DE3412348A1

DE3412348A1 - Vorrichtung zur automatischen verstellung der korngroesse des mahlgutes in einer espresso-kaffeemaschine mit eingebautem mahlwerk

Info

Publication number: DE3412348A1
Application number: DE3412348A
Authority: DE
Inventors: Rosalgino Erano Novara Visconti
Original assignee: Nuova Faema SpA
Current assignee: Nuova Faema SpA
Priority date: 1983-04-05
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1984-10-11
Also published as: LU85273A1; JPS59232525A; NL8401060A; IT1163225B; IT8320455A0; ES278457Y; FR2543814A1; ES278457U; BE899272A

Description

NUOVA FAEMA S.p.A.
Via Ventura, 15

I-Miiano

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Vorrichtung'zur automatischen Verstellung der Korngröße des Mahlgutes in einer Espresso-Kaffeemaschine mit eingebautem Mahlwerk

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Verstellung der Korngröße des Mahlgutes in einer Espresso-Kaffeemaschine mit eingebautem Mahlwerk, dessen Mahlringe über einen Schneckentrieb näher zueinandergerückt oder weiter voneinander entfernt werden können.

Bei Espresso-Kaffeemaschinen mit eingebautem Mahlwerk wird der Kaffee in Bohnen über einen Einlauftrichter zugeführt, dom er nach und nach entnommen und zur Herstellung des Espresso-Kaffees vermählen wird. Für die Zubereitung eines wohlschmeckenden Espresso-Kaffees müssen die Kaffeebohnen so vermählen werden, daß ein Mahlgut mit vorherberechneter, optimaler Körnung entsteht, die von verschiedenen Faktoren abhängig ist; in erster Linie wohl von der Kaffeesorte, in gleichem Maße jedoch auch vom Feuchtigkeitsgehalt der Kaffeebohnen.

Daher muß das Mahlwerk regelmäßig nachgestellt werden, indem durch einen mehr oder weniger großen Abstand zwischen den Mahlringen ein Mahlgut von optimaler Körnung erzeugt wird.

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Sobald der Bediener der Kaffeemaschine feststellt, daß die Zeit für die Zubereitung eines Aufgusses, daß heißt, die Zeitspanne, in der das Wasser durch daß in den Filter gepresste Kaffeemehl hindurchfließt, zu kurz wird, was dann geschieht, wenn der Kaffee zu grob gemahlen ist, stellt er das Mahlwerk nach, indem er den Abstand zwischen den Mahlringen verringert.

Fließt das Wasser jedoch zu langsam durch das Kaffeemehl hindurch, was darauf hinweist, daß der Kaffee zu fein gemahlen ist, verstellt der Bediener das Mahlwerk in umgekehrter Richtung, indem er den Abstand zwischen den Mahlringen vergrößert..

Diese Vorgehensweise hat sich jedoch in der Praxis als ziemlich unzulänglich erwiesen.

Tatsächlich bemerkt der Bediener das Abweichen von der optimalen Aufgußzeit in der Regel zu spät, was dazu führt, daß die Maschine während einer mehr oder weniger langen Zeitspanne einen Kaffee ausgibt, dessen Wohlgeschmack nicht optimal ist. Ferner ist erfahrungsgemäß davon auszugehen, daß der Bediener entweder zu viel oder zu wenig nachregelt, so daß auch nach erfolgter Mahlwerknachstellung keine optimale Kaffeezubereitung gewährleistet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mahlwerkverstellvorrichtung zu realisieren, deren konstruktive Und funktionale Merkmale die beim Stand der Technik auftretenden Nächteile vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, d.aß die genannte Vorrichtung folgende Bauteile umfaßt: ein auf die Schraube eines Schneckentriebes aufgepreßtes Rad, das an seinem Kreisumfang mit einem Zahnkranz versehen ist; ein auf die optimale Aufgußzeit der Kaffeemaschine ausgelegter Taktgeber; ein bewegliches Stellwerk, das sich nach jedem Aufguß in Richtung auf das mit einem Zahnkranz versehene Rad hin verstellt;

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zwei zu dem genannten Stellwerk gehörende Druckstangen, die einzeln zwischen einer ersten, als Arbeitsstellung definierten Position und einer zweiten, als Ruhestellung definierten Position verstellbar sind, wobei sie in Arbeitsstellung den Kreisumfang des Zahnkranzes des genannten Rades schneiden, während sie in Ruhestellung jeweils außenhalb des Zahnkranzes des genannten Rades liegen; schließlich Vorrichtungen, die taktgesteuert zunächst die 'eine Druckstange aus der Arbeits- in die Ruhestellung und sodann die andere Druckstange aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung verschieben.

Weitere Merkmale und damit verbundene Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatischen Verstellung der Korngröße des Mahlgutes einer Espresso-Kaffeemaschine mit eingebautem Mahlwerk hervor, die in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 die Explosionszeichnung eines Bauteils einer Espresso-Kaffeemaschine mit eingebautem Mahlwerk, das die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 1,geschnitten entlang jäer Linie II-II der Fig. 3 und

Fig. 3. eine Schnittdarstellung der'erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 1, geschnitten entlang der Linie III-III der Fig.

In den Figuren ist ein Bauteil einer Espresso-Kaffeemaschine insgesamt mit 1 bezeichnet, das aus einem tragenden Gehäuse 2 besteht, in dem ein insgesamt mit 3 bezeichnetes Mahlwerk herkömmlicher Bauart sowie eine auf das Mahlwerk 3 wirkende, erfindungsgemäße Vorrichtung 4 zur Verstellung der Korngröße des aus dem Mahlwerk 3 austretenden Kaffeemehles montiert sind.

Mit 5 ist ein Elektromotor bezeichnet, der

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am Gehäuse 2 montiert ist und in herkömmlicher Weise als Antrieb für die nicht dargestellten, für die Kaffeezubereitung vorgesehenen Maschinenteile und darüber hinaus als Antrieb für das Mahlwerk 3 bestimmt ist.

Mit 6 ist eine in der Horizontalachse X-X angeordnete Schiene bezeichnet, die innerhalb eines vorbestimmten, lotrecht zur Achse X-X liegenden Bereichs in horizontaler Richtung Y-Y beweglich geführt wird. Im einzelnen ist die Schiene 6 an ihren Enden in Langlöchern 7 und 8 abgestützt, die im Gehäuse 2 angebracht sind. Die Schiene gehört zu einem der als bekannt vorauszusetzenden Vorrichtungen zur. Kaffeezubereitung und führt nach jedem Aufgußgang der Kaffeemaschine eine Vorwärts-Rückwärts-Bewegung aus.

Das Mahlwerk 3 besteht aus einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten und vertikal angeordneten Mahlkörper 9 mit Mittenachse Z-Z, der aus zwei Mahlköpfen 10 und 11 und aus zwei einander gegenüberstehenden Mahlringen 12 und 13 gebildet wird. Der Mahlring 12 ist am Mahlkopf 10 fest angebracht, während der Mahlring 13 durch den Motor 5 in Umlauf gesetzt wird und durch einen Druckring 14, auf den er abgestützt ist, an den Mahlring 12 herangeführt oder von ihm abgerückt werden kann.

Die Verstellbewegungen des Druckrings 14 werden über einen insgesamt mit 15 bezeichneten Schneckentrieb gesteuert, der aus einer Schraube 16 und aus einer Mutter 17 besteht, die wechselseitig miteinander in Eingriff stehen, wobei die Mutter 17 über zwei starre Arme 18 und 19 mit dem Druckring verbunden ist, während die Sch.raube 16, deren Achse V-V parallel zur Achse Z-Z verläuft, drehbar montiert und axial in einer mit dem Gehäuse 2 eine Einheit bildenden Winkelplatte 20 geführt wird.

Wenn die Schraube 16 des Schneckentriebs 15 im Uhrzeigersinn in Pfeil richtung F dreht, wird der Mahlring 13 an den Mahlring 12

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herangeführt, wodurch eine feinere Körnung des Mahlgutes bewirkt wird, während sich die Körnung des Mahlgutes vergröbert, sobald die Schraube 1.6 entgegen dem Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung G dreht.

Die Vorrichtung 4 zur automatischen Verstellung der Korngröße des Mahlgutes umfaßt ein Rad 21, das an seinem Umfang mit einem Zahnkranz 22 versehen ist, sowie ein insgesamt mit 23 bezeichnetes Stellwerk, das in Richnung Y-Y und in radialer Richtung zum Rad 21 beweglich ist.

Das Stellwerk 23 besteht im wesentlichen aus zwei flach ausgewalzten Druckstangen 24 und 25, die nebeneinander liegend mit Spiel, und zwar abgestimmt auf die Verstellbewegungen des Stellwerks 2 3 in Richtung Y-Y, in entsprechenden Schlitzen 26 und 27 in der Winkelplatte 20 montiert und im Bereich der Schlitze 26 und 27 winkelgenau verschiebbar geführt werden. »-

Im einzelnen -führen die Druckstangen 24 und 25 eine winkelgenaue * Bewegung von einer ersten, als Arbeitsstellung mit 24a und 25a bezeichneten Position, die in Fig. 3 als gestrichelte Linie dargestellt ist, in eine zweite, als Ruhestellung bezeichnete und als durchgehende Linie dargestellte Position aus.

Befinden sich die Druckstangen 24 und 25 in Arbeitsstellung, so schneidet ihre Verlaufslinie in Übereinstimmung mit den Verstellbewegungen des Stellwerks 23 in Richtung Y-Y den Kreisumfang des Zahnkranzes 22 des Rades 21, während sie in Ruhestellung eine Verlauf slinie beschreiben, die außerhalb des'Kreisumfangs des Zahnkranzes 22 des Rades 21 liegt.

Das Stellwerk 23 umfaßt außerdem einen Schieber 28, der innerhalb der Verstellbahn der Schiene 6 liegt und mit einer Nut 29 vorsehen ist, in welche zwei an den Druckstangen 24 und 25 angebrachte Winkel laschen \30 und 31 eingreifen.

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Insgesamt mit 32 bezeichnete Vorrichtungen bewirken die Verstellung der Druckstangen 24 und 25 aus einer ersten, als Arbeitsstellung definierten Position in eine zweite, als Ruhestellung definierte Position.

Die Vorrichtungen 32 bestehen im einzelnen aus zwei koaxial ange- - ordneten Nocken 33 und 34, die drehend auf einer Welle 35 geführt werden, deren Achse verlaufsgleich mit der Achse V-V der Schraube 16 ist. Die Nocken werden durch einen mit konstanter Drehzahl arbeitenden Motor 36 und eine Getriebeuntersetzung 37 in die gewünschte Drehbewegung versetzt.

Mit den Nocken 33 und 34 gelangen zwei an den Druckstangen 24 und 25 vorgesehene Tastglieder 38 und 39 in Eingriff. -

Mit 40 und 41 sind Federn bezeichnet, die zwischen der Winkelplatte 20 und den Druckstangen 24 und 25 angeordnet sind, um das Anpressen der Tastglieder 38 und 39 an die Nocken 33 und 34 zu gewährleisten.

Die sich in Pfeilrichtung H drehenden Nocken 33 und 34 beschreiben innerhalb einer vorausbestimmten und konstanten Zeitspanne jeweils eine volle Umdrehung, da der Motor 3,6 mit konstanter Drehzahl arbeitet. Diese Zeitspanne wird nach der optimalen Aufgußzeit für die Zubereitung von Espresso-Kaffee bemessen.

Mit 42 ist eine auf die Welle 35 aufgesetzte Stellnocke bezeichnet, die auf einen Mikrokontakt 43 wirkt, der seinerseits ein Signal zur Bestimmung der winkelgenauen Ausgangsstellung der Nocken 33 und 34 auslöst.

Sobald sich die Nocken 33 und 34 in .ihrer Ausgangsstellung befinden, das heißt nach dem Vollzug einer vollen Umdrehung, gelangen sie mit ihrem jeweils größten Steigungspunkt 33a und 34a, der in diesem Augenblick eine der' Achse V-V diametral entgegengesetzte Position einnimmt, zur Anlage an die Tastglieder 3.8 und 39, wodurch

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die Druckstangen 24 und 25 gespreizt und in ihre jeweilige Ruhestellung gebracht werden.

Die Nocke 33 zeigt mit ihrem kleinsten Steigungspunkt 33b zum Tastglied 38, wenn sie sich in einer bestimmten, der Ausgangs- oder Endstellung nacheilenden Winkelstellung von beispielsweise 30° befindet.

Die Nocke 34 zeigt mit ihrem kleinsten Steigungspunkt 34b zum Tastglied 39, wenn sie sich in einer bestimmten, der Ausgangs- oder Endstellung nacheilenden Winkelstellung von beispielsweise 30° befindet.

Demzufolge gelangt dann, wenn sich die Nocken 33 und 34 während der von ihnen beschriebenen Umdrehung nahe der Endstellung befinden, diese jedoch noch nicht erreicht haben, das Tastglied 38 mit dem' kleinsten Nockensteigungspunkt 3 3b in Berührung, wobei die Feder 40» die Druckstange 24 in ihrer als Arbeitsstellung definierten Position hält, während das Tastglied 39 mit dem größten Nockensteigungspunkt 34a in Berührung gelangt und die Druckstange 25 in ihrer als Ruhestellung definierten Position hält.

Wenn sich jedoch die Nocken 3 3 und 34 -während der von ihnen beschriebenen Umdrehung nahe der Endstellung befinden und diese bereits überschritten haben, gelangt das Tastglied 39 mit dem kleinsten Nockensteigungspunkt 34b in Berührung, wobei die Feder 41 die Druckstange 25 in ihrer als Arbeitsstellung definierten Position hält, während das Tastglied 38 mit dem größten Nockensteigungspunkt 33a in Berührung gelangt und die Druckstange 24 in ihrer als Ruhestellung definierten Position hält.

In Übereinstimmung mit der konstanten Drehzahl des Motors 3 6 bewirken die Vorrichtungen 4 2 demnach zunächst die Verschiebung der einen Druckstange von der Arbeits- in die Ruhestellung und sodann die Verschiebung der anderen Druckstange von der Ruhestellung in die

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Arbeitsstellung, wobei sich beide Druckstangen während einer bestimmten Zeitspanne in Ruhestellung befinden.

Der mit kostanter Drehzahl arbeitende Motor 36 wirkt folglich als Taktgeber, da er eine volle Umdrehung der Nocken 33 und 34 innerhalb einer vorausberechneten, auf die optimale Aufgußzeit für die -Zubereitung von Espresso-Kaffee abgestimmten Zeitspanne festlegt.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht aus der folgenden Beschreibung hervor.

Mit dem Einschalten der Espresso-Kaffeemaschine werden auch der Motor 36 und die übrigen, für die Zubereitung von Espresso-Kaffee vorgesehenen Maschinenteile in Betriebsbereitschaft versetzt.-

Nach einer bestimmten Zeit t, die je nach gegebener Mahlgutkörnung mehr oder weniger lang ist, wird der fertige Kaffee ausgegeben, während sich die Schiene 6 verschiebt und dabei innerhalb ihrer Verlaufsbahn die Verstellung des zum Stellglied 23 gehörenden Schiebers 28 sowie der Druckstangen 24 und 25 hin zum Rad 21 bewirkt,

Sofern die Zeit t genau der optimalen Aufgußzeit entspricht, haben die Nocken 33 und 34 zu diesem Zeitpunkt eine volle Umdrehung vollzogen und befinden sich wieder in Ausgangsstellung, wobei die Druckstangen 24 und 25 ihre Ruhestellung einnehmen. Daher sind die Druckstangen 24 und 25 nicht mit dem Zahnkranz 22 des Rades 21 im Eingriff, während sich das Stellglied 23 in der Verstellphase hin zum Rad 21 befindet.

Wenn die Zeit t allerdings kürzer ist als die optimale Aufgußzeit, wodurch sich die Nocken 33 und 34 in einer der Vollendung einer vollen Umdrehung nacheilenden Winkelposition befinden, nimmt die Druckstange 24 die als Arbeitsstellung definierte Position 24a ein ' wooei sie, z. B. mit ihrer oberhalb der Winkellasche 30 liegenden vertikal verlaufenden Kante über das Stellglied 23 mit dem Zahnkranz 22 des Rades 21 in Eingriff gebracht wird. Dieser Eingriff

bewirkt eine Winkelver-

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stellung des Rades 21 und damit der Schraube 16, woraus sich eine Verkleinerung des Abstandes zwischen den Mahl ringen 12 und 13 und damit eine feinere Körnung des Mahlgutes ergibt.

Wenn·jedoch die Zeit t langer ist als die optimale Aufgußzeit, wodurch sich die Nocken 33 und 34 in einer Winkelposition befinden, •die der Überschreitung einer vollen Umdrehung entspricht, nimmt die Druckstange 25 die als Arbeitsstellung definierte Position ein, wobei sie über das Stellglied 23 mit dem Zahnkranz 22 des Rades 21 in Eingriff gebracht wird. Dieser Eingriff bewirkt eine Winkelverstellung des Rades 21 und damit der Schraube 16 in entgegengesetzter Richtung, woraus sich eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den Mahlringen 12 und 13 und damit eine gröbere Körnung des Mahlgutes ergibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die automatische Einstellung der Körnung des Mahlgutes und ist zugleich durch eine einfache und funktionale Bauweise gekennzeichnet.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche durch vielfältige Änderungen und Varianten an spezifische bauliche Erfordernisse von Espresso-Kaffeemaschinen angepaßt werden.

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Claims

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DR.-ING. H. H. WILHELM - DIPL.-ING. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 ■ G Y M N A S I U M S T R A S S E 31B · TELEFON (0711) 291133/29 28 57

Anmelder: Stuttgart, den 2. April 1984

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Via Ventura, 15 Dr.W/Wu

I-Milano

Ansprüche

Vorrichtung zur automatischen Verstellung der Korngröße? des Mahlgutes in einer Espresso-Kaffeemaschine mit eingebautem
Mahlwerk, bei dem der Abstand zwischen den Mahl ringen (12,13) über einen Schneckentrieb (15) verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung (4) aus einem auf die Schraube (16) des Schneckentriebes (15) aufgesetzten Rad
(21) besteht, das an seinem Kreisumfang mit einem Zahnkranz
—(22) versehen ist, sowie durch einen als Taktgeber wirkenden
Motor (36), der auf die optimale Aufgußzeit zur Zubereitung von Espresso-Kaffee ausgelegt ist; ferner durch ein Stellwerk (23), ~ das nach Beendigung eines jeden Aufgußganges' in radialer Richtung hin zu dem genannten Rad (21) verstellt wird; durch zwei

Druckstangen (24,25), die Bestandteil des Stellwerkes (23)

sind und einzeln zwischen einer als Arbeitsstellung definierten Position, in der ihre Verlaufsrichtung den Kreisumfang des
mit einem Zahnkranz (22) versehenen Rades (21) schneidet, und einer als Ruhestellung definierten Position verstellbar sind, in der sie außerhalb des Kreisumfangs des Rades (21) vor-

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laufen, und schließlich durch taktgesteuerte Vorrichtungen (32) zur Verstellung der einen Druckstange aus der Arbeits- in die Ruhestellung und der anderen Druckstange aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (32) aus zwei koaxial auf einer gleichfalls koaxial zur Schraube (16) stehenden Welle (35) montierten Nocken (33,34) bestehen, die durch den Motor.(36) in eine Drehbewegung versetzt werden, sowie aus an den Druckstangen (24,25) vogesehenen Tastgliedern (38,39), die federbelastet an die genannten Nocken (33,34) angelegt werden, wobei der Motor (36) mit konstanter Drehzahl arbeitet, die nach der optimalen Aufgußzeit bemessen wird, so daß die Steigungspunkte der Nocken (33,34) über die Anlage an den Tastgliedern (38,39) die Verstellung der Druckstangen (24,25) aus der ersten, als Arbeitsstellung definierten Position in die zweite, als Ruhestellung definierten Position bewirken können.

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