DE2818897C2 - Antriebsvorrichtung, insbesondere für einen Kaffeeautomaten - Google Patents

Description

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und der Vorsprung an der Nocke ausgebildet sind. Au- weisen eine geneigte Seitenfläche 15a auf, deren Nei-

ßerdem sind bei dieser bekannten Antriebseinrichtung gungswinkel an den der Seitenwand 9a der Ausneh-

die Nocke und das Antriebselement jeweils mit einer mung angepaßt ist, so daß der Vorsprung 13 in der

Bohrung zur Aufnahme einer gemeinsamen Welle vor- Ausnehmung 5 auf später noch zu erläuternde Weise

gesehen. Eine abrupte Lageänderung dadurch zu erzie- 5 festgehalten wird. Die anderen Seiten von Vorsprung

len, daß die Kupplungsvorrichtung wenigstens einen und Ausnehmung können gerade, d. h. senkrecht zum

Vorsprung aufweist, der in eine Ausnehmung eingreift. Boden der Ausnehmung verlaufen, sie können aber auch

ist grundsätzlich z. B. durch die DE-PS 10 59 080 und die geneigt sein, wie es an dem Vorsprung 13 in F i g. 5

US-PS 39 87 679 bekannt gezeigt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An- 10 Die Nocke und das Antriebselement sind auf einer triebsvorrichtung der eingangs genannten Art derart gemeinsamen Welle 21 angeordnet, von der in F i g. 3 auszubilden, daß die Kupplungseinrichtung zwischen nur die Achse dargestellt ist, wobei die Stirnseite 3 des dem Nocken und dem Nockenantrieb während der Antriebselements 1 der einen Stirnseite 19 der Nocke 11 Drehbewegung des Nockens bis zum Erreichen der gegenübersteht und diese berührt Die Vorsprünge 13 Nockenkante sicher in Eingriffsstellung ist, jedoch beim 15 greifen dabei in die Ausnehmung 5 ein. Die Abmessun-Erreichen der Nockenkante eine abrupte Lageänderung gen von Ausnehmung 5 und Nocken 13 sind so gewählt, des Mitnehmers und eine entsprechend rasche Tren- daß die Ausnehmung 5 breiter ist als die Vorsprünge 13, nung der beiden aneinandergeschlossenen Körperteile besser gesagt, zwischen den Seitenflächen 9 der Ausermöglicht wird. nehmung 5 und den Seitenflächen 15 der Vorsprünge 13 Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merk- 20 bleibt ein Zwischenraum, der es erlaubt, die Nocke 11 malen des Patentanspruchs 1 gelöst Eine vorteilhafte gegenüber dem Antriebselement 1 in begrenztem UmAusbildung der Erfindung ist dan Merkmalen des An- fang zu verdrehen. Nocke und Antriebselement sind in spruchs 2 zu entnehmen. einem Gehäuse 8 untergebracht, das eine Rolle 23 auf-

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in ei- weist und an einem Stab 20 befestigt ist
ner Zeichnung schematisch dargestellt Hierin zeigt 25 Es sei hervorgehoben, daß die dargestellte Ausfüh-F i g. t eine perspektivische Darstellung eines Nok- rungsart nicht die einzig mögliche ist, um eine gegenseikenantriebselements; tige Bewegung von Nocke und Antriebselement zu er-F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer Nocke; möglichen. Den gleichen Effekt kann man erreichen, F ig. 3 eine Explosionsdarstellung eines die Teile nach wenn die Ausnehmung an der Nocke ausgebildet und den F i g. 1 und 2 enthaltenden Antriebs; 30 die Vorsprünge in das Antriebselement eingebracht F i g. 4a bis 4d schematische Darstellungen der Be- sind. Auch können Ausnehmung und Vorsprung nur zur triebsweise des erfindungsgemäßen Antriebs; einen Seite der Wellenbohrung vorhanden sein, oder es F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von F i g. 4b, können mehr als zwei Ausnehmungen und Bohrungen und vorhanden sein, wobei diese in gleichmäßiger oder un-F i g. 6 eine schematische Darstellung eines Kaffeezu- 35 gleichmäßiger Verteilung angeordnet sein können. Das bereitungsgerätes als Anwendungsfall für den erfin- einzige Erfordernis ist, daß die Nocke und das Antriebsdungsgemäßen Antrieb. element relativ zueinander beweglich sind, daß aber In Fig. 1 ist perspektivisch ein Nockenantriebsele- über den größten Teil der Bewegung die Nocke mit dem ment 1 dargestellt Es ist hier in Form eines Zahnrades Antriebselement gekuppelt ist, während an einer vorbeausgebildet und findet dort Verwendung, wo die Nok- 40 stimmten Stelle sich die Nocke gegenüber dem Anken gegenüber einer Rolle an einem Mitnehmer mit triebselement um ein beschränktes Maß bewegt Alter-Hilfe einer Kette in Drehung versetzt werden. Selbst- nativ kann sich auch das Antriebselement gegenüber verständlich kann das Nockenantriebselement als Rie- der Nocke bewegen.

menscheibe ausgebildet sein, wenn dies im speziellen Zur Erläuterung der dargestellten Konstruktion sei

Anwendungsfall erforderlich ist, und wenn der Mitneh- 45 auf die F i g. 4a bis 4d Bezug genommen. In diesen Figu-

mer gegenüber der Nocke bewegt wird, dann braucht ren ist angenommen, daß die Nocke in Richtung des

das Antriebselement 1 auch keine runde Gestalt aufzu- Pfeiles A (im Gegenuhrzeigersinn) gegenüber der Rolle

weisen. 23 gedreht wird. Auf die Rolle 23 wirkt eine Kraft in

Das Antriebselement 1 weist eine Stirnseite 3 auf, in Richtung des Pfeiles F, die sie gegen die Umfangsfläche

der eine Ausnehmung 5 ausgebildet ist Diese Ausneh- 50 der Nocke drückt. In Wirklichkeit drückt die Nocke

mung erstreckt sich in zwei diametral zu einer Bohrung beim Drehen gegen die Rolle 23, der Effekt ist jedoch

7 gegenüberliegenden länglichen Abschnitten, d. h. die der gleiche wie in den F i g. 4a bis 4d dargestellt, und die

beiden Abschnitte liegen auf einer geraden Linie. Die Erläuterung ist anschaulicher, wenn man unterstellt, daß

Bohrung 7 ist zur Aufnahme einer Welle bestimmt von der Rolle 23 die Kraft ausgeübt wird.

Die beiden Abschnitte der Ausnehmung 5 haben irn 55 In F i g. 4a befindet sich die Rolle auf dem halbkreis-

Querschnitt eine etwa viereckige Gestalt und weisen förmigen Abschnitt der Umfangsfläche der Nocke. Die

Seitenflächen 9 auf, deren gegenseitiger Abstand nach rechte Seite des oberen Vorsprungs liegt an der rechten

außen zunimmt, so daß sich eine leicht Schmetterlings- Seitenwand der oberen Ausnehmung an, und die linke

förmige Gestalt der Ausnehmung ergibt Seitenwand des unteren Vorsprungs liegt an der linken

Die Nocke 11 nach F i g. 2 weist auf einer Seite Vor- 60 Seitenwand der unteren Ausnehmung an. Weil die Nei-

sprüngc 13 suf, die Kvit Seitenflächen 15 versehen sind. gungsn der Ssitenwände 93 und 15s, wi? in F i «*_: 5 d?>^r-

Diese Vorsprünge 13 liegen diametral gegenüber auf gestellt, übereinstimmen, wird der Vorsprung in der

einer gemeinsamen Linie, die eine Bohrung 17 zur Auf- Ausnehmung durch die Drehbewegung des Antriebs-

nahme einer Welle schneidet. elemenis festgehalten, dementsprechend wird die Stirn-

Wie am besten aus F i g. 5 hervorgeht, ist jeweils eine 65 seite der Nocke gegen die Stirnseite des Antriebsele-

Seite 9a der Abschnitte der Ausnehmung 5 gegenüber ments gezogen. Damit dieser Effekt stattfinden kann,

dem Boden der Ausnehmung geneigt. Die in die Aus- müssen die Neigungen an denjenigen Seitenwänden der

nehmung eingreifenden Vorsprünge 13 der Nocke 11 Ausnehmung angebracht sein, die in Bewegungsrich-

tung gesehen vorne liegen. Diese Seitenwände drücken gegen die entsprechend geneigten Seitenwände der Vorspränge und drücken diese nach vorn sowie nach innen.

Die Nocke folgt auf diese Weise der Drehbewegung des Antriebselements. Diese Situation bleibt bis zu dem in Fig.4b dargestellten Zustand aufrecht In dem in dieser Figur d argestellten Zustand zerlegt sich die Kraft F in eine vertikale Komponente Fv und in eine horizontale Komponente F_H. Die Rolle 23, die nun auf der Kante zwischen dem halbkreisförmigen Abschnitt und dem geradlinigen Abschnitt der Nocke steht, drückt nun mit der horizontalen Kraftkomponente F_Hd\e Nokke 11 im Gegenuhrzeigersinn gegenüber dem Antriebselement 1 weg. Diese relative Drehbewegung wird durch die Breite der Ausnehmung im Antriebselement begrenzt

Diese relative Drehbewegung der Nocke wird so lange fortgesetzt, bis die Nocke von der Rolle 23 aus dem Weg gestoßen ist und sich die Rolle nach oben bewegen kann, wie es in F i g. 4d dargestellt ist. Gegebenenfalls kann die Ausnehmung gerade so breit gemacht werden, daß nur diese Bewegung ermöglicht wird. Selbstverständlich kann die Ausnehmung auch noch breiter gemacht werden. In jedem Falle kann sich die Nocke 11 gegenüber dem Antriebselement 1 nur innerhalb der von den Abmessungen von Ausnehmung und Vorsprüngen bestimmten Grenzen verdrehen.

Wie man aus dieser Beschreibung ersieht, wird die Zeit, die die Rolle braucht, um über die beschriebene Kante zu rollen, ganz beachtlich verringert, da die Nokke unter dem Druck der Rolle schnell nachgibt. Sie wird von der Rolle weggestoßen und letztere kann sich sehr schnell nach oben bewegen (bzw. die Nocke kann nach unten fallen).

Um zu zeigen, wie die Antriebsvorrichtung an einem Gerät zum Zubereiten von Kaffee eingesetzt werden kann, wird Bezug auf F i g. 6 genommen, die sehr schematisch die hier in Betracht kommenden Teile dieses Geräts darstellt Das Gerät nach F i g. 6 besteht aus einer oberen Kammer 25 und einer unteren Kammer 27. Beide Kammern sind zylindrisch, wobei die obere Kammer 25 auf die untere Kammer 27 aufgesetzt ist und vertikal nach oben abgehoben werden kann.

Zwischen den beiden Kammern ist eine Filterbahn 29 hindurchgeführt die von einer Vorratsrolle 30 gespendet und von einer Welle 35 abgezogen wird. Die Antriebsvorrichtung 31 zum Abheben der oberen Kammer 25 von der Filterbahn 29 umfaßt einen Stab 20 und ein Kettenrad 33. Der Stab 20 ist mit der oberen Kammer 25 und mit der Welle 35 gekuppelt womit gezeigt werden soll, daß die Antriebsvorrichtung aus Nocke und Mitnehmer die Anhebung der oberen Kammer 25 auslöst und das Abziehen frischen Filtermaterials von der Rolle 30 bewirkt Ein Motor 37 und eine Kette 39 treiben sowohl das Kettenrad 33 als auch die Welle 35 an. Die Filtermaterialbahn 29 liegt normalerweise lose über der Welle 35 und wird von jener nur dann vorwärtsgezogen, wenn eine Kraft aufgewendet wird, die sie gegen die Welle 35 drückt

Wenn die Rolle 23 die beschriebene Kante zwischen dem halbkreisförmigen Abschnitt und dem geraden Abschnitt der Nocke 11 erreicht dann beginnt sich die Kammer 25 zu heben. Ein Zylinder, der oberhalb der Welle 35 angeordnet ist drückt gleichzeitig auf die FiI-termaterialbahn 29, so daß diese von der Welle 35 vorwärtsgezogen wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Kammer 25 war bei den bekannten Vorrichtungen aus den eingangs genannten Gründen langsam. Dies ist nunmehr beseitigt, d. h. die Kammer 25 bewegt sich sehr schnell nach oben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 bei denen die Rolle über die Nockenfläche geschoben Patentansprüche: wird. Die Bewegungsrichtung der Rolle verläuft bei dem genannten Beispiel von der halbkreisförmige!) Nocken-

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für einen fläche gegen den geradlinigen Teil der Nocke. Es ergibt Kaffeeautomaten, 5 sich eine abrupte Änderung in der Bewegungsrichtung

der Rolle, wenn diese das Ende des halbkreisförmigen

— mit einem Steuernocken, der einen Flächenab- Abschnitts überschreitet und auf den geradlinigen Abschnitt mit allmählich zunehmendem Durch- schnitt gelangt Diese abrupte Änderung wird dazu hermesser und eine Nockenkante aufweist, an die angezogen, Schaltvorgänge od. dgL auszulösen, beiein abrupt abfallender Flächenabschnitt an- io spielsweise eine andere Einrichtung zu beeinflussen, in schließt, oder außer Betrieb zu setzen.

— mit einem die Mitnehmerfläche abtastenden Obgleich die Änderung der Bewegung relativ schnell Mitnehmer zur relativen Auseinanderbewe- vor sich geht, kann man doch nicht von einer schlagartigung zweier aneinanderschließbarer Körpertei- gen Änderung sprechen, da die Rolle über die Kante Ie, 15 laufen muß, die das Ende des Halbkreises mit dem ge-

— mit einem Nockenantriebsteil und radlinigen Abschnitt verbindet In vielen Fällen ist die

— mit einer zwischen gegenüberliegenden Stirn- Zeit, die für das vollständige Passieren dieser Kante flächen des Nockenantriebsteiles und des Steu- notwendig ist, zu lang und damit der Antrieb zu langernockens befindlichen Kupplungsvorrichtung sam.

mit wenigstens einem Vorsprung an der einen 20 Einer dieser Fälle ist bei einem automatischen Kaffee-Stirnfläche und mit wenigstens einer in der an- aufbereitungsgerät gegeben, wie es in der DE-PS deren Stirnfläche vorhandenen, gegenüber dem 17 78 393 beschrieben ist Bei diesem Gerät ist eine obe-Vorsprung vergrößerten Ausnehmung, in die re Kammer zur Aufnahme abgemessener Mengen von zum gegenseitigen Kuppeln von Steuernecken Kaffeepulver und Wasser und eine untere Kammer zur und Nockenantriebsteil der Vorsprung mit ei- 25 Aufnahme des zubereiteten Kaffees vorgesehen. Die nem vorbestimmten Totgang eingreift, beiden im wesentlichen zylindrischen Kaminern werden

von einem siebartigen Boden voneinander getrennt, der

dadurch gekennzeichnet, daß der Vor- von einem Filterpapier bedeckt ist, das von einer Vorsprung und die Ausnehmung der Kupplungsvorrich- ratsrolle zugeführt und für jede neue Kaffeeportion ertung derart gestaltet sind, daß mit Hilfe des Tot- 30 neuertwird.

gangs die Kupplung zwischen Nockenantriebsteil (1) Dazu wird nach dem vollständigen Ausfiltern die und Steuernocken (11) vermittels des Mitnehmers Wand der oberen Kammer abgehoben und die Filterpa-(23) bei Erreichen der Nockenkante des Steuernok- pierbahn wird so weit von der Vorratsrolle abgezogen, kens zur abrupten Lageänderung des Mitnehmers bis der siebartige Boden vollkommen mit frischem FiI- und entsprechend rascher Trennung der beiden 35 terpapier bedeckt ist Die zeitliche Abstimmung des AnKörperteile (25,27) gelöst wird, und daß zum festen hebens der Wand der oberen Kammer und des Beginns Kuppeln des Steuernockens an das Nockenantriebs- der Bewegung der Aufwickelrolle für das verbrauchte teil die in Bewegungsrichtung liegende Seitenwand Filterpapier wird von einer Nockeneinrichtung gesteu- (9a) der Ausnehmung (5) gegen den Boden der Aus- ert, die aus verschiedenen Gründen von dem gleichen nehmung (5) geneigt und die zugehörige Seitenwand 40 Motor angetrieben wird, der auch das Abziehen des (i5a) des Vorsprungs (13) entsprechend geneigt ver- Filterpapiers von der Filterpapierrolle bewirkt,
läuft. Bei Verwendung einer Antriebseinrichtung der oben

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- genannten Art besteht insofern das Problem, als das zeichnet daß die gemeinsame Welle (21) von Nok- Aufrollen des verbrauchten Filterpapiers beginnt bevor kenantriebsteil (1) und Steuernocken (11) in einem 45 die Wand der oberen Kammer vollständig bzw. ausreimit einer Längsbohrung für die Welle versehenen chend weit angehoben ist. Aus diesem Grunde kann es Gehäuse (8) der Antriebsvorrichtung untergebracht vorkommen, daß in dem von dem frischen Filterpapierist abschnitt bedeckten Bereich des Geräts verbrauchte

Kaffeesubstanz zurückbleibt.
50 Das Anheben der Wand der oberen Kammer beginnt,

wenn die Rolle am Mitnehmer an den geradlinigen Teil

der Nocke kommt und die geringe Geschwindigkeit des Abhebevorgangs resultiert aus der geringen Geschwindigkeit der Nocke und aus dem Radius der Rolle.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrich- 55 Durch die US-PS 20 07 246 ist bei einer Antriebsvortung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. richtung der eingangs genannten Art grundsätzlich be-

Antriebsvorrichtungen der genannten Art umfassen kannt, daß die Nocke außer Auflaufflächen für den Mithäufig eine umlaufende Nockenwelle und einen Mitneh- nehmer eine Stirnfläche aufweist, daß an dieser Stimflämer, der ein Rad aufweist, welches sich auf der Nocken- ehe die Stirnfläche eines Nockenantriebselements anfläche abwälzt. Der Querschnitt der Nocke weist einen eo liegt und daß Einrichtungen zum beweglichen Kuppeln Bereich auf, in welchem die Nocke etwa halbkreisför- von Antriebselement und Nocke vorgesehen ist, die in mig ist. Am Ende des Halbkreises schließt sich eine im begrenztem Umfang eine Relativbewegung zwischen wesentlichen geradlinig nach innen gerichtete Linie an, Antriebselement und Nocke erlauben, wobei die Kuppderen anderes Ende über einen sanften Übergang in das lungseinrichtung aus wenigstens einem Vorsprung an benachbarte andere Ende des Halbkreises einmündet. 65 einer der Stirnflächen und einer dazu passenden Aus-Im Betrieb wird die Rolle an der Mitnehmerfläche der nehmung in der anderen Stirnfläche besteht, wobei die Nocke entlangbewegt und zwar durch Drehung der Ausnehmung eine größere Breite aufweist als der VorNockenwelle. Es gibt aber auch Antriebseinrichtungen, sprung, und die Ausnehmung in dem Antriebselement