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Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer eine Brühkammer aufweisenden Brüheinheit zum Auslaugen von durch Mahlen von Kaffeebohnen erhaltenem Kaffeemehl, mit Heizmitteln zum Erwärmen von Wasser und mit Fördermitteln zum Versorgen der Brühkammer mit dem erwärmten Wasser sowie mit einem, sich bevorzugt zumindest abschnittsweise, bevorzugt über den größten Teil seiner Längserstreckung entlang einer Vertikalachse erstreckenden Kaffeemehlkanal zum Füllen der Brühkammer mit dem auszulaugenden Kaffeemehl.
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Bei bekannten Kaffeevollautomaten werden Kaffeebohnen zunächst in einer integrierten Kaffeemühle zwischen einem Mahlring und einem Mahlkegel zu Kaffeemehl (Kaffeepulver) gemahlen. Das Kaffeemehl wird aus der Kaffeemühle ausgetragen, beispielsweise über eine rotierende Trägerscheibe, welche das Kaffeemehl durch deren Drehbewegung nach außen in Richtung eines Kaffeemehlkanals (Pulverschacht) fördert. Durch diesen Kaffeemehlkanal fällt das Kaffeemehl in ein bewegliches Teil (Brühkammerzylinder) einer Brühkammer. Nach dem Füllen des beweglichen Brühkammerteils wird diese verschwenkt und die Brüheinheit wird zusammengefahren, wodurch das Kaffeemehl gepresst wird. Dann beginnt der Brühprozess, bei welchem das Kaffeepulver mit zuvor mithilfe eines Durchlauferhitzers erhitztem Wasser ausgelaugt wird. Bei dem Brühprozess steigt Wasserdampf auf, der sich in der Kaffeemaschine verteilt. Am Ende des Brühprozesses fährt die Brüheinheit durch Verstellen des beweglichen Teils der Brühkammer wieder auseinander und das ausgelaugte, gepresste Kaffeemehl (Trester) wird ausgeworfen.
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Der bei dem Brühprozess entstehende Wasserdampf steigt unter u.a. auch in den Kaffeemehlkanal auf und kann dort zu einem Verkleben des Mahlgutes (Kaffeemehl) sowie zu biologischen Problemen führen. Wasserdampf kann zudem in das Mahlwerk gelangen, dessen Funktion, beispielsweise durch Korrosionserscheinungen beeinträchtigt werden kann.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, negative Einflüsse durch beim Brühprozess aufsteigenden Wasserdampf auf das Betriebsverhalten der Kaffeemaschine zu reduzieren. Insbesondere sollen, für den Fall des Vorsehens eines Mahlwerks, Korrosionsprobleme im Mahlwerk durch den aufsteigenden Wasserdampf reduziert, insbesondere verhindert und/oder soll ein Verklumpen/Verkleben von Kaffeemehl (Mahlgut) im Kaffeemehlkanal (Pulverschacht) möglichst vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Kaffeemaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einer gattungsgemäßen Kaffeemaschine dadurch, dass dem Kaffeemehlkanal zwischen einer Öffnungsposition und einer Verschlussposition verstellbare Verschlussmittel zugeordnet sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese in der Verschlussposition den Kaffeemehlkanal verschließen, um ein Eindringen von im Zusammenhang mit einem Brühprozess freigesetzten Wasserdampf, insbesondere aus der Brühkammer und/oder einem (fakultativen) Tresterbehälter in den Kaffeemehlkanal zu verhindern und in ihrer Öffnungsposition ein Fördern, insbesondere Fallen, von Kaffeemehl aus dem bevorzugt als Pulverschacht ausgebildeten Kaffeemehlkanal in die Brühkammer zu ermöglichen. Dabei ist das Merkmal der Brühkammer so zu verstehen, dass das Kaffeemehl aus dem Kaffeekanal in ein Brühkammerteil einer einteiligen oder bevorzugt mehrteiligen Brühkammer fallen kann, wobei es sich bei dem Brühkammerteil alternativ um ein stationär angeordnetes oder ein verstellbares Brühkammerteil handeln kann. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
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Der Erfindung liegt der Gedanken zugrunde, dem Kaffeemehlkanal, bevorzugt zwischen einem Auslass des Kaffeemehlkanals einerseits und der Brühkammer und/oder einem Tresterauffangbehältnis andererseits angeordnete, zwischen einer Öffnungsposition und einer Verschlussposition verstellbare Verschlussmittel zuzuordnen, mit denen der Kaffeemehlkanal, d.h. zumindest ein Teilabschnitt des Kaffeemehlkanals, bevorzugt der gesamte Kaffeemehlkanal während eines Brühprozesses und bevorzugt auch noch danach verschließbar bzw. verschlossen ist, um ein Eindringen von bei dem und/oder vor dem Brühprozess frei werdendem Wasserdampf in zumindest einem Kaffeemehlkanalabschnitt zu verhindern und um in der Öffnungsposition den Weg zwischen Kaffeemehlkanal und Brühkammer freizugeben, um die Brühkammer für den nächsten Brühprozess mit Kaffeemehl füllen zu können. Bevorzugt sind die Verschlussmittel dabei einer, insbesondere unteren Kaffeemehlkanalauslassöffnung, weiter bevorzugt einem Kaffeemehlkanalauslassöffnungsrand zugeordnet, derart, dass diese Öffnung durch die Verschlussmittel zumindest weitgehend dampfdicht in der Verschlussposition der Verschlussmittel verschließbar ist. Dabei können die Verschlussmittel innerhalb und/oder außerhalb, bevorzugt unterhalb, des Kaffeemehlkanals angeordnet sein. Durch das Vorsehen der Verschlussmittel kann der während des Brühprozesses frei werdende Dampf und/oder ein nach dem Brühprozess aus der Brühkammer und/oder einem Tresterbehältnis (aus dem Tresterkuchen ausdampfender) frei werdender bzw. aufsteigender Dampf, zumindest weitgehend zurückgehalten werden. Etwaige, im Kaffeemehlkanal verbleibende Kaffeemehlreste (Mahlgutreste) haften hierdurch nicht mehr oder zumindest kaum noch an, da sich zumindest weniger Feuchtigkeit in einem Bereich hinter bzw. oberhalb der Verschlussmittel, d.h. innerhalb des Kaffeemehlkanals sammelt, wodurch auch die Gefahr einer biologischen Kontamination hier auf ein Minimum wird. Für den bevorzugten Fall, dass die dann als Kaffeevollautomat ausgebildete Kaffeemaschine ein integriertes, kaffeemehlleitend mit dem Kaffeemehlkanal verbundenes Mahlwerk aufweist, werden dessen Korrosionserscheinungen aufgrund des reduzierten Feuchtigkeitseintrags auf ein Minimum reduziert.
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Im Hinblick auf die konkrete Anordnung der Verschlussmittel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Bevorzugt ist es, diese unmittelbar angrenzend oder in dem Kaffeemehlkanal anzuordnen, beispielsweise unterhalb des Kaffeemehlkanals, also außerhalb eines Kaffeemehlkanalauslasses. Denkbar ist auch alternativ eine Anordnung innerhalb des Kaffeemehlkanals, wobei dann der Bereich oberhalb der Verschlussmittel vor Dampf und damit Feuchtigkeitseintritt geschützt wird. Auch denkbar ist eine Anordnung der Verschlussmittel im Bereich eines die Baugruppen der Kaffeemaschine aufnehmenden Komponententrägers, um somit nicht nur den Pulverkanal (Kaffeemehlkanal) vor einem Dampfeintrag zu schützen, sondern auch weitere Komponenten der Kaffeemaschine. Bevorzugt werden die Verschlussmittel im Bereich der die Brühkammer aufweisenden Brühgruppe angeordnet.
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Der besondere Vorteil einer Korrosionsgefahrminimierung kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn, wie bereits erwähnt, die Kaffeemaschine als Kaffeevollautomat ausgebildet ist bzw. wird, d.h. in Weiterbildung der Erfindung eine integrierte Kaffeemühle aufweist, deren Kaffeemühlenauslass mit dem mithilfe der Verschlussmittel verschließbaren Kaffeemehlkanal verbunden ist, um frisch aus Kaffeebohnen hergestelltes Kaffeemehl in der Brüheinheit verarbeiten zu können. Durch zeitweises Verschließen des Kaffeemehlkanals mithilfe der Verschlussmittel, insbesondere während des Brühprozesses wird der Feuchtigkeitseintrag bzw. Dampfeintrag in die Kaffeemühle über den Kaffeemehlkanal, bevorzugt bis auf, zumindest näherungsweise null, reduziert, wodurch Korrosionserscheinungen sowie ein Verklumpen von Kaffeemehl in der Kaffeemühle verhindert werden. Zusätzlich oder alternativ zu dem Vorsehen einer Kaffeemühle ist es in Weiterbildung der Erfindung möglich, dem Kaffeemehlkanal eine Einwurföffnung im Kaffeemaschinengehäuse zuzuordnen, die bevorzugt, beispielsweise mittels einer Klappe verschließbar ist, d.h. in einem von den Verschlussmitteln abgewandten Eingangsbereich des Kaffeemehlkanals, um durch die Einwurföffnung außerhalb der Kaffeemaschine hergestelltes Kaffeemehl, insbesondere Spezialkaffeemehl, wie entkoffeiniertes Kaffeemehl zuführen zu können. Auch im Hinblick auf eine solche Ausführungsform der Kaffeemaschine hat das erfindungsgemäße Vorsehen von Verschlussmitteln einen erheblichen Vorteil, da auch hier die Gefahr eines Anhaftens von Kaffeemehlresten im Kaffeemehlkanal (insbesondere Pulverschacht) minimiert wird.
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Besonders vorteilhaft ist das Vorsehen der Verschlussmittel bei Kaffeemaschinen mit einem verstellbaren Brühkammerteil, welches zwischen einer Brühposition, in der es die Brühkammer durch Zusammenwirken mit einem, insbesondere stationären Brühkammerteil verschließt und einer Befüllposition, in der sich das Brühkammerteil unterhalb des Kaffeemehlkanals befindet verstellbar ist. Bevorzugt ist dabei das verstellbare Brühkammerteil als Brühzylinder ausgebildet, der durch Zusammenwirken mit einem, bevorzugt stationären Brühkolben das im Brühzylinder befindliche Kaffeemehl presst. Jedenfalls ist das Brühkammerteil in der Befüllposition derart relativ zu dem Kaffeemehlkanal positioniert, insbesondere in einem Bereich unterhalb einer (unteren) mithilfe der Verschlussmittel verschließbaren Kaffeemehlkanalöffnung, dass das Kaffeemehl bei in der Öffnungsposition befindlichen Verschlussmitteln aus dem Kaffeemehlkanal, bevorzugt schwerkraftbedingt, insbesondere ausschließlich schwerkraftbedingt, in das bewegliche Brühkammerteil, insbesondere den Brühzylinder gelangen, insbesondere fallen kann.
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Selbst bei derart ausgebildeten Kaffeemaschinen, bei denen der eigentliche Brühprozess bevorzugt seitlich versetzt zum Kaffeemehlkanal durchgeführt wird, kann bei auf dem Markt befindlichen Maschinen ein Dampfeintrag in den Kaffeemehlkanal nicht verhindert werden, da der entstehende Wasserdampf auch in der Brüheinheit seitlich in Richtung Kaffeemehlkanal geleitet wird.
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Grundsätzlich ist es möglich, die Verschlussmittel von der Öffnungsposition in die Verschlussposition und/oder in die umgekehrte Richtung manuell verstellbar auszubilden. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der beide Verstellwege, vorzugsweise zumindest einer der Verstellwege elektromotorisch aktuiert sind/ist. Dabei kann es sich um einen ausschließlich den Verschlussmitteln zugeordneten Elektromotor handeln, also einen Elektromotor, der außer der Verstellung der Verschlussmittel keine sonstige Verstellaufgabe hat. Besonders zweckmäßig ist es, einen ohnehin bereits vorhandenen Elektromotor zum Verstellen eines beweglichen Kaffeemaschinenteils, insbesondere eines Brühkammerteils bzw. zum Betätigen der Brüheinheit zusätzlich zur Verstellung der Verschlussmittel entlang zumindest eines Verstellweges zu nutzen. Dabei können die Verschlussmittel entweder unmittelbar an den Elektromotor angekoppelt sein oder mittelbar über das ursprünglich bzw. in erster Linie mit dem Elektromotor zu verstellende Bauteil, insbesondere das Brühkammerteil, so dass dann die Verstellbewegung der Verschlussmittel in einer mechanisch gekoppelten Bewegung mit dem entsprechenden Bauteil realisiert ist. Wie später noch erläutert werden wird, ist alternativ auch eine mechanische Kopplung der Verschlussmittel mit einem anderen Nebenaggregatsantrieb außer dem Brüheinheitsmotor zur Realisierung deren Öffnungs- und/oder Schließbewegung möglich, insbesondere eine mechanische Kopplung mit einem Mahlwerkantrieb.
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Insbesondere für den Fall, dass die Verstellbewegung in nur eine Richtung elektromotorisch aktuiert sein soll ist es möglich, die Verschlussmittel mittels des elektromotorischen Antriebs gegen die Rückstellkraft eines Rückstellkraftspeichers, insbesondere einer Rückstellfeder zu realisieren und die Rückverstellung ausschließlich oder zumindest unterstützt durch die Rückstellkraft des Rückstellkraftspeichers nach dessen Entsperren.
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Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der den Verschlussmitteln mindestens eine, insbesondere als Ringdichtung ausgebildete Dichtung, bevorzugt eine Elastomerdichtung zugeordnet ist, um somit die Wasserdampfdichtheit im Zusammenwirken der Verschlussmittel mit dem Kaffeemehlkanal, insbesondere einem Kaffeemehlkanalöffnungsrand zu verbessern. Grundsätzlich ist es dabei möglich, die Dichtung an den Verschlussmitteln und/oder an einem den Kaffeemehlkanal ausbildenden Bauteil der Kaffeemaschine anzuordnen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, Maßnahmen zum Abstreifen und/oder Auffangen des an den Verschlussmitteln, insbesondere brühkammerseitig und/oder dem Kaffeemehlkanal anhaftendem Kondensat zu treffen. Zum Abstreifen des sich durch Wasserdampfbeaufschlagung während des Brühprozesses bildenden Kondensates von den Verschlussmitteln und/oder dem Kaffeemehlkanal kann in Weiterbildung der Erfindung mindestens eine, vorzugsweise aus einem Elastomermaterial ausgebildete Abstreiferlippe vorgesehen werden, welche entweder aktiv relativ zu den Verschlussmitteln und/oder dem Kaffeemehlkanal verstellbar ist oder welche alternativ stationär angeordnet ist und die Relativbewegung zu den Verschlussmitteln durch Verstellen der Verschlussmittel zwischen der Öffnungsposition und der Verschlussposition erreicht wird.
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Zusätzlich oder alternativ zu dem Vorsehen der vorerwähnten Abstreiferlippe ist es bevorzugt, mindestens eine, vorzugsweise zusätzlich zu einer ohnehin vorhandenen Auffangschale (bevorzugt bis unter eine Tassenauflage reichende Tropfschale) der Kaffeemaschine vorgesehene Kondensatauffangwanne, insbesondere im Bereich, d.h. mit Abstand zu der ohnehin vorhandenen Auffangschale der Kaffeemaschine anzuordnen, um das sich an den Verschlussmitteln und/oder außen an dem Kaffeemehlkanal bildende Kondensat, welches bevorzugt durch die Abstreiferlippe abgestriffen wird oder ohne eine solche Maßnahme mit der Zeit abtropft möglichst an der Entstehungsstelle auffangen zu können. Für den Fall des Vorsehens einer solchen Kondensatauffangwanne ist es bevorzugt, dieser einen Ablauf zuzuordnen, der das aufgefangene Kondensat zu der vorerwähnten Auffangschale leitet. Zusätzlich oder alternativ zu einer Kondensatauffangwanne kann auch eine Ablaufschräge realisiert werden, beispielsweise unmittelbar an den Verschlussmitteln bzw. durch eine schräge Ausbildung der Verschlussmittel oder durch ein separat zu den Verschlussmitteln vorgesehenes, beispielsweise ortsfestes Bauteil, wobei die Ablaufschräge derart ausgebildet und angeordnet ist, dass über diese abgestriffenes und/oder abtropfendes und/oder selbsttätig abtropfendes Kondensat zu der vorerwähnten Kondensatauffangwanne oder insbesondere für den Verzicht auf eine solche Kondensatauffangwanne unmittelbar in Richtung Auffangschale (Tropfschale) der Kaffeemaschine geleitet wird. Die Ablaufschräge kann auch durch die Positionierung der Verschlussmittel selbst realisiert werden, beispielsweise indem diese als mindestens eine Klappe ausgebildet sind, von der in der Öffnungsposition Kondensat ablaufen kann.
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Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Verschlussmittel gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Verschlussmittel ist es möglich und bevorzugt, diese lösbar an einen elektromotorischen Antrieb anzukoppeln, um eine insbesondere nutzerseitige Reinigung zu erleichtern.
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Im Hinblick auf einen minimierten Platzbedarf in der Öffnungsposition ist es beispielsweise möglich und bevorzugt, wenn die Verschlussmittel einen Verschlussfächer umfassen, der mehrere, um eine sich vorzugsweise senkrecht zu einer Kaffeemehlkanalauslassöffnungsflächenerstreckung erstreckende Verschwenkachse verschwenkbar sind, wobei die Fächersegmente in der Öffnungsposition einen größeren Überdeckungsgrad aufweisen als in der Verschlussposition. Der Überdeckungsgrad in der Verschlussposition kann dabei bei entsprechender Ausgestaltung des Fächers, d.h. einer Nebeneinanderanordnung der Fächersegmente auch null sein. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn sich die Fächersegmente in der Öffnungsposition vollständig überdecken, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn es sich um gleichgroß bemessene Fächersegmente handelt, da dann der Flächenbedarf auf ein Minimum reduziert ist. Ein solcher Verschlussfächer kann auf einfache Weise elektromotorisch aktuiert sein, wobei es möglich ist, nur die Bewegung in eine Richtung, beispielsweise in Richtung Verschlussposition elektromotorisch zu aktuieren, wenn die Bewegung entgegen der Kraft eines Rückstellkraftspeichers erfolgt. Ein weiterer Vorteil ist, dass nicht nur der Flächenbedarf in der Öffnungsposition gering ist – auch benötigt ein solcher Verschlussfächer wenig Bauraum in Richtung der Längserstreckung der Schwenkachse. Zudem ist ein vorerwähnter Segmentfächer bzw. Verschlussfächer robust und die Bewegungssteuerung ist aufgrund der Realisierung einer einzigen Verschwenkachse einfach.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung der Verschlussmittel besteht in der Realisierung mindestens eines Klappdeckels (Klappe), der um eine Klappachse verschwenkbar ist, wobei die Klappachse bevorzugt parallel zu einer Kaffeemehlkanalauslassöffnungsflächenerstreckung verläuft.
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Grundsätzlich ist es möglich, nur einen einzigen Klappdeckel vorzusehen. Bevorzugt ist es mehrere, insbesondere zwei Klappdeckel vorzusehen, die um jeweils eine Klappachse klappbar sind, wobei die Klappachsen der vorzugsweise starren Klappdeckel parallel ausgerichtet sind. Durch das Vorsehen mehrerer Klappdeckel kann die Gesamthöhenerstreckung der Verschlussmittel senkrecht zur Klappachse reduziert werden. Der Vorteil des Vorsehens eines Klappdeckels besteht in der einfachen Bauweise. Zudem ist eine einfache Abdichtung, insbesondere durch Vorsehen einer vorerwähnten Elastomerdichtung möglich. Zudem kann unterseitig an einem Klappdeckel anhaftendes Kondensat bei geöffneter Position einfach, insbesondere in Richtung einer Kondensatauffangschale und/oder in Richtung einer Auffangschale der Kaffeemaschine ablaufen. Auch ist für jeden Klappdeckel nur eine Klappachse notwendig.
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Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Verschlussmittel besteht darin, wenn diese einen, beispielsweise starren, translatorisch verstellbaren, ein- oder mehrteiligen Schieberdeckel umfassen, der entlang einer Überachse, die vorzugsweise parallel zur Flächenerstreckung einer Kaffeemehlkanalauslassöffnungsflächenerstreckung verläuft verschoben werden. Alternativ ist es möglich einen nicht translatorisch sondern rotatorisch um eine, vorzugsweise senkrecht zu einer Kaffeemehlkanalauslassöffnungsflächenerstreckung verlaufenden Drehachse verstellbaren ein- oder mehrteiligen, bevorzugt starren Drehschieberdeckel vorzusehen. Vorteilhaft bei den vorerwähnten Bauformen ist die einfache Bauweise und die einfache Abdichtungsmöglichkeit. Auch kann hier auf einfache Weise ein elektromotorischer Antrieb nur in eine Richtung, beispielsweise beim Öffnen realisiert werden. Ein Hauptvorteil liegt in der geringen Erstreckung senkrecht zur Schiebe- bzw. Drehachse.
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Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung der Verschlussmittel besteht darin, wenn diese in Weiterbildung der Erfindung einen Rollladen umfassen, der alternativ als einteiliges flexibles bzw. aufrollbares Element ausgebildet sein kann oder aus mehreren, gelenkig, beispielsweise über mehrere gelenkig miteinander verbundene, bevorzugt starren Rollladensegmenten zusammengesetzt ist. Der Rollladen zeichnet sich dadurch aus, dass er in der Verschlussposition zumindest teilweise aufgerollt ist und bevorzugt in der Öffnungsposition weiter aufgerollt ist als in der Verschlussposition und somit eine Kaffeemehlkanalöffnung überdeckt. Dabei wird der Rollladen bevorzugt um eine sich parallel zur Kaffeemehlkanalauslassöffnungsflächenerstreckung erstreckende Aufrollachse aufgerollt. Vorteilhaft ist hier die besonders einfache Realisierung eines elektromotorischen Antriebs in nur eine Richtung, beispielsweise beim Öffnen entgegen der Kraft eines Rückstellkraftspeichers. Zudem verläuft die Bewegung um nur eine Achse, nämlich die Aufrollachse des Rollladens.
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Eine weitere Alternative zur Ausgestaltung der Verschlussmittel besteht darin, wenn diese eine ein- oder mehrteilige flexible Platte umfassen, die in der Verschlussposition eine Kaffeemehlöffnung überdeckt und die in der Öffnungsposition gegenüber der Verschlussposition verschoben ist und sich entweder in einer winkelig zu der zuvor beschriebenen Verschlussebene befindlichen ebenen (geraden) Öffnungsebene befindet oder in einer gekrümmten Öffnungsebene. Durch eine Realisierung der ein- oder mehrteiligen flexiblen Platte ist es bevorzugt, wenn dieser eine Führung, vorzugsweise eine Führung auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Platte zugeordnet ist, wobei die Führung bevorzugt einen Winkel beschreibt, um die Richtungsänderung zwischen der Verschlussposition und der Öffnungsposition zu bewirken. Vorteilhaft ist hier der geringe Höhenaufbau der Vorrichtung und die einfache Realisierung eines Antriebs eines elektromotorischen Antriebs in nur eine Richtung.
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Kern eines Verfahrens zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Kaffeemaschine ist es, dass der Kaffeekanal (mithilfe der Verschlussmittel) nach dem Füllen der Brühkammer mit Kaffeemehl, insbesondere durch eine entsprechende Ansteuerung eines Antriebsmotors über Steuermittel verschlossen wird und über zumindest einen bevorzugt vorgegebenen Zeitabschnitt während eines darauffolgenden Brühprozesses, insbesondere während des gesamten Brühprozesse geschlossen bleibt, um ein Eindringen des bei dem Brühprozess entstehenden Wasserdampfes in den Kaffeemehlkanal zu verhindern. Bevorzugt wird der Kaffeemehlkanal vor einem nächsten Befüllen durch Verstellen der Verschlussmittel wieder geöffnet. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Öffnen erst kurz vor dem Befüllen erfolgt und bis dahin der Kaffeemehlkanal verschlossen bleibt. Mit anderen Worten ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Verschlussmittel im Wesentlichen nur zum Befüllen der Brühkammer mit Kaffeemehl geöffnet sind bzw. werden und die restliche Zeit über geschlossen sind bzw. bleiben. Bevorzugt werden die Verschlussmittel hierzu maximal fünf Sekunden vor Beginn eines Pulver-Befüllvorgangs geöffnet, vorzugsweise maximal zwei Sekunden, noch weiter bevorzugt maximal eine Sekunde zuvor und/oder erst unmittelbar mit Beginn des Befüllvorgangs. Auch ist es bevorzugt, wenn die Verschlussmittel unmittelbar nach Beendigung des Befüllvorgangs, alternativ bis maximal 5 Sekunden nach Beendigung des Befüllvorgangs oder alternativ spätestens bis zum Start des Brühvorgangs wieder verschlossen werden.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Öffnen und/oder Schließen der Verschlussmittel unabhängig von der Position bzw. unabhängig von dem Antrieb der Brüheinheit über entsprechende Steuermittel der Kaffeemaschine angesteuert wird, wobei hierzu bevorzugt ein von einem Brüheinheitenantrieb separater, bevorzugt elektromotorischer Antrieb zum Verstellen der Verschlussmittel vorgesehen ist. Alternativ ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der die Öffnungs- und/oder Schließbewegung mechanisch gekoppelt ist an eine Verstellbewegung der Brüheinheit, insbesondere der Brühkammer, wobei in diesem Fall bevorzugt mechanisch gekoppelt eine Öffnung der Verschlussmittel beim Verstellen der Brühkammer in eine Befüllposition erfolgt und/oder ein mechanisch gekoppeltes Schließen der Verschlussmittel beim Verstellen der Brühkammer aus einer Befüllposition in eine Brühposition.
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Alternativ zu einer vorerwähnten mechanischen Kopplung eines Verschlussmittelantriebs zum Öffnen und/oder Schließen der Verschlussmittel ist es möglich, eine mechanische Kopplung mit einem anderen Antrieb der Kaffeemaschine zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich und bevorzugt, die Verschlussmittel mit einem Mahlwerkantrieb zu koppeln, insbesondere derart, dass durch Starten des Mahlwerks die Verschlussmittel geöffnet und beim Ausschalten oder Herunterfahren des Mahlwerkantriebs eine Verschlussbewegung der Verschlussmittel resultiert. Auch ist es denkbar und bevorzugt, eine mechanische Kopplung der Verschlussmittel zu einem anderen Nebenaggregatantrieb der Kaffeemaschine zu realisieren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
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1 in einer ausschnittsweisen Darstellung den Aufbau einer als Kaffeevollautomat ausgebildeten Kaffeemaschine mit integrierter Kaffeemühle sowie Kaffeemehlkanal (Pulverschacht),
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2a bis 8b: unterschiedliche Ausgestaltungsmöglichkeiten der Verschlussmittel, wobei die mit „a“ gekennzeichneten Figuren die jeweilige Verschlussposition und die mit „b“ gekennzeichneten Figuren die jeweilige Öffnungsposition der Verschlussmittel zeigen.
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In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist der Aufbau einer als Kaffeevollautomat ausgebildeten Kaffeemaschine 1 in einer Schnittansicht gezeigt. Die Kaffeemaschine 1 umfasst eine Brüheinheit 2 mit einem als Brühzylinder ausgebildeten, verstellbaren Brühkammerteil 3, welches zwischen der gezeigten Befüllposition, in der es mit einer Auslassöffnung 4 eines Kaffeemehlkanals 5 fluchtet und einer in der Zeichnungsebene nach links verschwenkten und nach oben verschobenen Brühposition verstellbar ist, in der das verstellbare Brühkammerteil 3 mit einem hier als Kolben ausgebildeten stationären Brühkammerteil 6, die Brühkammer verschließend zusammenwirkt verstellbar ist.
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In den Kaffeemehlkanal 5 mündet seitlich ein Kaffeemühlenauslass 7 einer in die Kaffeemaschine 1 integrierten Kaffeemühle 8, wobei über den Kaffeemühlenauslass 7 frisch gemahlenes Kaffeemehl in den als Pulverschacht ausgebildeten Kaffeemehlkanal 5 und über diesen schwerkraftbedingt in die abstützweise von dem verstellbaren Brühkammerteil 3 gebildete Brühkammer gelangen kann.
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Bei Bedarf kann der Kaffeemehlkanal 5 derart ausgebildet sein bzw. mit einer nicht gezeigten Gehäuseöffnung der Kaffeemaschine 1 zusammenwirken, dass in diesem außerhalb der Kaffeemaschine 1 gewonnenes bzw. fertig erworbenes Kaffeemehl eingeworfen werden kann und auf diesem Wege fallend in das verstellbare Brühkammerteil 3 gelangt.
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Die Pfeile 9 sollen andeuten, dass während des Betriebs der Kaffeemaschine 1 im Bereich der Brüheinheit 2, insbesondere während eines Brühvorgangs Wasserdampf entsteht, der sich in der Kaffeemaschine 1 verteilt und grundsätzlich auch über die geöffnete Auslassöffnung 4 in den Kaffeemehlkanal 5 gelangen kann und über diesen durch den Kaffeemühlenauslass 7 in die Kaffeemühle 8.
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Um diesen Effekt zu verhindern bzw. auf ein Minimum zu reduzieren sind der unteren Auslassöffnung 4 des Kaffeemehlkanals 5 in 1 nicht gezeigte Verschlussmittel derart zugeordnet, dass mit diesen der Kaffeemehlkanal 5 über zumindest einen Zeitabschnitt des Brühprozesses verschlossen wird, um somit einen Dampfeintritt in den Kaffeemehlkanal 5 und damit auch in die Kaffeemühle 8 zu verhindern. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in 1 allgemein bekannte Heizmittel zum Erhitzen von Wasser sowie Fördermittel zum Zuführen des erhitzten Wassers zur Brüheinheit 2 nicht gezeigt.
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Im Folgenden werden anhand der Figurenpaare 2a, 2b; 3a, 3b, usw. unterschiedliche Ausgestaltungsvarianten von Verschlussmitteln gezeigt, wobei die Darstellungen aus Übersichtlichkeitsgründen um 180° gedreht sind, d.h. der jeweils nicht gezeigte Kaffeemehlkanal 5 mündet dann in den Darstellungen (entgegen der Realität) von unten in die jeweils gezeigte Auslassöffnung 4, so dass sich die Verschlussmittel außerhalb des Kaffeemehlkanals 5 befinden. Grundsätzlich ist auch eine Ausführungsform realisierbar, bei der die gezeigte Anordnung der Realität entspricht und die Verschlussmittel innerhalb des dann sich in den Zeichnungen, von oben nach unten erstreckenden Kaffeemehlkanals 5 angeordnet sind, was jedoch bevorzugt zur Vermeidung einer Kontamination mit Kaffeemehl vermieden wird.
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In den Ausführungsbeispielen ist aus Übersichtlichkeitsgründen ein elektromotorischer Antrieb zum Verstellen der Verschlussmittel und/oder ein fakultativer Rückstellkraftspeicher nicht gezeigt.
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In den 2a und 2b ist eine Variante der Verschlussmittel mit einteiligem Klappdeckel 10 gezeigt, der relativ zur Auslassöffnung 4 des Kaffeemehlkanals 5 klappbar ist, und zwar um eine Klappachse 11, die parallel verläuft zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4. In 2b ist zu erkennen, dass der Klappdeckel 10 bevorzugt bei korrekter Darstellung in der Öffnungsposition nach unten geneigt ist, so dass über den Klappdeckel 10 außen bzw. unten (in der Zeichnung oben) anhaftendes Kondensat nach unten ablaufen kann.
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In den 3a und 3b ist eine Variante der Verschlussmittel als Verschlussfächer 12 gezeigt, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus vier, bevorzugt gleichgroßen Fächersegmenten 13 besteht, die um eine gemeinsame Schwenkachse 14 verschwenkbar ist, die senkrecht verläuft zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4 des Kaffeemehlkanals 5. In der in 3a gezeigten Verschlussposition überlappen die einzelnen Fächersegmente 13 nur noch geringfügig, während sie in der Öffnungsposition gemäß 3b vollständig überlappend angeordnet sind und somit der Raumbedarf bzw. der Flächenbedarf minimiert ist.
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In den 4a und 4b ist eine weitere alternative Ausgestaltungsform von Verschlussmitteln gezeigt. Diese umfassen hier zwei um eine gemeinsame Drehachse 15 verschwenkbare Drehschiebedeckel 16, 17, wobei auch eine Lösung mit einem einzigen Drehschiebedeckel realisierbar ist, der bevorzugt die Flächenerstreckung der beiden gezeigten Drehschiebedeckel 16, 17 aufweist. In der Öffnungsposition sind beide Drehschiebedeckel 16, 17 in einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen um die senkrecht zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4 verlaufende Drehachse 15 verschwenkt. Grundsätzlich ist es auch möglich mehrere, voneinander unterschiedliche, insbesondere parallele drehachsenverschwenkbare Drehschiebedeckel vorzusehen.
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In den 5a und 5b ist ein Ausführungsbeispiel mit translatorisch verstellbarem Schiebedeckel 18 gezeigt, der translatorisch zwischen der in 5a gezeigten Verschlussposition und der in 5b gezeigten Öffnungsposition verschiebbar ist.
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Der translatorische verstellbare Schiebedeckel 18 ist in einer parallel zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4 verlaufenden Verstellebene verstellbar. 6a und 6b zeigen ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel, bei der die Verschlussmittel eine flexible Platte 19 umfassen, die einteilig ausgebildet sein kann, beispielsweise folienartig oder mit starren Abschnitten, die über einteilige Filmscharniere miteinander verbunden sind. Auch ist es denkbar, separate Segmente gelenkig miteinander zu der flexiblen Platte 19 zu verbinden.
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Zu erkennen ist, dass die flexible Platte 19 in der Verschlussposition parallel verläuft zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4, während sie sich in der Öffnungsposition in einer Öffnungsebene befindet, welche winklig zu der vorgenannten Ebene angeordnet ist. Beide Ebenen sind gerade bzw. eben – insbesondere die Öffnungsebene gemäß 6b kann alternativ auch gekrümmt ausgestaltet sein.
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Zu erkennen ist, dass der flexiblen Platte 19 zu zwei parallelen Seiten eine Führung 20 zugeordnet ist, um die flexible Platte 19 bei der elektromotorisch aktuierten Verstellbewegung zu führen.
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7a und 7b zeigen eine weitere alternative Ausführungsform von Verschlussmitteln. Diese umfassen einen Rollladen 21, der um eine parallel zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4 verlaufende Aufrollachse 22 aufrollbar ist. Der Rollladen 21 besteht in dem konkreten Ausführungsbeispiel aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Segmenten, wobei auch eine einteilige Ausbildung möglich ist, beispielsweise in Form von starren Segmenten, die über einteilig hiermit ausgebildete Filmscharniere miteinander verbunden sind.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den 8a und 8b zeigt eine Ausführungsform der Verschlussmittel mit zwei parallelen Klappdeckeln 10, 23, die jeweils um eine Klappachse 11, 24 verschwenkbar sind, wobei die Klappachsen 11, 24 in dem konkreten Ausführungsbeispiel parallel zueinander verlaufen sowie parallel zur Flächenerstreckung der Auslassöffnung 4 des Kaffeemehlkanals 5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kaffeemaschine
- 2
- Brüheinheit
- 3
- verstellbares Brühkammerteil
- 4
- Auslassöffnung
- 5
- Kaffeemehlkanal
- 6
- stationäres Brühkammerteil
- 7
- Kaffeemühlenauslass
- 8
- Kaffeemühle
- 9
- Pfeile (Wasserdampf)
- 10
- Klappdeckel
- 11
- Klappachse
- 12
- Verschlussfächer
- 13
- Fächersegmente
- 14
- Schwenkachse
- 15
- Drehachse
- 16
- Drehschiebedeckel
- 17
- Drehschiebedeckel
- 18
- Schiebedeckel
- 19
- flexible Platte
- 20
- Führung
- 21
- Rollladen
- 22
- Aufrollachse
- 23
- Klappdeckel
- 24
- Klappachse
