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Patent Searching and Data


Title:
COFFEE MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/080746
Kind Code:
A1
Abstract:
A multitude of functions are required in a coffee machine, especially a commercial coffee machine. A plurality of units must be driven e.g. coffee grinders, pump devices or transport devices. An especially simple, cost-effective, compact and operationally reliable installation can be achieved by providing the drive devices with a drive motor (M) and transmission devices (G, FK, SK, DK, UG, B) which are embodied in such a way, and are combined with at least two units (A�1? to A�n?) to form the drives thereof in such a way that the units (A�1? bis A�n?) can be optionally driven according to the state of a control system (S). As a result, a plurality of units which are completely different from each other can be driven by means of one single drive motor (M).

Inventors:
GREIWE HANSDIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003544
Publication Date:
October 17, 2002
Filing Date:
March 28, 2002
Export Citation:
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Assignee:
PALUX AG (DE)
GREIWE HANSDIETER (DE)
International Classes:
A47J31/44; A47J31/40; A47J31/42; A47J31/46; (IPC1-7): A47J31/44
Foreign References:
US5211344A1993-05-18
US5312020A1994-05-17
EP0309780A11989-04-05
Attorney, Agent or Firm:
Bohnenberger, Johannes (Bolte & Partner Postfach 860624 M�nchen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kaffeemaschine, insbesondere für den gewerblichen Bereich, mit Antriebseinrichtung zum Antreiben von Pumpeinrichtun- gen (15), Fördereinrichtungen, Kaffeemühlen (11) oder der- gleichen anzutreibenden Aggregaten (Ai bis An), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebseinrichtungen einen Antriebsmotor (M) sowie Getriebeeinrichtungen (G FK, SK, DK, UG, B) umfassen, wel- che derart ausgebildet und mit mindestens zwei Aggregaten (A1 bis An) zu deren Antrieb verbunden sind, daß in Abhän- gigkeit vom Zustand einer Steuerung (S) die Aggregate (A bis An) wahlweise antreibbar sind.
2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen mindestens zwei, in voneinander verschiedenen Richtungen sperrende Freilaufkupplungen (FK1, FK2) umfassen, und daß der Antriebsmotor (M) derart durch die Steuerung (S) steuerbar ist, daß je nach Dreh- richtung des Antriebsmotors (M) die eine oder die andere Freilaufkupplung\' (FK1, FK2) sperrt und ein mit ihr verbun- denes Aggregat (A1 bis An) zu dessen Antrieb mit dem An- triebsmotor (M) verbindet.
3. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen durch die Steuerung (S) schalt- bare Kupplungen (SK1, SKn) umfassen.
4. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen mindestens zwei, bei voneinander verschiedenen Drehzahlen einrückende, drehzahlabhängige Kupplungen (DK1, DKn) umfassen, und daß der Antriebsmotor , (M) derart\'durch die Steuerung\'S) steuerbar i\'st, daß d\'e nach Drehzahl des Antriebsmotors (M) die eine oder die an- dere drehzahlabhängige Kupplung (DK1, DKn) sperrt und ein mit ihr verbundenes Aggregat (A1 bis An) zu dessen Antrieb mit dem Antriebsmotor (M) verbindet.
5. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtungen mindestens ein Räderumiaufge- triebe (UG) mit einem, mit dem Antriebsmotor (M) verbunde- nen Getriebeeingang und mindestens zwei, jeweils mit einem Aggregat (A2, A3) verbundenen Getriebeausgängen umfassen, und daß durch die Steuerung (S) schaltbare Bremsen (B1, B2) zum Bremsen der nicht anzutreibenden Antriebsaggregate (A2, A3) vorgesehen sind.
6. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (M) zwei Ausgangswellen aufweist und an jeder Ausgangswelle ein Aggregat (A1, A2) über eine Frei- laufkupplung (FK1, FK2) angeschlossen ist.
7. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (M) ein Elektromotor ist.
8. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregate (A1 bis An) mindestens eine Kaffeemühle (11) und eine Pumpe (15) umfassen.
Description:
Kaffeemaschine Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine, insbesondere eine Kaffeemaschine für den gewerblichen Bereich, nach dem Ober- begriff des Patentanspruches 1.

Im gewerblichen Bereich werden Espresso-und Filterkaffeema- schinen den Gastronomen zur Verfügung gestellt, die über eine Vielzahl von Funktionen verfügen müssen, um den anspruchsvol- len Bedürfnissen der Gäste zu genügen. Diese Vielzahl von Funktionen bedingt auch gleichzeitig die Zurverfügungstellung einer Vielzahl von Aggregaten. Unter derartigen Aggregaten sind mindestens eine, meist aber mehrere Kaffeemühlen zu ver- stehen, zum Mahlen der Kaffeebohnen-für Espresso andere Kaffeebohnen als für Filterkaffee und möglicherweise beide Bohnenarten auch noch dekoffeiniert oder"normal"-, oder Pumpen für die Erhöhung des meist zu niedrigen Wasserdruckes oder zum Fördern und/oder Aufschäumen von Milch. In vielen Fällen werden auch Antriebseinrichtungen benötigt, um den Filterkuchen abzuräumen oder sonstige"mechanische"Arbeits- gänge zu bewerkstelligen. Hierbei muß einerseits den Anforde- rungen nach störungsfreiem Dauerbetrieb ebenso Genüge getan werden wie der Forderung nach kompaktem, einfachem und kos- tengünstigem Aufbau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaffeemaschine der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß in einfacher Weise eine Vielzahl von Aggregaten zuverlässig an- treibbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Kaffeemaschine nach dem Patent- anspruch 1 gelöst.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß ein einziger Antriebsmotor verwendet wird, um mehrere Aggregate auch unabhängig voneinander anzutreiben. Dieser Antriebsmotor kann dann relativ aufwendig und damit betriebssicher sein, da er für mehrere Aggregate ja nur einmal vorzusehen ist. Man kann hierbei auch in einer"gemischten"Betriebsweise derart arbeiten, daß beispielsweise mehrere Kaffeemühlen gleichzei- tig angetrieben. (von ihnen jedoch nur eine mit Kaffeebohnen gefüllt) wird und durch die Steuerung wahlweise zu den mehre- ren, parallelen Kaffeemühlen eine (einzige) Pumpe betrieben wird. Vorzugsweise sind jedoch die Aggregate durch die Steue- rung gezielt mit Antriebsenergie versorgbar.

Besonders einfach ist die Anordnung dann, wenn die Getriebe- einrichtungen mindestens zwei in voneinander verschiedenen Richtungen sperrende Freilaufkupplungen umfassen, wobei der Antriebsmotor dann von der Steuerung derart in 2 Drehrichtun- gen selektiv steuerbar ist, daß je nach Drehrichtung des An- triebsmotors die eine oder die andere Freilaufkupplung sperrt und ein mit ihr verbundenes Aggregat zu dessen Antrieb mit dem Antriebsmotor verbindet. Derartige Freilaufkupplungen sind sehr einfach aufgebaut und zuverlässig. Die Steuerein- richtung kann ebenso einfach aufgebaut sein, da der Antriebs- motor. lediglich in seinen Drehrichtungen umzusteuern ist.

Weiterhin ist es möglich, zusätzlich oder alternativ in den Getriebeeinrichtungen durch die Steuerung schaltbare Kupplun- gen vorzusehen, über welche die Aggregate mit dem Antriebsmo- tor selektiv verbindbar sind. In Kombination mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist somit eine Multiplikation der Anzahl von Aggregaten leicht erzielbar.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Getriebeeinrichtungen mindestens-zwei\'bei bei-\'von einander-ver- , I

schiedenen Drehzahlen einrückende drehzahlabhängige Kupplun- gen, wobei der Antriebsmotor derart durch die Steuerung steu- erbar ist, daß je nach Drehzahl des Antriebsmotors die eine oder die andere drehzahlabhängige Kupplung sperrt und ein mit ihr verbundenes Aggregat zu dessen Antrieb mit dem Antriebs- motor verbindet. Auch hier wird wieder nur der Antriebsmotor von der Steuerung (in diesem Fall in verschiedenen Drehzah- len) gesteuert, so daß sich ein sehr einfacher Aufbau ergibt.

Auch diese Ausführungsform der Erfindung läßt sich mit den beiden zuvor beschriebenen Ausfürhungsformen alternativ oder auch gleichzeitig kombinieren, so daß sich eine weitere, sehr einfache Vervielfachung der mit Antriebsenergie zu versorgen- den Aggregate ergibt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Getriebeeinrichtungen mindestens ein Räderumlaufgetriebe mit einem, mit dem Antriebsmotor verbundenen Getriebeeingang und mindesten zwei, jeweils mit einem Aggregat verbundenen Ge- triebeausgängen, wobei durch die Steuerung schaltbare Bremsen vorgesehen sind, mittels derer die jeweils nicht anzutreiben- den Antriebsaggregate gesperrt und damit das anzutreibende Aggregat mit Antriebsenergie versorgt wird. Diese Ausfüh- rungsform hat gegenüber der oben beschriebenen Ausführungs- form mit schaltbaren Kupplungen den Vorteil, daß Bremsen ein- facher (z. B. als magnetisch betätigte Sperrklinken) aufge- baut sein können, als schaltbare Kupplungen. Auch hier be- steht wieder die Möglichkeit, diese Ausführungsform der Er- findung mit sämtlichen der zuvor beschriebenen Ausführungs- formen (alternativ oder gleichzeitig) zu kombinieren, um eine Vielzahl von Aggregaten getrennt ansteuern zu können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Antriebsmotor zwei Ausgangswellen auf, wobei an jeder Ausgangswelle (min- destens) ein Aggregat über eine Freilaufkupplung angeschlos-

sen ist. Dadurch erübrigt sich ein gesondertes Verzweigungs- getriebe.

Der Antriebsmotor ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebil- det, da hier eine besonders leichte Richtungs-und Drehzahl- steuerung in zuverlässiger Weise ermöglicht wird.

Vorzugsweise umfassen die Aggregate mindestens eine Kaffee- mühle und eine Pumpe, also zwei voneinander vollständig ver- schiedenartige Aggregate, die mit ein und demselben Antriebs- motor betrieben werden können. An dieser Stelle sei betont, daß sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung eines einzigen Antriebsmotors zum Antreiben von mehreren Ag- gregaten innerhalb einer Kaffeemaschine, insbesondere zum\'An- treiben einer Kaffeemühle und einer Pumpe, erstreckt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt : Figur l eine schematische Darstellung einer 1. Ausführungs- form der Erfindung mit zwei Freilaufkupplungen, Figur 2 eine 2. Ausführungsform der Erfindung mit zwei Frei- laufkupplungen und einem Verzweigungsgetriebe, Figur 3 eine 3. Ausführungsform der Erfindung mit Freilauf- kupplungen sowie drehzahlabhängigen Kupplungen, Figur 4 eine 4. Ausführungsform der Erfindung mit Freilauf- kupplungen, Verzweigungsgetriebe und steuerbaren Kupplungen, Figur 5 eine 5. Ausführungsform der Erfindung mit Freilauf- lkupplungen, leinem Umlaufgetriebeilund Bremsen-,

Figur 6 eine schematisierte Konstruktion einer Ausführungs- form mit einem Antriebsmotor mit zwei Ausgangswellen und Figur 7 eine Darstellung ähnlich der nach Figur 6, jedoch mit einem Antriebsmotor und einem Verzweigungsge- triebe.

In der nachfolgenden Darstellung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist ein Motor M gezeigt, der über eine Steuerung S links-oder rechtsdrehend steuerbar ist. Der Motor weist zwei Ausgangswellen auf. An jeder der beiden Ausgangswellen ist jeweils eine Freilauf- kupplung FKl bzw. FK2 vorgesehen, welche an ihrem jeweiligen Ausgang ein Drehmoment bei linkslaufendem Eingang bzw. rechtslaufendem Eingang zur Verfügung stellt. Die Freilauf- kupplungen FKl und FK2 sind jeweils mit einem Aggregat Al bzw.

A2 verbunden. Diese Aggregate Al bzw. A2 können z. B. zwei verschiedene Kaffeemühlen (zum Mahlen von Espresso-Bohnen bzw. Brühkaffee-Bohnen) sein, oder aber auch eine Kaffeemühle sowie eine Pumpe zur Erhöhung des Wasserdruckes oder zum För- dern von Milch. Durch diese einfache Anordnung ist gewähr- leistet, daß mittels eines einzigen Motors zwei Aggregate der Kaffeemaschine mit Antriebsenergie versorgt werden können.

Die Steuerung muß lediglich dazu geeignet sein, den Motor M umzusteuern.

Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in Figur 1 lediglich dadurch, daß der Motor M nur eine Ausgangswelle hat, die auf ein Getriebe G, führt, das als Verzweigungsgetriebe mit zwei parallelen Ausgängen


iausgebildet ist, an weLchen dann wieder dieflAntriebsaggregate

A1 und A2 über jeweils eine Freilaufkupplung FKl bzw. FK2 ver- bunden sind.

Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist wieder ein Antriebsmotor mit zwei Ausgängen gezeigt, dessen einer Aus- gang über eine erste Freilaufkupplung FK1 mit einem ersten Antriebsaggregat Az und dessen zweite Freilaufkupplung FK2 (deren Kupplungsrichtung umgekehrt zu derjenigen von FKl ist) mit einem Verzweigungsgetriebe G, verbunden ist, an dessen Ausgängen parallel ein Drehmoment zur Verfügung steht. Die Ausgänge des Verzweigungsgetriebe G, sind über drehzahlabhän- gige Kupplungen DKl bis DKn mit den Aggregaten A2 bis An ver- bunden. Die drehzahlabhängigen Kupplungen DKn sind nun derart (z. B. in Form von Fliehkraftkupplungen) ausgebildet, daß an ihren Ausgängen nur dann ein Drehmoment zur Verfügung ge- stellt wird, wenn die Drehzahl einen bestimmten Bereich über- schreitet bzw. die Drehzahl innerhalb eines bestimmten Berei- ches liegt. Auch bei dieser Ausführungsform muß die Steuerung somit nur den Elektromotor M ansteuern, jedoch in diesem Fall nicht nur hinsichtlich seiner Drehrichtung, sondern auch hin- sichtlich seiner Drehzahl. In jedem Fall kommt man aber mit einer einzigen Steuerungsverbindung, nämlich zwischen der Steuerung S und dem Elektromotor M aus, um eine Vielzahl von Antriebsaggregaten selektiv mit Antriebsenergie zu versorgen.

Die in Figur 4 gezeigte Ausfürhungsform unterscheidet sich von der nach Figur 3 dadurch, daß anstelle der drehzahlabhän- gigen Kupplungen DKn nunmehr steuerbare Kupplungen SK2 bis SKn vorgesehen sind, die jeweils gesondert von der Steuerung S über Steuerleitungen ansteuerbar sind. Bei dieser Anordnung ist es nun möglich, beliebig viele der Aggregate A2 bis Anun- abhängig voneinander, aber auch gleichzeitig, mit Antriebs- energie zu versorgen. Der Vollständigkeit halber ist auch hier wieder der Elektromotor M umsteuerbar und mit Freilauf-

kupplungen an das Verzweigungsgetriebe Gz bzw. ein einzeln anzutreibendes Aggregat Al gekoppelt gezeichnet.

Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Figur 4 dadurch, daß anstelle eines einfachen Verzweigungsgetriebes G, ein Räderumlaufgetriebe UG vorgese- hen ist, das einen Getriebeeingang (dieser ist über eine Freilaufkupplung FK2 mit dem Antriebsmotor M verbunden) und zwei Getriebeausgänge aufweist. Die Getriebeausgänge sind bei diesem Umlaufgetriebe (z. B. einem einfachen Planetengetrie- be) in ihren Drehmomenten voneinander abhängig. Wird der eine Getriebeausgang gesperrt (abgebremst), so steht die gesamte Antriebsleistung am anderen Getriebeausgang zur Verfügung.

Diese Ausgänge des Umlaufgetriebes UG sind jeweils mit einem Antriebsaggregat (oder ggf. auch mit mehreren parallel) A2 bzw. A3 verbunden. Die Antriebsaggregate A2 bzw. A3 sind je- weils mittels einer Bremse Bi bzw. B2 blockierbar, wobei die Bremsen von der Steuerung S angesteuert werden. Wird eine der beiden Bremsen B, eingerückt, die andere bleibt ausgerückt, so steht bei dem Aggregat A2 bzw. A3, das nicht gebremst wird, die gesamte Antriebsenergie zur Verfügung. Derartige Umlaufgetriebe sind bekanntlich mit beliebig vielen Getriebe- ausgängen herstellbar, so daß beliebig viele Antriebsaggrega- te A2 bis An ansteuerbar sind. Diese Ausführungsform hat ge- genüber der nach Figur 4 den Vorteil, daß steuerbare Bremsen in besonders einfacher, kompakter und verschleißfester Kon- struktion zur Verfügung stehen.

Die in Figur 6 gezeigte Konstruktion entspricht in ihrem Prinzip derjenigen nach Figur l. Es ist hier ein Antriebsmo- tor M vorgesehen, dessen Rotorwelle an beiden Enden zugäng- lich und mit Getriebeelementen verbindbar ist. Bei der in Fi- gur 6 gezeigten Ausführungsform sitzt am oberen Ende des An- triebsmotors M ein Getriebegehäuse 14, das einen linkslaufen- den Fre-ilauf 13 beinhaltet, anSdessen Ausgangswelleeine Kaf-

feemühle 11 angekoppelt ist, über deren Bohnenzufuhr 23 Kaf- feebohnen zugeführt und das Kaffeemehl über ein aufsteckbares Blasrohr ausgeworfen werden kann.

Am unteren Ende des Antriebsmotors M ist eine Flüssigkeits- druckpumpe über einen rechtslaufenden Freilauf 16 in einem Getriebegehäuse angeflanscht, deren Saugleitung 18 und Druck- leitung 19 z. B. mit einer Wasserzufuhr und einem Getränkebe- reiter-Kreislauf verbunden sind.

Die in Figur 7 gezeigte Konstruktion entspricht dem Prinzip nach Figur 2 und unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 6 dadurch, daß der Antriebsmotor lediglich eine einzige An- triebswelle aufweist. In dem Getriebegehäuse 14 sind das (in Figur 2 gezeigte) Verzweigungsgetriebe G1 und gleichzeitig der Freilauf 13 zum Antrieb der Kaffeemühle 11 vorgesehen. An das Getriebegehäuse 14 ist ein weiteres Getriebegehäuse mit einem Deckel 20 angeflanscht, welches ein mit dem Antrieb für die Kaffeemühle 11 bzw. dessen Freilauf 13 kämmendes Zahnrad mit Freilauf 16 (rechtslaufend) aufweist, das über eine La- gereinheit 21 Pumpenlamellen 22 zum Fördern eines fluiden Me- diums (z. B. Wasser, Milch oder Luft) antreibt. In an sich bekannter Weise ist auch hier wieder ein Druckregulierventil 17 vorgesehen.

Aus obiger Beschreibung ergibt sich, daß eine Vielzahl von Antriebsaggregaten mittels eines einzigen Motors mit An- triebsenergie wahlweise oder auch gleichzeitig versorgt wer- den kann, wodurch eine so ausgestattete Kaffeemaschine klein- bauend aber dennoch zur Erfüllung einer Vielzahl von Funktio- nen geeignet aufgebaut werden kann.

Bezugszeichenliste 11 Kaffeemühle 12 Ausblasrohr 13 Freilaufkupplung linkslaufend 14 Getriebegehäuse 15 Pumpe 16 Freilaufkupplung rechtslaufend 17 Druckventil 18 Saugleitung 19 Druckleitung 20 Deckel 21 Lagereinheit 22 Pumpenlamellen 23 Bohnenzufuhr M Antriebsmotor A Aggregat FK Freilaufkupplung G1 Verzweigungsgetriebe DK drehzahlabhängiges Getriebe SK Schaltkupplung UG Umlaufgetriebe S Steuerung B Bremse