DE3105124C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brühgerät der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Ein derartiges Brühgerät ist aus der US-PS 36 60 117 bekannt. Bei dem bekannten Brühgerät wird der Kolben nach jedem Brühvorgang aus dem Zylinder herausgefahren. Weiterhin wird die den Kolben belastende Federanordnung beim Zurückfahren der Bodengruppe in die Brühstellung stufenweise entspannt (vgl. Weg des Abtastgliedes über den Nocken zwischen den Punkten C-D bzw. E-A). Durch den hohen Hub des Kolbens, der bei jedem Brühvorgang aus dem Zylinder herausgefahren werden muß, geht wertvolle Zeit verloren, die an sich, bei vorgegebener Brühzeit, für eine Verlängerung der Extraktionszeit genutzt werden könnte. Die Federkraft der sich entspannenden ersten Federanordnung soll darüber hinaus lediglich dazu ausgenutzt werden, das durch den Antrieb der Bodengruppe auf die Nockenwelle ausgeübte Drehmoment zu kompensieren.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Brühgerät von kompakter Bauweise und verbesserter Leistung bei verlängerter Extraktionszeit zu schaffen, 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 Brühgeräten dieser Art.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der Hub des Kolbens verringert, was sowohl eine kompakte Konstruktion als auch die angestrebten Verbesserungen in der Extraktionszeit und der Leistung erlaubt. Dabei sind die verschiedenen Nocken derart miteinander synchronisiert, daß sie sich in ihrer Wirkung gegenseitig unterstützen, so daß der Antriebsbedarf geringer ist als bei bekannten Geräten dieser Art.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorder­ ansicht eines Brühgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seiten­ ansicht 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 in Richtung der Pfeile 17-17 in Fig. 16 eines in bezug auf einen Zylinder zentrierten Brühbechers,

Fig. 18 eine Fig. 17 entsprechende Ansicht des abdich­ tend an den Zylinder angesetzten Brühbechers,

Fig. 19 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 19-19 in Fig. 1 und

Fig. 20 bis 28 schematisierte Darstellungen der Wirkungs­ weise verschiedener Nocken während eines vollen Arbeitsspiels.

Ein in Fig. 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Vorder­ ansicht dargestelltes Brühgerät 10 hat einen Rahmen bzw. ein Gehäuse mit einer Vorderwand 12, einer Rück­ wand 14 und Seitenwänden 16, 18. Die Vorder- und Rück­ wände sind vorzugsweise aus Kunststoff geformt, sie kön­ nen jedoch auch als Spritzgußteile aus Metall oder einem anderen Werkstoff geformt sein. Der Rahmen ist so aus­ gelegt, daß sämtliche im Gebrauch auftretenden Bela­ stungen 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 zusam­ menzuhalten. 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 mit­ tige Gewindebohrung für die Aufnahme einer Seitenwand­ halteschraube 19. Die Köpfe der Halteschrauben 19 sind jeweils mit einer Scheibe unterlegt, welche einen grö­ ßeren Durchmesser hat als die jeweiligen Öffnungen der Seitenwände 16, 18.

Die Rückwand 14 bildet eine Halterung für eine im fol­ genden beschriebene Bodengruppe 20, welche u. A. einen Filter und einen Brühbecher enthält. Die Seitenwände 16, 18 dienen dazu, die Vorder- und Rückwände 12 bzw. 14 in ihrer richtigen Stellung relativ zueinander zu halten. Sie können aus Blech gestanzt sein, so daß sie mit den entsprechenden Teilen der anderen Wände in formschlüs­ sigen 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 wesent­ lichen 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 Führungs­ stangen 22 bzw. 24 haltenden Stützen 30 auf den Führungs­ stangen 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 gemein­ sam 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 Mittelöffnung 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 Mittelöffnung 36 einsetzbares, feines Sieb verhindert das Eindringen von Kaffeemehl oder einem anderen aufzu­ brühenden Produkt in den Zylinder.

Zwischen seinem oberen und seinem unteren Ende hat der Zylinder 26 eine Reihe von Einlässen 27, welche mit einem Fallbehälter 38 in Strömungsverbindung stehen (Fig. 3, 19). Der Fallbehälter 38 hat einen in Richtung auf die Einlässe 27 abfallenden Boden, über welchen der Zylin­ der mit Wasser beschickbar ist, wenn sich ein darin angeordneter Kolben 40 in der oberen Endstellung befin­ det. Der Kolben 40 ist ständig innerhalb des Zylinders geführt und setzt sich aus einem oberen und einem unteren Teil zusammen. Die beiden Teile des Kolbens haben einander komplementär abgeschrägte Stirnflächen, zwischen denen ein Dichtring 42 eingespannt ist. Eine Mutter 41 zum Einstellen des Einspanndrucks weist ent­ lang ihrem Umfang Kerben für den Angriff eines Werk­ zeugs 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 Federn 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 48 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 Motor­ welle 50, so daß diese genau mit der Nockenwelle 48 fluchtet. Die Motorwelle 50 ist über ein Untersetzungs­ getriebe 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 das dem Motor 52 abgewandte Endstück der Nockenwelle 48 durch die Vorder­ wand 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 aus 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 Schnitt­ stelle ist eine Reihe von Zähnen 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 verdreh­ bar. 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 beispiels­ weise 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 ruht 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 einwirkende 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 Kunststoff hat am oberen Ende einen auswärts abgewinkelten, ebenen Flansch, wel­ cher mittels Schrauben od. dgl. auf der Trichter­ halterung 62 befestigt ist. Am unteren Ende läuft der Trichter 64 in einem abgewinkelten Rohrstück aus, wel­ ches 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 fest mit den oberen Enden der Führungsstangen 22, 24 verbunden ist, ergibt sich ein genau rechtwinkliger, starrer Aufbau, in wel­ chem die Führungsstangen genau parallel zueinander ver­ laufen, so daß die genannten Teile leichtgängig senkrecht auf- und abbewegbar sind. Ein am mittleren Bereich des Jochs 66 abwärts abgewinkelter Arm 67 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 ange­ bracht und weist eine obere und eine untere Führungs­ stange 70 bzw. 72 auf. Wie man in Fig. 10 erkennt, sind die Führungsstangen 70, 72 am rechten Ende über ein Querstück 74 miteinander verbunden, während sie am linken Ende nicht miteinander verbunden sind. Das Quer­ stück 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 oder Öffnungen 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 Kunststoffring und einem einstückig damit verbundenen Feinfilter 86 aus Nylongewebe. Der Filter 88 ist im Rast­ sitz auf dem Schlitten 84 befestigbar und hält dabei einen das Sieb 89 umgebenden und ebenen mit dessen Ober­ seite abschneidenden Silokongummiring 91 fest. Das Sieb 89 ist einstückig geformt und durch eine Reihe von senk­ rechten Rippen versteift, so daß es den beim Brühen auf­ tretenden Höchstdruck aufzunehmen vermag und den Filter 88 abstützt, so daß dieser nicht reißt. Die offene Durch­ laßfläche des Siebs 89 setzt sich aus rechteckigen, sich abwärts verjüngenden Öffnungen zusammen und ist so be­ messen, daß es beim Brühen einen vorbestimmten Gegen­ druck hervorruft, 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 ist 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 Innendurchmesser sowie seine Höhe sind für die Aufnahme der jeweils benötigten Menge des auf­ zubrühenden 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 Innen­ raum des Brühbechers 82 hat am oberen Teil einen trich­ terförmigen Einlaß, von welchem aus er sich stetig ab­ wärts erweitert, wie in Fig. 12 und 17 gestrichelt ange­ deutet. Die Innenhöhe und der größte Innendurchmesser des Brühbechers 82 sind so aufeinander abgestimmt, daß eine Füllung von ca. 8 Gramm 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 Führungs­ leisten 98, 100. Ferner weist der Schlitten 80 einen Schlitz auf, in welchem zwei senkrecht übereinander am Brühbecher 82 hervorstehende Stifte oder Anschläge 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 Öff­ nungen 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 befestigten Stift 107 abstützt. Die Federklinken 104, 106 können auch als Federblätter aus­ gebildet 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 Schlit­ ten 80 ab, während das innere Ende der inneren Feder 110 durch einen nahe dem freien Ende der Führungsstange 72 auf dieser befestigten Haltering festgehalten ist.

Die Funktionen der Bodengruppe 20 werden durch den auf der Nockenwelle 48 sitzenden Nocken 60 gesteuert. Ein Zugseil 114 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 Aufwickelrolle 120. Eine die Aufwickelrolle 120 tragende Welle 122 ist drehbar in der Rückwand 14 gela­ gert. 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 in Eingriff (Fig. 1). Der Segment­ hebel 128 ist mittels einer Welle 130 verschwenkbar in der Rückwand 14 gelagert und trägt an seinem der Ver­ zahnung 126 gegenüberliegenden Ende ein mit dem Nocken 60 zusammenwirkendes Abtastglied 132. Die Zähne 126 erstrecken sich über einen Kreisbogen von ca. 45°.

Ein durch die Vorderwand 12 hindurch hervorstehendes Endstück der Nockenwelle 48 trägt eine abnehmbare 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 ver­ schiedener 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 Einrich­ tungen 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 Brüh­ becher 82 in der Entleerungsstellung. Unabhängig von der gewählten Ausgangsstellung vollführt das Brühgerät 10 jeweils das gleiche Arbeitsspiel innerhalb der gleichen Zeit. Im folgenden ist ein Arbeitsspiel des Brühgeräts 10 ausgehend von der vorstehend beschriebenen ersten Aus­ gangsstellung 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 dem Dichtungsring 96 am oberen Ende des Brüh­ bechers 82. Der Kolben 40 beginnt nun seine Abwärts­ bewegung 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 gemein­ sam mit dem Zylinder 26 um ein kleines Stück, z. B. 3 mm, angehoben, worauf der Brühbecher 82 und der Feinfilter 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 Federklinke 106 aufläuft. Dadurch wird der Brühbecher 82 um ein Stück angehoben und anschließend ruckartig abgesetzt, so daß der ausge­ laugte Kaffeegrund herausfällt. Diese Bewegungen des Brühbechers 82 sind durch die mit X, Y und Z bezeich­ neten 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 Stillstand, worauf dieser sich abwärts bewegt, bis er in Anlage an dem Dichtungsring 96 am oberen Ende des Brühbechers 82 kommt. Damit ist das Arbeits­ spiel des Geräts vollendet.

Das Zusammenwirken der verschiedenen Teile des Geräts bei dem vorstehend beschriebenen Arbeitsspiel ist nach­ stehend anhand von Fig. 20 bis 28 im einzelnen erläutert.

Nach dem Einschalten des Geräts, beispielsweise durch Einwerfen einer Münze in einen damit verbundenen Münz­ prüfer, beginnt der Motor 52 der Nockenwelle 48 im Uhr­ zeigersinn 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 Verweil­ abschnitt 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 Dichtungsringe 96 und 91 zu gewähr­ leisten. Nachdem der Kolben 40 die Einlässe 27 des Zylinders 26 passiert hat, ist zwischen seiner Unter­ seite und der Oberfläche des heißen Wassers eine Luft­ schicht 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 extrahiert. Das mit dem Kolben verbundene Abtastglied befindet sich dabei in der in Fig. 22 mit C bezeichneten Stellung.

Zwischen den mit C und D bezeichneten Punkten ist das Profil des Nockens 56 so ausgebildet, daß sich der das Wasser durch den Kaffee hindurchtreibende Druck langsam verringert, so daß das Wasser möglichst lange Zeit mit dem gemahlenen Kaffee 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 höch­ sten 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 Abwärts­ bewegung 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 Endstel­ lung läuft das Abtastglied 132 an einem flachen Anstieg des Nockens 60 auf, so daß der Segmenthebel 128 um ein kleines Stück im Gegenzeigersinn verschwenkt wird. Durch die dabei bewirkte Drehung des Ritzels 124 und der Auf­ wickelrolle 120 wird das Zugseil unter eine gewisse Zugspannung gesetzt, so daß sich der Brühbecher 82 beim anschlie­ ßenden Heben des Zylinders 26 und des Kolbens 40 nicht ruckartig nach rechts bewegen kann.

In der folgenden, in Fig. 25 gezeigten Stellung kommt die Rolle 68 in Anlage am Nocken 58, während sich das mit dem Kolben 40 verbundene Abtastglied 46 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 so weit angehoben werden, daß der obere Rand des Brühbechers 82 freigegeben wird. Bei der weiteren Drehung der Nockenwelle 48 fällt nun das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 in eine Vertiefung des Nockens 60 ein. Dadurch wird das auf der Aufwickelrolle 120 aufgerollte Zug­ seil 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 gemein­ sam 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 Brüh­ becher 82 tragende Schlitten 80 unter Entspannung der Feder 108 weiter nach rechts, bis er in Anlage am Quer­ stück 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 ver­ hindert, wird der Brühbecher 82 durch den auf der Fe­ derklinke 106 auflaufenden Stift 102 angehoben. Das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 befindet sich nun an der tiefsten Stelle der Vertiefung des Nockens 60 (Fig. 26).

Bei Annäherung des Abtastglieds 132 an die tiefste Stel­ le der Vertiefung des Nockens 60 wird die Schwenkbewegung des Segmenthebels 128 etwas abgebremst, damit der Schlit­ ten 80 nicht hart am Querstück 74 anschlägt, wodurch anderenfalls der ausgelaugte Kaffeegrund oben aus dem Brühbecher 82 herausgeschleudert 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 Endstellung Y er­ reicht hat, gleitet der Stift 102 über das Ende der Federklinke 106 hinweg, wodurch die in der anderen Federklinke 104 gespeicherte Energie plötzlich freige­ setzt wird. Dadurch wird der Brühbecher 82 ruckartig abwärts bewegt, bis er mit seinem oberen Flansch 94 auf der Oberseite des Schlittens 80 aufsetzt. Das plötz­ liche Abbremsen der Abwärtsbewegung des Brühbechers 82 in der mit Z bezeichneten Stellung bewirkt, daß der im Brühbecher befindliche ausgelaugte Kaffeegrund voll­ ständig 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 Verweilabschnitt des Nockens 56, so daß die Federn 32 weiterhin unter nahezu vollstän­ diger Kompression gehalten sind. In dieser, in Fig. 26 gezeigten Stellung befindet sich das Abtastglied 132 des Segmenthebels 128 an der tiefsten Stelle der Ver­ tiefung des Nockens 60 und der Segmenthebel 128 ist in seiner im Gegenzeigersinn verschwenkten Endstellung, in welcher die benötigte Länge des Zugseils 114 frei­ gegeben ist.

Anschließend bewegt sich das Abtastglied 132 des Segment­ hebels 128 relativ schnell aus der Vertiefung des Noc­ kens 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 Aus­ gangsstellung unter dem Zylinder 26 unter Kompression der Federn 108 und 110 erforderliche Kraft weitgehend zurückgewonnen wird. Das von den Federn 32 mit einer beträchtlichen Kraft aufwärts belastete Abtastglied 46 überträgt auf den Nocken 56 eine Druckkraft, welche in der gleichen Richtung verläuft wie die vom Motor auf die Nockenwelle 48 übertragene Antriebskraft. Während der Bewegung des Abtastglieds 46 entlang dem Abstiegs­ abschnitt des Nockens 56 bleibt daher die vom Motor 52 aufzubringende Antriebskraft sehr gering.

Während sich der Brühbecher 82 nach links auf das Haupt­ teil 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 Fein­ filter 86 unter dem Ende der Federklinke 106 heraus bewegt, so daß diese in ihrer Ausgangsstellung zurück­ federt und sich wieder auf dem Stift 107 abstützt. Da die während dieses Vorgangs komprimierte Feder 108 im vollständig komprimierten Zustand eine geringere Span­ nung aufweist als die innere Feder 110 im entspannten Zustand, bewegt sich der Filterschlitten 84 erst nach­ dem sich der Brühbecher 82 über dem Feinfilter 86 befindet.

Der Nocken 60 ist so ausgebildet, daß sich der Brüh­ becher 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 Verlang­ samung 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 hin­ aus nach links bewegt. Bei dem in Fig. 28 dargestellten Abfallen der Rolle 68 vom Nocken 58 werden das Joch 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 bewegt. 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 90° 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 Dichtungsring 96 des Brühbechers aufsetzt (Fig. 16, 17). Durch die Anlage des Flansches 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 Brühbecher tragende Schlitten 80 und der Filterschlit­ ten 84 werden nun durch die Anschläge 93, 95 gegen die von den Federn 108, 110 ausgeübte Belastung festgehalten. Während der Freigabe des Zugseils 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 entsprechende Einstellung 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 Unterbrechungsschalter durch einen zugeordneten Nocken 55 betätigt, um die Strom­ speisung des Motors 52 zu unterbrechen, womit dann ein vollständiges Arbeitsspiel beendet ist. Bei Verwendung einer elektronischen Steuereinrichtung kann das Ab­ schalten des Geräts auch durch eine kontaktlose elek­ tronische 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 Feinfilter 86 enthaltende Boden­ gruppe 20 auch von einer ungeübten Person schnell und mühelos abnehmbar. Die Nocken der Nockenwelle 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 Kontaktzeit zwischen dem Wasser und dem Kaffee gegenüber bekannten Geräten um ca. 20% verlän­ gert ist. Die Schüttung des Produkts, z. B. Kaffee, im Brühbecher 82 kann um 40% höher sein als in bekannten Geräten. Anstelle eines in bekannten Geräten verwendeten Motors mit einem Drehmoment von ca. 1,38 kpm kann ein Motor 52 mit einem Drehmoment von ca. 0,69 kpm verwen­ det werden.

Zum Zwecke der Reinigung kann der Brühbecher mühelos für sich allein von der Bodengruppe 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 läßt sich der Filter 88 zum Zweck der Reinigung oder Erneuerung mühelos vom Sieb 89 abnehmen.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des vorste­ hend beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt, son­ dern erlaubt die verschiedensten Abwandlungen derselben im Rahmen der Ansprüche.

Claims (11)

1. Brühgerät, mit einem Rahmen, einem unten offenen, senkrecht beweglich im Rahmen geführten Zylinder, einem vom Rahmen im Zylinder senkrecht beweglich geführten Kolben, einer den Kolben aufwärts belastenden ersten Feder, Einrichtungen zum Einleiten von Was­ ser in den Zylinder unterhalb des in seiner oberen Endstellung befindlichen Kolbens, einer waagerecht zwischen einer Brühstellung und einer Entleerungs­ stellung hin- und herbewegbaren Bodengruppe mit einem Brühhohlraum, welcher sich in der Brühstellung unterhalb des Zylinders befindet und abdichtend mit diesem ver­ bunden ist, einer von einem Motor angetriebenen Noc­ kenwelle, einem auf der Nockenwelle angeordneten Nocken und einem mit dem Kolben verbundenen, am Noc­ ken angreifenden Abtastglied, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (40) in seiner obe­ ren Endstellung innerhalb des Zylinders (26) verbleibt und daß dem Nocken (56) durch die mit dem Kolben (40) und dem Abtastglied (46) zusammenwirkende Feder (32) eine die Bewegung der Bodengruppe (20) in die Brühstellung durch den Motor (52) unterstützen­ de Drehbewegung erteilbar ist.

2. Brühgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nockenwelle (48) eine Mehrzahl von Nocken (56, 58, 60) enthält, daß die erste Federanordnung (32) den Zylinder (26) abwärts belastet und daß eine zweite Federanordnung (äußere Feder 108, innere Feder 110) vorgesehen ist, die die Bodengruppe (20) in Richtung auf die Ent­ leerungsstellung belastet.

3. Brühgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kol­ ben (40) und der Zylinder (26) durch zwei senkrechte Stangen (22, 24) senkrecht geführt sind.

4. Brühgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brühhohlraum ein Brühbecher (82) ist, der auf einem Schlitten (80) sitzt, welcher auf in verschiedener Höhe angeordneten ersten und zweiten Führungsstangen (70, 72) geführt und gemeinsam mit diesen demontier­ bar ist.

5. Brühgerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Führungs­ stange (70) oberhalb der zweiten Führungsstange (72) und parallel zu dieser angeordnet ist.

6. Brühgerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ te Federanordnung als zwei einzelne, auf die zweite Füh­ rungsstange (72) aufgeschobene Federn (äußere 108, innere 110) ausgeführt ist, von denen eine den den Brühbecher tragenden Schlitten (80) und die andere eine entlang den Füh­ rungsstangen bewegbare Filterhalterung (84) belastet.

7. Brühgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (70, 72) an einem Ende nicht miteinander verbunden sind, daß der Rahmen (12 bis 18) ein Paar Öffnungen (78) für die Aufnahme der freien Enden der Führungsstangen aufweist und daß die anderen Enden der Führungsstangen über ein Querstück (74) lösbar miteinander verbunden sind.

8. Brühgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, 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 elastisch aufwärts verformbare zweite Klinke (104) aufweist, mittels welcher der Brühbecher zum Herausschlagen von darin enthaltenem Aufgußmaterial abwärts auf einen Anschlag aufsetzbar ist, und daß der Brühbecher einen mit der ersten Klinke zusammenwirkenden ersten Anschlag (102) und einen mit der zweiten Klinke zusammenwirkenden zweiten Anschlag (103) trägt.

9. Brühgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brühbecher (82) und die Filterhalterung (84) freitragend an den Führungsstangen (70, 72) geführt sind.

10. Brühgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, 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.

11. Brühgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Innenhöhe und dem größten Innendurchmesser des Brühbechers (82) größer als eins ist.