DE3105124A1

DE3105124A1 - "bruehgeraet"

Info

Publication number: DE3105124A1
Application number: DE19813105124
Authority: DE
Inventors: Raymond J. 19446 Lansdale Pa. Neely
Original assignee: WUERTTEMBERGISCHE METALLWARENFABRIK AG; Wuerttembergische Metallwarenfabrik Ag 7340 Geislingen; WMF Group GmbH
Current assignee: Gross Given Manufacturing Co
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE3105124C2

Description

Beschreibun~g
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brühgerät zum Brühen von Getränken, z.B. Kaffee. Ein solches Gerät ist z.B.
in der US-PS 3 660 117 beschrieben, auf welche hier insoweit bezug genommen wird.
Gemäß der Erfindung weist ein Brühgerät der genannten Art einen senkrecht beweglich in einem Rahmen geführten, unten offenen Zylinder und einen zwischen einer oberen und einer un-teren Endstellung verschieblich darin geführten Kolben auf. Der Kolben ist durch eine erste Federanordnung aufwärts belastet. Ferner sind Einrichtungen zum Einleiten von Wasser unterhalb des Kolbens in den Zylinder vorhanden.
Zu dem erfindungsgemäßen Brühgerät gehört ferner eine im wesentlichen waagerech-t zwischen einer Brühstellung und einer Entleerungsstellung hin und her bewegliche Bodengruppe. Diese enthält einen Brühbecher, welcher in der Brühstellung von unten her abdichtend an den Zylinder ansetzbar ist. Eine zweite Federanordnung belastet die Bodengruppe in die Entleerungsstellung.
Eine von einem Motor angetriebene Nockenwelle trägt eine Anzahl von Nocken. Mit dem Kolben und dem Zylinder ist jeweils ein erstes bzw. zweites Nocken-Abtastglied verbunden. Jedes Abtastglied befindet sich in Anlage an einem eigenen Nocken der Nockenwelle. Die erste Federanordnung unterstützt im Zusammenwirken mit einem der Nocken den Motor für die Bewegung der Bodengruppe in die Brühstellung.
Die Erfindung richtet sich auf ein Brühgerät von kompakter Bauweise und verbesserter Leistung bei verlangerter Extraktionszeit) bei welchem die verschiedenen Nocken derart miteinander synchronisiert sind, daß sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig unterstützen, so daß der Antriebsbedarf geringer ist als bei bekannten Geräten dieser Art.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht eines Brühgeräts gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Brühgeräts von rechts in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf das Brühgerät, Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1, Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 1, Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 1, Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt entlang der linie 7-7 in Fig. 1, Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 1, Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Bodengruppe, Fig. 10 eine Vorderansicht der Bodengruppe, Fig. 11 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 11-11 in Fig. 9, Fig. 12 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 12-12 in Fig. 10, Fig. 13 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 13-13 in Fig. 9, Fig. 14 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 14-14 in Fig. 9, Fig. 15 eine vergrößerte Darstellung von Einzelheiten aus Fig. 1 und 10, Fig. 16 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 16-16 in Fig. 17, Fig. 17 eine Seitenansicht eines in bezug auf einen Zylinder zentrierten Brühbechers, Fig. 18 eine Fig. 17 entsprechende Ansicht des abdichtend an den Zylinder angesetzten Brübechers, Fig. 19 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 19-19 in Fig. 1 und Fig. 20 bis 28 schematisierte Darstellungen der Wirkungsweise verschiedener Nocken wahrend eines vollen Arbeitsspiels.
Ein in Fig. 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Vorderansicht dargestellt es Brühgerät 10 hat einen Rahmen bzw. ein Gehäuse mit einer Vorderwand 12, einer Rückwand 14 und Seitenwänden 16, 18. Die Vorder- und Rückwände sind vorzugsweise aus Kunststoff geformt, sie können jedoch auch als Spritzgußteile aus Metall oder einem anderen Werkstoff geformt sein. Der Rahmen ist so ausgelegt, daß sämtliche im Gebrauch auftretenden Belastungen direkt von den Wänden aufgenommen werden, so daß Schrauben und andere Befestigungselemente keinen Belastungen unterworfen sind und allein dazu dienen, die verschiedenen Teile in der richtigen Stellung zusammenzuhalten. Wie man in Fig. 1 erkennt, weisen die Vorder-und Rückwand 12 bzw. 14 einstückig angeformte Vorsprünge 17 von rundem oder rechteckigem Querschnitt auf, welche mit komplementär geformten Öffnungen der Seitenwände 16, 18 in Eingriff sind, ohne diese jedoch vollständig zu durchsetzen. Die Vorsprünge 17 haben jeweils eine mittige Gewindebohrung für die Aufnahme einer Seitenwandhaltesdhraube 19. Die Köpfe der Halteschrauben 19 sind jeweils mit einer Scheibe unterliegt, welche einen größeren Durchmesser hat als die jeweiligen Öffnungen der Seitenwände 16, 18.
Die Rückwand 14 bildet eine Halterung für eine im folgenden beschriebene Bodengruppe 20, welche u.A. einen Filter und einen Brühbecher enthält. Die Seitenwände 16, 18 dienen dazu, die Vorder- und Rüchfände 12 bzw. 14 in ihrer richtigen Stellung relativ zueinander zu halten.
Sie können aus Blech gestanzt sein, so daß sie mit den entsprechenden Peilan der anderen Wände in formschlüssigen Eingriff bringbar sind.
An der Vorderwand 12 ist eine vordere Führungsstange -22 und an der Rückwand 14 eine hintere Führungsstange 24 angebracht. Wie man insbesondere in Fig. 3 erkennt, sind die Führungsstangen 22 und 24 einander im wesentlichen diagonal gegenüber angeordnet. Die Führungsstangen 22, 24 dienen der Führung aller senkrecht bewegbaren Teile des Geräts. Ein Brühzylinder 26 trägt ein Paar Führungsbuchsen 28, welche unterhalb von an den Vorder-und Rückwänden 12 bzw. 14 hervorstehenden, die Bührungsstangen 22 bzw. 24 haltenden Stützen 30 auf den Führungsstangen 22, 24 geführt sind (Fig. 2). An den oberen Enden sind die Führungsstangen von ähnlichen Stützen gehalten. Oberhalb der Stützen 30 ist jede Führungsstange 22, 24 von einer Feder 32 umgeben. Der Zylinder 26 ist fest mit den- Führungsstangen 22, 24 verbunden und gemeinsam damit bewegbar. Oberhalb und unterhalb der Buchsen 28 in Nuten der Führungsstangen 22, 24 eingesetzte, federnde Halteringe halten die Buchsen 28 und damit den Zylinder 26 auf den Führungsstangen fest. Der Brühzylinder 26 hat einen abfallenden Boden 34 mit einer iittelöffnung 36 kleineren Durchmessers. Wie man insbesondere in Fig. 1 erkennt, ist der Zylinder 26 somit oben und unten offen.
Ein mittels eines federnden Halterings lösbar in die untere Öffnung 36 einsetzbares, feines Sieb verhindert das Eindringen von Kaffeemehl oder einem anderen auf zum brühenden Produkt in den Zylinder.
Zwischen seinem oberen und seinem unteren Ende hat der Zylinder 26 eine Reihe von Einlassen 27, welche mit einem Fallbehälter 38 in Stromungsverbind.tmg stehen (Fig. 3, 19). Der Fallbehälter 38 hat einen in Richtung auf die Einlässe 27 abfallenden Boden, über welchen der Zylinder mit Wasser beschickbar ist, wenn sich ein darin angeordneter Kolben 40 in der oberen Endstellung befindet. Der Kolben 40 ist ständig innerhalb des Zylinders geführt und setzt sich aus einem oberen und einem unteren Teil zusammen. Die beiden Teile des.Eolbens haben einander komplementär abgeschrägte Stirnflächen, zwischen denen ein Dichtring 42 eingesnannt ist. Eine Mut-ter 41 zum Einstellen des Einspsnndrucks weist entlang ihrem Umfang Kerben für den Angriff eines Werkzeugs auf.
Das obere Ende des Kolbens 40 ist starr mit einem U-förmigen Joch 44 verbunden, welches mit seine beiden Enden durchsetzenden Bohrungen auf den Führungsstangen 22, 24 geführt und von unten her durch die Feder 32 abgestützt ist. Die unteren Enden der Pedern 32 sitzen auf in Nuten der Führungsstangen 22, 24 eingesetzten Ringen 31, so daß das Joch 44 und damit der Kolben durch die Federn 32 aufwärts belastet sind. An seinem gekrümmten mittleren Teil trägt das Joch 44 ein Nocken Abtastglied 46.
Eine sich zwischen der Vorder- und der Rückwand 12 bzw.
14 erstreckende Nockenwelle 18 ist mit einem Endstück in einer die Rückwand 14 durchsetzenden Öffnung gelagert.
Wie man in Fig. 3 erkennt, hat das in der Rückwand 14 gelagerte Ende der Nockenwelle 48 einen Schlitz für den Eingriff einer Klaue an einer Motorwelle 50. Die Nocken welle 48 hat außerdem eine zylindrische Blindbohrung für die Aufnahme eines zylindrischen Endstücks der Motorwelle 50, so daß diese genau mit der Nockenwelle 48 fluchtet. Die Motorwelle 50 ist über ein Un-tersetzungsgetriebe 54 mit einem an der Rückwand 14 befestigten Motor 52 verbunden. Da die Nockenwelle 48 mit ihren Enden in der Vorder- und in der Rückwand gelagert ist, werden alle auftretenden Belastungen von diesen Wänden aufgenommen. Auf der Nockenwelle 48 sind drei Nocken 56, 58, 60 in herkömmlicher Weise befestigt.
Wie man in Fig. 2 und 3 erkennt, steht däs dem Motor 52 abgewandte Ends-tück der Nockenwelle 48 durch die Vorderwand 12 hindurch hervor und trägt eine zylindrische Nabe, welche entlang ihrem Umfang eine Reihe von Zähnen aufweist, und auf welche mehrere untereinander gleiche Nocken 55 aufgesetzt sind. Jeder Nocken 55 besteht auf zwei flächig aneinandergelegten, gleichen ringförmigen Teilen, deren Umfang in eine erhöhte und eine vertiefte Hälfte unterteilt ist. In der Mitte der vertieften Hälfte sind die ringförmigen Nockenteile aufgeschnitten, so daß sie federnd expandierbar sind. Im Bereich der Schnittstelle ist eine Reihe von Zahnen geformt, welche mit den Zähnen auf dem Umfang der Nabe in Eingriff bringbar sind. Für die zeitliche Steuerung der Funktionen der verschiedenen Einrichtungen des Brühgeräts sind die beiden Teile der Nocken 55 relativ zueinander verdrehbar. Die an der Innenseite der Nocken 55 geformten Zähne können in verschiedenen Stellungen mit den Zähnen der Nabe in Eingriff gebracht werden. Jeder Nocken 55 dient der Betätigung jeweils wenigstens eines Schalters 57.
Der in Fig. 3 dargestellte Schalter 57 steuert beispielsweise die Zufuhr von heißem Wasser zum Zylinder 26.
Wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, sind die unteren Enden der Vorder- und der Rückwand 12 bzw. 14 über eine Trichterhalterung 62 miteinander verbunden. Diese ist so ausgelegt, daß sie die bei vollem Betriebsdruck des Brühgeräts 10 auftretenden Kräfte aufzunehmen vermag.
Die Trichterhalterung 62 ruh-t auf an der Vorder- und der Rückwand hervorstehenden Stegen 63 und ist in bezug auf das Hauptteil des Geräts 10 zentrisch ausgerichtet. Auf die Trichterhalterung 62 einarirkende Kräfte werden direkt auf die Vorder- und die Rückwand 12 bzw. 14 übertragen.
Ein die Trichterhalterung 62 durchsetzender und von ihr getragener Trichter 64 aus EunstsUoT"f hat am oberen Ende einen auswärts abgewinkelten, ebenen Flansch, welcher mittels Schrauben od. dergl. auf der richterhalterung 62 befestigt ist. Am unteren Ende läuft der Trichter 64 in einem abgewinkelten Rohrstück aus, welches dazu dient, das gebrühte Getränk in eine Tasse od dergl. zu leiten.
Ein Joch 66 für die Betätigung des Zylinders 26 ist mit seinen Enden an den oberen Enden der Führungsstangen 22, 24 befestigt (Fig. 1, 2). Dadurch, daß der Zylinder-26 fest mit den unteren und das Joch 66 fes-t mit den oberen Enden der Führungsstangen 22, ;?l verbunden ist, ergibt sich ein genau rechtwinkliger, starrer Aufbau, in welchem die Führungsstangen genau parallel zueinander verlaufen, so daß die genannten Teile leichtgängig senkrecht auf und ab bewegbar sind. Ein am mittleren Bereich des Jochs 66 abwärts abgewinkelter Arm hat am unteren Ende einen Schlitz, in welchem eine den Umfang des Nockens 58 abtastende Rolle 68 drehbar gelagert ist.
In Fig. 9 bis 12 sind Einzelheiten der Bodengruppe 20 dargestellt. Diese ist zum Zweck der Reinigung, Wartung usw. mühelos abnehmbar am Hauptteil des Gehäuses angebracht.und weist eine obere und eine untere Führungsstange 70 bzw. 72 auf. Wie man in Fig. 10 erkennt, sind die Führungsstangen 70, 72 am rechten End.e über ein Querstück 74 miteinander- verbunden, während sie am linken Ende nicht miteinander verbunden sind. Das Querstück 74 hat Rastglieder, welche in Halteeingriff mit einer Verlängerung 76 der Rückwand 14 bringbar sind (Fig. 1, 3). Die freien Enden der Führungsstangen 70, 72 sind frei verschieblich in Bohrungen 78 an der linken Seite der Rückwand 14 in Fig. 1 geführt. Ein mit drei Lagerstellen verschieblich auf den Führungsstangen 70, 72 geführter Schlitten 80 trägt einen Brühbecher 82.
Ein weiterer mit drei Lagerstellen verschieblich auf den Führungsstangen 70, 72 geführter Schlitten 84 trägt ein fest damit verbundenes Sieb 89, auf welches ein Filter 88 abnehmbar aufgesetzt ist. Der Filter 88 besteht aus einem Konststoffring und einem einstückig damit verbundenen Feinfilter 86 aus Nylongewebe. Der Filter 88 ist im Rastsitz auf dem Schlitten 84 befestigbar und hält dabei einen das Sieb 89 umgebenden und eben mit dessen Oberseite abschneidenden Silikongummiring 91 fest. Das Sieb 89 ist einstückig geformt und durch eine Reihe von senkrechten Rippen versteift, so daß es den beim Brühen auftretenden Höchstdruck aufzunehmen vermag und den Filter 88 abstützt, so daß dieser nicht reißt. Die offene Durchlaßfläche des Siebs 89 setzt sich aus rechteckigen, sich abwärts verjüngenden Öffnungen zusammen und ist so bemessen, daß es beim Brühen einen vorbestimmten Gegendruck hervorruf-t, welcher die Strömung des Wassers durch den Brühbecher 82 hindurch verlangsamt, so daß ein möglichst hoher Druck entsteht. Dadurch ist auch eine möglichst lange Kontaktzeit zwischen dem Wasser und dem Kaffee oder anderem Produkt und damit eine möglichst vollständige Extraktion gewährleistet.
Der Schlitten 84 is-t mit einem Ende 90 in Anlage an einem stabförmigen Anschlag 92 bringbar. Dieser ist mit einem Ende am Querstück 74 befestigt und steht mit dem anderen Ende durch eine Öffnung des anderen Schlittens 80 hindurch hervor.
Der Brühbecher 82 ist beispielsweise aus Kunststoff geformt. Sein Innendurchmessor sowie seine fiöhe sind für die Aufnahme der jeweils benö-tiSten Menge des aufzubrühenden Produkts abgestimmt. Am oberen Teil hat der Becher 82 einen auswärts abstehenden Flansch 94, welcher sich auf der Oberseite des Schlittens 80 abstützt. Der Flansch 94 hat an der Oberseite eine Ringnut für die Aufnahme eines elastischen Dichtungsrings 96. Der Innenraum des Brühbechers 82 hat am oberen Teil einen trichterförmigen Einlaß, von welchem aus er sich stetig abwärts erweitert, wie in Fig. 12 und 17 gestrichelt angedeutet. Die Innenhöhe und der größte Innendurchmesser des Brühbechers 82 sind so aufeinander abgestimmt, daß eine Füllung von ca. 8 Gram Kaffee eine Schütthöhe von ca. 2 cm hat.
Wie man in Fig. 9 erkennt, hat der Schlitten 80 zwei einander gegenüber angeordnete, senkrechte Nuten für die Aufnahme von am Brühbecher hervorstehenden Führungsleisten 98, 100. Ferner weist der Schlitten 80 einen Schlitz auf, in welchem zwei senkrecht übereinander am Brühbecher 82 hervorstehende Stifte 102, 103 geführt sind. Der andere Schlitten 84 trägt eine mit dem Stift 103 zusammenwirkende, aus Kunststoff geformte Feder klinke 104 und eine mit dem Stift 102 zusammenwirkende Federklinke 106. Die beiden Federklinken 104, 106 sind von gleicher Form, erfüllen jedoch verschiedene Zwecke.
Die Federklinken sind vorzugsweise im Rastsitz in Öffnungen einer senkrechten Wand des Filterschlittens 84 eingesetzt, so daß sie mühelos auswechselbar sind. Wie man in-Fig. 10 und 15 erkennt, ist die Federklinke 104 mit ihrem linksseitigen Ende am Schlitten 84 befestigt, so daß sie mit ihrem freien Ende nach rechts über die Befestigungsstelle der anderen Klinke 106 hervorsteht.
Die andere Klinke 106 ist mit ihrem rechtsseitigen Ende am Schlitten 84 befestigt, so daß sich ihr freies Ende schräg abwärts nach links erstreckt und sich auf einem am Schlitten 84 beSestigten Stift 107 abstützL-. Die Federklinken 104, 106 können auch als Federblätter ausgebildet sein.
Auf die eine Führungsstange 72 ist eine äußere Feder 108 und eine durch eine Wandung 112 des Schlittens 84 von dieser getrennte innere Feder 110 aufgeschoben. Das äußere Ende der äußeren Feder 108 stützt sich am Schlitten 80 ab, während das innere Ende der inneren Feder 110 durch einen nahe dem freien Ende der Führungsstange 72 aut dieser befestigten Haltering festgehalten ist.
Die Funktionen der Bodengruppe 20 werden durch den auf der Nockenwelle 48 sitzenden Nocken 60 gesteuert. Ein Zugseil 1Q4 ist mit einem Ende in einen Beschlag 116 an der Oberseite des Schlittens 80 eingehängt. Das Zugseil 114 verläuft im wesentlichen parallel zu den Führungsstangen 70, 72 zu einer an der Rückwand 14 gelagerten Umlenkrolle 118 und von dieser aus aufwärts zu einer Aufwickelrille 120. Eine die Aufwickelrolle 120 tragende Welle 122 ist drehbar in der Rückwand 14 gelagert. Zwischen der Rückwand 14 und der Aufwickelrolle 120 trägt die Welle 122 ein Ritzel 124 (Fig. 4).
Mit dem Ritzel 124 befinden sich die Zähne 126 eines Segmenthebels 128 i: Eingriff (Fig. 1). Der Sementhebel 128 ist mittels einer Welle 130 verschwenkbar in der Rückwand 14 gelagert und trägt an seinen der Verzannung 126 gegenüberliegenden Ende ein mit dem Nocken 60 zusammenwirkendes Abtastglied 132. Die Verzahnung 126 erstreckt sich über einen Kreisbogen von ca. 45°.
Ein durch die Vorderwand 12 hindurch hervorstehendes Endstück der Nockenwelle 48 trägt eine abnehmnare Nabe mit einer Anzahl von verstellbaren Nocken 55, welche die verschiedenen Funktionen des Brühgeräts steuern und es nach jedem Arbeitsspiel genau an einem vorbestimmten Punkt stillsetzen. Dies geschieht durch Betätigung verschiedener Schalter. Einer der Nocken 55 betätigt einen Schalter 57, welcher den Zulauf der jeweils richtigen Wassermenge zum richtigen Zeitpunkt in den Zylinder 26 steuert. Andere Nocken und Schalter steuern Einrichtungen zum Abmessen der jeweils richtigen Kaffeemenge, welche in einem Fallbehälter für das jeweils nächste Arbeitsspiel bereitgehalten wird. Je nach den für das Gerät vorhandenen Zusatzeinrichtungen können andere Nocken und Schalter Einrichtungen zum Zumessen von Zucker, Milch und dergl. steuern. Für die Steuerung dieser Funktionen können anstelle der Nocken 55 auch Scheiben verwendet werden, welche die verschiedenen Ventile usw. kontaktlos über elektrische Impulse steuern.
Das vorstehend beschriebene Brühgerät kann von einer von zwei Ausgangsstellungen aus in Betrieb gesetzt werden.
In der einen Ausgangsstellung ist der Brühbecher 82 mit einer Kaffeefüllung bzw. einem sonstigen Produkt beschickt und nimmt eine Stellung unterhalb des Zylinders 26 ein. In der anderen, in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausgangsstellung befindet sich der Brühbecher 82 in der Entleerungsstellung. Unabhängig von der gewählten Ausgangsstellung vollführt das Gerät 10 jeweils das gleiche Arbeitsspiel innerhalb der gleichen Zeit. Im folgenden ist ein Arbeitsspiel des Geräts ausgehend von der vorstehend beschriebenen ersten Ausgangsstellung erläutert.
Dabei wird zunächst eine bestimmte Menge heißen Wassers über den Fallbehälter 38 in den Zylinder 26 geleitet.
Der untere Rand des Zylinders 26 befindet sich dabei in Anlage an der Dichtung 96 am oberen Ende des Brühbechers 82. Der Kolben 40 beginnt nun seine Abwärtsbewegung und passiert dabei die Einlässe 27 in der Wandung des Zylinders 26, worauf er anschließend einen Druck erzeugt, welcher das Wasser durch den Kaffee bzw.
das Produkt im Brühbecher 82 hindurchtreibt. Das Wasser extrahiert dabei das Produkt und fließt anschließend, gegebenenfalls unter Zugabe von Zucker, Milch od dergl.
durch den Trichter 64 in eine darunter gehaltene Tasse od. dergl..
Am Ende des Abwärtshubs des Kolbens 40 wird dieser gemeinsam mit dem Zylinder 26 um ein kleines Stück, z.B. 3 mm, angehoben, worauf der Brühbecher 82 und der Filter 86 gemeinsam nach rechts in Fig. 1 bewegt werden, bis der Filter an einer vorbestimmten Stelle zum Stillstand kommt. Der Brühbecher 82 bewegt sich weiter nach rechts, wobei der Stift 102 auf der Federlinke 106 aufläuft.
Dadurch wird der Brühbecher 82 um ein Stück angehoben und anschließend ruckartig abgesetzt, so daß der ausgelaugte Kaffeegrund herausfällt. Diese Bewegungen des Brühbechers 82 sind durch die mit X, Y und Z bezeichneten Stellungen in Fig. 15 wiedergegeben. Anschließend bewegt sich der Brühbecher 82 wieder nach links bis über den Filter 86 und wird dann von einem nicht dargestellten Fallbehälter aus mit einer vorher abgemessenen Menge Kaffees oder eines entsprechenden Produkts beschickt.
Am Ende seiner Bewegung nach links kommt der Becher 82 unter dem Zylinder 26 zum Stillstaund, worauf dieser sich abwärts bewegt, bis er in Anlage an der Dichtung 96 am oberen Ende des Bechers 82 kommt. Damit ist das Arbeitsspiel des Geräts vollendet.
Das Zusammenwirken der verschiedenen Teile des Geräts bei dem vorstehend beschriebenen Arbeitsspiel ist nachstehend anhand von Fig. 20 bis 28 im einzelnen erläutert.
Nach dem Einschalten des Geräts, beispielsweise durch Einwerfen einer Münze in einen damit verbundenen Hünzprüf er, beginnt der Motor 52 die Nockenwelle 48 im Uhrzeigersinn in Fig. 20 zu drehen. Dabei wird zunächst der Schalter 57 betätigt, um eine vorbestimmte Menge heißen Wassers über den Fallbehälter 38 in den Zylinder 26 zu leiten. Das mit dem Kolben verbundene Abtastglied 46 befindet sich dabei in Anlage an einem Verweilabschnitt des Nockens 56. Bei der weiteren Drehung der Nockenwelle 48 im Uhrzeigersinn läuft das Abtastglied 46 an einem Anstiegsabschnitt des Nockens 56 auf, so daß sich der Kolben abwärts bewegt. Dabei werden die Federn 32 vom Joch 44 des Kolbens komprimiert, um eine sichere Abdichtung durch die Ringe 96 und 91 zu gewährleisten. Nachdem der Kolben 40 die Einlässe 27 des Zylinders 26 passiert hat, ist zwischen seiner unterseite und der Oberfläche des heißen Wassers eine Luftschicht eingeschlossen. Diese trägt auf zweierlei Weise zum Brühen des Getränks bei. Einmal wird sie durch die Berührung mit dem heißen Wasser schnell erwärmt, so daß sie bestrebt ist, sich auszudehnen. Dadurch erhöht sich der Druck unterhalb des sich abwärts bewegenden Kolbens, so daß das Wasser durch den Kaffee hindurchgepreßt wird und ihn dabei eftrahiert. Das mit dem Kolben verbundene Abtastglied befindet sich dabei in der in Fig. 22 mit C bezeichneten Stellung.
Zwischen den mit 0 und D bezeichneten Punkten ist das Profil des Nockens 56 so ausgebildet, daß sich der das Wasser durch den Kauf es hindurchtreibende Druck langsam verringert, so daß das Wasser rnöglichst lange Zeit mit dem gemahlenen ILaffee in :Berührung bleibt. Die Federn 32 werden dabei fortlaufend stärker komprimiert, so daß sich der Anlagedruck zwischen dem unteren Rand des Zylinders 26 und dem :Brühbecher 82 sowie zwischen dem Brühbecher 82 und dem Dichtungsring 91 auf dem Filter 88 stetig verstärkt.
Bei der anschließenden Bewegung des Abtastglieds 46 von der Stellung D in Fig. 23 in die in Fig. 24 mit E bezeichnete Stellung bewegt sich der Kolben 40 nach dem Durchlauf der gesamten Wassermenge durch den gemahlenen Kaffee mit einer etwas erhöhten Geschwindigkeit abwärts, um die erwärmte Luft durch den ausgelaugten Kaffeegrund hindurchzupressen, und erreicht schließlich seine untere Endstellung, in welcher die Federn 32 unter der höchsten Kompression stehen.
Der ausgelaugte Kaffeegrund wird von der durch ihn hin durchgepreßten Luft weitgehend getrocknet, so daß er anschließend mühelos ausgeleert werden kann. Vor dem Erreichen der unteren Endstellung wird die Abwärtsbewegung des Kolbens stetig verzögert, um den im Zylinder erzeugten Überdruck abzubauen. Dadurch wird beim anschließenden Lösen der Abdichtung zwischen dem Zylinder 26 und dem Brühbecher 82 ein Spritzen vermieden.
Während der Abwärtsbewegung des Kolbens 40 üben die anderen Nocken noch keinerlei Funktion aus.
Bei Annäherung des Kolbens 40 an seine untere Endstellung läuft das Abtastglied 132 an einem flachen Anstieg des Nockens 60 auf, so daß der Segmenthebel 128 um ein kleines Stück im Gegenzeigersinn verschllenkb wird. Durch die dabei bewirkte Drehung des Ritzels 124 und der Aufwickelrolle 120 wird im Zugseil 114 vorhandene Lose aufgenommen und das Zugseil unter eine gewisse Zugspannung gesetzt, so daß sich der Brühbecher 82 beim anschließenden Heben des Zylinders 26 und des Kolbens 40 nicht ruckartig nach rechts bewegen kann.
In der folgenden, in Fig. 25 gezeigten Stellung kommt das Abtastglied 68 in Anlage am Nocken 58, ,während sich das mit dem Kolben verbundene Abtastglied über eine absteigende Stufe des Nockens 56 bewegt, so daß der Kolben 40 von den unter Kompression stehenden Federn 32 um ein Stück angehoben wird. Das Abtastglied 46 bewegt sich dabei von der Stellung E in die mit F bezeichnete Stellung, wobei der Kolben 40 und der Zylinder 26 gemeinsam soweit angehoben werden, daß der obere Rand des Brühbechers 82 freigegeben wird. Bei der weiteren Drehung der Nockenwelle fällt nun das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 in eine Vertiefung des Nockens 60 ein. Dadurch wird das auf der Rolle 120 aufgerollte Zugseil 114, welches bis dahin den den Brühbecher tragenden Schlitten 80 und den Filterschlitten 84 festgehalten hat, freigegeben.
Die den Filterschlitten 84 auswärts belastende Feder 110 ist stärker als die den Schlitten 80 belastende Feder 108.
Bei der Freigabe des Zugseils 114 entspannt sich zunächst die Feder 110, um die beiden Schlitten 80 und 84 gemeinsam nach rechts in Fig. 1 zu verschieben, wobei der Brühbecher 82 zunächst auf dem Filter 88 sitzen bleibt.
Während der Filterschlitten 84 anschließend von dem Anschlag 92 aufgehalten wird, bewegt sich der den Brühen becher 82 tragende Schlitten 80 unter EntsPannung der Feder 108 weiter nach rechts, bis er in Anlage am Querstüclr 74 kommt.
Bei dieser weiteren Bewegung des Schlittens 80 mit dem Brühbecher 82 vom Filterschlitten 84 weg läuft der Stift 102 des Brühbechers 82 an der Oberseite der Feder klinke 106 auf, während der Stift 103 gleichzeitig an der Unterseite der Federklinke 104 aufläuft. Da der Stift 107 eine Abwärtsbewegung der Federklinke 106 verhindert, wird der Brüllbecher 82 durch den auf der Federklinke 106 auflaufenden Stift 102 angehoben. Das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 befindet sich nun an der tiefs-ten Stelle der Vertiefung des Nockens 60 (Fig. 26).
Bei Annäherung des Abtastglieds 132 an die tiefste Stelle der Vertiefung des Nockens 60 wird die Schwenkbewegung des Segmenthebels 128 etwas abgebremst, damit der Schlitten 80 nicht hart am Querstück 74 anschlägt, wodurch anderenfalls der ausgelaugte lI:affeegruna oben aus dem Brühbecher 82 herausgeschlev.dert werden könnte.
Bei der Aufwärtsbewegung des Brühbechers 82 von der in Fig. 15 mit X in die mit Y bezeichnete Stellung wird die Federklinke 104 von dem Stift 103 aufwärts gebogen und dadurch gespannt.
Nachdem der Brühbecher 82 die obere Endetellung Y erreicht hat, gleitet d.er Stift 102 über das Ende der Federklinke 106 hinweg, wodurch die in der anderen Federklinke 104 gespeicherte Energie plötzlich freigesetzt wird. Dadurch wird der Brühbecher 82 ruckartig abwärts bewegt, bis er mit seinem oberen Flansch 94 auf der Oberseite des Schlittens 80 aufsetzt. Das plötzliche Abbremsen der Abwärtsbewegung des Brühbechers 82 in der mit Z bezeichneten Stellung bewirkt, daß der im Brühbecher befindliche ausgelaugte Kaffeegrund vollständig losgeschlagen wird, so daß er in einen unter dem Brühbecher angeordneten Behälter fallen kann.
Während der Auswärtsbewegung des Schlittens 80 mit dem Brühbecher 82 bewegt sich das Abtastglied 46 des Kolbens entlang einem erhöhten Vernfeilabschrlitt des Nockens 56, so daß die Federn 32 weiterhin unter nahezu vollständiger Kompression gehalten sind. In dieser, in Fig. 26 gezeigten Stellung befindet sich das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 an der tiefsten Stelle der Vertiefung des Nockens 60 und der Segm enthebel 128 ist in seiner im Gegenzeigersinn verschwenkten Endste1 lung, in welcher die benötigte Länge des Zugseils 114 freigegeben ist.
Anschließend bewegt sich das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 relativ schnell aus der Vertiefung des Nokkens 60 heraus, wodurch der Schlitten 80 mittels des Zugseils 114 wieder in Richtung auf das Hauptteil des Geräts gezogen wird (fig. 27). Gleichzeitig bewegt sich das mit dem Kolben verbundene Abtastglied 46 aus seiner erhöhten Verweilstellung einwärts, so daß die in den Federn 32 gespeicherte Energie freigesetzt wird. Der absteigende Abschnitt des Nockens 56 ist so ausgebildet, daß die zum Zurückstellen der Bodengruppe 20 in die Ausgangsstellung unter dem Zylinder 26 unter Kompression der Federn 103 und 110 erforderliche Ütaft weitgehend zurückgewonnen wird. Das von den Federn 32 mit einer beträchtlichen Kraft aufwärts belastete Abtastglied 46 überträgt auf den Nocken 56 eine Drehkra,t, welche in der gleichen Richtung verläuft ezie die vom Motor auf die Nockenwelle 48 übertragene Antriebskraft. Während der Bewegung des Abtas-tglieds 45 entlang dem Abstiegsabschnitt des Nockens 56 bleibt daher die vom Motor 52 aufzubringende Antriebskraft sehr gering.
Während sich der Brühbecher 82 nach links auf das Eauptteil des Geräts zu bewegt, gleitet der Stift 102 an der Unterseite der Federklinke 106 entlang und hebt sie an, bis er sich bei Ankunft des Brühbechers 82 über dem Filter 86 unter dem Ende der Federklinke 106 heraus bewegt, so daß diese in ihre Ausgangsstellung zurückfedert und sich wieder auf dem Stift 107 abstützt Da die während dieses Vorgangs komprimierte Feder 108 im vollständig komprimierten Zustand eine geringere Spannung aufweist als die innere Feder 110 im entsannten Zustand, bewegt sich der Bilterschli-tten 84 erst nachdem sich der Brühbecher 82 über dem Filter 86 befindet.
Der Nocken 60 ist so ausgebildet, daß sich der Ct3rühbecher 82 sehr schnell bis kurz vor seine Stellung über dem Filter 86 bewegt. An der entsprechenden Stelle hat der Nocken 60 eine Abflachung X, welche eine Verlangsamung der Rückholung des Brühbechers 82 bewirkt.
Während der durch diese Verzögerung gewonnenen Zeit wird ein über dem Schlitten 80 angeordneter, nicht gezeigter Schüttbehälter betätigt, um den Brühbecher 82 mit einer neuen Charge des aufzubrühenden kaffees oder anderen Produkts zu beschicken. Anschließend bewegen sich die beiden Schlitten 80 und 84 mit wieder erhöhter Geschwindigkeit unter Kompression der inneren Feder 110 nach links. Diese Bewegung wird kurz vor dem Eintreffen des Brühbechers 82 in der unter dem Zylinder 26 zentrierten Stellung abgebremst.
Der Brühbecher 82 wird zunächst um ein kleines Stück über die unter dem Zylinder 26 zentrierte Stellung hinaus nach links bewegt. Bei dem in Fig. 28 dargestellten Abfallen des Abtastglieds 68 vom Nocken 58 werden das Zylinderjocj 66 und der Zylinder 26 durch die restliche Spannung der an den auf den Stangen 22, 24 geführten Enden des Jochs angreifenden Federn 32 abwärts belsregt.
Gleichzeitig damit gibt der Nocken 60 eine langsame Bewegung der Bodengruppe 20 nach rechts in die unter dem Zylinder 26 zentrierte Stellung frei, wobei der Flansch 94 des Brühbechers 82 in Anlage an zwei um etwa 900 zueinander versetzt an der Unterseite des Zylinders 26 hervorstehenden Anschlägen 93, 95 kommt.
Die an der Innenseite eines am Boden des Zylinders 26 geformten Ringstegs 97 radial einwärts hervorstehenden Anschläge 93 und 95 dienen dazu, den Flansch 94 des Brühbechers 82 und damit diesen selbst so auszurichten, daß der untere Rand 99 des Zylinders 26 immer in der gleichen Stellung auf dem Dichtring 96 des Brühbechers aufsetzt (Fig. 16, 17). Durch die Anlage des Flanschs 94 des Brühbechers 82 an den Anschlägen 93, 95 wird nun die von der Feder 110 ausgeübte Kraft vom Zylinder 26 aufgenommen. Der Nocken 60 dreht sich noch um ein Stück weiter, so daß das Zugseil 114 schlaff wird. Der den Brüchbecher tragende Schlitten e0 und der Filterschlitten 84 werden nun durch die Anschläge 93, 95 gegen die von den Federn 108, 110 ausgeübte Belastung festgehalten.
Während der Freigabe des Zugseil 114 bewegt sich der Zylinder 26 um ein weiteres kleines Stück abwärts aus der in Fig. 17 dargestellten in die in Fig. 18 gezeigte Stellung. Das genaue Zusammenspiel der genannten Teile zu diesem Zeitpunkt ist durch entsnrechendeEinsteIlung der Umlenkrolle 118 erzielbar. Zu diesem Zweck ist die Umlenkrolle 118 waagerecht verstellbar an der Rückwand 14 gelagert.
Nach Ablauf der vorstehend beschriebenen Vorgänge wird ein außerhalb des Gehäuses nahe dem vorderen Ende der Nockenwelle 48 angeordneter Unterbrecherschalter durch einen zugeordneten Nocken 55 betätigt, um die Stromspeisung des Motors 52 zu unterbrechen, womit dann ein vollständiges Arbeitsspiel beendet ist. Bei Verwendung einer elektronischen Steuereinrichtung kann das Abschalten des Geräts auch durch eine kontalalose elektronische Schalteinrichtung gesteuert sein.
Das Gerät befindet sich nun wieder in der Ausgangsstellung Das vorstehend beschriebene Brühgerät zeichnet sich durch zahlreiche vorteilhafte Einzelheiten aus. So ist die den Brühbecher 82 und den Filter 86 enthaltende Boden gruppe 20 auch von einer ungeübten Person schnell und mühelos abnehmbar. Die Nocken der IMockenwelle 48 sind so ausgebildet, daß ihre Drehung zu dem Zeitpunkt, an welchem die größte Antriebskraft benötigt wird, von den sich entspannenden Federn unterstützt wird, so daß der Motor 52 kleiner sein kann als bei bekannten Geräten dieser Art. Der Nocken 56 ist so geformt, daß sich der auf das heiße Wasser ausgeübte Druck stetig verringert, wodurch das Wasser langsamer durch den gemahlenen Kaffee fließt und die Kontalztzeit zwischen dem Wasser und dem Kaffee gegenüber bekannten Geräten um ca. 20% verlängert ist. Die Schüttung des Produkte, z.B. Kaffee, im Brühbecher 82 kann um 40C/o höher sein als in bekannten Geräten. Anstelle eines in bekannten Geräten verwendeten Motors mit einem Drehmoment von ca. 1,38kpm kann ein Motor 52 mit einem Drehmoment von ca. 0,69 kpm verwendet werden.
Zum Zwecke der Reinigung kann der Brühbecher mühclos für sich allein von der Bodengrur)pe 20 abgenommen werden, indem man den Filterschlitten 84 unter Kompression der Feder 110 um ein kleines Stück nach links verschiebt, bis die untere Federklinke 104 den Stift 103 freigibt.
Ebenso läß sich der Filter 88 zum Zweck der Reinigung oder Erneuerung mühelos vom Sieb 89 abnehmen.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten Ab.randlungen derselben im Rahmen der Ansprüche.
Leerseite

Claims

Brühgerät Patentansprüche 1. Brühgerät, g e k e n n z e i c h n e t durch ein en Rahmen(12 bis 18), durch einen unten offenen, senkrecht belegbar im Rahmen geführten Zylinder (26), durch einen vom Rahmen im Zylinder senkrecht beweglich geführten, in seiner oberen Endstellung innerhalb des Zylinders verbleibenden Kolben (40), durch eine den Kolben aufwärts und den Zylinder abwärts belastende erste Federanordnung (32), durch Einrichtungen (27, 38) zum Einleiten von Wasser in den Zylinder unterhalb des in seiner oberen Endstellung befindlichen Kolbens, durch eine waagerecht zwischen einer Brühstellung und einer Entleerungsstellung hin und her bewegbare Bodengruppe (20) mit einem Brühbecher (82), welcher in der Brühstellung abdichtend an der Unterseite des Zylinders ansetzbar ist, durch eine die Bodengruppe in Richtung auf die Entleerungsstellung belastende zweite Federanordnung (108, 110), durch eine von einem Motor (52) angetriebene Nockenwelle (48) mit einer Anzahl von Nocken (56, 58, 60), durch ein mit dem Kolben verbundenes, an einem Nocken der Nockenwelle angreifendes erste Abtastglied (46) und durch ein mit dem Zylinder verbundenes, an einem anderen Nocken der Nockenwelle angreifendes zweites Abtastglied (68), wobei der Antrieb des Motors für die Bewegung der Bodengruppe in Richtung auf die Brühstellung durch die mit einem Nocken zusammenwirkende erste Federanordnung unterztüvzt ist.
2. Brühgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kolben (4o) und der Zylinder (26) durch zwei senkrechte Stangen (22, 24) senkrecht geführt sind und. daß eine die Stangen miteinander verbindende Gerade in einem spitzen Winkel zur Richtung der Hin-und Herbewegung der Bodengruppe (20) verläuft.
3. Brühgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Brühbecher (82) auf einem Schlitten (80) sitzt, welcher auf in verschiedener Höhe angeordneten ersten und zweiten Führunsstangen (70, 72) geführt und gemeinsam mit diesen demontierbar ist.
4. Brühgerät nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die erste Führungsstange (70) oberhalb der zweiten Bührungsstange (72) und parallel zu dieser angeordn.et ist.
5. Brühgerät nach anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die zweite Federanordnung zwei einzelne, auf die zweite Führungsstange (72) aufgeschobene Federn (108, 110) aufweist, von denen eine den den Brühbecher tragenden Schlitten (80) und die andere eine entlang den Führungestangen bewegbare Filterhalterung (84) belastet.
6. Brühgerät, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Rahmen (12 bis 18), durch einen unten offenen, senkrecht beweglich im Rahmen geführten Zylinder (26), durch einen vom Rahmen im Zylinder senkrecht beweglich geführten, in seiner oberen Endstellung innerhalb des Zylinders verbleibenden Kolben (40), durch eine den Kolben aufwärts belastende Federanordnung (32), durch Einrichtungen (27, 38) zum Einleiten von Wasser in den Zylinder unterhalb des in seiner oberen Endstellung befindlichen Kolbens, durch eine waagerecht zwischen einer Brühstellung und einer Entleerungsstellung hin und her bewegbare Bodengruppe (20) mit einem Brühhohlraum (82), welcher in der Brühstellung unterhalb des Zylinders angeordnet und abdichtend mit diesem verbunden ist, durch eine von einem Motor (52) angetriebene Nockenwelle (48), durch einen auf der Nockenwelle angeordneten Nocken (56) und durch ein mit dem Kolben verbundenes, am Nocken angreifendes Abtastglied (46), wobei dem Nocken durch die mit dem Kolben und dem Abtastglied zusammenwirkende Federanordnung eine die Bewegung der Bodengruppe in die Brühstellung durch den Motor unterstützende Drehbewegung erteilbar ist.
7. Brühgerät, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Rahmen.(12 bis 18), durch einen senkrecht beweglich im Rahmen geführten, unten offenen Zylinder (26), durch einen im Zylinder senkrecht beweglich vom Rahmen geführten Kolben (40), welcher sich in seiner oberen Endstellung innerhalb des Zylinders befindet, durch eine den Kolben aufwärts belastende erste Federanordnung (32), durch Einrichtungen (27, 38) zum Einleiten von Wasser in den Zylinder unterhalb des in der oberen Endstellung befindlichen Kolbens, durch eine zwischen einer Brühstellung und einer Entleerungsstellung waagerecht hin und her bewegbare Bodengruppe (20) mit einem Brühbecher (82), welcher in der Brühstellung unterhalb des Zylinders angeordnet und abdichtend mit diesem verbunden ist, durch zwei den Kolben und den Zylinder senkrecht beweglich führende, senkrechte Bührungsstangen (22, 24), deren imaginäre Verbindungslinie in einem spitzen Winkel zur Richtung der Hin- und Herbewegung der Bodengruppe verläuft, und durch einen den Brühbecher abnehmbaren Schlitten (80), welcher verschieblich auf in verschiedener Höhe waagerecht angeordneten Führungsstangen (70, 72) geführt und als Einheit mit den Führungsstangen zusammen demontierbar ist.
8. Brühgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine erste Führungsstange (70) oberhalb einer zweiten Führungsstange (72) und parallel zu dieser angeordnet ist.
9. Brühgerät nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n.e t, daß die Führungsstäbe (70, 72) an einem Ende nicht miteinander verbunden sind, daß der Rahmen (12 bis 18) ein Paar Öffnungen (78) fiir die Aufnahme der freien Enden der Führungsstangen aufweist und daß die anderen Enden der Führungsstäbe über ein Querstück (74) lösbar miteinander verbunden sind.
10. Brühgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Schlitten (80, 84) eine schräg angestellte, flexible Klinke (106) zum Anheben des Brühbechers (82) bei Annäherung an die Entleerungsstellung sowie eine durch das Anheben des Brühbechers elas-tisch aufwärts verformbare zweite Klinke (104) aufweist, mittels welcher der Brühbecher zum Herausschlagen von darin enthaltenem Aufgußmaterial abwärts auf einen Anschlag aufsetzbar is-t, und daß der Brühbecher einen mit der ersten Klinke zusammenwirkenden ersten Anschlag (102) und einen mit der zweiten Klinke zusammenwirkenden zweiten Anschlag (103) trägt.
11. Brühgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Brühbecher (82) und ein Filter träger (84) freitragend an den Führungsstangen (70, 72) geführt sind.
12. Brühgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kolben (40) ein oberes und ein unteres Teil aufweist, welche jeweils aufwärts konvergierende Flächen haben, zwischen denen ein Dichtungsring (42) so eingeklemmt ist, daß sein äußerer Rand am unteren Ende des Kolbens über dessen Umfang hervorsteht und in abdichtender Anlage am Zylinder (26) ist.
13. Brühgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Verhältnis zwischen der Innenhöhe und dem größten Innendurchmesser des Brühbechers (82) größer als eins ist.