DE3010624A1

DE3010624A1 - Automatische kaffeemaschine

Info

Publication number: DE3010624A1
Application number: DE19803010624
Authority: DE
Inventors: Taddeo Piloni
Original assignee: PILONI
Current assignee: PILONI
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1980-10-16
Also published as: US4308789A; JPH0145672B2; BR8002164A; CA1124536A; AT376113B; GB2049405A; FR2452905A1; ATA186180A; CH640400A5; GB2049405B; FR2452905B1; DE3010624C2; BE882436A; JPS55135985A; ES479290A1

Description

DR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIP' PHYf. OR D1PL.-PHYS. WPU-PHYS. DH.

HÖGER - STELLRECKT- GRIFSSBACH - HAECKER BOEHME

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

301062A

A 44 071 m Anmelder: Herr Paolo Valente

m - 168 Herr Taddeo Piloni

17. März 1980 Via Noccoli

I-Cremeno (Como) 30

Bes chreibung Automatische Kaffeemaschine

Die Erfindung betrifft eine automatische Kaffeemaschine mit einem ortsfesten Zylinder zur Herstellung eines Kaffeeaufgusses; mit einem unteren Kolben, der im Zylinder zwischen einer unteren Kaffeeherstellposition und einer oberen, mit dem oberen Zylinderrand ausgerichteten, dem Auswerfen eines verbrauchten Kaffeerückstandes dienenden Position vertikal hin- und herbewegbar ist; mit einem oberen Kolben, der zwischen einer unteren, innerhalb des Zylinders gelegenen Kaffeeherstellposition und einer oberen, außerhalb des Zylinders gelegenen Position vertikal hin- und heroewegbar und weiterhin in seiner oberen Position aus seiner Ausfluchtung mit dem Zylinder heraus derart verschiebbar ist, daß sich ein Fülltrichter zum Einführen einer dosierten Menge an Kaffeepulver mit dem Zylinder ausrichten kann; mit Mitteln zum Ein- ■ leiten von heißem Wasser in den Zylinder zwischen die in der Kaffeeherstellposition befindlichen Kolben; mit Mitteln zum Auffangen des Kaffeeaufgusses, welcher nach Durchtritt des heißen Wassers durch das Kaffeepulver eitsteht; und mit Mitteln zur mechanischen Folgesteuerung der Kolbenbewegungen und der Mittel zum Einleiten des heißen Wassers.

Eine Kaffeemaschine dieser Art ist in der deutschen Patentanmeldung P 29 12 841.4, angemeldet am 30. März 1979, beschrieben.

Diese Maschine umfaßt ein Gestell bildende Seitenwände, an denen alle Betriebsteile befestigt oder aufgehängt sind. Insbesondere

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werden dort die Bewegungen des oberen und unteren Kolbens mechanisch durch einen einzigen Motor gesteuert, welcher Hebel- und Nockensysteme betätigt. Der untere Kolben wird durch ein aus zwei Hebeln bestehendes System hin- und herbewegt, wobei auf dieses System zwei Nocken einwirken, die direkt oder indirekt vom Motor gesteuert sind. Der obere Kolben ist gleitbar auf einer Vertikalführung gelagert, die ihrerseits auf einem horizontal gleitverschieblichen Block befestigt ist. Dieser Block trägt außerdem den Fülltrichter. Eine L-förmige Nut in den Seitenwänden weist einen horizontal verlaufenden Abschnitt auf, welcher den oberen Kolben bzw. den Fülltrichter in Ausrichtung mit dem Zylinder führt. Ein vertikaler Abschnitt dieser Nut führt den oberen Kolben bei dessen vertikaler Hin- und Herbewegung, bei welcher er mit dem Zylinder ausgefluchtet ist.

Ein aus drei Hebeln bestehendes System dient der Steuerung der Bewegungen des oberen Kolbens. Die mechanische Steuerung der Betriebskomponenten bei der vorerwähnten Kaffeemaschine gestattet es, diejenigen Kosten zu vermeiden, die durch die Bereitstellung zahlreicher Mikroschalter, Relais und Zubehörteile entstehen würden und die Zuverlässigkeit der Maschine ungünstig beeinflussen könnten. Jedoch bietet diese mechanische Steuerung gewisse Schwierigkeiten bei der exakten Phasensteuerung der Bewegungen der beiden Kolben und des Fülltrichters, insbesondere bei der genauen Führung des oberen Kolbens im Verlauf von dessen Vertikalbewegung derart, daß er ständig seine axiale Ausfluchtung mit dem Zylinder beibehält, um so seine vollständige Abdichtung auch nach zahlreichen Betriebszyklen zu gewährleisten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorerwähnte Kaffeemaschine derart zu verbessern, daß sie zuverlässiger ist und die mechanische Steuerung der Kolbenbewegungen einfacher wird, insbesondere die

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Bewegung des oberen Kolbens und des Fülltrichters.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere Kolben durch ein Hebelsystem entlang einer Bahn geführt ist, die einen ersten, vertikal gerichteten und axial mit dem Zylinder ausgefluchteten sowie einen zweiten, bogenförmigen Abschnitt umfaßt, wobei der zweite Abschnitt um eine ortsfeste, horizontale Achse herum durchlaufen wird bei gleichzeitiger gesteuerter Drehung des Fülltrichters zwischen einer mit dem Zylinder ausgerichteten Betriebsstellung und einer gegenüber dem Zylinder verschobenen Ruhestellung.

Die nachstehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung . Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer automatischen Kaffeemaschine;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Hebelsystems zur Steuerung der Bewegungen eines oberen Kolbens und eines Fülltrichters bei der Maschine gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Hebel-Nocken-Systems zur Steuerung der Bewegungen eines unteren Kolbens und der oszillierenden Bewegungen des oberen Kolbens und des Fülltrichters und

Fig. 4 eine Draufsicht der Maschine.

Die auf der Zeichnung dargestellte, automatische Kaffeemaschine umfaßt in an sich bekannter Weise zwei ein Maschinengestell bil-

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dende Seitenwände 10, 10', zwischen denen ein Zylinder 12 ortsfest gehalten ist. Im Zylinder 12 ist ein erster, unterer Kolben 14 hin- und herbeweglich, und zwar zwischen einer ersten, unten gelegenen Kaffeeherstellposition, die in Fig. 1 dargestellt ist, und einer zweiten, oberen Position, in welcher die Oberseite 16 des Kolbens 14 mit der oberen Kante 18 des Zylinders 12 ausgefluchtet ist, um einen verbrauchten Kaffeerückstand auswerfen zu können. Ferner ist ein zweiter, oberer Kolben 20 axial im Zylinder 12 beweglich, und zwar zwischen einer ersten, unten gelegenen Kaffeeherstellposition, die in Fig. 1 dargestellt ist, und einer zweiten, außerhalb des Zylinders 12 gelegenen Position, die schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Ausgehend von dieser zweiten Position muß der obere Kolben in eine dritte Position verschoben werden, in welcher er mit dem Zylinder nicht mehr axial ausgerichtet ist. In dieser Stellung des oberen Kolbens kann ein Fülltrichter 22 derart positioniert werden, daß sich sein offenes Auslaßende oberhalb des Zylinders befindet, so daß eine vorher eingebrachte, dosierte Menge an Kaffeepulver in den Zylinder eingegeben werden kann.

Wie in der zuvor erwähnten, älteren Patentanmeldung erläutert, wird diese Dosis an Pulverkaffee dann in den Zylinder 12 eingefüllt, wenn der untere Kolben 14 in seine untere Position oder in deren Nähe gelangt ist. Anschließend wird der obere Kolben 20 in seine erste, untere Position verschoben, um das Kaffeepulver zusammenzupressen. Hierauf wird eine vorher eingestellte Menge an heißem Wasser aus einem Boiler 24 durch eine Leitung 26 in eine Kammer 28 eingebracht, die im oberen Kolben 20 vorgesehen ist. Von dieser Kammer aus gelangt das heiße Wasser durch den gepulverten Kaffee, der sich zwischen den Kolben 14 und 20 befindet, hindurch, wodurch sich der gewünschte Kaffeeaufguß ergibt. Dieser Aufguß passiert den unteren Kolben 14, wird in einer Kam-

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raer 30 aufgefangen und anschließend durch eine Leitung 32 hindurch ausgegeben. Bei Beendigung dieser Vorgänge werden beide Kolben und 20 angehoben, so daß der verbrauchte Kaffeerückstand außerhalb des Zylinders verbracht und der obere Kolben 20 in seine dritte Position verschoben werden kann, wobei gleichzeitig die Bewegung des Fülltrichters 22 stattfindet, der seinerseits einen Schaber 33 zum Auswerfen des Kaffeerückstandes trägt. Schließlich erreicht der untere Kolben 14 seine unten gelegene Position, und die Maschine ist für einen weiteren Betriebszyklus bereit.

Wie in der Zeichnung dargestellt, ist der obere Kolben 20 an einem Trägerblock 34 befestigt, welcher seinerseits einen Achsstummel oder Zapfen 36 trägt. Die freien Enden des Zapfens 36 dringen in äußere Führungsnuten 38, 38' ein, die in den Seitenwänden 10, 10" vorgesehen sind. Die Gestalt der Nuten 38, 38' entspricht dem Laufweg des oberen Kolbens, ausgehend von dessen erster in die dritte Position. Die Führungsnuten 38, 38" umfassen einen ersten Längenabschnitt, der parallel zur Zylinderachse verläuft. Ein zweiter Abschnitt hat die Form eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt auf einer an einer oberen Stelle horizontal verlaufenden Achse 40 liegt. Diese Achse verläuft in derselben Vertikalebene, die auch die Achse des Zylinders 12 enthält. Der Block 3 4 trägt eine Büchse 42, die parallel zur Achse des Kolbens 20 ausgerichtet ist und in welcher eine Stange 44 frei gleitverschiebbar ist. Die Stange 44 ist ihrerseits an einer Welle 46 befestigt, die drehbar in den Seitenwänden 10, 10' gelagert ist. Die Welle 46 ist um die Achse 40 frei drehbar, d.h. diese Achse bildet die Drehachse der Welle 46. Die Stange 44 ist mit Hilfe einer Platte 48 fest mit dem Fülltrichter 22 derart verbunden, daß letzterer gemeinsam mit dem oberen Kolben 20 verschwenkt werden kann, ohne jedoch dessen Vertikalbewegungen zu folgen.

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Die Bewegungen des Trägerblocks 34 und dementsprechend des Kolbens 20 und des Fülltrichters 22 werden durch ein Doppelhebelsystem gesteuert, welches seitwärts von jeder Wand 10, 10' angeordnet ist. Dieses System umfaßt einen ersten Hebel 50, 50', der um eine Achse 52 drehbar ist. Die Achse 52 ist ihrerseits in den Seitenwänden 10, 10* gelagert. Die Bewegung des Hebels 50 erfolgt unter der Steuerung eines Motors 54. Ferner ist ein zweiter Hebel 56, 56' vorgesehen, der bei 58, 58' mit dem ersten Hebel 50, 50' und bei 60, 60' mit dem Zapfen 36 gelenkig verbunden ist. Wenn dementsprechend der Motor umläuft, steuert dieses Hebelsystem die Bewegungen des Trägerblocks 34 entlang einer Bahn, welche durch die Nuten 38, 38· bestimmt ist.

Die Bewegungen des unteren Kolbens 14 werden in Phase mit denjenigen des oberen Kolbens 20 ausgeführt, und zwar unter der Steuerung des gleichen Motors 54. Wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt, verdreht die Welle oder Achse 52 eine erste Nocke 62 in Richtung des Pfeiles X. Hierdurch wird ein Nockenprofil 64 eines zweiarmigen Hebels 66 betätigt, der bei 68 an wenigstens einer der Seitenwände 10, 10* gelagert ist. An der dem Profil gegenüberliegenden Seite weist der Hebel 66 ein Langloch 70 auf, in das ein Zapfen 72 eingreift. Der Zapfen 72 ist seinerseits am unteren Ende einer Kolbenstange 74 des Kolbens 14 befestigt. Die Kolbenstange ist abgedichtet durch den Boden des Zylinders hindurch hin- und herverschiebbar. Wenn die Nocke 62 auf das Nockenprofil 64 drückt, bewegt sich der Hebel 66 im Uhrzeigersinn und hebt über die Stange 74 den Kolben 14 an. Nach einer weiteren, vorgegebenen Verdrehung der Nocke 62, wirkt sie auf ein Nockenprofil 76 einer Nocke 78 ein, welche ihrerseits bei 80 drehbar an einer der Wände 10, 10' gelagert ist. Ein weiteres Nockenprofil 82 der Nocke 78 betätigt den Hebel 66 derart, daß der Kolben 14 mit seiner Kolbenstange 74 nach unten läuft. Das

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dargestellte Nocken-Hebel-System betätigt den unteren Kolben 14 synchron mit dem Doppelhebelsystem 50, 50', 56, 56', welches auf den oberen Kolben einwirkt, so daß ausgehend von einer Ruhestellung, in welcher der Fülltrichter 22 mit dem Zylinder 12 ausgerichtet und der untere Kolben 14 in seiner am weitesten unten gelegenen Stellung ist, der Motor 54 zunächst den Block 34 betätigt, um den Fülltrichter 22 sowie den oberen Kolben 20 zu verschwenken und diesen Kolben 20 im Zylinder abzusenken. Nach einem zeitlich abgestimmten Stillstand des Motors, im Verlauf dessen der Kaffeeaufguß hergestellt wird, betätigt der Motor 54 gleichzeitig die Hebel 50, 50¹, 56, 56' und das Nockenprofil 64, so daß sowohl der obere Kolben 20 als auch der untere Kolben 14 angehoben werden. Am oberen Ende des Kolbenhubweges werden der obere Kolben und der Fülltrichter verschwenkt, während die Nocke 62 einen Bogen beschreibt, auf dem sie keine Funktion erfüllt. Dies dient dazu, den unteren Kolben in seiner oberen Position zu halten, so daß der Schaber 33 den verbrauchten Kaffeerückstand entfernen kann. Schließlich betätigt die Nocke 62 die Nocke 78 und den Hebel 66, um den unteren Kolben 14 abzusenken, bevor die Maschine abstoppt und für einen neuen Betriebszyklus bereit ist.

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Claims

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Patentansprüche :

Automatische Kaffeemaschine mit einem ortsfesten Zylinder zur Herstellung eines Kaffeeaufgusses; mit einem unteren Kolben, der im Zylinder zwischen einer unteren Kaffeeherstellposition und einer oberen, mit dem oberen Zylinderrand ausgerichteten, dem Auswerfen eines verbrauchten Kaffeerückstandes dienenden Position vertikal hin- und herbewegbar ist; mit einem oberen Kolben, der zwischen einer unteren, innerhalb des Zylinders gelegenen Kaffeeherstellposition und einer oberen, außerhalb des Zylinders gelegenen Position vertikal hin- und herbewegbar und weiterhin in seiner oberen Position aus seiner Ausfluchtung mit dem Zylinder heraus derart verschiebbar ist, daß sich ein Fülltrichter zum Einführen einer dosierten Menge an Kaffeepulver mit dem Zylinder ausrichten kann; mit Mitteln zum Einleiten von heißem Wasser in den Zylinder zwischen die in der Kaffeeherstellposition befindlichen Kolben; mit Mitteln zum Auffangen des Kaffeeaufgusses, welcher nach Durchtritt des heißen Wassers durch das Kaffeepulver entsteht; und mit Mitteln zur mechanischen Folgesteuerung der Kolbenbewegungen und der Mittel zum Einleiten des heißen Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolben (20) durch ein Hebelsystem (50, 50', 56, 56') entlang einer Bahn (38, 38') geführt ist, die einen ersten, vertikal gerichteten und axial mit dem Zylinder (12) ausgefluchteten sowie einen zweiten, bogenförmigen Abschnitt umfaßt, wobei der zweite Abschnitt um eine ortsfeste, horizontale Achse (40) herum durchlaufen wird bei gleichzeitiger gesteuerter Drehung des Fülltrichters (22) zwischen einer mit

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dem Zylinder ausgerichteten Betriebsstellung und einer gegenüber dem Zylinder verschobenen Ruhestellung.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolben (20) mit einer um die Achse (40) drehbaren Welle (46) verbunden ist, die sich verdreht, wenn der Kolben (20) dem bogenförmigen Abschnitt der Bahn (38, 38') folgt, und daß der Fülltrichter (22) in der Nähe seines einen Endes starr an der Welle (46) derart befestigt ist, daß sein anderes Ende zwischen der Betriebs- und Ruhestellung verdrehbar ist.

3. Kaffeemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolben (20) an einem Trägerblock (34) befestigt ist, der seinerseits auf einer von der Welle (46) herabhängenden, zur Achse des oberen Kolbens (20) parallel verlaufenden Stange (44) gleitverschieblich angeordnet ist.

4. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Hauptteile und Steuermittel der Maschine von zwei seitlichen Gestellwänden (10, 10') abgestützt sind, daß wenigstens eine dieser Wände eine Führungsnut (38, 38') aufweist, die entsprechend dem Laufweg des oberen Kolbens (20) gestaltet ist, daß der Trägerblock (34) in diese Führungsnuten hineinragende Eührungszapfen (36) aufweist, und daß wenigstens einer dieser Zapfen mit dem von einem Motor (54) angetriebenen Hebelsystem (50, 56) verbunden ist.

5. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kolben (14) durch wenigstens einen zweiarmigen, an einer Seitenwand (10, 10¹) angelenkten Hebel (66) gesteuert ist, dessen einer Arm an seinem Ende ein Langloch (70) zur Steuerung der vertikalen Bewegung eines Zap-

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fens (72) aufweist, welcher seinerseits an einer Kolbenstange (74) des unteren Kolbens (14) befestigt ist, und daß dem anderen Hebelarm durch ein Doppelnockensystem (62, 78) eine schwingende Bewegung erteilt ist.

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