DE4418139C1 - Mahlwerk für Kaffeemühlen - Google Patents

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.