DE2112609A1

DE2112609A1 - Getraenkezubereitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2112609A1
Application number: DE19712112609
Authority: DE
Inventors: Neely Raymond J
Original assignee: Pennstar Co
Current assignee: Pennstar Co
Priority date: 1970-12-04
Filing date: 1971-03-16
Publication date: 1972-06-15
Also published as: DK142525B; DE2112609B2; DE2112609C3; IT942415B; FR2117011A5; GB1329914A; US3660117A; DK142525C; CH526942A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GONTHERKOCH 2112609 DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, J β,

UNSER ZEICHEN: 1 3 089

THE PBMSTAR COMPANY Warminster, Bucks County, Pennsylvania, V.St.A.

Getränkezubereitungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken und insbesondere auf eine Vorrichtung zum schnellen Zubereiten tassengroßer Portionen heißen Kafiees oder dergl. aus einer frisch gemahlenen Füllmenge deu Getrcxnkmaterials.

jSs sind bereits Vorrichtungen zum tassenweisen Zubereiten von Getränken bekannt, z.B. die in der U.S.A.-Patentschrift 3 349 690 beschriebene Vorrichtung. Diese Vorrichtung hat sich zwar sehr gut bewährt, doch ist sie sehr kompliziert und kostspielig. Beim Betätigen der verschiedenen Teile der in der genannten Patentschrift beschriebenen Vorrichtung treten ernebliche Kräfte auf, so daß ein starker Motor erforderlich ist.

v/egen der Kompliziertheit und Kostspieligkeit der Vorrichtung nach der U.3.A.-Patentschrift 3 349 690 werden solche Vorrichtungen fast ausschließlich bei großen Verkaufsautomaten verwendet. Solche Vorrichtungen eignen sich nicht zuiii üinoau in Automaten, die in Y/ohnungen, Büros und anderen Lokalitäten verwendet werden, wo ein kleiner Automat erwünscht ist.

209825/0577 ^AD owgjmal

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken zu schaffen, die einfach aufgebaut und doch äußerst zweckmäßig im Gebrauch ist. Ferner sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken vor, bei der wichtige Teile der bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art fortgelassen sind und die Maschine trotzdem die gleiche Funktion erfüllt. Weiterhin sieht die Erfindung eine Getränkezubereitungsvorrichtung vor, die preiswert genug herzustellen ist, um in Kaffeezubereitungsautomaten für den Hausgebrauch, für Büros und dergl. verwendet zu werden. Schließlich sieht die Erfindung -eine Getränkezubereitungsvorrichtung vor, die so konstruiert ist, daß die Größe des zum Betrieb der Vorrichtung erforderlichen Motors erheblich verringert werden kann.

Die Erfindung sieht eine Getränkezubereitungsvorrichtung vor, die der in der U.S.A.-Patentschrift 3 349 690 beschriebenen ähnelt, bei der jedoch wichtige Teile dieser Vorrichtung fortgelassen sind, während ihre Funktion beibehalten wirdo Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich sowohl zur Verwendung bei großen Verkaufsautomaten der Automatenindustrie als auch bei kleinen Abgabeautomaten mit kleiner Kapazität, wie sie für den Hausgebrauch, für Büros und dergl. verwendet werden. Die verschiedenen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung können aus Metall, Kunststoff oder irgendeinem anderen geeigneten Material bestehen.

Es ist ein Rahmen vorgesehen, der die zum Zubereiten der Getränke erforderlichen beweglichen Teile unterstützt. Die auf den Rahmen wirkenden Kräfte sind bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf ein Minimum beschränkt. Die Hockenscheiben zum Betätigen der verschiedenen Teile der Getränkezubereitungsvorrichtung sind umkonatruiert worden, um eine größere Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu erzielen. Außerdem ist die Wirkungsweise der Nocken so abgestimmt worden, daß die Belastung des Antriebsmotors auf ein Minimum reduziert wird.

20982S/0S77

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an iiand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Eig. 1 ist eine Vorderansicht einer "bevorzugten Ai;s führungsiona Slbt -Erfindung^

Fig. 2 ist ein Teilschnitt entlang der Linie .2—2 in , 1.

Fig. 3 1st ein vergrößerter Teilschnitt entlang der Linie 3—3 in Fig* 2.

4 ist ein vergrößerter leiisehnitt entlang der 4—4 in iig. 2,

Fig. 5 ist eine auseinandergezOgene schematische Darstellung einiger Betätigungselemente d-er erfindungsgeinäßen GetränkezubereitungsvorriDhtung in einer ersten Stellung.

.FIg- 6 ist eine auseinande-r.gezogene schematische Darstellung einiger BetätigungselementB der erfIndungsgemäßen G-etränkeiiubereitungsvorrichtung in einer zweiten stellung.

J¹Ig-. 7 ist eine auseinandergezogene schema tische Darstellung einiger Betätigungselemente der erfindungsgemäßen S-BtränfcezubereitungsvorricJatung in einer dritten Stellung.

Pig., β ist eine auseinandiexgezogene sahamatisuhe JDarsteilung einiger JBetätigungselemente d.er eifinäungs gemäße η

in einer vierten Stellung.

In den Zeichnungen sind gleichartige Teile jeweils mit den gleichen Bezugs zahl en -bezeichnet. Flg. 1 und 2 zeigen eine aetrankezubBTeitungsvDirriCxitung;, die insgesamt mii; 10 T&eζeiclmet ist.

Aus Sriinden der .-Kla^lieit werden jdie grundlegenden j}ei-Ie der Torrichtung Kurz :be schrieb en,, bevor eine ins einzelne gehende Beschreibung der Vorrichtung .folgt,.

Die Yorriehtung TO■ "umfaßt einen "beweglichen Wagen 12, der am Anfang des Arbeitsspiels, das gewöhnlich, durch einen elektrischen Impuls, z.B. einen durch eine Münze betätigten Schalter oder dergl,, eingeleitet wird, ein Kaffee enthaltendes Gefäß oder Zubereitungsgefäß 15 zu einer Zubereitungsstation unter dem offenen Ende eines zylinderförmigen Zubereitungsteils 14 bewegt. Wenn der Wagen unterhalb des Zylinders ausgerichtet ist, wird der Zylinder nach unten bewegt und in wasserdichten Eingriff mit dem ZubereitungsgefäiS gebracht,¹ wodurch eine Zubereitungsirammer entsteht, die mit heißem Wasser gefüllt wird. Hierauf bewegt sich der Kolben 16 abwärts, um das Heiße Wasser und danach luft durch den gemahlenen Kaffee zu treiben. Das zubereitete Getränk wird durch eine Auslaßleitung 18 zu einer lasse geleitet, die in einer entfernten Abgabestation angeordnet ist.

Hunmehr werden der Wagen 12 und das Gefäß mit dem verbrauchten Kaffeesatz zu der vorn gelegenen Kaffeesatzabgabestation bewegt, und der Kaffeesatz wird mit Hilfe eines in der TJ.S.A,-Patentschrift 3 349 690 eingehend beschriebenen Mechanismus beseitigt. In der genannten Patentschrift ist eine vollständige Beschreibung der Konstruktion des Wagens 12 und der Mittel zur Abgabe des verbrauchten Kaffeesatzes entnalten. Daher wird die Konstruktion des Wagens 12 und der Abgabevorrichtung für verbrauchten Kaffeesatz hier nicht im einzelnen beschrieben»

Die Zubereitungsvorrieihtung ist in einem Gehäuse 20 angeordnet. Bas Gehäuse 20 besitzt Seitenwände 22 und 24, eine Yorderwand 26 und eine Eüekwand 28. Eine untere und eine obere unterstützung 30 bzw. 52 erstrecken sich zwischen den Seitenwand en 22 und 24 und sind auf geeignete Weise an diesen befestigt·

Das Gehäuse 20 kann innerhalb eines gebräuchlichen Verkauf sautoma ten angeordnet sein ©der einen Teil desselben bilden»

Der Zylinder 14 ist auf zwei in einem Abstand voneinander angeordneten Stangen 34 und 36 senkrecht auf- und abbewegbar gelagert. Die in einem Abstand angeordneten Stangen erstrecken sich durch ein Kolbenbrückenteil 38 und sind an diametral angeordneten Augen 40 befestigt, die mit dem Zylinder 14 aus einem Stück bestehen. Die Stangen 34 und 36 können an ihren Enden mit Gewinden oder G-ewindebohrungen versehen sein, so daß die Stangen auf geeignete Weise an dem Zylinder 14 befestigt werden können. Die Stangen 34 und 36 sind in lagern in in der unteren Unterstützung 30 vorgesehenen Löchern axial bewegbar gelagert. Die Stangen erstrecken sich nach oben durch Löcher in dem Kolbenbrückenteil 38, in denen Lager vorgesehen sind. Die Stangen erstrecken sich durch Löcher in der oberen Unterstützung 32 und sind an einem Zylinderbrückenteil 58 fest verankert. Auch in der oberen Unterstützung 32 sind Lager für die Stangen 34 und 36 vorgesehen.

Auf die Stangen 34 und 36 sind zwei als Schraubenfedern ausgebildete Druckfedern 42 und 44 aufgeschoben. Die Stangen 34 und 36 tragen Federteller 46 und 48, die sich gegen festliegende Stifte 50 bzw. 52 abstützen. Die Schraubenfedern 42 und 44 stützen sich mit ihrem einen Ende an dem Brückenteil 38 ab. Die anderen Enden der Federn 42 und 44 stützen sich an den Federtellern 46 bzw. 48 ab.

Gemäß Fig. 4 ist der Kolben 16 an einer Kolbenstange 54 befestigt, die sich nach oben durch die untere Unterstützung 30 erstreckt und bei ihrer axialen Bewegung durch ein Lager in der unteren Unterstützung 30 geführt wird. Das oberste Ende der Kolbenstange 54 ist an dem Kolbenbrückenteil 38 befestigt. Auf dem Kolbenbrückenteil 38 ist eine Nockenrolle 56 gelagert.

Auf dem Zylinderbrückenteil 58, an dem die obersten Enden der Stangen 34 und 36 befestigt sind, ist eine ETockenrol-Ie 60 gelagert.

209825/0S77

Die Rückwand 28 unterstützt einen Motor 64, der eine sechseckige Nockenwelle 62 über ein Untersetzungsgetriebe 66 antreibt. An der Nockenwelle 62 sind der Kolbennocken 68, der Zylindernocken 70 und der Wagennocken 72 starr "befestigt. Die Welle 62 iai in Lagern 63 drehbar gelagert und besitzt einen Abschnitt 65, der durch die Vorderwand 26 ragt. Der Abschnitt 65 hat vorzugsweise einen runden Querschnitt. Ein Nocken 74 und Steuerung des Zubereitungsvorgangs und ein Nokken 76 zur Steuerung der Wasserzufuhr sind an dem Wellenabschnitt 65 befestigt. Die Nocken 68, 70 und 72 können durch Schweißen oder auf andere Weise an der Nockenwelle 62 befestigt sein. Die Nocken werden im folgenden in Verbindung mit dem Betrieb der Vorrichtung 10 eingehend beschrieben.

Gemäß Mg. 2 und 3 ist ein Seil 78 an einem Ende des Wagens 12 befestigt (nicht dargestellt), das um eine Rolle 80 läuft und dessen anderes Ende an einer Seilrolle 82 befestigt ist. Die Seilrolle 82 sitzt auf einem Ende der Welle 84· An dem anderen Ende der Welle 84 ist ein Ritzel 86 befestigt. Das Ritzel 86 kämmt mit einem Zahnradsegment 88 mit Zähnen Das Zahnradsegment 88 ist drehbar auf einer Welle 92 gelagert, die durch die Rückwand 28 ragt und eine passende Abstandhaltebuchse 94 trägt, die sich zwischen der Rückwand 28 und dem Zahnradsegment 88 erstreckt.

Der Betrieb der Zubereitungsvorrichtung wird zunächst ohne genaue Beschreibung des Profils der Nocken 68, 70 und 72 allgemein beschrieben. Darauf folgt eine eingehende Beschreibung der Profile der Nocken 68, 70 und 72 und ihres Zusammenwirkens. Fig. 5 bis 8 zeigen schematisch die Stellung der wichtigen beweglichen Elemente während eines einzigen Arbeitsspiels der Zubereitungsvorrichtung. Pig. 5 zeigt schematisch verschiedene Elemente der Zubereitungsvorrichtung beim Bewegen des Zylinders in die abdichtende Stellung. Fig. 6 zeigt schematisch verschiedene Elemente der Zubereitungsvorrichtung zu dem Zeitpunkt, in dem der Kolben den äußersten Punkt seines Abwärtshubes erreicht hat.

209Ö25/0S77

211260S

Pig. 7 zeigt schematise]! verschiedene Elemente der Zubereitungsvorriehtung, nachdem der abdichtende Eingriff zwischen dem Zylinder und dem Zubereitungsgefäß gelöst worden ist. Pig. 8 zeigt schematisch verschiedene Elemente der Zubereitungsvorrichtung, nachdem der verbrauchte Kaffeesatz aus dem Zubereitungsgefäß entfernt worden ist und der Wagen im Begriff ist, in die abdichtende Stellung zurüekbeY/egt zu werden.

Es ist ein Behälter vorgesehen, axis dem gemahlener Kaffee in das von dem Viagen 12 getragene Zubereitungsgefäß gelangt. Der eigentliche Mechanismus zum Zuführen von gemahlenem Kaffee zum Zubereitungsgefäß bildet nicht einen Teil der Erfindung und wird daher hier nicht beschrieben. Es sei wiederum auf die TJ.S.A.-Patentschrift 3 349 690 verwiesen, in der die Konstruktion des Zubereitungsgefäßes., des Wagens, des Kaffeebeiiälters und des Pördersehneckenmechanismus im einzelnen beschrieben sind, die im wesentlichen denjenigen nach der vorliegenden Erfindung gleichen*

Zu Beginn des Arbeitsspiels wird der Zylinder 14 mit abdichtender Wirkung auf das Zubereitungsgefäß aufgesetzt. Die i'edern 42 und 44 üben einen ständigen Druck aut den Zylinder 14 aus, um einen abaichtenden Eingriff zvri.schen dem Zylinder und dem Zubereitungegefäß sieherzustellen. Das Seil 78 ist schlaff, da der Wagen 12 durch den Kontakt mit dem Zylinder in seiner Lage gehalten wird. Der Kolben befindet sich in seiner obersten Stellung und in einerfiuhelage oberhalb und außerhalo des Zylinders, In den Zylinder wird heißes Wasser eingeführt, und der Kolbennoeken 72 treibt den Kolben. 16 nach unten in den Zylinder 14. Die Abwärtsbewegung 4er Kolbenstange 54* des Kolbenbrücl-enteils 38 und des Kolbens 16 bewirkt ein Zusammendrücken der Pedern 42 und 44.

Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 16 wird außerdem zunächst das heiße üfasser unö sodann die zwischen dem heißen Wasser und dem Kolben 16 gebJLXdete Iiuftblase durch den gemahlenen Kaffee getrieben. Die Jjixft dient dazu, den verbrauchten

Kaffeesatz zu trocknen. Bet der Zunahme des auf den Kolben ausgeübten" Druckes: nehmen auch die durch die Federn 42 und 44 ausgeübten Kräfte: zu und sorgen für eine konstante Abdichtung zwischen dem: Zylinder 14 und dem Zübereitungsgefaß 15.

Nachdem das G-etrränk zubereitet worden ist, bewegen sich der Kolben: 16 und der Zylinder." I4 beide gleichzeitig nach oben. Es. ist: wichtig,, daß sich beide:: Teile gleichzeitig, nach oben bewegen. Eine Bewegung des Zylinders ohne gleichzeitige Bewegung des Kolbens wäre so gut wie unmöglich, da die Federn 42 und 44 am Ende des Hubes- des· Kolbens. 16 praktisch vollständig zusammengedrückt, sind·. Deshalb würde ein starker. Druck auftreten,, wenn sich der Zylinder 14 in Bewegung setzte, ohne daß sich der Kolben 16 ebenfalls bewegt, was physikalisch kaum möglich ist. Andererseits: würde, eine; Aufwärtsbewegung des Kolbens 16, während, der. Zylinder 14 die Abdichtung aufrechterhält, zu einem Unterdruck innerhalb des Zylinders 14 führen und Karfeesatz in;dem Zubereitungsgefäß nach oben saugen, was zu einem fehlerhaften und schlechten Arbeiten der Zubereitungsvorrichtung- führen würde. Daher bewegen sich.der Kolben und der Zylinder zunächst gemeinsam nach oben, bis der abdichtende Eingriff zwischen dem Zylinder und dem- Zubereitungsgefäß gelöst: ist.

Nunmehr wird: der Kolben 16 schnell nach oben bewegt, während der Zylinder- nur so weit gehoben Yfird, daß der Wagen 12 zu seiner Bewegung zur Kaffeesatzahgabestelle freigegeben wird,. Bei der Freigabe des Wagens durch den Zylinder ermöglicht der v/agennocken 68. dem Y/agen die Bewegung zur Kaffeesatzabgabestation-,

Nachdem der Kaffeesatz aus dem Zubereitungsgefäß entfernt: worden 1st, wird der tfagen. in die Abdichtungsposition zurückgezogen.. Dies geschieht dadurch, daß der y/agermocken 68 eine Drehung der Seilrolle 82 bewirkt und der Wagen durch das öeil 78 zurück in die AMichtimgss teilung gezogen wird. Wan— rend, sich der Wagen, in die· Abdiclitungsstellung bewegt.,: wird, eine Portion gemahlenen Kaffees in das Zuber.eitungsgefäß eingefüllt. Das Seil zieht den »Zagen 12 bis jenseits der Abdich—

tungsstellung, und der Zylinder 14 wird duroh die Federn 42 und 44 in Richtung auf seine Abdichtungsstellung gedruckt. Kurz bevor der Zylinder in seine Abdichtungsstellung zurückkehrt, wird der Wagen freigegeben und kann zur Anlage an dem Zylinder kommen. Dementsprechend wird während jedes Arbeitsspiels eine vollständige Abdichtung dadurch erzielt, daß man die Oberfläche des V/agens an dem Zylinder zur Anlage kommen läßt.

Jedes Arbeitsspiel v/ird beim Nachweis des Einwurfs einer Münze in einen geeigneten Münzeinwurfmechanismus eingeleitet. Jis kann auch jeder andere Mechanismus verwendet werden, um das Arbeitsspiel einzuleiten. Der Nocken 74 dient dazu, sicherzustellen, daß am Ende jedes Arbeitsspiels alle Elemente ihre vorbestimmte Stellung einnehmen. Der Nocken 74 arbeitet mit eineci Nockenstößel 75 zusammen, aer an einem gebräuchlichen Schalter 77 angebracht ist, welcher zur Beendigung des Arbeitsspiels dient. Vor der Bewegung des Kolbens in den Zylinder wird v/asser in den Zylinder eingeleitet. Der Nocken 76 trägt Ein- und Ausschaltmittel für das heiße fasser. Es sei auf die wichtige Tatsache hingewiesen, daß die Federn 42 und 44 stets eine abwärts gerichtete Kraft auf den Zylinder 14 ausüben. NacMem der Wagen und der Zylinder in die Abdichtungsstellung zurückgekehrt sind, ist das Arbeitsspiel beendet.

Die Profile der Nocken 68, 70 und 72 sind so aufeinander abgestimmt, da£ die Umkehrung der Drehmomente auf ein Minimum herabgesetzt und iür eine möglichst konstante Drehmomentbelaßtung der Nockenwelle und des Motors gesorgt ist. Die Nocken sind so aufeinander abgestimmt, daß die einander entgegenwirkenden Drehmomente einander größtenteils aufheben oder in der gleichen Drehmomentrichtung aufrechterhalten werden.

Daβ Zusammenwirken der Nocken 68, 70 und 72 wird nun an riand von i'ig. b bis 8 erläutert. Die Nockenprofile sind mit Jezu^ubuchstaben versehen, um an jedem Nocken gleiche !'eile des Arbeitsspiele zu kennzeichnen.

209825/0S77

Fig. 5 zeigt den Zylinder 14 und den Kolben 16 in ihrer Ruhestellung, in der der Zylinder seine Abdichtungsstellung einnimmt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Seil 78 schlaff} der Punkt A des Kolbennockens 68 berührt die Hockenrolle 56 und .hält den Kolben 16 in seiner höchsten Stellung. Die Nockenrolle 60, die auf dem Zylinderbrückenteil 58 gelagert ist, berührt den Punkt A des Zylindernockens 70, der es dem Zylinder 14 ermöglicht, praktisch seine tiefste Stellung einzunehmen.

Der Punkt A des Nockens 72 berührt die Hockenrolle 96. Das Seil Yb ist schlafi, da der Wagen durch seine Anlage an dem Zylinder 14 in der Abdichtungsstellung gehalten wird.

Der Nocken ?o zur Steuerung der Wasserzufuhr veranlaßt, daß iiasser in den Zylinder 14 eingeleitet wird, wenn die Nokkenrolle 56 das Profil des Nockens 68 unmittelbar neben dem Punkt A auf dem Hocken 68 berührt.

In Fig. 6 hat der Kolben 16 zuerst das Wasser und dann die Luft durch das Zubereitungsgefäß 15 getrieben; er hat bereits das Ende seines Hubes erreicht und wird seine Aufwärtsbewegung beginnen. Bei Punkt B des Kolbennockens 68 hat der Kolben 16 das Ende seines Hubes erreicht. Zu diesem Zeitpunkt üben die Federn 42 und 44 ihren maximalen Druck auf den Zylinder 14 aus, um dafür zu sorgen, daß der Zylinder 14 in abdichtendem Eingriff mit dem Zubereitungsgefäß in dem Wagen bleibt. Wenn der Punkt G des tfagennockens 72 die Hockenrolle 96 berührt, führt diese eine kleine Bewegung aus, um den Durchhang des Seils 78 etwas zu verringern.

Das Profil des Kolbennockens 68 von dem Punkt B bis zu dem Punkt 0 ist so geformt, daß das Ausmaß der Aufwärtsbewegung des Kolbens 16 gleich dem Ausmaß der Aufwärtsbewegung des Zylinders 14 ist, die durch das Profil des Zylindernokkens 70 von B nach C bewirkt wird. Zylinder und Kolben heben sich gemeinsam um etwa 0,8 mm, so daß die Abdichtung zwischen dem Zylinder 14 und dem Zubereitungsgefäß 15 gelöst wird. Das

"*"' 209825/0577

21126G9

Profil von C bis D ist auf beiden Nocken 68 und 70 so ge~ formt-, daß zusammen mit den aufwärts gerichteten Kräften, die durch die Federn 42 und 44 auf das Brückenteil 38 ausgeübt werden, eine zusätzliche Kraft, entgegen dem Uhrzeigersinn auf den Kolbennoeken 68 wirkt und dazu beiträgt, daß der Zylindernocken angetrieben wird, um.den Zylinder 16 anzuheben. Falls sich der Kolben vor der Bewegung des Zylinders heben sollte, würde nasser Kaffeesatz angesaugt werden, was die erwünschte Funktion der Zubereitungsvorrichtung erheblich beeinträchtigen würde. Wegen der außerordentlich großen Kraft, die auf den Zylinder 14 ausgeübt wird, ist es praktisch unmöglich, daß sich der Zylinder vor der..-Bewegung- des Kolbens 16 hebt, jüs ist also wichtig für das einwandfreie Arbeiten der erfindungsgemäßen GetränkeZubereitungsvorrichtung, daß sich der Kolben 16 und der Zylinder 14 gemeinsam aufwärts bewegen, bis die. Aodichtung gelöst ist.

Nunmehr bewegt sich der Kolben 16 erheblich schneller nach oben als der Zylinder 14. Das der nockenwelle 62 erteilte Drehmoment verwandelt sich bei der Bewegung der Noekenrolle 56 von. Punkt O: nach Punkt D auf dem Kolbennoeken 68 von einem im Uhrzeigersinn wirkenden Drehmoment in ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment. Gleichzeitig wird ein im Uhrzeigersinn wirkendes Ge^endrehmoment auf die nockenwelle 62 übertragen,, wenn die Noo]:enroHe\ 60 sich auf dem. ZyAd er no k— ken 70 von Punkt G nach Punkt D bewegt. Bei der Bewegung der Nackenrolle= 96 von C nach D. auf dem Nocken 72 wird wenig oder kein resultierendes Drehmoment von der Nockenwelle 62 übertragen.

Gemäß Fig. 7 wird bei der Bewegung der Nockenrolle" 96 über den Punkt D auf dem. Wägennoeken 72 ein entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtetes- Drehmoment aux. die- Nockenwelle 62 übertragen. Gleichzeitig bewegt, sich die Nockenrolle 56 von Il nscli E auf dem Kolbennoeken 68. Das Profil, des: Kolbennöck-ens 68 zwischen D und E sieht einen Abschnitt mit- gleichbleibendem Radius vor, so: daß kein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn

BAD

auf die Nockenwelle 62 wirkt, während sich die Nockenrolle 60 von D nach E auf dem Zylindernocken 70 bewegt. Infolgedessen wird die Wirkung des entgegen dem Uhrzeigersinn wirkenden Drehmoments, das auf die Nockenwelle 62 wirkt, während sich die Nockenrolle 96 von Punkt D nach Punkt E auf dem Nokken 72 bewegt, auf ein Minimum herabgesetzt.

Bei der in Mg. 7gezeigten Lage der Elemente der Vorrichtung ist das Seil 78 gespannt, und der Wagen 12 ist freigegeben worden und bewegt sich in die Stellung, in der der Kaffeesatz ausgestoßen wird«

Der Punkt E stellt eine Erhebung auf dem Wagennocken 72 dar und dient dazu, den Wagen 12 zu verlangsamen, wenn er sich der vorn gelegenen Ausstoßstelle für den Kaffeesatz nähert. Daher kann der Wagen 12, der unter Pedervorspannung steht, nicht an ortsfeste Teile anstoßen. Es sei darauf hingewiesen, daß der Wagen ständig in Richtung auf die vorn gelegene Kaffeesatzausstoßstellung unter Federvorspannung steht. Die Verlangsamung des Wagens trägt dazu bei, die Lebensdauer der Teile des Wagens und der zum Entfernen des Kaffeesatzes dienenden Teile zu verlängern. Die Verlangsamung des Y/agens verhindert auch, daß der Kaffeesatz gegen benachbarte Teile spritzt. Bei der Bewegung der Nockenrolle 56 von E nach A auf dem Nocken 68 wirkt das der Nockenwelle 62 erteilte Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn. Dem entgegen dem Uhrzeigersinn wirkenden Drehmoment wird durch ein auf den Nocken 72 wirkendes, im Uhrzeigersinn gerichtetes.Drehmoment entgegengewirkt, das die Nockenrolle 96 auf die Nockenwelle 62 überträgt, während die Nockenrolle 96 sich von E nach A bewegt. Bei der Bewegung der Nockenrolle 96 von E nach A wird die größte Belastung auf den Motor ausgeübt. Die Nockenrolle 60 bewegt sich entlang einem Abschnitt von gleichbleibendem Radius und wird sodann freigegeben, um es dem Zylinder 14 zu ermöglichen, in seine abdichtende Stellung zu fallen, während die Nockenrolle 60 dem Profil des Zylindernockens von E nach A folgt.

20982S/0577

Aus der vorstehenden Beschreibung geht deutlich hervor, daß den Umkehrungen der auf die Nockenwelle 62 wirkenden Drehmomente wo immer möglich ein Widerstand entgegenge-. setzt wird, um Überbeanspruchungen und ruckweise Bewegungen des Motors zu vermeiden. Dadurch, daß eine ständige abwärts gerichtete Vorspannung für den Zylinder 14 vorgesehen ist, sowie durch die sorgfältig Konstruktion der bei der erfindungsgemäßen GetränkeZubereitungsvorrichtung verwendeten Nokken sind die auf den Motor wirkenden Kräfte erheblich verringert worden, und es kann ein wesentlich kleinerer Motor verwendet werden, als es bei früheren Vorrichtungen möglich war. Bei der in der U.S.A.-Patentschrift 3 349 690 beschriebenen Vorrichtung mußte der Motor ein Drehmoment von 195 cmkg entwickeln, um den Wagen in seine Abdichtungsstellung zurückzubewegen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind nur 115 cmkg erforderlich.

Ansprüche; 209825/0577

Claims

— ι 4—

ANSPRÜCHE

(1 .J Getränkezubereitungsvorriohtung zum Gebrauch in einem "Verkaufsautomaten mit einem Rahmen, oberen und unteren ortsfesten, an dem Rahmen befestigten Stützen, einem innerhalb des Rahmens angeordneten Heißwasserzylinder, dessen oberes und unteres Ende offen sind, einem Kolben, der sich in dem Zylinder auf- und abbewegen kann, Mitteln zum Vorspannen des Zylinders in einen abdichtenden Eingriff mit einem Zubereitungsgefäß, das mit gemahlenem Kaffee gefüllt werden kann, wobei diese Mittel in einem Abstand angeordnete Stangen umfassen, die an dem Zylinder befestigt sind, dadurch gekennze ic h net, daß die Stangen (34, 36) bei ihrer Hin- und Herbewegung durch Öffnungen in den ortsfesten Unterstützungen (30, 32) geführt sind, daß jeweils ein Ende der ledern (42, 44) die Stangen (341 36) umschließt und an an den Stangen angebrachten ortsfesten Flächen (42, 44) anliegt, daß der Kolben (16) von einer Kolbenstange (54) getragen ist, daß die Kolbenstange fest an einem Kolbenbrückenteil (38) angebracht ist, daß das andere Ende der Federn an dem Kolbenbrückenteil anliegt, daß Mittel (68) vorgesehen sind, um das Kolbenbrückenteil auf den Zylinder (14) zu zu bewegen, wobei das Kolbenbrückenteil die Federn weiter zusammendrückt, um die Abdichtungskraft zu vergrößern, die auf den Zylinder aufgebracht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Zylinderbrückenteil, das an den oberen Enden der Stangen fest angebracht ist, und mit einer Zylindernockenrolle, die durch das Zylinderbrückenteil unterstützt ist, gekennzeichnet durch Mittel (68, 70), um den Kolben (16) und den Zylinder (14) gemeinsam gleichzeitig nach oben zu bewegen, nachdem eine Tasse Kaffee zubereitet worden ist.

209825/0577
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Antriebsmotor, der an dem Rahmen befestigt ist, einer Nockenwelle, die betriebsmäßig mit dem Antriebsmotor verbunden ist, einem Kolbennocken, einem Zylindernocken und einem Wagennocken, die auf der Nockenwelle befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der Nocken (68, 70, 72) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Umkehrung der auf die Nockenwelle (62) wirkenden Drehmomente und die dadurch verursachten ruckweisen Bewegungen des Motors (64) auf ein Minimum herabgesetzt werden.
4. Getränkezubereitungsvorrichtung zum Gebrauch in einem Verkaufsautomaten mit einem Rahmen, einem innerhalb des Rahmens angeordneten Heißwasserzylinder, der oben und unten offen ist, einem Kolben, der sich in den Zylinder hinein und aus ihm heraus hin- und herbewegen kann, Mitteln zum Vorspannen des Zylinders in Richtung auf einen abdichtenden Eingriff mit einem Zubereitungsgefäß, das mit gemahlenem Kaffee gefüllt werden kann,, wobei das Zubereitungsgefäß in einem Wagen angeordnet ist, der zwischen einer Abdichtungsstellung und einer zurückgezogenen Stellung, in der der verbrauchte Kaffeesatz entfernt wird, bewegt werden kann, mit einem Antriebsmotor, der an dem Rahmen befestigt ist, einer Nockenwelle, die betriebsmäßig mit dem Antriebsmotor verbunden ist, einem Kolbennocken, einem Zylindernocken und einem Wagennocken,die fest auf der Nockenwelle sitzen, wobei der Kolben von einer Kolbenstange getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (54) an dem Kolbenbrückenteil (38) befestigt ist, daß auf dem Kolbenbrückenteil eine Kolbennockenrolle (56) gelagert ist, daß der Zylinder (14) mit einem Zylinderbrückenteil (58) verbunden ist, mit dem zusammen er sich bewegen kann, daß eine Zylindernockenrolle (60) auf dem Zylinderbrückenteil (58) gelagert ist, daß das Zylinderbrückenteil und das Kolbenbrückenteil in dem Rahmen so gelagert sind, daß sie eine Hin- und Herbewegung ausführen können, daß der Rahmen eine Wagennockenrolle (96) unterstützt, wobei diese Wagennockenrolle so eingerichtet ist, daß sie das Zurück-

209825/0577

ziehen des Wagens (12) in seine Abdichtungsstellung bewirken kann, daß die Profile des Koljaennockens (68), des Zylindernockens (70) und des Wagennockens (72) so aufeinander abgestimmt sind, daß sie die Auswirkung der Umkehrung der auf die Nockenwelle (62) wirkenden Drehmomente auf ein Mindestmaß herabsetzen, daß die Kolbennockenrolle.auf die Nockenwelle ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment ausübt, wenn der Kolben (16) nach unten in den Zylinder (14) hineinbewegt wird, daß die Kolbennockenrolle (56) ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle ausübt, wenn die Wagennockenrolle und die Zylindernockenrolle (96, 60) ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle aufbringen und der Kolben aus dem Zylinder zurückbewegt wird, und daß die Zylindernockenrolle ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle ausübt, wenn der Wagennocken (72) ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle aufbringt und der Wagen (12) in seine zurückgezogene Stellung zum Ausstoßen des verbrauchten Kaffeesatzes gebracht wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbennockenrolle (56) ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle (62) ausübt, wenn der Kolben (16) seine Bewegung bis zu seiner äußersten Stellung außerhalb des Zylinders (14) fortsetzt, während die Wagennoekenrolle (96) ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Nockenwelle ausübt, wenn der Wagen (12) in seine Abdichtungsstellung zurück-bewegt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolbennocken (68) und der Zylindernocken (70) gleiche, parallele Bewegungsabschnitte ausführen, um den Kolben (16) und den Zylinder (14) gleichzeitig aus der Abdichtungsstellung herauszubewegen, wobei durch diese gleiche, parallele Bewegung der Kolben und der Zylinder zusammen eine Strecke von etwa 0,8 mm zurücklegen.

209825/0577