorgang gekoppelt werden, und der Nutzer kann von einem Teil der notwendigen Handhabungen beim Brühen entlastet werden.
Im Folgenden wird anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brühvorrichtung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine seitliche Schnittansicht der Brühvorrichtung in einer Brühstellung,
2 eine perspektivische Seitenansicht des oberen Teils der Brühkammer, und
3 eine seitliche Schnittansicht des Motorhalters mit Untersetzungsgetriebe.
Die in 1 dargestellte Brühvorrichtung ist Bestandteil einer Niederdruckkafteemaschine, die in hier nicht näher beschriebener Weise bekannte Baueinheiten, wie Wasservorratsbehälter, Boilervorrichtung, Wasserpumpe und die für den Brüh- und Pumpvorgang erforderliche Elektrik umfasst. Hierzu gibt es im Stand der Technik ausreichend Beispiele, weshalb hier auf diesen verwiesen wird.
1 zeigt den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brühvorrichtung 1 mit einem oberen Brühkammerteil 2 und einer Wechselkassette 3, die in einem Gehäuse 4 angeordnet sind. Der obere Brühkammerteil 2 besteht aus einem innenliegenden Ventilteil 5, einem Abdeckteil 6 und einer Druckplatte 7. Dabei ist das Abdeckteil 6 derart ausgeformt, dass es das innenliegende Ventilteil 5 in sich aufnimmt, wobei der Wasseranschluss 8 des Ventilteils 5 aus dem Abdeckteil 6 herausragt.
Zwischen dem Abdeckteil 6 und dem Ventilteil 5 sind zwei Dichtungsringe 9 und 10 angeordnet, wobei der Dichtungsring 9 am Austritt des Wasseranschlusses 8 aus dem Abdeckteil 6 platziert ist und der Dichtungsring 10, am Außenumfang des sich vom Wasseranschluss 8 seitlich erstreckenden Ventilteils 5, das Ventilteil 5 zum Abdeckteil 6 abdichtet. Am Wasseranschluss 8 ist an dem offenliegenden Ende eine umlaufende Nase 11 vorhanden, die den Anschluss und die Befestigung einer Brühwasserleitung erleichtert. Am unteren Ende des durch den Wasseranschluss 8 führenden Einlaufkanals 12 für das Brühwasser ist eine Ventilkugel 13 angeordnet, die sich mit einer Feder 14 gegen die Druckplatte 7 abstützt. Das Ventilteil 5 liegt mit sei ner Unterseite an der Druckplatte 7 an, wobei die Feder 14 durch einen Vorsprung der Druckplatte 7 geführt wird. Das Abdeckteil 6 erstreckt sich vom seitlichen Dichtungsring 10 des Ventilteils 5 weiter nach außen und umfasst mit seiner Außenkante seitlich die Lippendichtung 15, die zwischen dem Abdeckteil 6 und der Druckplatte 7 platziert ist und in axialer Richtung nach unten teilweise über die Druckplatte 7 übersteht. Die Druckplatte 7 weist einen ringförmig umlaufenden, in axialer Richtung nach unten vorstehenden Steg 16 auf, der als einzigster Teil der Druckplatte 7 nach unten über die Lippendichtung 15 übersteht.
Die Druckplatte 7 des oberen Brühkammerteils 2 bildet zusammen mit der Wechselkassette 3 eine Brühkammer 18. Zum Ausbilden der Brühkammer 18 weist die Wechselkassette 3 eine Vertiefung auf, in deren Mitte sich der Brühkammerauslass 19 befindet. Im Seitenbereich weist die Vertiefung einen ersten Absatz 20 auf, der mit dem Steg 16 der Druckplatte 7 das Kaffeepad fixiert. An diesen Absatz 20 schließt sich in Form eines weiteren Absatzes ein Vorsprung 21 an, der mit der gegenüber dem Steg 16 zurückversetzten Lippendichtung 15 zusammenwirkt, um die Brühkammer 18 abzudichten. Der umlaufende Vorsprung 21 bildet gleichzeitig die Oberkante der Wechselkassette 3. In der Mitte der Druckplatte 7 sind an einem vorspringenden Zapfen mehrere sich seitlich erstreckende nach unten gerichtete Federarme 17 angeordnet, die in die Brühkammer 18 hineinragen. Die Wechselkassette 3 weist an einer Seite einen Griff 22 auf, mit dem die Wechselkassette 3 in der Öffnungsstellung aus der Brühvorrichtung 1 herausgezogen werden kann. Dazu weist das Gehäuse 4 an der Seite des Griffes 22 eine entsprechende Öffnung auf. Die Wechselkassette 3 kann auch in einem gewendeten Zustand, d.h. die Ober- und Unterseite der Wechselkassette 3 sind vertauscht, in der Brühvorrichtung 1 eingesetzt werden. Dabei weist die in 1 als Unterseite der Wechselkassette 3 dargestellte Seite eine kleinere Vertiefung als die Oberseite auf, wodurch sich mit dieser Unterseite eine Brühkammer 18 mit einem verringerten Volumen bilden lässt. Um die Wechselfähigkeit zu ermöglichen, sind auch auf der Unterseite der Wechselkassette 3 im seitlichen Bereich der Vertiefung der Absatz 20 und der Vorsprung 21 ausgebildet.
Die Wechselkassette 3 stützt sich auf ihrer Unterseite mit dem äußeren Absatz 21 auf der Abstützplatte 23 ab, die seitlich über das Gehäuse 4 übersteht und mit diesem verbunden ist. die Abstützplatte 23 weist eine radial umlaufende Nut 24, in der ein Dichtungsring 25 angeordnet ist, der im geöffneten Zustand der Brühvorrichtung 1 über die Abstützplatte 23 vorsteht. Die Abstützplatte 23 weist mittig einen Ablauf 26 mit einem nach unten gezogen Spritzschutz 27 auf. Die Abstützplatte 23 weist zwischen dem Auflagebereich der Wechselkassette 3 und dem Ablauf 26 ein Gefälle auf, das den sicheren Ablauf des aus der Brühkammer 18 kommenden Kaffees in den Auslauf 28 ermöglicht.
Der in seinem Mittelbereich rund zulaufende Auslauf 28 ist in einer Vertiefung der Abstützplatte 23 angeordnet, die durch den sich in axialer Richtung erstreckenden Ringabschnitt 29 der Abstützplatte 23 gebildet wird. Der Auslauf 28 leitet den Kaffee zu mindestens einer, üblicherweise zwei, hier nicht gezeigten Auslauftüllen.
Um das obere Brühkammerteil 2 in axialer Richtung zu bewegen, ist das Abdeckteil 6 mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden ringförmig ausgebildeten Aufdrückteil 31 verbunden. Am Außenumfang des Aufdrückteils 31 ist außen ein Führungssteg 32 ausgebildet, der sich wendelförmig um den Außenumfang des Aufdrückteils 31 erstreckt. Auf der Innenseite des Aufdrückteils 31 sind vorzugsweise drei vertikale Führungsrippen angeordnet, die die axiale Längsführung des Aufdrückteils 31 ermöglichen in Verbindung mit einer gleichen Anzahl von vertikalen Führungsnuten, die auf dem Umfang verteilt im Gehäuse realisiert sind. Um den Außenumfang des Aufdrückteils 31 ist weiter das Betätigungsteil 33 platziert, das sich oberhalb des Führungsstegs 32 bis zu Oberkante des Gehäuses erstreckt. Das ebenfalls ringförmig ausgebildete Betätigungsteil 33 ist, wie in 2 deutlich erkennbar, rampenförmig ausgebildet und ist drehbar um das Aufdrückteil 31 angeordnet. Das Betätigungsteil 33 weist einen Haken 34 auf, der den Führungssteg 32 umgreift. Der Führungssteg 32 besitzt einen nahezu waagerechten Stegteil 39, der in der in 2 gezeigten Brühstellung mit dem Haken 34 des Betätigungsteils 33 in Verbindung steht, um die beim Brühen entstehenden Druckkräfte in vertikaler Richtung weiterzuleiten. Des Weiteren weist der Führungssteg 32 einen horizontalen Stegteil 40 auf, der im unteren Ende des wendelförmigen Führungsstegs 32 angeordnet ist und als Anschlag der Hubeinrichtung für die Öffnungsstellung der Brühvorrichtung 1 dient. Am Abdeckteil 6 sind zwei Arretierzapfen 41 angeordnet, die in axialer Richtung nach unten über den Steg 16 der Druckplatte 7 vorstehen und in entsprechende Öffnungen der Wechselkasset te 3 eingreifen, um diese zu positionieren und ein Herausziehen in der Brühstellung zu verhindern.
Das Betätigungsteil 33 weist weiter, an seinem der Stirnseite des Gehäuse 4 zugewandten Endes, über einen Teil seines Außenumfangs ein Verzahnungselement 45 auf, das sich über einen Winkelabschnitt von ca. 120° in die Außenkontur des Betätigungsteil 33 angearbeitet ist. In dieses Verzahnungselement 45 greift ein Antriebsritzel 46 ein, das über die Welle 47 mit dem Elektromotor 51 verbunden ist. Die Welle 47 ist in einer Bohrung 48 im Gehäuse 4 sowie durch einen nach außen vorstehenden Vorsprung 49 am Gehäuse 4 im Bereich der Wechselkassette 3 geführt. Die Welle 47 kann sowohl als Rundstab als auch mit einem eckigen Querschnitt, z. B. einen Vierkantstab, ausgeführt sein, wobei im Bereich der Führungen der Querschnitt bevorzugt kreisförmig ist.
3 zeigt den Motorhalter 50, der im Sockelbereich einer Niederdruckkaffeemaschine angeordnet ist und neben dem Elektromotor 51 auch die Welle 47 und das Untersetzungsgetriebe 52 aufnimmt. Der Motor 51 ist in einer am Motorhalter 50 ausgebildeten Motoraufnahme 53 angeordnet und mittels Rastelemente 54 in dieser fixiert. Der Motor 51 weist ein Motorritzel 55 auf, das durch den Motorhalter 50 geschützt ist und mit dem großen Zahnrad 56 auf der Untersetzungsachse 61 in Eingriff steht. Die Untersetzungsachse 61 wird durch die Motorhalterung 50 geführt, die auch das große Zahnrad 56 schützt. Das kleine Ritzel 57 auf der Untersetzungsachse 61 ist mit dem großen Zahnrad 56 verbunden und steht im Eingriff mit dem Mitnehmerzahnrad 58, das ebenfalls vom Motorhalter 50 geschützt ist und über den Mitnehmer 59 selbst mit der Welle 47 in Verbindung steht. Der Mitnehmer 59 weist an seinem unteren Ende einen Schlitz 60 auf, der auch bei einer Anordnung des Motorhalters 50 auf der Bodenplatte der Kaffeemaschine von Außen durch den Nutzer zugänglich ist und durch den über die Welle 47 und das Antriebsritzel 45 das Betätigungsteil 33 manuell drehbar ist.
Bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Brühvorrichtung 1 kann nur in der Öffnungsstellung, in der das obere Brühkammerteil 2 durch den Elektromotor 51 mittels des Betätigungsteils 33 und des Aufdrückteils 31 in eine obere Endstellung gefahren ist, wobei die obere Endstellung durch den Anschlag des vertikalen Stegteils 40 an den vertikalen Rampenbereich des Betätigungsteils definiert ist, die auf dem unteren Dichtring 25 aufliegende Wechselkassette 3 aus der Brühvorrichtung 1 entnommen werden, um die ausgewählte Vertiefung der Wechselkassette 3 mit einem bzw. gegebenenfalls zwei Filterkissen zu beladen. In der in 1 gezeigten Stellung wird die obere Vertiefung üblicherweise mit zwei Kaffeepads bzw. einem mit einer doppelten Menge an gemahlenem Kaffee gefüllten Kaffeepad, versehen. Die beladene Wechselkassette 3 wird wieder in die Brühvorrichtung 1 eingeschoben.
Nach Beendigung des Beladevorgangs wird die Brühvorrichtung 1 mittels des Motors 51 in die Brühstellung überführt. Dabei wird die Drehrichtung des Motors 51 gewechselt und die Drehbewegung des Motors 51 über das Motorritzel 55, über die Ritzel 56 und 57 auf der Untersetzungswelle 61, über das Mitnehmerritzel 58, die Welle 47 und das Antriebsritzel 46 an das Verzahnungssegment 45 auf dem Außenumfang des Betätigungsteils 33 übertragen. Die Drehbewegung des Motors wird durch die Anordnung der Ritzel 56 und 57 auf der Welle 61 und der Ritzel 58 und 46 der Welle 47 in drei Stufen sehr stark untersetzt, so dass trotz üblicher Motordrehzahlen von 3.000 bis 6.000 Umdrehungen pro Minute für das Schließen der Brühkammer zwischen zwei und vier Sekunden, bevorzugt ca. zwei Sekunden, benötigt werden, wobei für das Schließen der Brühkammer 1 nur ein Arbeitswinkel von ca. 90° am drehbaren Betätigungsteil 33 erforderlich ist.
Das Betätigungsteil 33 wird um die vertikale Achse A geschwenkt und drückt mit seinen rampenförmig ausgebildeten Abschnitten auf den wendelförmigen Führungssteg 32, wobei sich der Kontakt zwischen dem Betätigungsteil 33 und dem Führungssteg 32 mit zunehmender Bewegung in Richtung der Brühstellung verringert. Durch den Druck auf den Führungssteg 32 wird das obere Brühkammerteil 2 in vertikaler Richtung auf die Wechselkassette 3 gedrückt. Bei dieser Schließbewegung berührt zunächst die Lippendichtung 15 den oberen Vorsprung 21. Als nächstes berührt der ringförmig umlaufende von der Druckplatte 7 axial vorstehende Steg 16 den oberen Absatz 20 der Wechselkassette 3, wobei sich die Lippendichtung 15 weiter an den oberen Vorsprung 21 andrückt. Bei einer Zunahme des axialen Drucks über den Steg 16 auf die Wechselkassette 3 wird der untere Vorsprung 21 auf die Abstützplatte 23 gedrückt, wobei der Dichtungsring 25 zusammengedrückt wird und damit seine Dichtwirkung zum unteren Vorsprung 21 erhöht. Durch den Eingriff des ringförmigen axial vorstehenden Steg 16 in den oberen Absatz 20 wird während des Schließvorgangs die Lage der Wechselkassette 3 zum oberen Brühkammerteil 2 ausgerichtet. Während des Schließens der Brühkammer 18 drückt die Druckplatte 7 das Kaffeepad in die Vertiefung der Wechselkassette 3. In der Brühstellung ist die aus der Druckplatte 7 und der Vertiefung der Wechselkassette 3 gebildete Brühkammer 18 durch die auf den Vorsprung 21 drückende Lippendichtung 15 dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen und das Kaffeepad durch den auf den Absatz 20 drückenden Steg 16 fixiert.
Nach dem Ende des Brühvorgangs wird zum Überführen der Brühkammer in die Öffnungsstellung die Drehrichtung des Elektromotors 51 wieder gewechselt und durch die durch den Betrieb des Motors 51 ausgelösten Drehbewegung des Betätigungsteils 33 wird das obere Brühkammerteil 2 in axialer Richtung nach oben bewegt, da der Führungssteg 32 von dem Haken 34 umgriffen wird. Der Haken 34 überträgt die durch die Drehbewegung des Betätigungsteils 32 induzierte axiale Bewegung in Richtung der Öffnungsstellung über den Führungssteg 32 auf das Aufdrückteil 31 und damit auf das obere Brühkammerteil 2. Die Federarme 17 lösen beim Öffnen der Brühkammer 18 das Kaffeepad von der Druckplatte 7, so dass das Kaffeepad in der Vertiefung der Wechselkassette 3 verbleibt.
In der nicht dargestellten Öffnungsstellung sind die konisch ausgestalteten Arretierzapfen 41 aus den entsprechenden Öffnungen in der Wechselkassette 3 herausbewegt und geben diese frei. Die Druckplatte 7 ist ebenfalls so weit nach oben bewegt, dass sich der Steg 16 oberhalb der Öffnung für die Wechselkassette 3 im Gehäuse 4 befindet. In dieser Öffnungsstellung kann die Wechselkassette 3 zusammen mit dem gebrauchten, durch das Brühwasser befeuchteten Kaffeepad aus der Brühvorrichtung 1 am Griff 22 herausgezogen werden. Nach der Entnahme des verbrauchten Kaffeepads aus der Brühkammervertiefung der Wechselkassette 3 kann die Wechselkassette 3 für einen weiteren Brühvorgang erneut mit einem Kaffeepad versehen werden, oder ungefüllt in die Brühvorrichtung zurückgeschoben werden.
Üblicherweise wird der Brühvorgang in einer Brühvorrichtung 1 für eine Niederdruckkaffeemaschine mittels einer elektronischen Steuerung (nicht gezeigt) gesteuert. Die elektronische Steuerung steuert die Erwärmung des Brühwassers im Boiler bis zur gewünschten Brühtemperatur, aber auch die Pumpe zur Förderung des erwärmten Brühwassers in die Brühkammer und gegebenenfalls benötigte Ventile für den Brühvorgang. Neben dem Brühvorgang kann diese elektronische Steuerung auch die Betätigung des Elektromotors 51 und das Wechseln seiner Drehrichtung steuern. Durch die Kopplung des Elektromotors 51 mit der elektronischen Steuerung kann die Brühkammer 18 automatisiert geöffnet und geschlossen werden. Die Kopplung des Elektromotors 51 an die elektronische Steuerung ermöglicht so die teilweise Automatisierung des Brühvorgangs.
Nach der Inbetriebnahme der Niederdruckkaffeemaschine wird das im Boiler befindliche Brühwasser auf die vorbestimmte Brühtemperatur erwärmt, wobei bereits das Erwärmen des Brühwassers durch die elektronische Steuerung gesteuert wird. Durch den Benutzer wird die ausgewählte Vertiefung der Wechselkassette mit einem bzw. gegebenenfalls zwei Filterkissen beladen und in die Brühvorrichtung 1 eingeschoben. Danach löst der Nutzer den Brühvorgang aus, üblicherweise mittels eines an der Niederdruckkaffeemaschine vorgesehenen Schalters. Nach dem Auslösen des Brühvorgangs steuert die Elektronik den Elektromotor 51 an, der die Brühvorrichtung wie oben beschrieben von der Öffnungsstellung in die Brühstellung überführt. Nach dem Schließen der Brühkammer 18 löst die elektronische Steuerung ohne weitere Eingabe des Nutzers den Zulauf einer gewissen Menge Brühwassers in die Brühkammer 18 aus. Nach dem Ende des Brühvorgangs und gegebenenfalls einer gewissen Wartezeit öffnet die elektronische Steuerung mittels des Motors 51 die Brühvorrichtung 18 wieder. Neben dem automatisierten Ablauf des Brühvorgangs wird hierdurch auch sichergestellt, dass die Brühkammer nie in der geschlossenen Brühstellung verbleibt, wodurch ein Festtrocknen des Kaffeepads am oberen Brühkammerteil verhindert wird. Weiter kann, falls das gebrauchte, mit Brühwasser befeuchtete Kaffeepad in der Wechselkassette 3 verbleibt, das Kaffeepad in der Offenstellung der Brühkammer 18 langsam austrocknen, ohne dass sich, wie in der geschlossenen Stellung der Brühkammer 18, Feuchtigkeit aufstaut und eine Grundlage für Schimmelpilzbildung bietet.

Claims

Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee, insbesondere für eine Niederdruckkaffeemaschine, mit einer Brühkammer (18), die einen oberen Teil (2) und einen unteren Teil (3) aufweist, wobei der untere Teil (3) eine Vertiefung zur Aufnahme von mindestens einem, mit Kaffee gefüllten Filterkissen (Kaffeepad) aufweist, der obere Teil (2) und der untere Teil (3) relativ zueinander bewegbar ausgeführt und von einer Öffnungsstellung, in der das Kaffeepad einsetz- oder entnehmbar ist, in eine Brühstellung überführbar sind, und mit einer mittels eines Gewindemechanismus bewegbaren Hubeinrichtung, die mit dem oberen Teil (2) der Brühkammer (18) verbunden und den oberen Teil (2) in axialer Richtung bewegend ausgestaltet ist, wobei der Gewindemechanismus ein um eine vertikale Achse (A) drehbares Betätigungsteil (33) und ein mit dem oberen Teil (2) verbundenes, längs geführtes Aufdrückteil (21) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor (51) vorgesehen ist und das Betätigungsteil (33) mittels des Elektromotors betätigbar ausgebildet ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (33) zumindest über einen Teil des Außenumfangs mit einer Außenverzahnung (45) versehen ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung sich über einen Winkelbereich zwischen 90° und 180°, bevorzugt zwischen 90° und 120°, an dem Außenumfang erstreckt.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brühvorrichtung (1) mit einem Basissockel verbunden ist und der Elektromotor (51) im Basissockel angeordnet ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Brühvorrichtung (1) und dem Basissockel ein Gehäuseabschnitt angeordnet ist und der Elektromotor (51) über eine sich durch den Gehäuseabschnitt erstreckenden Welle (47) mit dem Betätigungsteil (33) verbunden ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (47) mit einem in die Außenverzahnung (45) eingreifenden Ritzel (46) versehen ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (4) zum Aufnehmen der Brühvorrichtung (1) vorgesehen ist und die Welle (47) im Wesentlichen außerhalb des Gehäuseteils (4) angeordnet ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (47) mittels einer Öffnung (48) in dem Gehäuseteil (4) und/oder eines seitlichen Vorsprungs (49) am Gehäuseteil (4) geführt ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (33) zusätzlich manuell betätigbar ausgebildet ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (47) mit einer Vorrichtung (60) zum manuellen Betätigen des Betätigungsteils (33) versehen ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (51) mit einem Untersetzungsgetriebe (52) versehen ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (33) und das längsgeführte Aufdrückteil (31) mittels des Gewindemechanismus bereichsweise teleskopartig aufschraubbar sind, wobei das Betätigungsteil (33) in seiner axialen Lage festgehalten ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindemechanismus mindestens einen in axialer Richtung ansteigenden Rampenbereich aufweist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (33) ringförmig ausgebildet ist und der ansteigende Rampenbereich am Betätigungsteil (33) angeordnet ist.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindemechanismus einen zumindest bereichsweise wendelförmigen Führungssteg (32) umfasst, der an der Außenumfangsfläche des längsgeführten Aufdrückteils (31) angeordnet ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (32) an einer der Brühstellung zugeordneten Position einen nahezu waagerecht verlaufenden Abschnitt aufweist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ansteigenden Rampenbereich ein Haken (34) angeordnet ist, der den Führungssteg (32) umgreift.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (2) eine Druckplatte (7) umfasst, und die Druckplatte (7) mit dem unteren Teil (3) die Brühkammer (18) bildet.
Brühvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (2) und der untere Teil (3) der Brühkammer (18) in der Brühstellung eine geschlossene Brühkammer (18) bilden.
Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee, insbesondere für eine Niederdruckkaffeemaschine, mit einer Brühkammer (18), die einen oberen Teil (2) und einen unteren Teil (3) aufweist und mindestens einen in einer Vertiefung des unteren Teils (3) angeordneten und mit gemahlenen Kaffee gefüllten Filterkissen (Kaffeepad), wobei der obere Teil (2) und der untere Teil (3) relativ zueinander bewegbar ausgeführt und von einer Öffnungsstellung, in der das Kaffeepad einsetz- oder entnehmbar ist, in eine Brühstellung überführbar sind, und mit einer mittels eines Gewindemechanismus bewegbaren Hubeinrichtung, die mit dem oberen Teil (2) der Brühkammer (18) verbunden und den oberen Teil (2) in axialer Richtung bewegbar ausgestaltet ist, wobei der Gewindemechanismus ein um eine vertikale Achse (A) drehbares Betätigungsteil (33) und ein mit dem oberen Teil (2) verbundenes, längs geführtes Aufdrückteil (31) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (33) mittels eines Elektromotors betätigbar ausgebildet ist.
Brühvorrichtung zur Zubereitung von Kaffee nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Brühkammer (18) mittels des Elektromotors (51) automatisiert in die Öffnungsstellung und in die Brühstellung überführbar ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführen des oberen Teils (2) der Brühkammer in die Brühstellung mit dem Start des Brühvorgangs gekoppelt ist.
Brühvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Brühvorrichtung eine elektronische Steuerung umfasst und der Elektromotor (51) von der elektronischen Steuerung ansteuerbar ist.