WO2023036484A1 - Brüheinheit mit optimierter haltestruktur und verfahren zum betrieb einer solchen brüheinheit - Google Patents

Brüheinheit mit optimierter haltestruktur und verfahren zum betrieb einer solchen brüheinheit Download PDF

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WO2023036484A1
WO2023036484A1 PCT/EP2022/067755 EP2022067755W WO2023036484A1 WO 2023036484 A1 WO2023036484 A1 WO 2023036484A1 EP 2022067755 W EP2022067755 W EP 2022067755W WO 2023036484 A1 WO2023036484 A1 WO 2023036484A1
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WO
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brewing chamber
brewing
chamber halves
holding structure
halves
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/067755
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Riessbeck
Patrick EGGER
Yves Hug
Original Assignee
Eugster / Frismag Ag
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/24—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure
    • A47J31/34—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure
    • A47J31/36—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means
    • A47J31/3604—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means with a mechanism arranged to move the brewing chamber between loading, infusing and ejecting stations
    • A47J31/3623—Cartridges being employed
    • A47J31/3633—Means to perform transfer from a loading position to an infusing position

Definitions

  • the present invention relates to a brewing unit for a beverage preparation device for substrate portions, in particular for a coffee machine for pre-portioned coffee units, according to the preamble of claim 1.
  • the present invention also relates to a method for operating a brewing unit for a beverage preparation device for substrate portions, in particular for a coffee machine for pre-portioned coffee Coffee units according to the preamble of claim 11 .
  • brewing units are known from the prior art, which are used to process pre-packaged substrate portions, in particular coffee units.
  • the substrate portions or coffee units can also be referred to as capsules, in which a certain amount of air is enclosed in addition to the beverage substrate, in particular the ground coffee or coffee powder, the enclosure usually being achieved by a capsule shell or capsule material.
  • capsules in which a certain amount of air is enclosed in addition to the beverage substrate, in particular the ground coffee or coffee powder, the enclosure usually being achieved by a capsule shell or capsule material.
  • a wide variety of brewing units and methods for handling or methods for operating the corresponding brewing units are known, all of which must provide the following basic functionalities:
  • the substrate portion must be inserted into the brewing unit.
  • a more or less precisely defined alignment and position of the substrate portion may be necessary at the end of the insertion or insertion process in order to then be able to process the substrate portion further with the brewing unit.
  • the brewing unit forms a closed and/or sealed brewing chamber around the substrate portion - at least temporarily - which is generally ensured by brewing chamber parts or brewing chamber halves arranged movably relative to one another and/or relative to a carrier.
  • beverage substrate in particular coffee bean flour or coffee powder
  • appropriate access to the beverage substrate must then be established inside the capsule or the substrate portion.
  • this is generally made possible by piercing or opening part of the substrate portion.
  • a brewing process is then to take place in a still closed and sealed state of the brewing chamber, in that a brewing fluid, preferably hot water, is introduced into the brewing chamber and thus into the substrate portion in order to leach out, in particular brew, the beverage substrate.
  • the beverage brewed in this way must be dispensed from the brewing chamber and then also from the brewing unit and the beverage preparation device.
  • the used or consumed substrate portion in particular the coffee unit, must be removed from the brewing unit, in particular from the brewing chamber, and disposed of, which is regularly done by opening the brewing chamber halves or brewing chamber parts that can be moved relative to one another and ejecting the used substrate portion, stripping it off or otherwise ejected.
  • the brewing unit is to be transferred into a position or starting position in which another process, as described above, can be carried out again.
  • the first part of the method described above before the closing of the brewing chamber parts or brewing chamber halves has led to various problems. Because the need to receive or accommodate the substrate portion in an open state of the brewing chamber halves and at the same time to convert them into a state that allows further processing, in particular closing, sealing and brewing in the brewing chamber, has led to sometimes complex and/or space-intensive solutions of Retaining structure or devices for capsule management, which are both prone to failure and / or prone to incorrect operation and equally cause high design effort in the manufacture of brewing units and / or take up relatively large amounts or volumes of space.
  • Examples of devices with such or similar capsule management or substrate portion management are known from: EP 2 747 610 B1, EP 2 654 528 B1, EP 1 757 212 B1, EP 2 806 773 B1 or EP 2 405 790 B1.
  • the present invention sets itself the task of proposing a brewing unit and a method for operating a brewing unit that overcome the disadvantages of the prior art and in particular to propose a compact and less error-prone and fault-prone brewing unit and a method for its operation.
  • the brewing unit according to the invention for a beverage preparation device for substrate portions comprises a carrier for receiving and guiding brewing unit assemblies and brewing unit elements, comprising a brewing chamber which has at least two movable relative to one another and/or relative to the carrier in a first direction Having brewing chamber halves and comprising a moveable support structure which is arranged or designed for abutting/supporting a fixed portion of substrate such that depending on the relative arrangement of the brewing chamber halves, the support structure can be moved between the brewing chamber halves and above the brewing chamber halves.
  • the holding structure is connected to the carrier via control means such that the holding structure is arranged between the brewing chamber halves in an opening arrangement of the brewing chamber halves and the holding structure is arranged above the brewing chamber halves in a closing arrangement of the brewing chamber halves.
  • the invention is based on the basic idea that the holding structure, which receives and/or holds the substrate portion before the brewing chamber halves are closed, is transferred upwards or into a position above the brewing chamber when the brewing chamber halves are closed or closed, and vice versa when the brewing chamber halves are opened from above or from is moved above the brewing chamber halves again into an intermediate space between the brewing chamber halves.
  • This arrangement and configuration allows an equally simple and compact design of the holding structure and also of the control means that control the movement of the holding structure or, depending on the relative position of the brewing chamber cause halves. It is particularly advantageous that in the proposed configuration of the holding structure the weight of the holding structure and the movement or relative movement of the brewing chamber halves that takes place anyway can support and/or effect the movement of the holding structure.
  • brewing chamber half is not to be understood in a mathematical sense of an exact half of a whole, but is intended to express more strongly that two brewing chamber halves are provided in order to form the closable brewing chamber.
  • the holding structure within the meaning of the present invention can advantageously be designed in such a way that no preferred direction or preferred alignment of the substrate portion is realized or specified by the holding structure.
  • the substrate portion can be applied to the holding structure or transferred to the holding structure in a large number of arbitrary orientations, particularly preferably in any arbitrary orientation.
  • the substrate portion can be further processed in a corresponding multiplicity of orientations.
  • the brewing unit and/or the beverage preparation device for its part, is also designed without guidance in an insertion area or in an insertion area of the substrate portion to the extent that, on the one hand, a directional guidance of the substrate portion towards the holding structure is ensured, for example via an insertion channel or an insertion rail, but that the substrate portion is otherwise guided to freely or unbound and/or unguided on the holding structure, so that the substrate portion is not guided or caused with regard to its orientation or alignment in relation to the brewing unit and/or beverage preparation device .
  • one half of the brewing chamber is arranged fixedly or immovably on the carrier and a second half of the brewing chamber is movably connected to the carrier, in particular displaceably along a first direction, so that when the brewing chamber is opened and closed, the movable half of the brewing chamber is connected to the one that is immovable with the carrier connected brewing chamber half is moved towards and away from it.
  • one half of the brewing chamber is preferably arranged in a stationary manner relative to the carrier does not mean, conversely, that said half of the brewing chamber cannot have any moving parts or elements.
  • the brewing chamber half designed to be immovable relative to the carrier can have piercing or ejection devices, which in turn can be made movable relative to the brewing chamber half and thus also relative to the carrier.
  • the movement of the brewing chamber half which is advantageously movably mounted relative to the carrier, can advantageously be brought about by a drive device.
  • a drive device mechanical, electrical or electromotive, hydraulic drive principles can be used and/or combined.
  • part of the movements of the brewing chamber half which is preferably designed to be movable, are carried out automatically, for example by using energy or force storage means, in particular spring elements, which are pretensioned, compressed or charged during part of the movements, and then during a other part of the movement or movements to automatically or automatically cause a movement.
  • An automatic opening of the halves of the brewing chamber can be implemented particularly advantageously using prestressed energy or power storage means.
  • the holding structure comprises two holding elements which are connected to the control means.
  • the two holding elements can advantageously be arranged next to one another in a direction perpendicular to the first direction, preferably next to one another along a width extension of the brewing unit.
  • the holding elements are connected to the control means in such a way that the holding elements are moved or displaced simultaneously and essentially synchronously, ie positioned between the brewing chamber halves and/or raised or lowered via the brewing chamber halves.
  • two holding elements which are preferably arranged next to one another in a width direction and more preferably at a certain distance or spacing from one another, enables the substrate portion, in particular a coffee unit, to be held securely and reliably while at the same time using relatively little material and correspondingly also relatively little to be moved and accelerated Masses when closing and opening the brewing chamber halves.
  • the substrate portion can be easily transferred to or onto the brewing chamber halves when the brewing chamber halves are closed.
  • control means are designed as two separate control elements, which are preferably each connected to a holding element.
  • the control elements can also preferably be arranged and/or designed next to one another in a width direction of the brewing unit and preferably at a distance from one another or separated from one another by an intermediate space.
  • the mass and the inertia of the holding structure is also advantageous for the two separate and preferably separate and/or spaced apart control elements. ture and associated controls are reduced. In addition, this also facilitates the transfer of the substrate portion when the brewing chamber halves are closed.
  • control means in particular control elements, are fastened, in particular connected at one end, to an axle which is rotatably connected to the carrier, the axle preferably being biased in a first direction of rotation, in particular spring means is biased.
  • the axis can preferably be arranged above the brewing chamber halves on a side of the carrier which faces away from a fixed brewing chamber half or towards a movably arranged brewing chamber half.
  • the axis can preferably extend in the direction of the width direction of the brewing unit and thus at right angles to the first direction of movement of the brewing chamber halves.
  • the axle allows the control means attached to it, in particular connected at one end to the axle, to be pivoted or rotated about the axle, which is advantageous, in particular if the holding structure, in particular holding elements, is attached to the control means or control elements at the other end are arranged or formed, means that the holding structure or holding elements can be pivoted or rotated substantially about the axis.
  • the advantageous pretension can, for example, either increase or counteract the effect of gravity on the holding structure and/or control means.
  • the other actuation or activation of the control means must ensure that the holding structure is either raised against the prestress of the axis when the brewing chamber halves are closed or alternatively be lowered against the bias when opening the brewing chamber halves.
  • a preload that preloads the axis in such a way that the control means and/or the holding structure support a gravitational effect and are thus essentially biased downwards, so that the bias assists the lowering of the support structure when the brewing chamber halves are opened.
  • control means in particular control elements
  • the formation of such an edge or control edge on the upper side of a preferably movable half of the brewing chamber has various advantages. On the one hand, this enables direct and automatic activation of the control means, in particular control elements. At the same time, the driving of the control means or control elements is caused indirectly by the movement of the brewing chamber half in relation to the control means or control elements.
  • control means or control elements are pivotably or rotatably connected to an axis arranged above the brewing chamber halves and mounted rotatably in relation to the carrier in the width direction.
  • control elements or control means are in the form of control arms connected at one end to the support structure or elements and at the other end to the support, for example via said axis.
  • the control arms allow the distance between the axis and the upper edge to be shortened of the brewing chamber half means that the control means or control elements can be lowered and thereby the support structure or support elements can be lowered into the space between the brewing chamber halves.
  • movement of the brewing chamber half away from the axis, or comparable bearing or suspension point of the controls causes the controls or control means to slide off the edge of the brewing chamber half, causing the control means or controls to lift and thus raising the support structure or support members.
  • the edge of the brewing chamber half can preferably be curved, in particular have a curvature transverse to the width direction of the brewing unit, in order to enable the control elements or control means to slide off as uniformly as possible.
  • the concept of the edge can also be understood in a correspondingly broad sense as a contact or sliding surface.
  • control elements are fastened to the axis so that they can move at least in sections in the axial direction of the axis and are braced with prestressing means, in particular spring means, on an axial center distance. section of the axle are too prestressed.
  • prestressing means in particular spring means
  • control means there is and remains a non-releasable frictional connection between the control means and the axle in the direction of rotation or rotation, even if the control means or control elements are movably mounted in the longitudinal direction or axial direction of the axle and preferably from the outside in the direction of the center of the axle are biased.
  • the axial mobility of the control elements in relation to the axis or axis of rotation, for example along the longitudinal direction of tongue and groove means, which run along the axis on this and on the control elements or control means, ensures in a particularly advantageous manner that a malfunction or incorrect operation of the Brewing unit is prevented.
  • This force is then sufficient to move the control elements, preferably against the biasing force of the biasing means, in each case axially outwards along the axis and thus further away from one another, so that the distance between the holding elements attached to the control means is also increased and a passage of the lower substrate portion between the holding elements of the holding structure can be achieved.
  • a movable mounting of the control elements on an axis or axis of rotation in the axial direction also has the advantage that the transfer of the substrate portion between the holding structure or the holding elements and the brewing chamber halves is facilitated when the brewing chamber halves are closed and, at the same time, before the brewing chamber halves are closed, a secure pick-up and a secure hold of the substrate portion is guaranteed.
  • control elements have an inner control surface that comes to rest against a control contour, preferably a control bar, of a first, in particular movable, brewing chamber half, with the inner control surface sliding off the control contour when the brewing chamber half moves .
  • an inner control surface on the side of the control elements and an associated or interactingly designed control contour, preferably on the side of the movable brewing chamber half it can be achieved that even when opening and closing the brewing chamber halves, the holding elements of the holding structure are not only raised and lowered, but at least partially or temporarily simultaneously also widened or moved away from one another in the width direction of the brewing chamber unit or, conversely, moved towards one another by following the outward movement of the control elements connected to them.
  • a state can advantageously be achieved, for example when the brewing chamber halves are closed, in which the contacting of the substrate portion gradually or smoothly transitions from the holding structure to the brewing chamber halves, without the movement of the brewing chamber halves being restricted or adversely affected by the holding structure and at the same time a secure hold of the substrate portion is guaranteed at all times.
  • the holding structure in particular the holding elements, comprise a bearing surface delimited on the outside by an edge or collar and on the inside by a recess. This ensures both self-centering of the substrate portion after it has been thrown into the beverage preparation device and/or brewing unit and reliable guidance and effective transfer of the substrate portion to the brewing chamber or brewing chamber halves.
  • the holding structure is configured as two holding elements, preferably arranged at a distance from one another, these can each have an edge/collar and an internal recess, so that a structure is created in which a substrate portion is arranged centrally in the area of the holding elements or centered between the holding elements arranged, in particular without being aligned or guided by other guide elements or guide means.
  • a further particularly advantageous embodiment of the invention provides that the holding structure is designed such that when the brewing chamber halves are in the open position, a substrate portion that is otherwise inserted without guidance into an intermediate space between the brewing chamber halves is automatically transferred to a defined preparation position.
  • the design of the brewing unit and in particular the design of the holding structure can be significantly simplified and made simpler and smaller both mechanically and with regard to the installation space if no well-defined initial orientation or receiving orientation of the substrate portion has to be effected.
  • the brewing unit is preferably used to process substrate portions which have a high degree of symmetry, preferably even complete or approximately point symmetry, for example in the form of a sphere or sphere. Because with correspondingly symmetrically designed substrate portions there are no or only a few equivalent alignments or alignment options, so that the guide-free or unguided introduction or transfer into or to the brewing unit is possible or further processing of the substrate portion is possible.
  • the holding structure in particular the holding elements, have a wiper projection protruding downwards. It can thus be realized in an advantageous manner that when the brewing chamber halves are opened, for example after a brewing process, and the holding structure is lowered at least temporarily or in sections at the same time from its position above the brewing chamber halves to a position between the brewing chamber halves, the downwardly protruding or protruding stripper projection
  • the substrate portion located between the halves of the brewing chamber or still adhering to one half of the brewing chamber is subjected to a corresponding downward force and thus the detachment of the substrate portion and the
  • removal of the substrate portion from the brewing unit is supported.
  • the wiper projection can also extend from the holding areas into the control areas of the combined component.
  • a beverage preparation device for substrate portions in particular for a coffee machine for coffee units, with a brewing unit according to one of the embodiments described above.
  • the above-mentioned object is also achieved by a method for operating a brewing unit for a beverage preparation device for substrate portions, in particular for a coffee machine for coffee units, with a carrier and a brewing chamber which has at least two brewing chamber halves that can be moved relative to one another in a first direction and a movable holding structure for Contact/support of a solid portion of substrate, which is arranged such that, depending on the relative arrangement of the halves of the brewing chamber, the holding structure is moved between positions between the halves of the brewing chamber and above the halves of the brewing chamber is released in that the holding structure is connected to the carrier via control means such that at a movement of the brewing chamber halves to achieve an opening arrangement, the holding structure between the brewing chamber halves is lowered and during a movement of the brewing chamber halves to achieve a closing arrangement of the brewing chamber halves, the holding str structure is raised over the brewing chamber halves.
  • the method according to the invention enables a simple, compact configuration of the brewing unit and thus also of the beverage preparation device that is not susceptible to malfunctions or incorrect operation.
  • the movement of the holding structure takes place through the synchronous and symmetrical movement of two holding elements which are connected to the control means.
  • the transfer of the substrate portions can be achieved effectively and with little structural effort and with the participation of small masses to be accelerated.
  • each holding element is controlled by a control element comprised by the control means.
  • control means are subjected to a force independently of the position or movement of the brewing chamber halves downwards, in that the control means, in particular control elements, are fastened to an axis which is arranged in a stationary manner and is rotatably mounted relative to the carrier, the axis preferably being pretensioned in particular spring means, is biased in a first direction of rotation. Due to the application of force downwards, the overhead arrangement of control means or control elements can be used to ensure indirect control of the control elements or control means by contacting a movable half of the brewing chamber, preferably on a corresponding edge.
  • control means in particular control elements
  • the movement of the control means, in particular control elements can be effected or caused directly or indirectly by the movement of a movable half of the brewing chamber in a particularly advantageous manner.
  • control elements are moved away from each other at least temporarily or in sections when a movable brewing chamber half moves relative to the carrier in the axial direction or longitudinal direction of the axis when the brewing chamber halves move from the opening arrangement into the closing arrangement and at least temporarily or in sections are moved toward one another as the brewing chamber halves move from the closure arrangement to the opening arrangement.
  • the holding elements can be moved or moved outwards—in the axial direction of the axis—or away from one another, preferably in opposite directions a mechanical preload.
  • a substrate portion which is still located between the brewing chamber halves when the brewing chamber halves are opened, preferably after a brewing process is scraped off downwards with a stripper projection protruding downwards on the holding structure, in particular the holding elements by lowering the support structure from above between the opening or opened brewing chamber halves.
  • FIG. 1 shows a section through a detail of a brewing unit according to the invention in an opening arrangement of the brewing chamber halves;
  • FIG. 2 a perspective view of part of a brewing unit according to the invention in a closure arrangement of the brewing chamber halves;
  • a brewing unit 01 is partially shown, which has a first brewing chamber half 02 and a second brewing chamber half 03.
  • the brewing chamber halves 02, 03 can be moved relative to one another with respect to a carrier 04 in that the brewing chamber half 03 is moved in a first direction 05 or longitudinal direction of the brewing unit 01 toward and away from the first brewing chamber half 02 can.
  • a sealing device 07 is provided on a contact surface 06, with which the brewing chamber halves 02, 03 are sealed when they are converted into a closure arrangement and, if necessary, further force is applied to one another.
  • a holding structure 08 is arranged in a position between the brewing chamber halves 02, 03.
  • the holding structure 08 has a collar 09 and a recess 10 on the inside or on the inside.
  • the holding structure comprises a wiper projection 11 protruding downwards.
  • Retaining structure 08 which preferably comprises two retaining elements arranged next to one another and preferably spaced apart perpendicularly on the plane of the drawing or perpendicularly to the plane of the drawing, which are mirror-symmetrical to a central plane of symmetry parallel to the first direction 05, are controlled via control means 12, which are connected to the carrier 04 are.
  • control means 12 can be designed as control arms 13, which are preferably designed in one piece with the holding elements or the holding structure.
  • the control means 12 or the separate control elements have a control surface 15 on an underside 14, which comes into contact with the upper edge 16 of the movable brewing chamber half 03, with the edge 16 preferably extending essentially at right angles to the first direction 05 in the width direction of the brewing unit.
  • a substrate portion can be introduced or thrown into the brewing unit from above through an opening 17 without a guide and then held/supported by means of the Holding structure 08 takes place, with the recess 10 on the inside and the collar 09 on the outside effecting the definition of the position of the substrate portion, but without otherwise causing an alignment or a special relative arrangement of the substrate position with respect to the brewing unit 01.
  • the wiper projection 11 of the holding structure 08 and/or the control means 12 can already be seen clearly from the illustration in FIG. 1 . If the holding structure 08 is lowered from above again between the brewing chamber halves 02, 03 via the control elements or control means 12 when the brewing chamber halves 02, 03 are opened after a brewing process has been carried out - again via a corresponding sliding of the control surface 15 on the edge 16 - so If a substrate portion is still located between the brewing chamber halves 02, 03, the wiper projection 10 can be subjected to a downward force, so that the substrate portion is moved in the direction of an outlet 18 or is at least subjected to a force.
  • FIG. 2 shows a perspective representation of a section of the brewing chamber unit according to the invention in a closure arrangement of the brewing chamber halves 02, 03.
  • a second, opposite holding element is hidden in the representation of FIG. 2 in order to enable the representation of a control contour 20 .
  • a second holding element, which is mirrored along the longitudinal axis of the control contour 20 is advantageously provided and is correspondingly arranged opposite the holding element 19 . The same applies to the control element 12.1 shown and not shown
  • the holding element 19 merges directly or in one piece into the control element 12.1, which is then connected at an end remote from the holding element to an axle 21 in such a way that a rotation of the axle 21 is transmitted to the control element 12.1 and holding element 19.
  • the axle 21 is accommodated in bearing points 22 at both ends in the longitudinal direction, which are connected to the carrier 04 via corresponding connecting means 23 .
  • the axle 21 is also prestressed or subjected to a force in a direction of rotation R via the prestressing means 24 .
  • biasing means 25 are provided on the axle itself, which in turn bias or apply force to the control element 12.1 and the control element (not shown) in the direction of the center or a central section of the axle 21.
  • the control elements 12.1 have an inner control surface 26 that slides on the control contour 20 when the movable brewing chamber half 03 moves relative to the axis 21 and relative to the control element 12.1.
  • the mounting or fastening of the control elements 12.1 on the axle 21 thus ensures that a rotational movement of the axle is transmitted to the control elements and thus also to the holding elements 19 and that the holding elements 19 together with the control elements 12.1 can be moved in the longitudinal direction of the axle or in the axial direction at the same time
  • the biasing means 25 in the absence of any other force
  • the holding elements 19 on the controls 12.1 apply force to the center or a central area of the axis 21.
  • the control contour has a Y-shaped contour or a V-shaped rear section, so that when the control contour 20 slides off the inner control surface 26 and the movable brewing chamber half 03 moves forward or towards the brewing chamber half 02, the holding elements 19 spread apart or move away from one another is brought about by a corresponding movement of the control elements 12.1 along the axis 21 against the prestressing means 25.
  • opening the brewing chamber by moving the brewing chamber half 03 away from the brewing chamber half 02 causes the inner control surface 26 to slide off the control contour 20 again and transfers from the spread V-shaped section to the non-branched, narrow front section of the control contour 20 or comes to rest there, so that the control elements 12.1 and thus also the holding elements 19 move synchronously and symmetrically towards one another again in the axial direction of the axis 21 until a minimum distance between the holding elements 19 and the control elements 12.1 is reached, which is determined by the control contour 20 and/or by corresponding internal or centrally arranged mechanical stops on the axis 21.
  • the holding element 19 or the holding elements is/are arranged in a closing arrangement of the brewing chamber halves 02, 03 above the brewing chamber or brewing chamber halves.
  • the edge 16 on which the lower control surface 15 of the control means 12, in particular the control elements 12.1, come to rest is located 2 in the area of the wiper projection 11, it can be derived from this that the control means 12 or control elements 12.1 and in particular their lower control surface 15 can also include parts of the wiper projection 11 and/or parts of the holding elements 19.
  • the wiper projection 11 can also or at least partially be assigned to the control means 12 or control elements 12.1 in addition to or instead of the holding elements 19 or the holding structure 08, since the lower control surface 15 extends into the area of the wiper projection 11.
  • FIG. 3 A sectional view that corresponds to the state of FIG. 2 is shown again in FIG.
  • the brewing chamber is closed by the brewing chamber halves 02, 03 and the retaining elements 19 of the retaining structure 08 and the control elements 12.1 of the control means 12 are located above the brewing chamber halves 02, 03.

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  • Food Science & Technology (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brüheinheit (01) für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere Kaffeemaschine für Substratportionen, bevorzugt vorportionierte Kaffeeeinheiten, umfassend einen Träger (04) und eine Brühkammer, die wenigstens zwei relativ zueinander in einer ersten Richtung (05) bewegbare Brühkammerhälften (02, 03) aufweist und eine bewegliche Haltestruktur (08) umfasst, die zur Anlage/Abstützung einer festen Substratportion so angeordnet ist, dass abhängig von der Relativanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) zwischen Positionen zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) und oberhalb der Brühkammerhälften (02, 03) bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, durch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (08) über Steuermittel (12) so mit dem Träger (04) verbunden ist, dass in einer Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) angeordnet ist und in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) oberhalb der Brühkammerhälften (02, 03) angeordnet ist.

Description

Brüheinheit mit optimierter Haltestruktur und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brüheinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrichtung für Substratportionen, insbesondere für eine Kaffeemaschine für vorportionierte Kaffeeeinheiten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrichtung für Substratportionen, insbesondere für eine Kaffeemaschine für vorportionierte Kaffeeeinheiten, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 .
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Brüheinheiten bekannt, die zur Verarbeitung von vorverpackten Substratportionen, insbesondere Kaffeeeinheiten dienen. Die Substratportionen oder Kaffeeeinheiten können auch als Kapseln bezeichnet werden, in denen neben dem Getränkesubstrat, insbesondere dem Kaffeebohnenmehl oder Kaffeepulver eine gewisse Menge an Luft eingeschlossen ist, wobei der Einschluss in der Regel durch eine Kapselhülle oder Kapselmaterial erreicht wird. Für derartige Substratportionen sind unterschiedliche Geometrien und Formen sowie unterschiedliche Materialien und darauf aufbauend oder daraus resultierend verschiedenste Brüheinheiten und Verfahren zur Handhabung oder Verfahren zum Betrieb der entsprechenden Brüheinheiten bekannt, die allesamt folgende Grundfunktionalitäten bereitstellen müssen:
Zunächst muss die Substratportion in die Brüheinheit eingeführt werden. Dabei kann je nach Ausgestaltung der Substratportion eine mehr oder weniger genau definierte Ausrichtung und Lage der Substratportion zum Abschluss des Einführ- oder Einlegeprozesses notwendig sein, um die Substratportion anschließend mit der Brüheinheit weiterverarbeiten zu können. Im Anschluss an die Aufnahme oder das Einführen der Substratportion muss in der Regel sichergestellt oder erreicht werden, dass die Brüheinheit eine geschlossene und/oder abgedichtete Brühkammer um die Substratportion herum - wenigstens zeitweise - ausbildet, was in der Regel durch relativ zueinander und/oder relativ zu einem Träger beweglich angeordnete Brühkammerteile oder Brühkammerhälften gewährleistet wird.
Während oder nach dem Verschließen und Abdichten der Brühkammer muss dann ein entsprechender Zugang zu dem Getränkesubstrat, insbesondere Kaffeebohnenmehl oder Kaffeepulver, im Inneren der Kapsel o- der Substratportion hergestellt werden. Im Stand der Technik wird dies in der Regel durch ein Anstechen oder ein Öffnen eines Teils der Substratportion ermöglicht. Anschließend soll in einem weiterhin geschlossenen und abgedichteten Zustand der Brühkammer ein Brühprozess stattfinden, indem ein Brühfluid, bevorzugt heißes Wasser, in die Brühkammer und damit in die Substratportion eingeführt wird, um das Getränkesubstrat auszulaugen, insbesondere aufzubrühen.
Das so aufgebrühte Getränk muss aus der Brühkammer und anschließend auch aus der Brüheinheit und der Getränkezubereitungsvorrichtung abgegeben werden. Nach der Durchführung eines Brühprozesses muss die benutzte oder verbrauchte Substratportion, insbesondere Kaffeeeinheit, aus der Brüheinheit, insbesondere aus der Brühkammer entfernt und entsorgt werden, was regelmäßig dadurch erfolgt, dass die relativ zueinander bewegbaren Brühkammerhälften oder Brühkammerteile wieder geöffnet und die benutzte Substratportion ausgestoßen, abgestreift oder ansonsten ausgeworfen wird.
Schließlich ist die Brüheinheit in eine Position oder Ausgangsposition zu überführen, in der ein weiterer, wie vorangehend beschriebener Vorgang erneut durchgeführt werden kann. Bei den bisher bekannten Ansätzen hat besonders der erste Teil des vorangehend beschriebenen Verfahrens vor dem Schließen der Brühkammerteile oder Brühkammerhälften zu verschiedenen Problemen geführt. Denn durch die Notwendigkeit, die Substratportion in einen geöffneten Zustand der Brühkammerhälften empfangen oder aufzunehmen und gleichzeitig in einen Zustand zu überführen, der die Weiterverarbeitung, insbesondere das Schließen, Abdichten und Aufbrühen in der Brühkammer erlaubt, hat zu teilweise komplexen und/oder bauraumintensiven Lösungen von Haltestruktur oder Vorrichtungen zum Kapselmanagement geführt, die sowohl störanfällig und/oder anfällig für eine Fehlbedienung sind und gleichermaßen hohen konstruktiven Aufwand bei der Herstellung der Brüheinheiten verursachen und/oder verhältnismäßig große Mengen oder Volumen an Bauraum beanspruchen.
Beispiele für Vorrichtungen mit einem solchen oder ähnlichen Kapselmanagement oder Substratportionsmanagement sind aus der: EP 2 747 610 B1 , EP 2 654 528 B1 , EP 1 757 212 B1 , EP 2 806 773 B1 oder EP 2 405 790 B1 bekannt.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe eine Brüheinheit und ein Verfahren zum Betrieb einer Brüheinheit vorzuschlagen, die die Nachteile im Stand der Technik überwinden und insbesondere ein kompakte und weniger fehler- und störungsanfällige Brüheinheit sowie ein Verfahren zu deren Betrieb vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird mit einer Brüheinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Betrieb einer Brüheinheit gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung, Figurenbeschreibung, Figuren und Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrich- tung für Substratportionen, insbesondere für eine Kaffeemaschine für Kaffeeeinheiten, umfasst einen Träger zur Aufnahme und Führung von Brüheinheitsbaugruppen und Brüheinheitselementen umfassend eine Brühkammer, die wenigstens zwei relativ zueinander und/oder relativ zu dem Träger in einer ersten Richtung bewegbare Brühkammerhälften aufweist und eine bewegliche Haltestruktur umfasst, die zur Anlage/Abstützung einer festen Substratportion so angeordnet oder ausgebildet ist, dass abhängig von der Relativanordnung der Brühkammerhälften die Haltestruktur zwischen die Brühkammerhälften und oberhalb der Brühkammerhälften bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Haltestruktur über Steuermittel so mit dem Träger verbunden ist, dass in einer Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften die Haltestruktur zwischen den Brühkammerhälften angeordnet ist und in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften die Haltestruktur oberhalb der Brühkammerhälften angeordnet ist.
Die Erfindung basiert auf der Grundidee die Haltestruktur, die die Substratportion vor dem Schließen der Brühkammerhälften aufnimmt und/oder hält beim Schließen oder Verschließen der Brühkammerhälften nach oben oder in eine oberhalb der Brühkammer befindliche Position überführt werden und umgekehrt beim Öffnen der Brühkammerhälften von oben oder von oberhalb der Brühkammerhälften wieder in einen Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften bewegt wird. Dies Anordnung und Ausgestaltung erlaubt eine gleichermaßen einfache und kompakte Ausbildung der Haltestruktur sowie auch der Steuermittel, die die Bewegung der Haltestruktur steuern oder in Abhängigkeit der Relativposition der Brühkam- merhälften bewirken. Besonders vorteilhaft ist, dass bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Haltestruktur die Gewichtskraft der Haltestruktur und die sowieso stattfindende Bewegung oder Relativbewegung der Brühkammerhälften die Bewegung der Haltestruktur unterstützen und/oder bewirkt können.
Vorliegend soll der Begriff Brühkammerhälfte nicht in einem mathematischen Sinne einer exakten Hälfte eines Ganzen verstanden werden, sondern soll stärker zum Ausdruck bringen, dass zwei Brühkammerhälften vorgesehen sind, um die verschließbare Brühkammer auszubilden.
Die Haltestruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft so ausgebildet sein, dass keinerlei Vorzugsrichtung oder Vorzugsausrichtung der Substratportion durch die Haltestruktur verwirklicht oder vorgegeben wird. Mit anderen Worten ausgedrückt kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Substratportion in einer Vielzahl von beliebigen Ausrichtungen, besonders bevorzugt in jeder beliebigen Ausrichtung auf die Haltestruktur aufgebracht oder auf die Haltestruktur übergeben werden kann. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Substratportion in einer entsprechenden Vielzahl von Orientierungen weiterverarbeitet werden kann. In ebenfalls besonders vorteilhafter Weise kann dabei vorgesehen sein, dass die Brüheinheit und/oder die Getränkezubereitungsvorrichtung, ihrerseits auch in einem Einführbereich oder in einem Einwurfbereich der Substratportion insoweit führungsfrei ausgebildet ist, dass zwar einerseits eine Richtungsführung der Substratportion auf die Haltestruktur zu sichergestellt wird, beispielsweise über einen Einwurfkanal oder eine Einführschiene, dass jedoch anderweitig die Führung der Substratportion auf die Haltestruktur zu frei oder ungebunden und/oder ungeführt erfolgt, sodass keine Führung der Substratportion bezüglich ihrer Orientierung oder Ausrichtung in Bezug auf die Brüheinheit und/oder Getränkezubereitungsvorrichtung erfolgt oder bewirkt wird. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass eine Brühkammerhälfte fest oder unbeweglich an dem Träger angeordnet ist und eine zweite Brühkammerhälfte beweglich, insbesondere entlang einer ersten Richtung verschiebbar mit dem Träger verbunden ist, sodass beim Öffnen und Schließen der Brühkammer die bewegliche Brühkammerhälfte auf die unbeweglich mit dem Träger verbundene Brühkammerhälfte zu und von dieser wegbewegt wird.
Der Umstand, dass eine Brühkammerhälfte bevorzugt ortsfest gegenüber dem Träger angeordnet ist bedeutet im Umkehrschluss jedoch nicht, dass die besagte Brühkammerhälfte keine beweglichen Teile oder Elemente aufweisen kann. Beispielsweise kann die gegenüber dem Träger unbeweglich ausgebildete Brühkammerhälfte Anstech- oder Ausstoßeinrichtungen aufweisen, die ihrerseits gegenüber der Brühkammerhälfte und damit auch gegenüber dem Träger beweglich ausgeführt sein können.
Die Bewegung der vorteilhaft beweglich gegenüber dem Träger gelagerten Brühkammerhälfte kann vorteilhaft durch eine Antriebseinrichtung bewerkstelligt werden. Hierbei können mechanische, elektrische oder elektromotorische, hydraulische Antriebsprinzipien verwendet und/oder kombiniert werden. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Teil der Bewegungen der bevorzugt einen beweglich ausgestalteten Brühkammerhälfte automatisch durchgeführt wird, indem beispielsweise Energie- oder Kraftspeichermittel, insbesondere Federelemente eingesetzt werden, die bei einem Teil der Bewegungen vorgespannt, komprimiert oder aufgeladen werden, um dann bei einem anderen Teil der Bewegung oder Bewegungen selbsttätig oder automatisch eine Bewegung zu verursachen. Besonders vorteilhaft kann eine automatische Öffnung der Brühkammerhälften unter Ausnutzung von vorgespannten Energie- oder Kraftspeichermitteln realisiert werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Brüheinheit kann vorgesehen sein, dass die Haltestruktur zwei Halteelemente umfasst, die mit den Steuermitteln verbunden sind. Die zwei Halteelemente können vorteilhaft in einer zur ersten Richtung senkrechten Richtung nebeneinander, bevorzugt entlang einer Breitenerstreckung der Brüheinheit nebeneinander, angeordnet sein. Weiter vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Halteelemente so mit den Steuermitteln verbunden sind, dass die Halteelemente gleichzeitig und im Wesentlichen synchron bewegt oder verlagert werden, also zwischen den Brühkammerhälften positioniert und/oder über die Brühkammerhälften angehoben bzw. abgesenkt werden.
Die Verwendung zweier Halteelemente, die bevorzugt in einer Breitenrichtung nebeneinander und weiter bevorzugt mit einem gewissen Abstand oder Zwischenabstand zueinander angeordnet sind, ermöglicht ein sicheres und zuverlässiges Halten der Substratportion, insbesondere Kaffeeeinheit bei gleichzeitig verhältnismäßig geringem Materialaufwand und entsprechend auch verhältnismäßig geringen zu bewegenden und zu beschleunigenden Massen beim Schließen und Öffnen der Brühkammerhälften. Außerdem kann bei zwei einer Realisierung mit zwei Halteelementen eine leichte Übergabe der Substratportion an oder auf die Brühkammerhälften beim Schließen der Brühkammerhälften erreicht werden.
Außerdem kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuermittel als zwei separate Steuerelemente ausgebildet sind, die bevorzugt jeweils mit einem Halteelement verbunden sind. Auch die Steuerelemente können bevorzugt in einer Breitenrichtung der Brüheinheit nebeneinander und bevorzugt voneinander beabstandet oder über einen Zwischenraum voneinander getrennt angeordnet und/oder ausgebildet sein. Auch für die zwei separaten und bevorzugt getrennt und/oder voneinander beabstandeten Steuerelemente wird vorteilhaft die Masse und die Trägheit der Haltestruk- tur sowie der damit verbundenen Steuerelemente verringert. Außerdem wird dadurch auch die Übergabe der Substratportion beim Schließen der Brühkammerhälften erleichtert.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Brüheinheit kann vorgesehen sein, dass die Steuermittel, insbesondere Steuerelemente, an einer drehbar mit dem Träger verbundenen Achse befestigt, insbesondere einends verbunden sind, wobei die Achse, bevorzugt über Vorspannmittel, insbesondere Federmittel, in eine erste Rotationsrichtung vorgespannt ist.
Die Achse kann bevorzugt oberhalb der Brühkammerhälften auf einer Seite des Trägers angeordnet sein, die einer fest angeordneten Brühkammerhälfte abgewandt oder einer beweglich angeordneten Brühkammerhälfte zugewandt ist. Bevorzugt kann sich die Achse in Richtung der Breitenrichtung der Brüheinheit und damit rechtwinklig zur ersten Richtung der Bewegung der Brühkammerhälften erstrecken. Die Achse erlaubt in besonders vorteilhafter Weise, dass die Steuermittel, die an ihr befestigt, insbesondere einends mit der Achse verbunden sind um die Achse geschwenkt oder rotiert werden können, was vorteilhaft, insbesondere wenn die Haltestruktur, insbesondere Halteelemente, andernends an den Steuermitteln oder Steuerelementen angeordnet oder ausgebildet sind, dazu führt, dass auch die Haltestruktur oder Halteelemente im Wesentlichen um die Achse geschwenkt oder rotiert werden können.
Die vorteilhafte Vorspannung kann beispielsweise eine Schwerkrafteinwirkung auf die Haltestruktur und/oder Steuermittel entweder verstärken oder entgegenwirken. Je nachdem in welche Richtung die Achse vorgespannt ist, muss die sonstige Betätigung oder Ansteuerung der Steuermittel dafür sorgen, dass die Haltestruktur entweder beim Schließen der Brühkammerhälften entgegen der Vorspannung der Achse angehoben wird oder alternativ beim Öffnen der Brühkammerhälften entgegen der Vorspannung abgesenkt werden.
Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei einer Anordnung der Achse oberhalb einer beweglich ausgeführten Brühkammerhälfte eine Vorspannung zu realisieren, die die Achse so vorspannt, dass die Steuermittel und/oder die Haltestruktur zur Unterstützung einer Schwerkraftwirkung und damit im Wesentlichen nach unten vorgespannt werden, sodass die Vorspannung beim Öffnen der Brühkammerhälften das Absenken der Haltestruktur unterstützt.
Weiterhin kann eine vorteilhafte Ausführungsform vorgesehen sein, die vorsieht, dass die Steuermittel, insbesondere Steuerelemente, eine untere Steuerfläche aufweisen, die an einer oberen Kante einer, bevorzugt beweglich ausgebildeten, Brühkammerhälfte zur Anlage kommt/kommen, wobei sich die Kante bevorzugt im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Richtung, insbesondere in Breitenrichtung der Brüheinheit erstreckt, wobei die Steuerfläche bei einer Bewegung der Brühkammerhälfte an der Kante abgleitet. Die Ausbildung einer solchen Kante oder Steuerkante auf der Oberseite einer bevorzugt beweglichen, Brühkammerhälfte hat verschiedene Vorteile, einerseits wird dadurch eine unmittelbare und automatische Ansteuerung der Steuermittel, insbesondere Steuerelemente ermöglicht. Gleichzeitig wird der Antrieb der Steuermittel oder Steuerelemente mittelbar durch die Bewegung der Brühkammerhälfte in Bezug auf die Steuermittel oder Steuerelemente verursacht. Diese Ausführungsform kann besonders vorteilhaft mit der Ausführungsform kombiniert werden, in der die Steuermittel oder Steuerelemente verschwenkbar oder rotierbar mit einer gegenüber dem Träger drehbar in Breitenrichtung gelagerten oberhalb der Brühkammerhälften angeordneten Achse verbunden sind. Besonders vorteilhaft kann dabei aber auch in anderem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die Steuerelemente oder Steuermittel als Steuerarme ausgebildet sind, die einends mit der Haltestruktur oder den Halteelementen und anderends mit dem Träger, beispielsweise über die besagte Achse, verbunden sind. Besonders vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass die Steuerelemente und die Halteelemente als einstückiges/einteiliges, bevorzugt monolithisches, Bauteil ausgebildet sind.
Die Steuerarme erlauben dann, wenn die, bevorzugt bewegliche, Brühkammerhälfte sich auf die Achse zu bewegt oder wenigstens ein vorderes Ende oder ein der anderen Brühkammerhälfte zugewandtes Ende der beweglichen Brühkammerhälfte sich der Achse nähert, dass eine Verkürzung der Distanz zwischen der Achse und der oberen Kante der Brühkammerhälfte dazu führt, dass die Steuermittel oder Steuerelemente abgesenkt werden können und dadurch die Haltestruktur oder Halteelemente in den Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften abgesenkt werden können. Umgekehrt verursacht eine Bewegung der Brühkammerhälfte weg von der Achse, oder einem vergleichbaren Lager- oder Aufhängungspunkt der Steuerelemente, dass das Abgleiten der Steuerelemente oder Steuermittel an der Kante der Brühkammerhälfte eine Anhebung der Steuermittel oder Steuerelemente und damit eine Anhebung der Haltestruktur oder Halteelemente verursacht. Die Kante der Brühkammerhälfte kann bevorzugt gewölbt sein, insbesondere quer zur Breitenrichtung der Brüheinheit eine Wölbung aufweisen, um ein möglichst gleichmäßiges Abgleiten der Steuerelemente oder Steuermittel zu ermöglichen. Damit kann der Begriff der Kante auch entsprechend weit aufgefasst auch als Anlage- oder Abgleitfläche verstanden werden.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Brüheinheit kann vorgesehen sein, dass die Steuerelemente in axialer Richtung der Achse zumindest abschnittsweise beweglich an dieser befestigt sind und mit Vorspannmitteln, insbesondere Federmitteln, auf einen axialen Mittelab- schnitt der Achse zu vorgespannt sind. In diesem Zusammenhang soll zunächst zum Ausdruck gebracht werden, dass diese Ausführungsform nicht mit der Ausführungsform im Widerspruch steht, wonach die Steuermittel oder Steuerelemente drehbar mit der Achse verbunden oder drehbar an der Achse befestigt angeordnet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in Dreh- oder Rotationsrichtung ein nicht lösbarer Kraftschluss zwischen den Steuermitteln und der Achse besteht und bestehen bleibt auch wenn die Steuermittel oder Steuerelemente in Längsrichtung oder axialer Richtung der Achse bewegbar gelagert und bevorzugt von außen in Richtung der Mitte der Achse vorgespannt sind. Die axiale Beweglichkeit der Steuerelemente in Bezug auf die Achse oder Drehachse, beispielsweise entlang der Längsrichtung von Nut- und Federmitteln, die längs der Achse auf dieser und auf den Steuerelementen oder Steuermitteln verlaufen, sorgt in besonders vorteilhafter Weise dafür, dass eine Fehlfunktion oder Fehlbedienung der Brüheinheit verhindert wird.
Beispielsweise kann es vorkommen, dass ein Benutzer oder Bediener versehentlich vor dem Initiieren des Brühvorgangs und damit vor dem Schließen der Brühkammerhälften zwei unbenutzte oder unverbrauchte Substratportionen in die Brüheinheit oder genauer gesagt in die Getränke- zubereitungsvorrichtung einführt. Dies kann mitunter im Stand der Technik zu Fehlfunktionen und Beschädigungen führen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird es in diesem Fall jedoch ermöglicht, dass der Bediener oder Benutzer ohne großen Aufwand eine untere oder zuerst eingelegte Substratportion an den Halteelementen oder der Haltestruktur vorbei, oder zwischen den Halteelementen hindurch aus dem Zwischenbereich der Brühkammerhälften entfernt oder wegdrückt, indem eine gewisse Kraft auf die obere Substratportion - nach unten wirkend - aufgebracht wird. Diese Kraft ist dann ausreichend, um die Steuerelemente, bevorzugt gegen die Vorspannkraft der Vorspannmittel jeweils axial nach außen entlang der Achse zu bewegen und damit weiter voneinander zu entfernen, sodass auch der Abstand der an den Steuermitteln angebrachten Halteelemente vergrößert wird und ein Durchtritt der unteren Substratportion zwischen den Halteelementen der Haltestruktur erreicht werden kann.
Eine in axialer Richtung bewegliche Lagerung der Steuerelemente auf einer Achse oder Drehachse hat zudem den Vorteil, dass die Übergabe der Substratportion zwischen der Haltestruktur oder den Halteelementen und der Brühkammerhälften beim Schließen der Brühkammerhälften erleichtert wird und gleichzeitig vor dem Schließen der Brühkammerhälften eine sichere Aufnahme und ein sicherer Halt der Substratportion gewährleistet ist.
In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuerelemente eine innere Steuerfläche aufweisen, die an einer Steuerkontur, bevorzugt einem Steuersteg, einer ersten, insbesondere beweglichen, Brühkammerhälfte zur Anlage kommen, wobei die innere Steuerfläche bei einer Bewegung der Brühkammerhälfte an der Steuerkontur abgleiten. Bei einer derartigen Realisierung einer inneren Steuerfläche aufseiten der Steuerelemente und einer dazugehörigen oder zusammenwirkend ausgebildeten Steuerkontur, bevorzugt aufseiten der beweglichen Brühkammerhälfte, kann nämlich erreicht werden, dass auch beim Öffnen und Schließen der Brühkammerhälften die Halteelemente der Haltestruktur nicht nur angehoben und abgesenkt werden, sondern zumindest abschnittsweise oder zeitweise gleichzeitig auch noch aufgeweitet oder in der Breitenrichtung der Brühkammereinheit voneinander entfernt oder umgekehrt aufeinander zu bewegt werden, indem diese der Bewegung der mit ihnen verbundenen Steuerelemente nach jeweils außen folgen.
Dies bedeutet, dass beispielsweise die Schwenkbewegung der Steuermittel um die Achse, die zu einem Anheben und Absenken der Halteelemente oder der Haltestruktur führt abschnittsweise überlagert werden kann mit einem voneinander Entfernen oder ein aufeinander zu Bewegen der Halteelemente der Haltestruktur, was dadurch bewirkt wird, dass die Steuerelemente durch die innere Steuerfläche und deren Anlage an der Steuerkontur voneinander weg oder aufeinander zu in axialer Richtung oder Längsrichtung der Achse bewegt werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise, beispielsweise beim Schließen der Brühkammerhälften ein Zustand erreicht werden, indem graduell oder fließend die Kontaktierung der Substratportion von der Haltestruktur auf die Brühkammerhälften übergeht, ohne dass dabei die Bewegung der Brühkammerhälften durch die Haltestruktur eingeschränkt oder nachteilig beeinflusst wird und gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt ein sicherer Halt der Substratportion gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Haltestruktur, insbesondere die Halteelemente eine von einem außenseitig mit einem Rand oder Kragen begrenzt und innenseitig von einer Ausnehmung begrenzte Auflagefläche umfassen. Dadurch kann sowohl eine Selbstzentrierung der Substratportion nach dem Einwerfen in die Getränkezubereitungsvorrichtung und/oder Brüheinheit als auch eine sichere Führung sowie eine effektive Übergabe der Substratportion an die Brühkammer oder Brühkammerhälften gewährleistet werden. Bei einer Ausgestaltung der Haltestruktur als zwei, bevorzugt voneinander beab- standet angeordnete Halteelemente können diese jeweils für sich einen Rand/Kragen und eine inneinseitige Ausnehmung aufweisen, sodass eine Struktur entsteht, in der eine Substratportion zentral im Bereich der Halteelemente angeordnet oder zwischen den Halteelementen zentriert angeordnet aufgenommen wird, insbesondere ohne dabei durch andere Führungselemente oder Führungsmittel ausgerichtet oder geführt zu werden. Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Haltestruktur so ausgebildet ist, dass in der Öffnungsposition der Brühkammerhälften eine ansonsten führungslos in ein Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften eingeführte Substratportion selbstständig in eine definierte Vorbereitungsposition überführt wird. Wie eingangs bereits erwähnt, kann die Ausgestaltung der Brüheinheit und insbesondere auch die Ausgestaltung der Haltestruktur deutlich vereinfacht und sowohl in mechanischer Weise als auch im Hinblick auf den Bauraum einfacher und kleiner ausfallen, wenn keine wohldefinierte Ausgangsausrichtung oder Aufnahmeausrichtung der Substratportion bewirkt werden muss. Dies bedeutet auch, dass mit der Brüheinheit bevorzugt Substratportionen verarbeitet werden, die ein hohes Maß an Symmetrie, bevorzugt sogar eine vollständige oder annäherungsweise ausgebildete Punktsymmetrie, beispielsweise in Form einer Sphäre oder Kugel aufweisen, verarbeitet werden. Denn bei entsprechend symmetrisch gestalteten Substratportionen existieren auch keine oder nur wenige, gleichwertige Ausrichtungen oder Ausrichtungsmöglichkeiten, sodass die führungslose oder ungeführte Einführung oder Übergabe in oder an die Brüheinheit möglich ist oder eine Weiterverarbeitung der Substratportion ermöglicht.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Haltestruktur, insbesondere die Halteelemente, einen nach unten vorstehenden Abstreifervorsprung aufweisen. Damit kann in vorteilhafter Weise realisiert werden, dass bei einem Öffnen der Brühkammerhälften, beispielsweise nach einem Brühvorgang und einer zumindest zeitweise oder abschnittsweise gleichzeitigen Absenken der Haltestruktur von ihrer Position oberhalb der Brühkammerhälften in eine Position zwischen den Brühkammerhälften der nach unten vorstehende oder überstehende Abstreifervorsprung eine noch zwischen den Brühkammerhälften befindliche oder an einer Brühkammerhälfte noch anhaftende Substratportion mit einer entsprechenden Kraft nach unten beaufschlagt und somit das Lösen der Substratportion und das Entfernen der Substratportion aus der Brüheinheit vorteilhaft unterstützt. Bei einer monolithischen Ausgestaltung der Haltestruktur mit den Steuermitteln, insbesondere bei einstückig ausgebildeten Halte- und Steuerelementen kann der Abstreifervorsprung sich auch von den Haltebereichen bis in die Steuerbereiche des kombinierten Bauteils erstecken.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch eine Getränkezubereitungsvorrichtung für Substratportionen, insbesondere für eine Kaffeemaschine für Kaffeeeinheiten, mit einer Brüheinheit nach einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen gelöst.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betrieb einer Brüheinheit für eine Getränkezubereitungsvorrichtung für Substratportionen, insbesondere für eine Kaffeemaschine für Kaffeeeinheiten, mit einem Träger und einer Brühkammer, die wenigsten zwei relativ zueinander in einer ersten Richtung bewegbare Brühkammerhälften aufweist und eine bewegliche Haltestruktur zur Anlage/Abstützung einer festen Substratportion umfasst, die so angeordnet ist, dass abhängig von der Relativanordnung der Brühkammerhälften die Haltestruktur zwischen Positionen zwischen den Brühkammerhälften und oberhalb der Brühkammerhälften bewegt wird dadurch gelöst, dass die Haltestruktur über Steuermittel so mit dem Träger verbunden ist, dass bei einer Bewegung der Brühkammerhälften zur Erreichung einer Öffnungsanordnung die Haltestruktur zwischen den Brühkammerhälften abgesenkt wird und bei einer Bewegung der Brühkammerhälften zur Erreichung einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften die Haltestruktur über die Brühkammerhälften angehoben wird.
Bezüglich der Vorteile, vorteilhaften Wirkungen und auch bzgl. der Ausführungsform des Verfahrens soll zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die oben beschriebene, erfindungsgemäße Vorrichtung verwiesen werden. Die bedeutet auch, dass im Rahmen der vorliegenden Offenbarung vorrichtungsgemäß offenbarte und beanspruchte Merkmale auch als verfahrensmäßig offenbart und beanspruchbar gelten, und umgekehrt.
Zusammengefasst ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache, kompakte und störungs- und fehlbedienungsunanfällige Ausgestaltung der Brüheinheit und damit auch der Getränkezubereitungsvorrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bewegung der Haltestruktur durch die synchrone und symmetrische Bewegung zweier Halteelemente erfolgt, die mit den Steuermitteln verbunden sind. Dadurch kann, wie oben bereits angegeben, die Übergabe der Substratportionen effektiv und mit konstruktiv geringem Aufwand sowie unter der Beteiligung von geringen zu beschleunigenden Massen, erreicht werden. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass je ein Halteelement von einem von den Steuermitteln umfassten Steuerelement gesteuert wird.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuermittel unabhängig von der Position oder Bewegung der Brühkammerhälften nach unten kraftbeaufschlagt werden, indem die Steuermittel, insbesondere Steuerelemente, an einer gegenüber dem Träger ortsfest angeordneten und drehbar gelagerten Achse befestigt sind, wobei die Achse bevorzugt über Vorspannmittel, insbesondere Federmittel, in eine erste Rotationsrichtung vorgespannt ist. Durch die Kraftbeaufschlagung, nach unten kann die obenliegende Anordnung von Steuermitteln oder Steuerelementen genutzt werden, um eine mittelbare Steuerung der Steuerelemente oder Steuermittel über eine Anlage an einer beweglichen Brühkammerhälfte, bevorzugt an einer entsprechenden Kante zu gewährleisten. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuermittel, insbesondere Steuerelemente bei der Bewegung einer beweglichen Brühkammerhälfte mit einer unteren Steuerfläche an einer oberen Kante einer Brühkammerhälfte abgleiten. Dadurch kann besonders vorteilhaft die Bewegung der Steuermittel, insbesondere Steuerelemente mittelbar oder unmittelbar durch die Bewegung einer beweglichen Brühkammerhälfte bewirkt oder verursacht werden.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steuerelemente bei einer Bewegung einer beweglichen Brühkammerhälfte gegenüber dem Träger in axialer Richtung oder Längsrichtung der Achse zumindest zeitweise oder abschnittsweise voneinander weg bewegt werden, wenn sich die Brühkammerhälften von der Öffnungsanordnung in die Verschlussanordnung bewegen und zumindest zeitweise oder abschnittsweise aufeinander zu bewegt werden, wenn sich die Brühkammerhälften von der Verschlussanordnung in die Öffnungsanordnung bewegen.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass sich bei einer Kraftbelastung, insbesondere auf eine Substratposition von oben nach unten in einer abgesenkten Position der Halteelemente zwischen den geöffneten Brühkammerhälften die Halteelemente nach außen - in axialer Richtung der Achse - oder voneinander wegbewegen oder bewegen lassen, bevorzugt entgegen einer mechanischen Vorspannung.
Ebenfalls kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine ansonsten führungslos in ein Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften in der Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften eingeführte Substratportion selbstständig in eine definierte Vorbereitungsposition überführt wird, die insbesondere jedoch keine Vorzugsausrichtung oder definierte Ausrichtung der Substratposition selbst gegenüber der Getränkezubereitungsvorrichtung oder Brüheinheit beinhaltet. Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mit einem nach unten an der Haltestruktur, insbesondere den Haltelementen vorstehenden Abstreifervorsprung eine Substratportion, die sich beim Öffnen der Brühkammerhälften, bevorzugt nach einem Brühvorgang, noch zwischen den Brühkammerhälften befindet nach unten abgestreift wird, indem die Haltestruktur von oben zwischen die sich öffnenden oder geöffneten Brühkammerhälften abgesenkt wird.
Vorteilhafte Aspekte Ausführungsformen und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Brüheinheit werden nachfolgend anhand der lediglich schematischen Abbildung dargestellt.
Darin zeigen:
Fig. 1 : einen Schnitt durch einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Brüheinheit in einer Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Brüheinheit in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften;
Fig. 3: ein Schnitt durch ein Teil einer erfindungsgemäßen Brüheinheit in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften.
Im Schnitt der Fig. 1 ist eine Brüheinheit 01 teilweise dargestellt, die eine erste Brühkammerhälfte 02 und eine zweite Brühkammerhälfte 03 aufweist. Die Brühkammerhälften 02, 03 sind gegenüber einem Träger 04 dadurch relativ zueinander beweglich, dass die Brühkammerhälfte 03 in einer ersten Richtung 05 oder Längsrichtung der Brüheinheit 01 auf die erste Brühkammerhälfte 02 zu bewegt und von dieser weg bewegt werden kann. Zur Ausbildung einer geschlossenen und abgedichteten Brühkammer aus dem Brühkammerhälften 02, 03 ist an einer Kontaktfläche 06 eine Dichteinrichtung 07 vorgesehen, mit der die Brühkammerhälften 02, 03 abgedichtet werden, wenn diese in eine Verschlussanordnung überführt und gegebenenfalls weiter aufeinander zu Kraft beaufschlagt werden.
In der Öffnungsanordnung der Fig. 1 ist in einer Position zwischen den Brühkammerhälften 02, 03 eine Haltestruktur 08 angeordnet. Die Haltestruktur 08 weist einen Kragen 09 sowie eine innenseitige oder innenliegende Ausnehmung 10 auf. Ferner umfasst die Haltestruktur einen nach unten vorstehenden Abstreifervorsprung 11 . Die Haltestruktur 08, die bevorzugt durch zwei senkrecht auf der Zeichenebenen oder senkrecht zur Zeichenebene nebeneinander angeordnete und bevorzugt voneinander beabstandete Halteelemente umfasst, die spiegelsymmetrisch zu einer Mittelsymmetrieebene parallel zur ersten Richtung 05 ausgebildet sind, werden über Steuermittel 12 gesteuert, die mit dem Träger 04 verbunden sind.
Die Verbindung zwischen den Steuermitteln 12 und dem Träger 04 ist in dem Ausschnitt der Fig. 1 nicht dargestellt. Diesbezüglich wird auf die Darstellung der Fig. 2 verwiesen. Die Steuermittel 12 können als Steuerarme 13 ausgebildet sein, die bevorzugt einstückig mit den Halteelementen oder der Haltestruktur ausgebildet sind. Die Steuermittel 12 oder die separaten Steuerelemente weisen auf einer Unterseite 14 eine Steuerfläche 15 auf, die an der oberen Kante 16 der beweglichen Brühkammerhälfte 03 zur Anlage kommt, wobei sich die Kante 16 bevorzugt im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Richtung 05 in Breitenrichtung der Brüheinheit erstreckt. Anhand der Darstellung der Fig. 1 ist bereits erkennbar, dass wenn die Brüheinheit 03 mit samt der oberen Kante 16 sich in Richtung auf die erste Brühkammerhälfte 02 zubewegt die Steuerfläche 15 der Steuermittel 12 an der Kante 16 abgleitet und durch ein - mit Bezug zur Fig. 2 noch genauer beschriebene, drehbare Lagerung der Steuermittel 12 und der daran befestigten oder einstückig damit verbundenen Haltestruktur 08 eine Verschwenkung oder Rotation der Steuermittel 12 samt der Haltestruktur 08 nach oben über die Brühkammerhälften 02, 03 erfolgt.
Außerdem ist in der in der Fig. 1 dargestellten Position erkennbar, dass keine weiteren Führungsmittel oder Führungsstrukturen vorgesehen sind, sondern dass stattdessen führungslos eine Substratportion von oben durch eine Öffnung 17 in die Brüheinheit eingeführt oder eingeworfen werden kann und dann ein Halten/Abstützen mittels der Haltestruktur 08 erfolgt, wobei die innenseitige Ausnehmung 10 sowie der außenseitige Kragen 09 die Definition der Position der Substratportion bewirkt, ohne jedoch ansonsten eine Ausrichtung oder eine spezielle Relativanordnung der Substratposition gegenüber der Brüheinheit 01 zu bewirken.
Auch die Funktionsweise des Abstreifervorsprungs 11 der Haltestruktur 08 und/oder der Steuermittel 12 lässt sich anhand der Darstellung der Fig. 1 bereits gut erkennen. Wenn die Haltestruktur 08 über die Steuerelemente oder Steuermittel 12 bei einer Öffnung der Brühkammerhälften 02, 03 nach dem Durchführen eines Brühvorgangs von oben wieder zwischen die Brühkammerhälften 02, 03 abgesenkt werden - erneut über ein entsprechendes Abgleiten der Steuerfläche 15 an der Kante 16 -, so kann eine noch zwischen den Brühkammerhälften 02, 03 befindliche Substratportion mit dem Abstreifervorsprung 10 nach unten Kraft beaufschlagt werden, sodass die Substratportion in Richtung eines Auslasses 18 bewegt oder zumindest mit einer Kraft beaufschlagt wird.
Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Brühkammereinheit in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften 02, 03. Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung ist dabei nur ein Halteelement 19 der Haltestruktur 08 darge- stellt. Ein zweites, gegenüberliegendes Halteelement ist in der Darstellung der Fig. 2 ausgeblendet, um die Darstellung einer Steuerkontur 20 zu ermöglichen. Ein zweites, entlang der Längsachse der Steuerkontur 20 gespiegeltes Halteelement ist vorteilhaft vorgesehen und entsprechend gegenüberliegend zum Halteelement 19 angeordnet. Gleiches gilt für das gezeigt und das nicht gezeigt Steuerelement 12.1
Das Halteelement 19 geht direkt oder einstückig in das Steuerelement 12.1 über, welches dann an einem vom Halteelement abgewandten Ende mit einer Achse 21 so verbunden, dass eine Rotation der Achse 21 auf das Steuerelement 12.1 sowie Halteelement 19 übertragen wird. Die Achse 21 ist in Längsrichtung an beiden Enden in Lagerstellen 22 aufgenommen, die mit dem Träger 04 über entsprechende Verbindungsmittel 23 verbunden sind. Die Achse 21 wird darüber hinaus über die Vorspannmittel 24 in eine Rotationsrichtung R vorgespannt oder kraftbeaufschlagt. Weiterhin sind auf der Achse selbst Vorspannmittel 25 vorgesehen, die wiederrum das Steuerelement 12.1 sowie das nicht dargestellte Steuerelement in Richtung auf die Mitte oder einen mittleren Abschnitt der Achse 21 vorspannen oder kraftbeaufschlagen. Die Steuerelemente 12.1 weisen eine innere Steuerfläche 26 auf, die an der Steuerkontur 20 abgleitet, wenn sich die bewegliche Brühkammerhälfte 03 gegenüber der Achse 21 und gegenüber den Steuerelement 12.1 bewegt.
Die Lagerung oder Befestigung der Steuerelemente 12.1 an der Achse 21 sorgt also dafür, dass eine Rotationsbewegung der Achse auf die Steuerelemente und damit auch auf die Halteelemente 19 übertragen wird und dass die Halteelemente 19 zusammen mit den Steuerelementen 12.1 gleichzeitig in Längsrichtung der Achse oder in axialer Richtung der Achse 21 bewegbar sind, wobei die Vorspannmittel 25 in Abwesenheit einer sonstigen Krafteinwirkung die Halteelemente 19 über die Steuerelemente 12.1 auf die Mitte oder einen mittleren Bereich der Achse 21 kraftbeauf- schlagen.
Eine Kraft, die den Vorspannmitteln 25 entgegenwirken kann und damit die Aufweitung der Steuerelemente 12.1 und der Halteelemente 19 in der Breitenrichtung bewirken kann, wird beispielsweise über die Steuerkontur 20 und deren Einwirkung auf die innere Steuerfläche 26 bereitgestellt. Die Steuerkontur hat eine y-förmige Kontur oder einen v-förmigen hinteren Abschnitt, sodass wenn die Steuerkontur 20 an der inneren Steuerfläche 26 abgleitet und die bewegliche Brühkammerhälfte 03 sich nach vorne oder auf die Brühkammerhälfte 02 zu bewegt ein Aufspreizen oder voneinander Wegbewegen der Halteelemente 19 über ein entsprechendes Bewegen der Steuerelemente 12.1 entlang der Achse 21 gegen die Vorspannmittel 25 bewirkt wird. Umgekehrt führt eine Öffnung der Brühkammer durch eine Bewegung der Brühkammerhälfte 03 weg von der Brühkammerhälfte 02 dazu, dass die innere Steuerfläche 26 erneut an der Steuerkontur 20 abgleitet und von dem auf gespreizten v-förmigen Abschnitt in den nicht verzweigten schmalen vorderen Abschnitt der Steuerkontur 20 überführt wird oder dort zur Anlage kommt, sodass die Steuerelemente 12.1 und damit auch die Halteelemente 19 sich in axialer Richtung der Achse 21 wieder synchron und symmetrisch aufeinander zu bewegen, bis ein Mindestabstand zwischen den Halteelementen 19 und den Steuerelementen 12.1 erreicht wird, der durch die Steuerkontur 20 und/oder durch entsprechende innenliegende oder mittig angeordnete mechanische Anschläge auf der Achse 21 definiert werden.
In der Darstellung der Fig. 2 ist erkennbar, dass das Halteelement 19 oder die Halteelemente in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften 02, 03 oberhalb der Brühkammer oder Brühkammerhälften angeordnet ist/sind. Die Kante 16, an der die untere Steuerfläche 15 der Steuermittel 12 insbesondere Steuerelemente 12.1 zur Anlage kommen befindet sich im Beispiel der Fig. 2 im Bereich des Abstreifervorsprungs 11 , daraus kann abgeleitet werden, dass die Steuermittel 12 oder Steuerelemente 12.1 und insbesondere deren untere Steuerfläche 15 auch Teile des Abstreifervorsprungs 11 und/oder Teile der Halteelemente 19 einschließen können. Umgekehrt ausgedrückt bedeutet dies, dass der Abstreifervorsprung 11 auch oder zumindest teilweise auch den Steuermitteln 12 oder Steuerelementen 12.1 zusätzlich oder statt den Halteelementen 19 oder der Haltestruktur 08 zugeordnet werden kann, da sich die untere Steuerfläche 15 bis in den Bereich des Abstreifervorsprungs 11 erstreckt.
Eine Schnittdarstellung, die dem Zustand der Fig. 2 entspricht ist der Vollständigkeit halber und zum Vergleich mit der Fig. 1 und der dort dargestellten Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften 02, 03 in der Fig. 3 nochmals wiedergegeben. In der in der Fig. 3 dargestellten Verschlussanordnung ist die Brühkammer durch die Brühkammerhälften 02, 03 verschlossen und die Halteelemente 19 der Haltestruktur 08 sowie die Steuerelemente 12.1 der Steuermittel 12 befinden sich oberhalb der Brühkammerhälften 02, 03. Die Fig. 3 lässt abermals gut die Funktionalität des Abstreifervorsprungs 11 erkennen, der ein in der Brühkammer zwischen den Brühkammerhälften 02, 03 angeordnete Substratportion in Richtung eines Auslasses 18 kraftbeaufschlagen oder beschleunigen kann, wenn die Brühkammerhälften sich öffnen, insbesondere die Brühkammerhälfte 03 sich wieder von der Brühkammerhälfte 02 entfernt, die Steuerelemente 12.1 oder Steuermittel 12 an der vorderen, oberen Kante 16 der Brühkammerhälfte 03 abgleiten und sowohl die Vorspannung der Achse 21 in Rotationsrichtung als auch die Gewichtskraft der Haltestruktur 08 sowie der Steuermittel 12 dafür sorgt, dass der Abstreifervorsprung 11 sich nach unten in Richtung zwischen die sich öffnenden Brühkammerhälften 02, 03 bewegt. Bezugszeichenliste
01 Brüheinheit
02 Brühkammerhälfte
03 zweite Brühkammerhälfte
04 Träger
05 ersten Richtung
06 Kontaktfläche
07 Dichteinrichtung
08 Haltestruktur
09 Kragen
10 Ausnehmung
11 Abstreifervorsprung
12 Steuermittel
12.1 Steuerelemente13 Steuerarme
14 Unterseite
15 Steuerfläche
16 Kante
17 Öffnung
18 Auslasses
19 Halteelement
20 Steuerkontur
21 Achse
22 Lagerstellen
23 Verbindungsmittel
24 Vorspannmittel
25 Vorspannmittel
26 innere Steuerfläche
R Rotationsrichtung

Claims

25 Patentansprüche
1. Brüheinheit (01 ) für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere Kaffeemaschine für Substratportionen, bevorzugt vorportionierte Kaffeeeinheiten, umfassend einen Träger (04) und eine Brühkammer, die wenigstens zwei relativ zueinander in einer ersten Richtung (05) bewegbare Brühkammerhälften (02, 03) aufweist und eine bewegliche Haltestruktur (08) umfasst, die zur Anlage/Abstützung einer festen Substratportion so angeordnet ist, dass abhängig von der Relativanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) zwischen Positionen zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) und oberhalb der Brühkammerhälften (02, 03) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (08) über Steuermittel (12) so mit dem Träger (04) verbunden ist, dass in einer Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) angeordnet ist und in einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) oberhalb der Brühkammerhälften (02, 03) angeordnet ist.
2. Brüheinheit (01 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (08) zwei Halteelemente (19) aufweist, die mit den Steuermitteln (12) verbunden sind.
3. Brüheinheit (01 ) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12) zwei separate Steuerelemente (12.1) umfasst, die bevorzugt mit jeweils einem Halteelement (19) verbunden sind.
4. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12) an einer drehbar mit dem Träger (4) verbundenen Achse (21 ) befestigt sind, wobei die Achse (21 ) bevorzugt über Vorspannmittel (24), insbesondere Federmittel, in eine erste Rotationsrichtung (R) vorgespannt ist.
5. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12), insbesondere Steuerelemente (12.1), eine untere Steuerfläche (15) aufweist, die an einer oberen Kante (16) einer Brühkammerhälfte (03) zur Anlage kommt, die sich bevorzugt im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Richtung (5) erstreckt, wobei die Steuerfläche (15) bei einer Bewegung der Brühkammerhälfte (03) an der Kante (16) abgleitet.
6. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente (12.1) in axialer Richtung der Achse (21 ) zumindest abschnittsweise beweglich an dieser befestigt sind und mit Vorspannmitteln (25), insbesondere Federmitteln auf einen axialen Mittelabschnitt der Achse (21 ) vorgespannt sind.
7. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, die Steuerelemente (12.1 ) eine innere Steuerfläche (26) aufweisen, die an einer Steuerkontur (20), bevorzugt einem Steuersteg, einer Brühkammerhälfte (03) zur Anlage kommen, wobei die inneren Steuerflächen (26) bei einer Bewegung der Brühkammerhälfte (03) an der Steuerkontur (20) abgleiten.
8. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Haltestruktur (08), insbesondere die Haltelemente (19), eine von einem außenseitig mit einem Rand oder Kragen (09) begrenzte und innenseitig von einer Ausnehmung (10) begrenzte Auflagefläche umfasst/umfassen.
9. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (08) so ausgebildet ist, dass in der Öffnungsposition der Brühkammerhälften (02, 03) eine ansonsten führungslos in einen Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) eingeführte Substratportion selbstständig in eine definierte Vorbereitungsposition überführt wird.
10. Brüheinheit (01 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12) und/oder die Haltestruktur (08), insbesondere die Haltelemente (19), einen nach unten vorstehenden Abstreifervorsprung (11 ) aufweist/aufweisen.
11 . Verfahren zum Betrieb einer Brüheinheit (01 ) für eine Getränkezubereitungsvorrichtung, insbesondere Kaffeemaschine, umfassend einen Träger (04) und eine Brühkammer die wenigstens zwei relativ zueinander in einer ersten Richtung (05) bewegbare Brühkammerhälften (02, 03) aufweist und eine bewegliche Haltestruktur (08) umfasst, die zur Anlage/Abstützung einer festen Substratportion so angeordnet 28 ist, dass abhängig von der Relativanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) zwischen Positionen zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) und oberhalb der Brühkammerhälften (02, 03) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (08) über Steuermittel (12) so mit dem Träger (04) verbunden sind, dass bei einer Bewegung der Brühkammerhälften (02, 03) zur Erreichung einer Öffnungsanordnung die Haltestruktur (08) zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) abgesenkt wird und bei einer Bewegung der Brühkammerhälften (02, 03) zur Erreichung einer Verschlussanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) die Haltestruktur (08) über die Brühkammerhälften (02, 03) angehoben wird. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Bewegung der Haltestruktur (08) durch die synchrone und symmetrische Bewegung zweier Halteelemente (19) erfolgt, die mit den Steuermitteln (12) verbunden sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Halteelement (19) von einem von den Steuermitteln (12) umfassten Steuerelement (12.1) gesteuert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12) unabhängig von der Position oder Bewegung der Brühkammerhälften (02, 03) nach unten kraftbeaufschlagt werden, indem die Steuermittel (12) einends fest an einer gegenüber dem Träger (04) drehbar gelagerten Achse (21 ) befestigt sind, wobei 29 die Achse (21 ) bevorzugt über Vorspannmittel (24), insbesondere Federmittel, in eine erste Rotationsrichtung (R) vorgespannt ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (12), insbesondere Steuerelemente (12.1 ), bei der Bewegung einer Brühkammerhälfte (03) mit einer unteren Steuerfläche (15) an einer oberen Kante (16) einer Brühkammerhälfte (03) abgleiten. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerelemente (12.1 ) bei einer Bewegung einer Brühkammerhälfte (03) in axialer Richtung der Achse (21 ) zumindest zweitweise oder abschnittsweise voneinander weg bewegt werden, wenn sich die Brühkammerhälften (02, 03) von der Öffnungsanordnung in die Verschlussanordnung bewegen und zumindest zweitweise oder abschnittsweise aufeinander zu bewegt werden, wenn sich die Brühkammerhälften (02, 03) von der Verschlussanordnung in die Öffnungsanordnung bewegen. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine ansonsten führungslos in einen Zwischenraum zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) in der Öffnungsanordnung der Brühkammerhälften (02, 03) eingeführte Substratportion selbstständig in eine definierte Vorbereitungsposition überführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem nach unten an der Haltestruktur (08) und/oder den Steuermitteln (12), insbesondere den Haltelementen (19), vorstehenden Abstreifervorsprung (11 ) eine Substratportion, die sich beim Öffnen der Brühkammerhälften (02, 03) noch zwischen den Brüh- kammerhälften (02, 03) befindet, nach unten abgestreift wird, indem die Haltestruktur (08) zwischen den Brühkammerhälften (02, 03) abgesenkt wird.
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