Die Erfindung betrifft eine Kaffeemühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere zum Einbau in Kaffeevollautomaten, umfassend einen elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben eines Mahlwerks, wobei zwischen Antriebsmotor und Mahlwerk ein als Planetengetriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, dessen Sonnenrad von dem Antriebsmotor antreibbar ausgebildet und angeordnet ist.

Ferner betrifft die Erfindung einen Kaffeevollautomat gemäß Anspruch 10 mit einer integrierten Kaffeemühle. In Kaffeevollautomaten kommen Kaffeemühlen zum Einsatz, die nach einer nutzerseitigen Produktauswahl automatisch aus Kaffee Bohnenkaffeemehl erzeugen, welches dann in einer Brüheinheit zur Herstellung eines Kaffeegetränks mit heißem Wasser ausgelaugt wird. Bekannte, integrale Kaffeemühlen weisen den Nachteil einer als teilweise störend empfundenen, zu hohen Geräuschentwicklung auf und sind aufgrund ihrer großen Teileanzahl nur aufwendig montierbar und/oder instandsetzbar. Darüber hinaus ist die axiale Baulänge (entlang der Rotationsachse) integraler Kaffeemühlen verbesserungswürdig, da der Bauraum in einem Umgehäuse des Kaffeevollautomaten begrenzt ist.

Aus der DE 10 2012 206 162 A1 ist eine Küchenmaschine mit einem dreistufigen Planetengetriebe bekannt, wobei das Getriebesystem drei abtriebsseitige Ausgangswellen in koaxialer Geometrie aufweist. Die DE 36 19 126 C1 zeigt eine als Getreidemühle ausgebildete Küchenmaschine mit einem Planetengetriebe.

Die US 2015/0257600 A1 beschreibt eine Gewürzmühle mit einem Planetengetriebe.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kaffeemühle zum Einsatz in Kaffeevollautomaten anzugeben. Bevorzugt soll diese sich durch eine im Vergleich mit dem Stand der Technik reduzierte Teilezahl auszeichnen sowie eine möglichst geringe axiale Baulänge aufweisen. Vorzugsweise soll die Geräuschentwicklung der Kaffeemühle reduziert sein.

Ferner besteht die Aufgabe darin, einen mit einer entsprechend verbesserten Kaffeemühle ausgestatteten Kaffeevollautomat anzugeben.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Kaffeemühle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einer gattungsgemäßen Kaffeemühle dadurch, dass das Planetengetriebe mehrere in Umfangsrichtung um das Sonnenrad angeordnete Planetenstangen aufweist, die einen mit dem Sonnenrad kämmenden ersten Axialabschnitt und einen axial benachbarten, bevorzugt unmittelbar angrenzenden, einen von einem ersten Durchmesser des ersten Axialabschnittes unterschiedlichen, bevorzugt geringeren, zweiten Durchmesser aufweisenden zweiten Axialabschnitt umfassen, der mit einem feststehenden Hohlrad kämmt, und dass die Zahnstangen mit ihren ersten Axialabschnitten ein Abtriebselement (zum Antreiben des Mahlwerks) antreibend angeordnet sind. Die Axialabschnitte rotieren mit derselben Geschwindigkeit sowohl um die jeweilige Planetenstangendrehachse als auch um die parallel zu den Planetendrehachsen angeordnete Rotationsachse des Sonnenrades, die bevorzugt axial mit einer Antriebsmotordrehachse fluchtet. Hinsichtlich des Kaffeevollautonnaten wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einem Planetengetriebe einer, bevorzugt in einen Kaffeevollautomaten integrierbaren und/oder integrierten Kaffeemühle die Planetenräder als Planetenstangen mit einer entsprechend großen Axialerstreckung auszubilden und diese Planetenstangen mit zwei axial benachbarten, entweder axial beabstandeten oder bevorzugt unmittelbar axial aneinander angrenzenden Axialabschnitten für zwei unterschiedliche Getriebestufen auszustatten, wobei sich die Axialabschnitte hinsichtlich ihres senkrecht zur Rotationsachse des Sonnenrades gemessenen Durchmessers und bevorzugt auch ihrer Zähnezahl unterscheiden. Dabei sind die Planetenstangen um eine von dem mittels des elektromotorischen Antriebs angetriebenen Sonnenrad definierte Drehachse (Rotationsachse) angeordnet, wobei das Sonnerad mit den ersten Axialabschnitten der Planetenstangen kämmt, und wobei die ersten Axialabschnitte bevorzugt einen größeren, senkrecht zur vorgenannten Rotationsachse gemessenen Durchmesser aufweisen als die zweiten Axialabschnitte. Da immer ein erster Axialabschnitt und ein zweiter Axialabschnitt an einer gemeinsamen Planetenstange ausgebildet sind, rotieren diese mit derselben Rotationsgeschwindigkeit um die jeweilige, sich parallel zur vorgenannten Drehachse des Sonnenrades erstreckenden Planetenstangendrehachse. Mit ihren zweiten Axialabschnitten kämmen die Planetenstangen mit einem feststehenden, bevorzugt einteilig mit einem Getriebegehäuse ausgebildeten Hohlrad, d.h. einer Hohlradinnenverzahnung, wodurch die Planetenstangen um die Drehachse des Sonnenrades rotieren. Aufgrund dieser Drehbewegung und der kämmenden Anordnung der ersten Axialabschnitte mit einem Abtriebselement treiben die ersten Axialabschnitte das Abtriebselement rotierend um die Drehachse des Sonnenrades an.

Eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Kaffeemühle hat gegenüber bekannten Kaffeemühlen erhebliche Vorteile. So ist die Teilezahl aufgrund des Vorsehens von Getriebestufen übergreifenden Planetenstangen gering, was die Montage und Instandsetzung erleichtert. Darüber hinaus wird die axiale Baulänge (entlang der vorgenannten Drehachse des Sonnenrades) reduziert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass sich trotz der reduzierten Teilezahl und des reduzierten Bauraums mit der erfindungsgemäßen Anordnung hohe Untersetzungsverhältnisse realisieren lassen. Darüber hinaus ist die Geräuschentwicklung deutlich geringer als bei bekannten Kaffeemühlen, insbesondere dann, wenn, was in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, das Sonnenrad und die ersten Axialabschnitte zum miteinander Kämmen sowie die Innenverzahnung des Abtriebselements zum Kämmen mit den ersten Axialabschnitten, mit einer Schrägverzahnung versehen sind, also mit in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Zähnen, deren axiale Enden jeweils nicht auf demselben Umfangswinkel um die Rotationsachse des Sonnenrades angeordnet sind, sondern auf unterschiedlichen Umfangswinkeln, also in Umfangsrichtung um die Drehachse des Sonnerades beabstandet sind, so dass sich die Zähne bzw. Zahnflanken nicht geradlinig axial erstrecken, sondern bei ihrer Axialerstreckung gleichzeitig in Umfangsrichtung geneigt sind. Im Hinblick auf die Realisierung einer besonders reduzierten Axialerstreckung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine das Sonnenrad antreibende Welle eine die zweiten Axialabschnitte umfassende zweite Getriebestufe axial durchsetzt, wobei diese zweite Getriebestufe axial benachbart ist zu der das Sonnenrad und die ersten Axialabschnitte umfassenden ersten Getriebestufe. Bei der Welle kann es sich um eine einteilige oder mehrteilige Welle handeln, die abschnittsweise oder vollständig von der Motorwelle des Antriebsmotors gebildet ist oder von einer von der Antriebsmotorwelle separaten Welle.

Im Hinblick auf eine kostengünstige und geräuschoptimierte Ausbildung der Zahnstangen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese monolithisch auszubilden, insbesondere in Form von Kunststoffspritzgussteilen.

Wie bereits erwähnt, ist es aufgrund der speziellen Kaffeemühlengetriebeausgestaltung möglich, große Untersetzungsverhältnisse zu realisieren. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Durchmesser der Axialabschnitte so aufeinander abgestimmt sind, dass mittels des Planetengetriebes ein Untersetzungsverhältnis von größer als 20:1 , bevorzugt größer als 25:1 , noch weiter bevorzugt von größer als 30:1 realisiert ist. Besonders gute Erfahrungen wurden mit einem Untersetzungsverhältnis von etwa 32:1 gemacht.

Konstruktiv von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, wonach das, mit den zweiten Axialabschnitten kämmende, feststehende (also drehfest angeordnete) Hohlrad am Innenumfang eines Getriebegehäuses ausgebildet ist, das die ersten und zweiten Axialabschnitte radial außen umgibt. Anders ausgedrückt ist das feststehende Hohlrad als Innenverzahnung eines Getriebegehäuses realisiert, dessen Axialerstreckung die beiden Axialabschnitte der Planetenräder umschließt. Ganz besonders bevorzugt ist, wenn das Abtriebselement, insbesondere über ein Wälzlager innerhalb dieses Getriebegehäuses gelagert ist und bevorzugt einen axialen Abschluss für das Getriebegehäuse bildet. Mit anderen Worten ist es zweckmäßig, wenn sich das Abtriebselement axial in einen Bereich radial zwischen den ersten Axialabschnitten und den Innenumfang des Getriebegehäuses erstreckt, an welchem sich das Abtriebselement, insbesondere über ein Wälzlager in radialer Richtung nach außen abstützt.

Besonders zweckmäßig ist es zur Bildung einer Einheit aus Planetengetriebe und Antriebsmotor, wenn das Getriebegehäuse, beispielsweise durch eine axiale Verschraubung an einem Motorgehäuse des Antriebsmotors drehfest fixiert ist.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Abtriebselement, zumindest an dem den Planetenstangen zugewandten Endbereich um eine Hohlwelle, die am Innenumfang eine Verzahnung, insbesondere eine schräge Verzahnung zum Kämmen mit den ersten Axialabschnitten aufweist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Abtriebselement drehfest mit einer Auswerferscheibe gekoppelt ist, wie diese bei Kaffeemühlen von Kaffeevollautomaten häufig zum Einsatz kommt, um das aus dem Mahlwerk austretende Kaffeemehl radial nach außen in Richtung einer Brühkammer zu transportieren. Weiter bevorzugt ist es dabei, wenn die Auswerferscheibe drehfest, insbesondere über eine Rutschkupplung, mit einem rotierbaren Mahlelement gekoppelt ist, welches mittels des Antriebsmotors über das Planetengetriebe antreibbar ist.

Die Erfindung führt auch auf einen Kaffeevollautomat mit einer Brüheinheit und einer erfindungsgemäßen Kaffeemühle, wobei Kaffeemühle und Brüheinheit derart wirkverbunden sind, dass das bei einem Mahlvorgang mittels der Kaffeemühle erzeugte Kaffeemehl in die Brüheinheit gelangt und dort durch Heißwasserzugabe ausgelaugt und somit ein Kaffeegetränk hergestellt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in: Fig. 1 : eine Explosionsdarstellung der Kombination aus Antriebsmotor,

Planetengetriebe sowie Auswerferscheibe einer Kaffeemühle zur Integration in einen Kaffeevollautomaten (auf die Darstellung weiterer Mahlwerkskomponenten, wie beispielsweise eines Mahlkegels und eines Mahlrings wurde aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet),

Fig. 2: eine Längsschnittdarstellung der Kombination aus Fig. 1 ,

Fig. 3: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie D - D gemäß

Fig. 2, und

Fig. 4: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie E - E gemäß

Fig. 2, wobei diese Blickrichtung diejenige ist, die die Drehrichtungen im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn definiert.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 1 ist in der Zeichnungsebene links ein elektrischer Antriebsmotor 1 einer Kaffeemühle eines Kaffeevollautomaten gezeigt. Über eine Motorwelle 2 ist der Anthebsmotor 1 mit einem Sonnenrad 3 eines als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes 4 gekoppelt. Zu erkennen ist, dass das Sonnenrad 3 an seinem Außenumfang eine Schrägverzahnung 5 aufweist, mit der es mit einer ebenfalls schrägen Gegenverzahnung 6 von ersten Axialabschnitten 7 von außenumfänglich monolithischen Planetenstangen 8 kämmt. Die Planetenstangen 8 sind in Umfangsrichtung um das Sonnenrad 3 ausgebildet und weisen jeweils neben einem ersten, schräg verzahnten Axialabschnitt 7 einen axial benachbarten, hier unmittelbar angrenzenden zweiten Axialabschnitt 9 auf, der einen geringeren Durchmesser aufweist als der benachbarte erste Axialabschnitt 7. Die zweiten Axialabschnitte 9 kämmen mit ihrer jeweiligen Außenverzahnung 10 mit einem drehfest angeordneten Hohlrad 1 1 , genauer mit einer Innenverzahnung (vgl. Fig. 2), die einteilig mit sowie am Innenumfang eines Getriebegehäuses 12 angeordnet ist, welches axial über Fixierschrauben 13 an einem Motorgehäuse 14 des Antriebsmotors 1 festgelegt ist.

Die Gegenverzahnung 6 der ersten Axialabschnitte 7 kämmen mit einem als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebselement 15, welches stirnseitig das sich axial über die gesamte Länge der Planetenstangen 8 erstreckende Getriebegehäuse 12 auf der vom Antriebsmotor 1 abgewandten Axialseite verschließt. Drehfest mit dem Abtriebselement 15 ist eine Auswerferscheibe 17 des Mahlwerks gekoppelt, welche Auswerferflügel 18 über den Umfang verteilt trägt, um Mahlgut, d.h. Kaffeemehl in radialer Richtung nach außen, hin zu einer nicht gezeigten Brüheinheit auszutragen. Dabei ist bevorzugt zwischen Auswerferscheibe 17 und einem Mahlelement, insbesondere einem Mahlring oder einem darin angeordneten Kegel eine Rutschkupplung realisiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Planetenstangen jeweils eine Stangendrehachse 19 auf, die die jeweilige Planetenstange 8 axial durchsetzt und in axial benachbarten Halterungen 20 (vgl. Fig. 2) aufgenommen sind.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 16 ein als Schraube ausgebildetes Fixierelement zur axialen Sicherung eines Mahlelementes an der Auswerferscheibe 17 gezeigt.

Aus Fig. 2 ergibt sich, dass sich das Abtriebselement 15 über ein als Kugellager ausgebildetes Wälzlager 21 in radialer Richtung nach außen am Getriebegehäuse 12 abstützt, welches das feststehende Hohlrad 1 1 bildet, indem es am Innenumfang eine einteilig mit dem Getriebegehäuse 12 ausgebildete Innenverzahnung aufweist.

Aus Fig. 2 ist weiter zu erkennen, dass eine von der Motorwelle 2 sowie einem unteren Abschnitt des Sonnenrades 3 gebildete Welle die zweiten Axialabschnitte 9 bzw. einen von diesen begrenzten Zwischenraum (radialer Innenraum/Zentrum) in axialer Richtung durchsetzt, so dass das Sonnenrad 3 in verzahnten Eingriff kommt mit der schrägen Gegenverzahnung 6 der ersten Axialabschnitte 7.

Wird der Antriebsmotor 1 betrieben, rotiert das Sonnenrad 3 mit Blickrichtung von einem Mahlwerk in Richtung des Getriebes bzw. in Richtung des Antriebsmotors, d.h. in den Fig. 1 und 2 von rechts nach links, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn, wie in den Fig. 2 und Fig. 4 angedeutet, und zwar um eine Drehachse bzw. Rotationsachse R, parallel zu der die Stangendrehachsen 19 angeordnet sind. Aufgrund des Schrägverzahnungseingriffs von Schrägverzahnung 5 und schräger Gegenverzahnung 6 rotieren die Planetenstangen 8 um ihre jeweilige Stangendrehachse 19 im Uhrzeigersinn. Da die Planetenstangen 8 mit der Verzahnung ihrer zweiten Axialabschnitte 9 mit dem feststehenden Hohlrad 1 1 kämmen bewegen sich die Planetenstangen 8 in Umfangsrichtung um die Rotationsachse R, und zwar ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn, wie sich aus der Darstellung gemäß Fig. 3 ergibt, wobei zu beachten ist, dass die Blickrichtung der oben genannten Darstellung gemäß Fig. 3 der Blickrichtung gemäß Fig. 4 zur Definition der Drehrichtungen entgegengesetzt ist. Zu erkennen ist dort die Drehrichtung D-i der Welle 2 sowie die daraus resultierenden, Drehrichtungen D ₂ der Planetenstangen 8 um ihre jeweilige Planetenstangendrehachse 19. Aufgrund der kämmenden Anordnung der zweiten Axialabschnitte 9 mit dem feststehenden Hohlrad 1 1 rotiert die Planetenstangenanordnung 19 in einer Drehrichtung D ₃ , die mit der Drehrichtung Di übereinstimmt. Aufgrund des Schrägverzahnungseingriffs der Gegenverzahnung 6 mit einer schrägen Innenverzahnung 22 des Abtriebselementes 15 wird dieses in der Drehrichtung D verdreht, die mit der Drehrichtung D ₂ zusammenfällt.

Die konkrete gezeigte Variante des Planetengetriebes weist ein Untersetzungsverhältnis von 32,4:1 auf.

Bezugszeichen

1 elektrischer Ant ebsmotor

2 Motorwelle

3 Sonnenrad

4 Untersetzungsgetriebe

5 Schrägverzahnung

6 schräge Gegenverzahnung

7 erste Axialabschnitte

8 Planetenstangen

9 zweite Axialabschnitte mit kleinerem Durchmesser als die ersten Axialabschnitte

10 Außenverzahnung

1 1 feststehendes Hohlrad (feststehende Innenverzahnung)

12 Getriebegehäuse

13 Fixierschrauben

14 Motorgehäuse

15 Abtriebselement

16 Fixierelement

17 Auswerferscheibe

18 Auswerferflügel

19 Stangendrehachsen

20 Halterungen

21 Wälzlager

22 schräge Innenverzahnung

R Rotationsachse (Drehachse des Sonnenrades)

D-i Drehrichtung Sonnenrad um Rotationsachse

D ₂ Rotationsrichtung der Planentenstangen um Stangendrehachsen

D ₃ Rotationsrichtung der Planentenstangen um Rotationsachse R

D Drehrichtung des Abtriebselementes