DE4418139C1 - Mahlwerk für Kaffeemühlen - Google Patents
Mahlwerk für KaffeemühlenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mahlwerk für Kaffeemüh
len, insbesondere für die Verwendung in Kaffeemaschinen, mit
einem kegelförmigen Mahlwerkzeug, das vertikalachsig innerhalb
eines Mahlkragens rotiert und über ein Zahnradgetriebe mit ei
ner Antriebsvorrichtung verbunden ist, wobei das Mahlwerkzeug
mit einem Austragteller und dieser mit einem rotierenden Ge
triebeteil axial verbunden ist, wobei ferner zwischen dem Ge
triebeteil und dem Austragteller eine Klauenkupplung und zwi
schen dem Austragteller und dem Mahlwerkzeug eine das über
tragbare Drehmoment begrenzende Sicherheitskupplung vorhanden
ist, welche letztere in axialen Bohrungen des Austragtellers
bewegliche, unter Federdruck in Öffnungen an der Stirnseite des
Mahlwerkzeugs teilweise eingreifende Kugeln aufweist, und wobei
der Austragteller und der Getriebeteil aus Kunststoff bestehen.
Mahlwerke dieser Art bestehen weitgehend aus Kunststoff. Insbe
sondere sind die Gehäuseteile und alle beweglichen Teile des
selben (außer Achsen und Wellen) aus Kunststoff gefertigt.
Im Betrieb kann das Mahlwerk mitunter überlastet werden, z. B.
wenn das Mahlgut hartes mineralisches Material in Form von
Sandkörnern oder Steinchen mitführt. Wenn solches Fremdmaterial
zwischen Mahlwerkzeug und Mahlkragen gerät, kann das Mahlwerk
zeug zum Stillstand kommen. In einem solchen Fall spricht die
Sicherheitskupplung an, um die Antriebsvorrichtung zu entla
sten. Bevor die Sicherheitskupplung jedoch gänzlich gelöst ist,
kann sich der bei einem plötzlichen Stillstand des Mahlwerk
zeugs auftretende Stoß durch die von der Antriebsvorrichtung
her weiter bewegte Masse schädlich auf alle an der Drehmoment
übertragung beteiligten Organe auswirken. Außerdem kann sich
der Stoßvorgang, wenn auch in etwas abgeschwächter Form, bis
zum Abstellen der Antriebsvorrichtung mehrmals wiederholen, und
zwar jedesmal, wenn die Sicherheitskupplung wieder zum Eingriff
kommt. In Kaffeemaschinen ist der Mahlbetrieb zwar zeitlich be
grenzt, z. B. auf 10 bis 20 sec; trotzdem kann das Mahlwerk zu
erheblichem Schaden kommen, insbesondere wenn eine solche Stö
rung am Anfang dieser Zeitspanne auftritt.
Infolge von Überlastungsfällen dieser Art werden vor allem die
aus Kunststoff bestehenden Zahnräder des Zahnradgetriebes stark
in Mitleidenschaft gezogen, wobei gelegentlich auch Zähne ab
brechen können. Außerdem können die Mündungen der Kugelbohrun
gen des Austragtellers durch die Kugeln bei überhöhter Kraft
einwirkung und der dabei entstehenden Reibungswärme derart ver
formt werden, daß danach eine korrekte Kraftübertragung durch
die Sicherheitskupplung nicht mehr gewährleistet ist. Die Er
fahrung zeigt, daß bei häufigen Auftreten von Betriebsstörun
gen durch die Zufuhr artfremden Materials sehr rasch eine star
ke Abnutzung der genannten Teile eintritt, so daß das Mahlwerk
unter Umständen ziemlich häufig ausgewechselt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Mahlwerk der gattungsgemäßen
Art derart zu verbessern, daß Überlastungen der
genannten Art weniger große Auswirkungen haben und dadurch die
erwähnten Nachteile vermieden werden, um eine höhere Lebens
dauer des Mahlwerks zu erzielen.
Bei dem Mahlwerk nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß an der dem Mahlwerkzeug zugewandten Stirnseite des
Austragtellers eine Metallscheibe eingesetzt ist, in welcher
sich die Mündungen der Kugelbohrungen befinden, und daß zwi
schen den Klauen der Klauenkupplung elastische Dämpfungskörper
vorgesehen sind.
Durch diese Maßnahmen wird einerseits die Betriebssicherheit
der Sicherheitskupplung erhöht und andererseits die Auswirkung
einer übermäßigen Stoßbelastung auf das Getriebe stark abge
schwächt.
Vorzugsweise weist der Getriebeteil an der dem Austragteller
zugewandten Seite radiale rippenförmige Klauen auf, auf welche
je ein Dämpfungskörper aufgesetzt ist. Diese Lösung ermöglicht
eine einfache Montage der Dämpfungskörper.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Dämpfungskörper kreisringsektorförmig ausgebildet, wobei der
Abstand jeweils paralleler Endseiten benachbarter Dämpfungskör
per einen Spalt bilden, in den eine Klaue des Austragtellers
passend eingreift. Zur Erhöhung der Elastizität können die
Dämpfungskörper mit axialen Durchgangslöchern versehen sein.
In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, und zwar bedeuten:
Fig. 1 Längsschnitt einer Kaffeemühle mit einem erfindungsgemäßen
Mahlwerk;
Fig. 2 Längsschnitt durch einen als Baueinheit ausgebildeten
Mahlrotor, mit Mahlwerkzeug, Austragteller und Ge
triebeteil;
Fig. 3 Seitenansicht des Austragtellers;
Fig. 4 Draufsicht des Austragtellers;
Fig. 5 Unteransicht des Austragtellers;
Fig. 6 Seitenansicht des Getriebeteils;
Fig. 7 Draufsicht des Getriebeteils;
Fig. 8 Längsschnitt des Getriebeteils nach der Linie VIII-VIII
in Fig. 7.
Die Kaffeemühle nach Fig. 1 besitzt ein schematisch dargestell
tes Gehäuse 1 aus Kunststoff, das mit einem Einlaßtrichter 2
für die Kaffeebohnen und mit einem Auslaßstutzen 3 für das
Kaffeemehl versehen ist. In das Gehäuse 1 ist ein Mahlkragen 4
aus Metall eingesetzt. Innerhalb des Mahlkragens 4 befindet
sich ein mit diesem zusammenarbeitendes kegelförmiges Mahlwerk
zeug 5 aus Metall, das Bestandteil eines gesamthaft mit 6 be
zeichneten, vertikalachsig drehbar angeordneten Mahlrotors ist,
der zusammen mit dem Mahlkragen 4 das Mahlwerk bildet. Zu dem
als Baueinheit ausgebildeten Mahlrotor 6 gehören außerdem eine
im Trichter 2 wirksame Einzugschnecke 8, ein Austragteller 9
und ein Getriebeteil 10, welche alle im wesentlichen aus Kunst
stoff bestehen. Die Teile 5, 8, 9 und 10 sind gemäß Fig. 2
durch eine Zentralschraube 11 axial miteinander verbunden.
Durch die von der Zentralschraube 11 ausgeübte Verbindungskraft
ist zwischen den Teilen 5, 9 und 10 auch ein gewisser Reibungsschluß
hinsichtlich der Drehmomentübertragung vorhanden. Zur
Hauptsache erfolgt die Drehmomentübertragung vom Getriebeteil
10 zum Mahlwerkzeug 5 hingegen durch eine zwischen Getriebeteil
10 und Austragteller 9 wirksame Klauenkupplung 12 und durch ei
ne zwischen Austragteller 9 und Mahlwerkzeug 5 wirksame, das
übertragbare Drehmoment begrenzende Sicherheitskupplung 13.
Letztere weist in axialen Bohrungen 14 des Austragtellers 9
bewegliche Kugeln 15 auf, welche unter dem Druck je einer Feder
16 in Öffnungen 17 an der Stirnseite des Mahlwerkzeugs 5 teil
weise eingreifen.
Weitere Getriebeteile 18 und die mit einem Antriebsmotor zu
verbindende Antriebswelle 19 sind nur andeutungsweise darge
stellt. Als Drehlager für den Mahlrotor 6 ist ein Kugellager
vorgesehen, dessen Kugeln 20 im Gehäuse 1 und am äußeren Rand
des Getriebeteils 10 geführt sind.
Gemäß den Fig. 1 bis 5 ist der aus einem Giessharz herge
stellte Austragteller 9 an seinem äußeren Rand mit nach oben
gerichteten Windflügeln 21 versehen. An der dem Mahlwerkzeug 5
zugewandten Stirnseite des Auftragtellers 9 ist eine Metall
scheibe 22 eingegossen, in welcher sich die Mündungen 23 der
Kugelbohrungen 14 befinden. Die Metallscheibe 22 ist gegen Ver
drehen gesichert durch zylindrische Gußzapfen 24, welche von
der Oberseite des Austragtellers 9 abstehen und in passende
Bohrungen der Metallscheibe 22 eingreifen. Das kegelförmige
Mahlwerkzeug 5 ruht auf dieser Metallscheibe 22 und ist durch
einen Hülsenansatz 25 des Austragtellers 9 radial geführt. An
der Unterseite des Austragtellers 9 sind, ausgehend von einer
zentralen Nabe 26 drei Klauen 27 ausgebildet, welche mit ent
sprechenden Klauen am Getriebeteil 10 zusammenarbeiten und zu
gleich als Halter für die Kugeln 15 und Federn 16 ausgebildet
und dazu mit den durchgehenden Bohrungen 14 versehen sind.
Der Getriebeteil 10 weist gemäß den Fig. 1, 2 und 6 bis 8 ei
nen aus Giessharz hergestellten Tragkörper 30 für ein Planeten
getriebe auf. Oberhalb einer Bodenplatte 31 befindet sich ein
zylindrischer Zapfen 32, welcher in die Nabe 26 des Austragtel
lers 9 paßt und eine Bohrung 33 aufweist, in welche das Gewin
de der Zentralschraube 11 eingedreht ist. Der Zapfen 32 ist von
einem zylindrischen Kragen 34 umgeben, wobei der hohlzylindri
sche Raum zwischen dem Zapfen 32 und dem Kragen 34 die Klauen
kupplung 12 aufnimmt. An der Bodenplatte 31 des Tragkörpers 30
stützen sich außerdem die Federn 16 der Sicherheitskupplung 13
ab. An der Innenseite des Kragens 34 sind radial nach innen ge
richtete, rippenförmige Klauen 35 ausgebildet, welche indirekt
mit den Klauen 27 am Austragteller 9 zusammenarbeiten. Als Zwi
schenglieder sind elastische Dämpfungskörper 36 vorgesehen,
welche auf die Klauen 35 aufgesetzt sind und zur Erhöhung der
Elastizität noch mit axialen Durchgangslöchern 37 versehen
sind. Die Dämpfungskörper 35 sind kreisringsektorförmig ausge
bildet, wobei der Abstand jeweils paralleler Endseiten benach
barter Dämpfungskörper 35 einen Spalt 38 bilden, in den eine
Klaue 27 des Austragtellers 9 passend eingreift.
An einem äußeren Kranz 39 des Tragkörpers 30 ist eine umlau
fende Führungsnut 40 für die Kugeln 20 der Drehlagerung ausge
bildet. An der dem Kranz 39 gegenüberliegenden Seite des Trag
körpers 30 befindet sich ein Ringflansch 41, der mit Abstand
parallel zur Bodenplatte 31 angeordnet und durch drei winklige
Stege 42 mit dieser verbunden ist. Zwischen der Bodenplatte 31
und dem Ringflansch 41 ist das Planetengetriebe angeordnet.
Drei Planetenräder 43 sind zwischen den Stegen 42 angeordnet
und drehen um Achsen 44, welche in miteinander fluchtenden Boh
rungen 45 (Fig. 7, 8) der Bodenplatte 31 und des Ringflansches
41 sitzen. Die Planetenräder 43 kämmen gemäß Fig. 1 mit einem
am Gehäuse 1 befestigten oder an diesem angeformten Zahnkranz
46. Das Sonnenrad 47 (Fig. 2) ist mit einem Flansch 48 verse
hen, mit dem die nicht dargestellten weiteren Getriebeteile 18
verbunden sind.
Claims (6)
1. Mahlwerk für Kaffeemühlen, insbesondere für die Verwendung
in Kaffeemaschinen, mit einem kegelförmigen Mahlwerkzeug (5),
das vertikalachsig innerhalb eines Mahlkragens (4) rotiert und
über ein Zahnradgetriebe mit einer Antriebsvorrichtung verbun
den ist, wobei das Mahlwerkzeug (5) mit einem Austragteller (9)
und dieser mit einem rotierenden Getriebeteil (10) axial ver
bunden ist, wobei ferner zwischen dem Getriebeteil (10) und dem
Austragteller (9) eine Klauenkupplung (12) und zwischen dem
Austragteller (9) und dem Mahlwerkzeug (5) eine das übertrag
bare Drehmoment begrenzende Sicherheitskupplung (13) vorhanden
ist, welche letztere in axialen Bohrungen (14) des Austrag
tellers (9) bewegliche, unter Federdruck in Öffnungen (17) an
der Stirnseite des Mahlwerkzeugs (5) teilweise eingreifende Ku
geln (15) aufweist, und wobei der Austragteller (9) und der Ge
triebeteil (10) aus Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeich
net, daß an der den Mahlwerkzeug (5) zugewandten Stirnseite
des Austragtellers (9) eine Metallscheibe (22) eingesetzt ist,
in welcher sich die Mündungen (23) der Kugelbohrungen (14) be
finden, und daß zwischen den Klauen (27, 35) der Klauenkupp
lung (12) elastische Dämpfungskörper (36) vorgesehen sind.
2. Mahlwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallscheibe (22) verdrehungssicher in den Austragteller (9)
eingegossen ist.
3. Mahlwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Getriebeteil (10) an der dem Austragteller (9) zugewandten
Seite radiale rippenförmige Klauen (35) aufweist, auf welche je
ein Dämpfungskörper (36) aufgesetzt ist.
4. Mahlwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfungskörper (36) kreisringsektorförmig ausgebildet sind,
wobei der Abstand jeweils paralleler Endseiten benachbarter
Dämpfungskörper (36) einen (38) Spalt bilden, in den eine Klaue
(27) des Austragtellers (9) passend eingreift.
5. Mahlwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfungskörper (36) zur Erhöhung der Elastizität mit axialen
Durchgangslöchern (37) versehen sind.
6. Mahlwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mahlwerkzeug (5), der Austragteller
(9), der Getriebeteil (10) sowie eine Einzugsschnecke (8) zu
einem Mahlrotor (6) baulich vereinigt sind.
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