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Die Erfindung betrifft eine Kaffeebohnenmühle umfassend ein motorisch angetriebenes Mahlwerk und einen Kaffeebohnenbehälter mit einer Ausgabeöffnung zum Ausgeben von Kaffeebohnen an das Mahlwerk sowie umfassend eine motorisch angetriebene Förderschnecke zum Fördern von Kaffeebohnen an das Mahlwerk, auf welcher Förderschnecke ein diese in radialer Richtung überkragendes und an die Drehbewegung der Förderschnecke angeschlossenes Kopfstück sitzt.
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Derartige Kaffeebohnenmühlen sind oftmals integraler Bestandteil eines sogenannten Kaffeevollautomaten. Bei derartigen Kaffeemaschinen wird das gewünschte Kaffeegetränk portionsweise gebrüht. Zu diesem Zweck verfügt ein solcher Kaffeevollautomat über eine Brüheinheit, in deren Brühkammer das von dem Mahlwerk bereitgestellte Kaffeepulver portionsweise frisch gemahlen eingebracht wird.
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Der Kaffeebohnenbehälter einer solchen Kaffeemühle verfügt über eine Ausgabeöffnung, über die die Kaffeebohnen an das Mahlwerk ausgegeben werden. Neben solchen Kaffeebohnenmühlen, bei denen die Kaffeebohnen schwerkraftbedingt den Eingang des Mahlwerkes beaufschlagen, ist aus
EP 2 130 465 A1 ein Kaffeevollautomat mit einer Kaffeebohnenmühle bekannt geworden, bei der zum Zuführen der Kaffeebohnen an das Mahlwerk eine Förderschnecke eingesetzt wird. Diese ist an die Drehbewegung der motorisch angetriebenen Achse des Mahlwerkes angeschlossen. Die Förderschnecke befindet sich innerhalb eines die Ausgabeöffnung bildenden Schachtes. An dem zu dem Kaffeebohnenbehälter weisenden Ende trägt die Förderschnecke ein Kopfstück als Sicherungselement. Dieses Sicherungselement dient dem Zweck, ein manuelles Eingreifen in die Ausgabeöffnung hinein und somit an die Förderschecke heran zu verhindern. Der Durchmesser des Sicherungselementes ist kleiner als der Durchmesser der Ausgabeöffnung, damit der Kaffeebohnenbehälter von dem Mahlwerk abgenommen werden kann.
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Auch wenn mit der Kaffeemühle des vorbeschriebenen Kaffeevollautomaten ein bestimmungsgemäßes Zuführen der Kaffeebohnen an das Mahlwerk in aller Regel möglich sein dürfte, wird vermutet, dass dieses bei einer Verwendung von öligen Kaffeebohnen nicht immer der Fall ist. Derartige Kaffeebohnen weisen eine ölige, etwas klebrige Oberfläche auf. Eine bestimmungsgemäße Zuführung der Kaffeebohnen an das Mahlwerk ist für die Getränkebereitung wesentlich, da die Auswahl der Stärke des mit dem Automaten zuzubereitenden Kaffeegetränks über die Dauer des Betriebs des Mahlwerkes geregelt ist. Werden bei einer bestimmten Kaffeestärkeauswahl dem Mahlwerk während seines Betriebes zu wenig Kaffeebohnen in Bezug auf die beabsichtigte Stärke des zu brühenden Kaffeegetränks zugeführt, wird dieses in einer zu geringen Stärke gebrüht.
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Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kaffeebohnenmühle, insbesondere zur Verwendung in einem Kaffeevollautomaten vorzuschlagen, bei der eine bestimmungsgemäße Zuführung der Kaffeebohnen an das Mahlwerk auch unabhängig von der Beschaffenheit der jeweils verwendeten Kaffeebohnen möglich ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine eingangs genannte Kaffeebohnenmühle, bei der die Förderschnecke die Ausgabeöffnung des Kaffeebohnenbehälters durchgreift und sich in vertikaler Richtung bis oberhalb des Bodens im Bereich der Ausgabeöffnung des Kaffeebohnenbehälters erstreckt und bei der an der Oberseite des Kopfstückes wenigstens ein von seiner Oberfläche abragendes Agitationselement angeordnet ist.
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Bei dieser Kaffeebohnenmühle erstreckt sich die Förderschnecke in vertikaler Richtung bis oberhalb des Bodens des Kaffeebohnenbehälters und ragt mithin in den Kaffeebohnenbehälter hinein. Damit dient die Förderschnecke bereits zum Fördern von Kaffeebohnen in die Ausgabeöffnung oder den Ausgabeschacht hinein. Das auf der Förderschnecke sitzende und bei einem Betrieb der Förderschnecke ebenfalls drehende Kopfstück trägt an seiner Oberseite ein oder mehrere Agitationselemente, die von der Oberfläche des Kopfstückes abragen. Diese Agitationselemente dienen zum Induzieren einer vertikalen Bewegung der auf der Oberseite des Kopfstückes ruhenden Kaffeebohnen. Hierdurch wird ein durch das Gewicht der übereinander liegenden Kaffeebohnen vor allem bei solchen mit einer öligen, klebrigen Oberfläche sich einstellendes Anbacken aufgebrochen bzw. aufgelockert. Bewegt werden die auf der Oberfläche des Kopfstückes anliegenden Kaffeebohnen durch Drehen des Kopfstückes. Aufgrund der Drehgeschwindigkeit des Kopfstückes, welches gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung an die motorisch angetriebene Welle des Mahlwerkes angeschlossen ist, erhalten die in Kontakt mit den Agitationselementen stehenden Kaffeebohnen ein zusätzlich Bewegungsmoment, durch welches diese in radialer Richtung nach außen und damit zur Ausgabeöffnung hin bewegt werden. Damit wird durch das Kopfstück mit seinem zumindest ein Agitationselement nicht nur der anhaftende Verbund der auf dem Kopfstück befindlichen Kaffeebohnen selbst, sonder auch der benachbarte Kaffeebohnenverbund aufgelockert. Zudem wird auf diese Weise eine Zufuhr der in dem Kaffeebohnenbehälter befindlichen Kaffeebohnen an die in den Kaffeebohnenbehälter hineinreichende Förderschnecke und somit ein Zuführen von Kaffeebohnen bei einem Betrieb des Mahlwerkes an dieses sichergestellt.
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Eine unabhängig von der Kaffeebohnenbeschaffenheit besonders effektive Zuführung ist gegeben, wenn der Spalt zwischen der Mantelfläche der Förderschnecke und der Innenseite der Ausgabeöffnung kleiner ist als der kleinste Durchmesser einer Kaffeebohne. Es versteht sich, dass bei einer solchen Ausgestaltung die Wendel hinsichtlich ihrer Steigung und ihrer Breite ausgebildet ist, dass in der Wendelnut unter Ausnutzung des verbleibenden Spaltes zwischen der Mantelfläche der Förderschnecke und der Ausgabeöffnung Kaffeebohnen dem Mahlwerk zugeführt werden können. Bei einer solchen Ausgestaltung können Kaffeebohnen nicht lediglich schwerkraftbedingt dem Mahlwerk zugeführt werden. Vielmehr handelt es sich bei einer solchen Ausgestaltung um eine Zwangsförderung, bei der, sind die Kaffeebohnen einmal von der Förderschnecke erfasst, diese bestimmungsgemäß dem Mahlwerk zugeführt werden. Beeinträchtigungen durch einen Bohnenstau sind wirksam vermieden. Durch diese Zwangsförderung der dem Mahlwerk zugeführten Kaffeebohnen können diese mit einem gewissem Druck den Eingang des Mahlwerkes beaufschlagen. Dieses hat zum Vorteil, dass bei gleicher Betriebsdauer des Mahlwerkes eine bis zum 30% größere Kaffeebohnenmenge gemahlen werden kann. Dieses bedeutet wiederum, dass für die Bereitstellung einer gewünschten Kaffeepulvermenge die notwendige Zeit des Betriebs des Mahlwerkes reduziert ist.
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Bei dem zumindest einen auf der Oberseite des Kopfstückes befindlichen Agitationselement handelt es sich typischerweise um eine rippenartige Nocke, deren Längserstreckung in radialer Richtung ausgerichtet ist. Auch wenn grundsätzlich eine zur radialen Ausrichtung geneigte Erstreckung derartiger Nocken möglich ist, bei welcher Ausrichtung des oder der Nocken die Kaffeebohnen zusätzlich eine radiale Bewegungskomponente erfahren, ist eine Ausrichtung des zumindest einen Nocken in radialer Richtung bevorzugt. Bei einer solchen Ausgestaltung erfahren die Kaffeebohnen ihren größtmöglichen vertikalen Impuls. Die zumindest eine Agitationsnocke ist über ihre Längserstreckung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer gleichen Höhe ausgestattet.
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Zweckmäßigerweise trägt das Kopfstück zwei oder auch mehrere derartiger Nocken, die mit einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es zweckmäßig, die Nocken mit einer Länge auszustatten, die geringer ist als die radialer Erstreckung des Kopfstückes, und die Nocken mit einem unterschiedlichen radialen Abstand von der Drehachse des Kopfstückes anzuordnen.
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Das Kopfstück weist typischerweise eine kreisrunde Umfangsgeometrie auf, wobei die Drehachse mittig zu dem Kopfstück angeordnet ist. Vor allem bei Kaffeebohnenbehältern mit einem zur Ausgabeöffnung hin geneigten Boden sind auch Ausgestaltungen möglich, bei der entweder ein Kopfstück mit einer kreisrunden Umfangsgeometrie außermittig an die Förderschnecke angeschlossen ist oder das Kopfstück eine ovale Umfangsgeometrie aufweist. Erreicht wird hierdurch, dass der umlaufende Spalt zwischen dem geneigten Boden des Kaffeebohnenbehälters und der Unterseite des Kopfstückes über seinen Umfang gesehen eine ungleiche Weite aufweist. Bewirkt wird damit, dass durch Wandern des Spaltengstens entsprechend der Drehbewegung der Förderschnecke mit dem Kopfstück eine Förderbewegung auf die Kaffeebohnen ausgeübt werden kann, wodurch diese zur Förderschnecke hin gedrückt werden. Diese Förderbewegung ist gemäß einem Ausführungsbeispiel gleichsinnig mit der Förderbewegung der Förderschnecke.
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Eine Kaffeebohnenmühle, wie vorbeschrieben, ist typischerweise Teil eines Kaffeevollautomaten, da durch die verbesserte Kaffeebohnenzuführung unabhängig von dem Einsatz bestimmter Kaffeebohnen eine gleich bleibende Kaffeepulvermenge in Abhängigkeit von der Betriebsdauer des Mahlwerks produzierbar ist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1: Einen Schnitt durch eine Kaffeebohnenmühle mit einer Förderschnecke und einem daran angeformten Kopfstück als Teil eines ansonsten nicht näher dargestellten Kaffeevollautomaten,
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2: Die Förderschnecke mit dem Kopfstück der Kaffeebohnenmühle der 1 in einer ersten perspektivischen Ansicht und
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3: Die Förderschnecke mit dem Kopfstück der Kaffeebohnenmühle der 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht.
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Eine ansonsten nicht näher dargestellte Kaffeemaschine, die als sogenannter Vollautomat ausgebildet ist, verfügt über eine Kaffeebohnenmühle 1. Die Kaffeebohnenmühle 1 umfasst einen Bohnenbehälter 2, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Klappdeckel 3 verschlossen ist. Der Kaffeebohnenbehälter 3 verfügt über einen Boden 4, der zu einer unterseitigen Ausgabeöffnung 5 hin geneigt ist. Der Kaffeebohnenmühle 1 zugehörig ist des Weiteren ein motorisch angetriebenes Mahlwerk 6, welches mit seiner Eingangsöffnung 7 unterhalb der Ausgabeöffnung 5 des Kaffeebohnenbehälters 2 angeordnet ist. Auf der das innere Mahlwerkzeug 8 des Mahlwerkes 6 antreibenden Welle ist ein Bohnenförderelement 9 drehmomentschlüssig angeschlossen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bohnenförderelement 9 mittels einer Schraube, die stirnseitig in die das Mahlwerkzeug 8 antreibende Welle eingreift, drehmomentschlüssig an die Welle angeschlossen. Mithin wird bei einem Betrieb des Mahlwerkes 6 das Bohnenförderelement 9 gleichermaßen rotiert.
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Das Bohnenförderelement 9 verfügt über eine Förderschnecke 10 und über ein daran angeformtes pilzförmiges Kopfstück 11 mit kreisrunder Umfangsgeometrie. Das Kopfstück 11 überkragt, wie aus 1 ersichtlich, die Förderschnecke 10 in radialer Richtung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Durchmesser des Kopfstückes 11 etwa dem dreifachen Durchmesser der Mantelfläche der Förderschnecke 10. Die Förderschnecke 10 durchgreift die Ausgabeöffnung 5 des Kaffeebohnenbehälters 2 und ragt somit mit seinem freien, das Kopfstück 11 tragenden Ende in den Kaffeebohnenbehälter 2 hinein. Dabei ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass sich der untere bzw. radial äußere Abschluss 12 des Kopfstückes 11 hinsichtlich der Höhenerstreckung des Kaffeebohnenbehälters 2 innerhalb des geneigten Bodens 4 befindet. Das Kopfstück 11 überkragt die Ausgabeöffnung 5 des Kaffeebohnenbehälters 2.
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Die Förderschnecke 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine eingängige Wendel 13 gebildet, die eine trapezförmige Querschnittsfläche aufweist. Die Steigung der Wendel 13 und die Breite derselben in Richtung der Längserstreckung der Förderschnecke 10 sind dergestalt aufeinander abgestimmt, dass die sich zwischen der Wendel 13 erstreckende Wendelnut 14 eine Breite aufweist, die größer ist als die typische Breite einer Kaffeebohne. Die Wendelnut 14 weist somit eine Breite auf, dass die zu fördernden Kaffeebohnen in die Wendelnut 14 mit einem nicht unerheblichen Anteil ihrer Größe eingreifen können.
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Auf der Oberseite des Kopfstückes 11 sind, wie aus 2 und 3 ersichtlich, zwei Nocken 15, 15.1 angeordnet. Diese ragen von der Oberseite des Kopfstückes 11 ab. Die Nocken 15, 15.1 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rippenartig ausgeführt, wobei sich die Längserstreckung der Nocken 15, 15.1 in radialer Richtung zur Drehachse des Kaffeebohnenförderelementes 9 erstreckt. In 2 ist das Kaffeebohnenförderelement 9 in einer ersten perspektivischen Ansicht gezeigt. In die Oberseite desselben ist eine Bohrung 16 eingebracht, in die zum Anschließen des Bohnenförderelementes 9 an die Antriebswelle des Mahlwerkes 6 eine Schraube eingesetzt ist. Die Mündung der Bohrung 16 ist durch eine in der Figur nicht dargestellte Kappe verschlossen. Die beiden Nocken 15, 15.1 sind mit einem unterschiedlichen radialen Abstand zur Drehachse des Bohnenförderelementes 9 angeordnet. Ihre Längserstreckung ist kleiner als die radiale Erstreckung des Kopfstückes 11.
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Der Durchmesser der Mantelfläche der Förderschnecke 10 und der Innendurchmesser der Ausgabeöffnung 5 des Kaffeebohnenbehälters 2 sind so aufeinander abgestimmt, dass der zwischen der genannten Mantelfläche und der Innenseite der Ausgabeöffnung 5 befindliche Spalt kleiner ist als der kleinste Durchmesser einer Kaffeebohne. Damit werden der Eingangsöffnung 7 des Mahlwerkes 6 Kaffeebohnen nicht schwerkraftbedingt, sondern ausschließlich durch die Zwangsförderung mittels der Förderschnecke 10 zugeführt.
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Die Ausgestaltung des Bohnenförderelementes 9 bildet, wie aus 1 ersichtlich, gleichzeitig einen wirksamen Eingriffsschutz, um zu verhindern, dass man manuell an die Eingangsöffnung 7 des Mahlwerkes greifen kann. Auch aus diesem Grunde befindet sich der radial äußere Abschluss 12 des Kopfstückes 11 in dem geneigten Bodenbereich 4 des Kaffeebohnenbehälters. Der Spalt zwischen dem Abschluss 12 des Kopfstückes 11 und dem geneigten Boden 4 ist größer als der größte Durchmesser einer Kaffeebohne, zweckmäßig jedoch kleiner als der Durchmesser eines Fingers einer die Kaffeemaschine benutzenden Person.
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Bei einem Betrieb des Mahlwerkes 6 wird mit dem Mahlwerkzeug 8 auch das Bohnenförderelement 9 bewegt. Bei einem Betrieb wird das Mahlwerk 6 mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 500 U/min angetrieben. Folglich rotiert das Bohnenförderelement 9 beim Betrieb des Mahlwerks 6 mit derselben Drehgeschwindigkeit. Die in dem Kaffeebohnenbehälter 2 befindlichen Kaffeebohnen rutschen schwerkraftbedingt in Richtung zur Ausgabeöffnung 5 und liegen somit an der Förderschnecke 10 an. Durch Drehen derselben werden die anliegenden Kaffeebohnen durch die Ausgabeöffnung 5 hindurch dem Mahlwerk 6 zugeführt. In Folge der pilzförmigen Wölbung des Kopfstückes 11 rutschen die auf der Oberseite befindlichen Kaffeebohnen zu dem umlaufenden Spalt zwischen dem unteren Abschluss 12 des Kopfstückes 11 und dem Boden 4 und gelangen sodann zur Ausgabeöffnung 5. Um einen möglichen Verbund von Kaffeebohnen, die auf der Oberseite des Kopfstückes 11 angeordnet sind, aufzulockern, dienen die Nocken 15, 15.1 als Agitationselemente. Da die in dem Kaffeebohnenbehälter 2 befindlichen Kaffeebohnen gegenüber der Drehbewegung des Kopfstückes 11 ruhend sind, wird in diese durch die Nocken 15, 15.1 ein vornehmlich in vertikaler Richtung gerichtetes Bewegungsmoment induziert. Dieses lockert einen unter Umständen eingetretenen Verbund zwischen den Kaffeebohnen auf. Zusätzlich erhalten diese ein Moment, seitlich an dem Kopfstück 11 herunter zu rutschen. Durch diese Bewegung wird also auch ein Zufluss von Kaffeebohnen durch den unteren Abschluss 12 des Kopfstückes 11 und dem Boden 4 gebildeten Spalt in Richtung zur Ausgabeöffnung 5 und der diese durchgreifenden Förderschnecke 10 unterstützt. Durch die Zwangsförderung der Kaffeebohnen durch die Ausgabeöffnung 5 hindurch mittels der Förderschnecke 10 drücken die geförderten Kaffeebohnen mit einem gewissen Druck gegen die Eingangsöffnung 7 des Mahlwerkes 6 und in den Mahlspalt. Dadurch kann, verglichen mit vorbekannten Kaffeebohnenmühlen eine gewünschte Menge an Kaffeepulver in kürzerer Zeit bereitgestellt werden. Dieses ist vorteilhaft, da aufgrund der Geräuschentwicklung mitunter das Mahlen von Kaffeebohnen bei einem Kaffeevollautomaten als störend empfunden wird.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben worden. Für einen Fachmann ergeben sich zahlreiche weitere Ausgestaltungen, ohne die Ansprüche zu verlassen, die darin beschriebene Kaffeebohnenmühle verwirklichen zu können, ohne dass dieses im einzelnen näher dargelegt werden müsste.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kaffeebohnenmühle
- 2
- Kaffeebohnenbehälter
- 3
- Klappdeckel
- 4
- Boden
- 5
- Ausgabeöffnung
- 6
- Mahlwerk
- 7
- Eingangsöffnung
- 8
- Mahlwerkzeug
- 9
- Bohnenförderelement
- 10
- Förderschnecke
- 11
- Kopfstück
- 12
- Abschluss
- 13
- Wendel
- 14
- Wendelnut
- 15, 15.1
- Nocke
- 16
- Bohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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