DE69800191T2 - Ventilanordnung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Ventilanordnungen, insbesondere, jedoch nicht beschränkt auf, solche Anordnungen, die beispielsweise bei Haushaltsgeräten für die Getränkezubereitung verwendet werden, um zu gewährleisten, dass das Getränk erst freigegeben wird, wenn der zu dessen Aufnahme vorgesehene Auffangbehälter in geeigneter Weise plaziert ist.
• Solche Vorrichtungen werden üblicherweise bei Haushalts- Kaffeemaschinen verwendet, bei denen eine zur Aufnahme des gebrühten Kaffees bestimmte Karaffe unter einer Auslassöffnung der Kaffee-Aufbrühstation positioniert wird und auf einer beheizten Grundplatte steht, die den Kaffee bis zum Gebrauch warm halten soll. Die Auslassöffnung ist üblicherweise mit einer in Richtung einer geschlossenen Stellung vorgespannten Ventileinrichtung ausgerüstet, die nur durch Interaktion zwischen einem Bauteil der Ventilanordnung und dem Deckel oder dem Rand der Karaffe geöffnet wird.
• Solche Ventilanordnungen umfassen üblicherweise als Verschlusselement für die Auslassöffnung einen kegelförmigen elastischen Ventilkopf, der in die Auslassöffnung hineingedrückt oder aus dieser herausgezogen wird, je nach Vorhandensein oder Abwesenheit der Karaffe - wie oben erwähnt. Wenn jedoch der Ventilkopf aus der Auslassöffnung herausgezogen ist, bleibt er in dem direkten Flußweg des Kaffees, der dann über ihn hinwegfließt, und dies führt im Laufe der Zeit zu Ablagerungen auf dem Ventilkopf und einer damit verbundenen Beeinträchtigung der Ventilwirkung und des generellen Erscheinungsbildes und der Funktionsweise des Gerätes als Ganzes, da der Kaffeefluß von dem Ventilkopf beeinträchtigt wird und die Flüssigkeit dazu neigt, in Bereiche zu tropfen, wo sie Verunreinigungen verursacht.
• In extremen Fällen kann der Kaffee bis auf die beheizte Grundplatte, auf der die Karaffe steht, hinunterlaufen und unerwünschtes Zischen und Dampfen verursachen oder sogar in den Bereich unter der Grundplatte eindringen, wo sich verschiedene elektrische Verbindungen befinden. Außerdem können die Ablagerungen zu einem solchen Ausmaß anwachsen, dass das Ventil nicht richtig schließen kann, und dies kann dazu führen, dass Kaffee von der Aufbrühstation tropfen kann, auch wenn keine Karaffe zu dessen Aufnahme bereitsteht, so dass der Kaffee direkt auf die beheizte Grundplatte tropfen kann.
• Gegenstand dieser Erfindung ist es, eine zuverlässige Ventileinrichtung zu schaffen, die so konstruiert ist, dass das Risiko des schädlichen Aufbaus von Ablagerungen und/oder der Auswirkungen solcher Ablagerungen dadurch vermieden wird, dass das Schließelement des Ventils aus dem direkten Weg der durch den Ventilauslaß strömenden Flüssigkeit herausgezogen wird, wenn das Ventil geöffnet ist.
• EP-A-111 969 beschreibt eine Ventilanordnung für Geräte wie Kaffeemaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei denen ein Ventilkopf am Ende eines gekröpften Arms angeordnet ist, welcher durch vertikale Bewegung eines nach oben geschobenen Knopfes durch Kontakt mit einem Kaffeetopf zum Öffnen oder Schließen einer Ventilöffnung, durch welche Kaffee in den Topf hineinläuft, gekippt werden kann. Der Öffnungsgrad des Ventils, und somit die Ausflußrate des Kaffees, ist durch einen manuell einstellbaren Schieber steuerbar, der den Weg des den Ventilkopf tragenden Arms mechanisch begrenzt. Diese Konstruktion erfordert es jedoch, dass der gekröpfte Arm dicht in unmittelbarer Nähe zu der Öffnung, aus der der Kaffee ausläuft, schwenkbar gelagert ist, und die relativ geringen Schwenkbewegungen könnten im Laufe der Zeit durch Kaffeeprodukte und Ablagerungen beeinträchtigt werden. Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, solche Probleme dadurch zu vermeiden, dass auf den Ventilkopf eine kräftige und wirksame Öffnungs- und Schließbewegung ausgeübt wird.
• Erfindungsgemäß wird eine Ventilanordnung zum Steuern des Flusses eines Fluids vorgeschlagen, enthaltend: ein Reservoir für das Fluid, eine in einem schrägen Abschnitt der Grundwand des Reservoirs ausgebildete Öffnung, einen Ventilkopf zum selektiven Versiegeln der Öffnung gegen Durchfluss des Fluids, ein Schlittenteil, das den Ventilkopf trägt und relativ zu der Öffnung beweglich ist, sowie ein Auslöseteil, das relativ zu dem Schlittenteil beweglich ist, wobei diese relative Bewegung durch entsprechende, den Teilen zugehörige, einen Weg definierende Komponenten eingeschränkt ist, um zwischen einer ersten Positi on, in welcher der Kopf durch die Aktion nachgiebiger Mittel in die Öffnung gedrückt wird, und einer zweiten Position, in welcher der Ventilkopf gegen die Aktion der nachgiebigen Mittel von der Öffnung zurückgezogen ist, wodurch die Öffnung für Fluidfluss geöffnet ist, zu operieren, wobei das Auslöserteil so ausgelegt ist, dass es in der ersten Position von einem Teil eines Aufnahmebehälters in Eingriff genommen werden kann, der so positioniert ist, dass er in einer Flußrichtung aus der Öffnung austretendes Fluid aufnimmt, wobei das Auslöseteil durch Kontakt mit dem Teil des Aufnahmebehälters gedrängt wird, sich relativ zu dem Schlittenteil zu bewegen, wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass:
• die Grundwand eine überwiegend flache Unterseite aufweist, über welche ein Schlittenteil gleiten kann;
• das Schlittenteil Seitenwände umfaßt, die mit schrägen Schlitzen ausgebildet sind, die Teil der einen Weg definierenden Mittel bilden, und
• das Auslöseteil einen Zapfen trägt, der so ausgebildet ist, dass er in den Schlitzen verläuft und das kooperierende Teil der den Weg definierenden Mittel bildet;
• wobei eine Bewegung des Auslöseteils das Schlittenteil veranlasst, entlang der Unterseite der Grundwand in einer Richtung im wesentlichen quer zu der Flußrichtung zu gleiten, wodurch bewirkt wird, dass der Ventilkopf die Öffnung öffnet oder schließt.
• Ein anderes für Kaffeemaschinen typisches Merkmal besteht darin, dass sie mit einem Gehäuse versehen sind, das zum Füllen des Aufbrüh-Behälters mit frischem Kaffee und Filtern aufgeschwenkt werden kann. Es ist äußerst wichtig, dass die vorgenannte, üblicherweise am Boden des Aufbrüh-Behälter-Gehäuses an geordnete Ventilanordnung geschlossen bleibt, bis das Gehäuse ordnungsgemäss verschlossen ist.
• Würde man keine solche Vorkehrung treffen, bestünde das Risiko, dass die Kaffeemaschine bei ganz oder teilweise geöffnetem Gehäuse gestartet werden könnte, und dies könnte dazu führen, dass heißer Kaffee aus dem Gerät heraussprühen würde. Daher ist es offensichtlich wünschenswert, dass die Ventilanordnung, die mit der Karaffe zusammenwirkt, ebenfalls dazu bestimmt sein sollte, die geöffnete Stellung des Gehäuses zu erkennen, und in der Vergangenheit sind einige Versuche unternommen worden, dieses Ziel zu erreichen.
• Die meisten dieser Versuche waren jedoch nicht erfolgreich, weil sie gewöhnlich zu komplex waren, um sie einerseits entweder robust und zuverlässig oder andererseits ökonomisch in der Herstellung zu machen.
• Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ventilanordnung anzugeben, die in der Lage ist, sowohl die Anwesenheit eines Aufnahmebehälters als auch das Schließen des Gehäuses zu erkennen und die effizient, zuverlässig und wirtschaftlich herzustellen ist. Vorzugsweise besitzt die Ventilanordnung ein Schließelement, das bei geöffnetem Ventil nicht im direkten Fließweg des Fluids liegt.
• Zum besseren Verständnis und zur leichten Umsetzung der Erfindung wird nachfolgend eine Ausführungsform derselben - nur beispielhaft - unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
• Fig. 1 (a), 1 (b) und 1 (c) im Querschnitt verschiedene Betriebsstadien einer Ventilanordnung gemäß einem Beispiel der Erfindung zeigen, die in einer Kaffeemaschine benutzt wird, und
• Fig. 2 im Querschnitt gesehen die Zusammenarbeit der Ventileinrichtung von Fig. 1 mit einer zur Aufnahme des Kaffees bestimmten Karaffe.
• Fig. 1(a) der Zeichnung zeigt die Ventilanordnung in geschlossener Stellung.
• Ein Teil der Grundwand des Aufbrüh-Behälters ist als 1 gezeigt; wobei die generell als 1a gezeigte Ventilanordnung mit ihr fest verbunden ist. Die Grundwand 1 ist mit einer Auslassöffnung 2 versehen, die durch einen konischen, elastischen Ventilkopf 3 verschlossen ist. Der Kopf 3 wird von einem Schlittenteil 4 im Kastenquerschnitt getragen, dessen obere Fläche entlang der flachen unteren Fläche 5 der Grundwand 1 gleiten kann.
• Die Seitenwände des Schlittenteils 4 sind mit geformten Schlitzen wie etwa 6 ausgebildet, die Nocken-Oberflächen bilden, in denen ein Zapfen 7 gleiten kann, der Teil eines Auslöseteils 8 ist. Der Zapfen verläuft quer über das Auslöseteil 8 und ragt durch dessen Seitenwände wie etwa 9 hindurch in die Schlitze wie etwa 6 hinein. Die geformten Schlitze 6 und der Zapfen 7 bilden wegdefinierende Elemente, die die relativr Bewegung des Auslöseteils 8 und des Schlittenteils 4 zwingen, einem vorbestimmten Weg zu folgen. Die hintere Wand 10 des Auslöseteils 8 und eine vordere Wand 11 des Schlittenteils 4 werden durch eine Feder 12 auseinandergedrückt.
• In Fig. 1(a), wo keine äußere Kraft auf die Ventilanordnung einwirkt, werden das Auslöseteil und das Schlittenteil so weit auseinandergedrückt wie die Konstruktion dies maximal erlaubt. Bei dieser Situation ist die Dimensionierung und Konfiguration der verschiedenen Komponenten so, dass der Ventilkopf 3 fest in die Öffnung 2 hineingedrückt wird, der Zapfen 7 am hintersten Ende 13 des Schlitzes 6 ruht und das Auslöseteil 8 und das Schlittenteil 4 axial in einer stabilen Konfiguration ausgerichtet sind.
• Fig. 1(b) zeigt die Situation, in der das die Grundwand 1 umfassende Gehäuse in seine fest geschlossene Position in bezug auf das Gerät geklappt ist, jedoch keine Karaffe eingesetzt ist. Hier kommt Nasenteil 14, das mit einem festen Teil des Gerätes integral ausgebildetes oder mit diesem verbundenes ist, mit der Rückwand 10 des Auslöseteils 8 in Eingriff und veranlaßt dieses Teil dazu, in bezug auf das Schlittenteil 4 nach vorn zu gleiten. Diese Bewegung entspricht der Bewegung des Zapfens 7 zum unteren Teil der Rampe 15 des Schlitzes 6 hin und in einen flachen Zwischenteil 16 derselben und verursacht eine Fehlausrichtung der beiden Teile 8 und 4, was für die Arbeitsweise des Ventils entscheidend ist. Bei dieser Situation bleibt der Ventilkopf 3 fest in die Öffnung 2 hineingedrückt, aber das Auslöseteil nimmt eine Primär-Position ein, in der es bereit ist, durch Eingreifen mit einem Teils einer Karaffe betätigt zu werden, wenn letztere unter die Öffnung platziert wird.
• In Fig. 1 (c) wird angenommen, dass eine Karaffe in Position gebracht ist. Ein ausgewähltes Merkmal oder Bauteil der Karaffe ist so ausgelegt, dass das Auslöseteil 8 nach oben gedrückt wird, um es wieder mit dem Schlittenteil 4 auszurichten, wobei diese Bewegung durch die Bewegung des Zapfens 7 zum oberen Teil der Rampe 17 hin erfolgt, die einen Teil des Schlitzes 6 bildet, zu einer extremen Endstellung 18. In dieser Position ist der Ventilkopf 3 von der Auslassöffnung 2 so weit zurückgezogen, dass er nicht im direkten Flußweg von aus der Auslassöffnung 2 herausströmendem Kaffee liegt. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Bewegung des Ventilkopfes nicht wie üblich hinein und heraus entlang seiner eigenen Achse erfolgt, sondern statt dessen eine seitliche Verschiebung relativ zu der Auslassöffnung umfaßt.
• Fig. 2 zeigt, wie der Deckel 19 einer (nicht gezeigten) Karaffe dazu benutzt werden kann, zum Öffnen des Ventils mit dem Auslöseteil 8 zusammenzuwirken. Der Deckel 19 ist mit eine zentrale Öffnung 20 ausgebildet, durch die der Kaffee in die Karaffe hineinfließen soll. Die Öffnung liegt in einem Wasserreservoir 21, das ein gewisses Aufstauen gebrühten Kaffees erlaubt, so dass kein Verschütten erfolgt, wenn die Ausflußmenge von Kaffee aus der Öffnung 2 vorübergehend die Einflußkapazität in die Öffnung 1 übersteigt.
• Es sei bemerkt, dass nur, wenn das Auslöseteil 8 seitlicher und vertikal in bezug auf das Schlittenteil 4 in seine Primär- Position, wie in Fig. 1(b) gezeigt, verschoben wird, die notwendige Interaktion zwischen dem Deckel 19 und dem Auslöseteil 8 erfolgen kann, um das Ventil zu öffnen. Wenn daher das Nasenteil 14 das Auslöseteil 8 nicht - wie gezeigt - verschoben hat, kann das Ventil von der Karaffe nicht geöffnet werden.
• Es versteht sich, dass die Eigenschaften der Feder 12 und die Form und Ausbildung der Schlitze, wie z. B. 6, in den aufrechten Wänden des Schlittenteils 4 so konstruiert werden, dass die Kriterien des jedweils speziellen Gerätes erfüllt werden. Es versteht sich gleichfalls, dass die spezielle Ausführungsform der in bezug auf die Zeichnungen beschriebenen Erfindung nicht dazu bestimmt ist, den Umfang der Erfindung, sei es in bezug auf deren Auslegung oder deren Anwendung, zu beschränken.
• Insbesondere, aber nicht ausschließlich, kann eine Ventilanordnung, die nur zwischen der Primär-Position (Fig. 1(b)) und der geöffneten Position (Fig. 1(c)) operiert, innerhalb des Rahmens der Erfindung für Anwendungen benutzt werden, bei denen der Teil der Wirkungsweise, der sich auf die Nase 14 bezieht, nicht benötigt wird.

Claims (8)

1. Ventilanordnung zum Steuern des Flusses eines Fluids, enthaltend: ein Reservoir für das Fluid, eine in einem schrägen Abschnitt der Grundwand (1) des Reservoirs ausgebildete Öffnung (2), einen Ventilkopf (3) zum selektiven Versiegeln der Öffnung (2) gegen Durchfluss des Fluids, ein Schlittenteil (4), das den Ventilkopf trägt und relativ zu der Öffnung beweglich ist, sowie ein Auslöseteil (8), das relativ zu dem Schlittenteil beweglich ist, wobei diese relative Bewegung durch entsprechende, den Teilen (4, 8) zugehörige, einen Weg definierende Komponenten (6, 7) eingeschränkt ist, um zwischen einer ersten Position, in welcher der Kopf durch die Aktion nachgiebiger Mittel (9) in die Öffnung gedrückt wird, und einer zweiten Position, in welcher der Ventilkopf gegen die Aktion der nachgiebigen Mittel von der Öffnung zurückgezogen ist, wodurch die Öffnung für Fluidfluß geöffnet ist, zu operieren, wobei das Auslöserteil so ausgelegt ist, dass es in der ersten Position von einem Teil eines Aufnahmebehälters (19) in Eingriff genommen werden kann, der so positioniert ist, dass er in einer Flußrichtung aus der Öffnung austretendes Fluid aufnimmt, wobei das Auslöseteil (8) durch Kontakt mit dem Teil des Aufnahmebehälters gedrängt wird, sich relativ zu dem Schlittenteil (4) zu bewegen, wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass:

die Grundwand (1) eine überwiegend flache Unterseite aufweist, über welche ein Schlittenteil (4) gleiten kann;

das Schlittenteil (4) Seitenwände umfaßt, die mit schrägen Schlitzen (6) ausgebildet sind, die Teil der einen Weg definierenden Mittel bilden, und

das Auslöseteil (8) einen Zapfen (7) trägt, der so ausgebildet ist, dass er in den Schlitzen (6) verläuft und das kooperierende Teil der den Weg definierenden Mittel bildet;

wobei eine Bewegung des Auslöseteils (8) das Schlittenteil (4) veranlasst, entlang der Unterseite der Grundwand in einer Richtung im wesentlichen quer zu der Flußrichtung zu gleiten, wodurch bewirkt wird, dass der Ventilkopf (3) die Öffnung öffnet oder schließt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenteil (4) mit einer im wesentlichen zu dem schrägen Wandabschnitt parallelen Vorderwand versehen ist, sowie dadurch, dass der Ventilkopf (3) ein konisches Teil umfaßt, das von der Vorderwand getragen wird und mit seiner Achse im wesentlichen senkrecht dazu angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebigen Mittel (9) eine Feder umfassen, die so ausgelegt ist, dass sie das Schlittenteil (4) und das Auslöseteil (8) entlang der Bewegungsrichtung des Schlittenteils (4) auseinander drängt.

4. Kaffeemaschine, beinhaltend eine Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (1(a)) an der Basis (1) einer Kaffee- Aufbrühstation angebracht ist und das Auslöseteil (8) so ausgelegt ist, dass es mit einem Teil des Deckels (19) einer Karaffe in Eingriff kommt, die dafür vorgesehen ist, aufgebrühten Kaffee durch die Öffnung (2) zu erhalten.

5. Kaffeemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbrühstation geöffnet werden kann und das Auslöseteil (8) so ausgelegt ist, dass es mit einem Nasenteil (14) in Eingriff kommen kann, das von einem festen Teil der Kaffeemaschine getragen wird, um die Ventilanordnung zu veranlassen, die erste Position einzunehmen.

6. Kaffeemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Weg definierenden Komponenten in dem Schlittenteil (4) im wesentlichen V-förmige Schlitze umfassen, die einen nach unten schräg verlaufenden Rampenabschnitt (15), einen flachen, Zwischenabschnitt (16) und einen nach oben hin schräg verlaufenden Rampenabschnitt (17) umfassen, die in entsprechenden Seitenwänden des Teils ausgebildet sind, sowie dadurch, dass das Auslöseteil (8) einen Zapfen (7) trägt, der in den Schlitzen verläuft; wobei die flachen Zwischenabschnitte (16) der Schlitze den Zapfen (7) aufnehmen, wenn sich die Ventilanordnung in der ersten Position befindet.

7. Kaffeemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseteil (8) vor seinem Ineingriffkommen mit dem Nasenteil (14) im wesentlichen mit dem Schlittenteil (4) mit dem Zapfen (7) an der Oberseite der nach unten schräg verlaufenden Rampe (15) ausgerichtet ist; dass der Eingriff mit dem Nasenteil (14) den Zapfen veranlaßt, sich die Rampe nach unten zu bewegen und in der ersten Position zu verriegeln, wobei das Auslöseteil nicht mehr mit dem Schlittenteil (4) ausgerichtet ist und nach unten über dieses hinausragt, wodurch das Auslöseteil zur Betätigung durch Ineingriffkommen mit dem Teil des Aufnahmebehälters (19) vorbereitet wird.

8. Kaffeemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseteil (8) und das Schlittenteil (4) wiederum im wesentlichen aneinander ausgerichtet sind, wenn die Ventilanordnung die zweite Position annimmt, in welcher die Öffnung (2) geöffnet ist.