DE2428188B2 - Kaffeemaschine mit absenkbarem Zentrifugierbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kaffeemaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Kaffeemaschine dieser Art bekannt (AT-Ps 2 87 225), bei der ein Zentrifugierbehälter vorgesehen ist, dessen Scheibe von einer Feder gegen die obere kegelstumpfförmige Kappe gedrückt wird. Für den Durchtritt des Kaffees ist die Kappe längs des Umfangs mit radial verlaufenden schmalen Kanälen versehen. Solche Kanäle setzen sich nach einiger Zeit zu, da sich in ihnen Kaffeeansatz anhäuft, so daß häufiges Reinigen notwendig ist. Es tritt keine Selbstreinigung ein, da nach dem Absenken der Kaffeesatz über den Rand der Scheibe austritt und die darüberliegenden Durchlaufkanäle der Kappe unberührt bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, solche Verstopfungen zu vermeiden und eine Selbstreinigung herbeizuführen.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung verwendet anstelle fest vorgegebener Durchtrittskanäle einen sich in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft einstellenden Austrittsspalt, der nach entsprechender Vergrößerung auch als Austrittsspalt für das Austragen des Kaffeesatzes dient. Durch diese Doppelfunktion erfolgt zwangsläufig bei jedem Kaffeesatzaustrag eine Reinigung der Durchtrittsflächen für das Getränk, so daß die Gefahr des Zusetzens beseitigt ist.

Die elastische Verformbarkeit der Scheibe läßt sich dadurch erreichen, daß die Scheibe gemäß Patentanspruch 2 lediglich an ihrem Außenrand verformbar ist. Dabei kann die Scheibe von einer starren Scheibe unterlegt sein, die gemäß Patentanspruch 3 einen Anschlag für die maximale Verformung der elastisch verformbaren Scheibe bildet.

Für das Anheben und Absenken des Zentrifugierbehälters unter Herbeiführung einer Relativgeschwindigkeit zwischen Kappe und Scheibe können die Maßnahmen gemäß Patentanspruch 4 getroffen werden. Durch bloßes Abbremsen des unteren Elements wird nicht nur eine Absenkung herbeigeführt, sondern gleichzeitig auch eine Relativdrehung zwischen der Scheibe und der Kappe erreicht, wodurch der Austrag und insbesondere die Selbstreinigung gewährleistet wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ur.teransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen anhand zweier Ausführungsformen elektrischer Kaffeemaschinen mit Mahleinrichtung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Kaffeemaschine entlang der Achse ihres Zentrifugierbehälters und verdeutlicht den Anfang der Kaffeemahlphase.

F i g. 2 bis 4 zeigen an einem Ausschnitt der F i g. 1 den Zentrifugierbehälter während der Zentrifugierung des Kaffees, während der Ausstoßung des Kaffeesatzes bzw. während der Rückführung in die Ausgangsstellung.

Fig.5 zeigt in einer Ausschnittsvergrößerung der F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

In der F i g. 1 erkennt man einen Trichter 1, der mit Kaffeebohnen zu füllen ist, die unter ihrem Gewicht in einen Mahlbehälter 2 rutschen können, dessen Fassungsvermögen mit Hilfe einer Stellklappe 3 regulierbar ist; in dem Mahlbehälter werden die Kaffeebohnen der Mahlwirkung einer Mahlspindel 4 ausgesetzt, die den oberen Abschnitt einer Antriebswelle 5 bildet, die die relativ schnelle Drehung eines Zentrifugierbehälters 6 bestimmt, der von einer oberen kegelstumpfförmigen Kappe 7 und einer flachen unteren Scheibe 8 gebildet ist, die eine Feder ist, die sich bei Drehung eines

beweglich auf der Antriebswelle 5 sitzenden unteren Elements 9 gegen den Unterrand der Kappe 7 legt.

Das untere Element 9 trägt Kugeln 10, die sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft von der Antriebswelle 5 entfernen, dabei entlang der Schrägf.ächen 11 hochsteigen und ein oberes Element 13 anheben, das einen Hohlkegel 12a bildet, dessen Unterseite mit den Kugeln 10 zusammenarbeitet. Befindet sich das obere Element 12 in seiner untersten Stellung, wird es mJi Hilfe seines oberen Abschnitts durch Reibung eines Zwischenstückes 13 mitgedreht, das mittels Keil 14 auf die Antriebswelle 5 aufgekeilt ist und mit der Scheibe 8 fest verbunden ist

Der Keil 14 gestattet das Aufsteigen des Zwischenstücks 13 entlang der Antriebswelle 5 und das gleichzeitige korrelative Aufsteigen der Scheibe 8 sowie der Kappe 7, gegen deren Unterrand 7a sich die Scheibe 3 anlegt. Wird das untere Element durch Anlegen einer Bremse 15 an den Umfang gebremst, rücken die Kugeln 10 radial nach innen, so daß das obere Element 12 absinkt und dabei gleichzeitig das Absinken des Zwischenstücks 13 und der Scheibe 8 gestattet.

Die Kappe 7 wird daher unter der Wirkung einer Feder 16 nach unten bewegt, die sich an der Unterseite eines Kugeldrucklagers 17 abstützt, das die Drehstütze der Antriebswelle 5 und der Mahlspindel 4 bildet und das unter Zwischenschaltung einer Stütze 19 im oberen Abschnitt einer Ringrinne 18 in seiner Lage festgelegt ist.

Die Antriebswelle 5 wird mit Hilfe eines schematisch dargestellten Motors 21 über einen Winkeltrieb 20 angetrieben. Der Motor steht auf einer Platte 22, die außerdem einen Heizkörper 23 in Form eines Tauchsieders trägt, der kontinuierlich oder diskontinuierlich Wasser aus einem Speicher 24 empfängt, das über eine Leitung 25 zuströmt, die mit einem Rückschlagventil 26 versehen ist, das jeglichen Rückstrom von Wasser, das durch Berührung mit dem Tauchsieder des Heizkörpers 23 erwärmt worden ist, durch die Leitung 25 verhindert. <to

Unterhalb der Ringrinne 18 befindet sich ein Kaffeesatzsammelbehälter 30, in den der Kaffeesatz in der unteren Stellung des Zentrifugierbehälters ausgestoßen wird, die in der Zeichnung erkennbar ist.

Der Kaffeesatzsammelbehälter steht über Löcher oder vorzugsweise vertikale Leitungen mit einer Lade 31 in Verbindung, die periodisches Entleeren des Behälters 30 gestattet.

In der Fig. 1 erkennt man, daß zunächst die Kaffeebohnen mit Hilfe der Mahlspindel 4 gemahlen werden, die mit der Antriebswelle 5 fest verbunden ist. Das Mahlgut tritt über die öffnung 19a der Stütze 19 aus und fällt über öffnungen Tb der Kappe 7 in den Zentrifugierbehälter.

Wie es in F i g. 2 dargestellt ist, drücken die Kugeln 10, die durch die Zentrifugierkraft nach außen geschleudert werden, gleichzeitig das obere Element 12 und das Zwischenstück 13 nach oben. Der Mahlkaffee 32 wird in Form eines Rings zwischen der Kappe 7 und der Scheibe 8 angehäuft.

Sobald das mit ausreichender Zulaufgeschwindigkeit zugeführte Wasser die für den Kaffeeaufguß notwendige Siedetemperatur erreicht hat, veranlaßt der Wasserdampf, der sich in dem dichten Heizkörper 23 befindet, die Förderung des Wassers durch die Leitung 27 nach oben bis auf eine Maximalhöhe 27a, von wo es über die Leitung 28 unter Schwerkraft nach unten in das Innere des Zentrifugierbehälters strömt. Das Wasser durchströmt den Kaffee, der sich am Umlang des Zentrifugierbehälters zwischen Kappe und Scheibe 8 gesammelt hat, und übt auf die Scheibe 8 einen Druck aus, so daß diese sich am Rand unter Bildung eines Austrittsspalts von der Kappe 7 abhebt und den Auslauf des Kaffees in die Ringrinne 18 gestattet, von wo aus der Kaffee unter seiner Schwere über wenigstens eine Leitung 29 abströmt.

Im Anschluß hieran erfolgt gemäß F i g. J der Ausstoß des Kaffeesatzes durch Absenken des Zentrifugierbehälters infolge Einsatzes der Bremse 15. Das Absenken der Kappe 7 ist auf einen Wert begrenzt, der kleiner ist als die Absenkung der Scheibe 8, wodurch sich ein Kaffeesatzaustrittsspalt bildet, der einfaches Ausstoßen des Satzes ermöglicht.

Die F i g. 4 zeigt die Kappe 7 und die Scheibe 8 am Ende des Ausstoßens des Kaffeesatzes. Diese Elemente nähern sich einander, wobei sie mit unterschiedlichen Geschwindigleiten umlaufen; dabei fliegen durch Abrutschen die letzten Kaffeesatzteilchen hinaus, die in Höhe des Kaffeesatzaustrittsspalts verblieben sind, der die Kappe 7 von der Scheibe 8 trennt.

Mit der vorbeschriebenen Kaffeemaschine hat man exzellenten Kaffee erzeugt. Der verwendete, normalerweise geröstete Kaffee in Bohnenform ist in dieser Vorrichtung mit üblicher Mahlfeinheit gemahlen worden, bei der der größte Teil der Kaffeeteilchen einen Durchmesser in der Größenordnung von ²Λο eines Millimeters hat. Der gemahlene Kaffee ist dann zentrifugiert oder geschleudert worden, wie es zuvor beschrieben wurde. Man hat feststellen können, daß die Trennung von Kappe 7 und Scheibe 8 am Ende des Zentrifugierens am größten gewesen ist, jedoch nicht ²Ao mm überschritten hat. Man hat dennoch keinen Kaffeesatz in dem Kaffee gefunden, der in die Ringrinne 18 ausströmt ist und am Ende der Leitung 29 gesammelt wurde.

Das in den Zentrifugierbehälter über die Leitung 28 eingeführte Wasser ist sofort in der Rinne 18 in Form eines Kaffeeaufgusses wiedergewonnen worden. Der sich im Zentrifugierbehälter sammelnde gemahlende Kaffee ist daher stets praktisch trocken, wodurch ein Mitreißen von Satz in den Aufguß vermieden wird, eine Mitnahme, die möglich wäre, wenn die Warmwasserzufuhr aus der Leitung 28 die Zentrifugierkapazität des Zentrifugierbehälters 6 überschritte.

In der F i g. 5 ist mit dem Bezugszeichen 8a eine starre Scheibe bezeichnet, die als Grenzanschlag für die Umfangsverformung einer an der Scheibe befestigten Scheibenfeder 8 dient; mit Sb ist die Exzremlage der Scheibenfeder in Anlage an die starre Scheibe 8a bezeichnet und gestrichelt angedeutet. Der Abstand zwischen dem Rand der Scheibe Sb und de.n Rand der Kappe ist zur Erhöhung der Klarheit übertrieben dargestellt; dieser Abstand bleibt selbstverständlich sehr klein, um zu gewährleisten, daß der bei 32 gesammelte oder eingeklemmte Mahlkaffee gut festgehalten bleibt.

Selbstverständlich ist der in der Zeichnung dargestellte einstückige Aufbau der Einheit aus der Scheibe 8a und dem Teil, der als Stütze der Scheibenfeder 8 dient, nicht obligatorisch; selbstverständlich können diese Teile auch voneinander getrennte Teile sein.

Der Motor 20 ist gewöhnlich ein Asynchronmotor, der jedoch auch durch zwei getrennte Motoren ersetzt werden kann, von denen die Mahlspindel 4 der Fig. I antreibt und mit einer Einrichtung versehen ist, die eine Änderung seiner Geschwindigkeit gestattet.

Auch kann die mechanische Bremse 15, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, durch eine elektrische Bremsung des Asynchronmotors ersetzt werden, der zumindest den Zentrifugierbehälter dreht und hilfsweise die Mahlspindel, indem man Gleichstrom in die Wicklungen des Asynchronmotors einleitet.

Schließlich können die Kopplung zwischen der Welle des Asynchronmotors für die Drehung des Zentrifugierbehälters, den verschiedensten Elementen 9, 12 und 3 und den beiden Teilen 7 und 8, die den Zentrifugierbehälter bilden, modifiziert werden, um für jeden Fall eine Differenz in der Drehgeschwindigkeit zwischen den beiden Teilen 7 und 8 beim Ansenken und beim Anheben der Kugeln zu gewährleisten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kaffeemaschine mit einem Zentrifugierbehälter, der aus einer oberen kegelstumpfförmigen Kappe und einer unteren Scheibe zur Bildung eines Austrittsspaltes für den Kaffee am Umfang des Zentrifugierbehälters besteht, der gegenüber einem Kaffeesatzsammelbehälter heb- und senkbar ist, welcher unterhalb einer ringförmigen Sammelrinne für den Kaffee angeordnet ist, wobei Kappe und Scheibe relativ zueinander unter Bildung eines vergrößerten Kaffeesatzaustrittsspalt verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) elastisch verformbar ist und daß die Kappe (7) oder die Scheibe (8) beim Anheben bzw. ^1S Absenken des Zentrifugierbehälters mit einer Geschwindigkeit umläuft, die kleiner ist als die des jeweils anderen Elements des Zentrifugierbehälters.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) an ihrem Außenrand verformbar ist.

3. Kaffeemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibe (8) an ihrem Außenrand eine die maximale Verformung der Scheibe (8) begrenzende, starre Scheibe (Sa) ²^ zugeordnet ist.

4. Kaffeemaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Anheben und Absenken unterhalb der Scheibe (8) zwei übereinanderliegende und lose auf die Antriebswelle (5) gesteckte Elemente (9,12) vorgesehen sind, die radial verlaufende, außen von Schrägflächen (11 bzw. 12a) begrenzte Ausnehmungen aufweisen, in welchen radial bewegliche, beim Drehen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft auf die Schrägflächen (11, YIa) auflaufende und dabei das obere Element (12) anhebende Kugeln (10) aufgenommen sind und daß dem unteren Element (9) eine wahlweise betätigbare Bremse (15) zugeordnet ist, durch deren Betätigung der Zentrifugierbehillter (6) in den Bereich des Kaffeesatzsammelbehälters (30) absenkbar ist, wobei die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Absenkung der Kappe (7) von derjenigen der Scheibe (8) unabhängig ist.

5. Kaffeemaschine nach Anspruch 4, dadurch ^4S gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) mit der Antriebswelle (5) für den Zentrifugierbehälter (6) über ein unter der Scheibe (8) angeordnetes, mit ihr verbundenes, zylindrisches Zwischenstück (13) drehfest verbunden ist, welches auf der Antriebswelle (5) nach Art einer Nut-Feder-Verbindung (14) axial verschiebbar ist.

6. Kaffeemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Zwischenstück (13) lose auf der Antriebswelle (5) sitzt und die Kappe (7) drehfest mit der Antriebswelle (5) verbunden ist.

7. Kaffeemaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsen in an sich bekannter Weise durch Anlegen von Gleichstrom an die Wicklungen des als Asynchrommotor ausgebildeten Antriebsmotors (20, 21) für den Zentrifugierbehälter (6) bewirkt wird.

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