Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung für wiederbefüllbare Kaffeekapseln und eine Kaffeemühle mit einer solchen Füllvorrichtung.

Kapselkaffee bzw. Kapsel-Kaffeemaschinen haben eine große Verbreitung gefunden.

Neben dem ersten Anbieter von Kapselkaffee sind inzwischen viele Kaffeehersteller im Markt tätig, die entweder eigene Kapselsysteme anbieten oder Kapseln die kompatibel sind mit denen anderer Anbieter. Die Kapseln bestehen meist aus Metall oder Kunststoff oder aus beiden Materialien. Durch die geringe Menge von meist ca. 5 g Kaffee pro Kapsel, ist die Menge an Metall- und Kunststoffabfall pro Kilogramm Kaffee relativ groß, da die

Kapseln nach der einmaligen Nutzung entsorgt werden müssen.

Als Alternative zu den (Einweg-)Kapseln, werden seit einigen Jahren auch wiederbefüllbare Kapseln von verschiedenen Herstellern angeboten. Solche Kapseln sind z.B. beschrieben im EP 2 483 1 77 B1 und FR 2 905 683 A1. Diese bestehen aus Metall oder Kunststoff oder aus beidem und können nach der Verwendung gereinigt und mehrmals wiederbefüllt werden.

Diese wiederbefüllbaren Kapseln sind kompatibel mit Einwegkapseln bzw. den für

Einwegkapseln vorgesehenen Kapsel-Kaffeemaschinen. Vorteil dieser wiederbefüllbaren Kapseln sind die reduzierte Müllmenge und die Möglichkeit den Kaffee selbst aussuchen zu können, wodurch die Kosten pro Portion erheblich reduziert werden können oder man bewusst eine bestimmte Art verwenden kann, z.B. Fair-Trade-Kaffee oder Bio-Kaffee.

Die wiederbefüllbaren Kapseln haben meist einen festen Deckel der entweder über ein Scharnier mit der Kapsel verbunden ist oder ein eigenes Bauteil ohne Verbindung zur Kapsel ist. Es gibt auch Kapseln bei denen der Deckel eine flexible Membran ist, die aufgeklebt wird und nach jeder Verwendung entfernt und durch eine neue ersetzt wird.

Die wiederbefüllbaren Kapseln können z.B. mit einem Löffel oder Trichter gefüllt werden. Teilweise bieten die Hersteller auch an der Kapsel zu befestigende Griffe an um diese dann direkt durch Schöpfen von Kaffeepulver zu befüllen, wobei danach der über den Kapselrand überstehende Kaffee abgestreift werden muss. Gleiches gilt, wenn die Kapsel mit den Fingern gefasst und durch Kaffeepulver gezogen wird. Der in die Kapsel gefüllt Kaffee muss vor dem Schließen der Kapsel mit dem Deckel komprimiert werden. Dazu sind für einige wiederbefüllbare Kapseln spezielle Hand-Stößel, sogenannte Tamper verfügbar.

Die wiederbefüllbaren Kapseln können mit gekauften bereits gemahlenem Kaffee gefüllt werden oder mit aus Kaffeebohnen selbst gemahlenem Kaffee.

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Bestätigungskopie Ob das Kaffeegetränk aus einer wiederbefüllbaren Kapsel einen guten Geschmack und eine gute Konsistenz hat, hängt neben der Kaffeesorte maßgeblich von der in die Kapsel eingefüllten Kaffeemenge und vom Mahlgrad ab. Daher ist die Verwendung von selbst gemahlenem Kaffee von Vorteil, da man dann den Mahlgrad optimal einstellen kann.

Ein Nachteil aller wiederbefüllbaren Kapseln ist bisher, dass diese nur schwer und kaum reproduzierbar mit der optimalen Menge Kaffeepulver gefüllt werden können. Nötig wäre hierfür das Abwiegen der benötigten Kaffeemenge für jede einzelne Kapsel was nicht wirklich praktikabel ist. Selbst wenn man eine Mühle mit einstellbarer Mahldauer

verwendet, ist es umständlich, die jeweils für eine Kapselfüllung gemahlene Menge aufzufangen und auch vollständig in die Kapsel zu füllen und zu komprimieren. Das führt meistens zu einer nicht optimalen und stark schwankenden Qualität des zubereiteten

Kaffees die dadurch weit unter der der Einwegkapseln zurückbleibt.Ein weiterer Nachteil ist die umständliche Handhabung der Kapseln beim Befüllen, die erheblich länger dauert als die Verwendung einer Einweg-Kapsel.

Ein weiterer Nachteil ist, dass beim Befüllen der Kapseln meist Kaffee auf den Rand der Kapseln und damit auf die Dichtflächen zwischen Kapsel und Deckel gelangt, die dann vor dem Schließen der Kapsel gesäubert werden müssen.

Mit einer Einrichtung für Kaffeemaschinen zur Befüllung von Kaffeekapseln befasst sich die CN 202 801 269 U, wobei es hier um eine Einrichtung zur Versiegelung von Kaffekapseln in Verbindung mit einer Kaffeemaschine geht.

Auch die EP 3 312 101 A1 stellt eine Einrichtung zur Befüllung von Kaffekapseln vor die eine Kaffeemühle enthält, und zwar in einer Variante, um automatisiert mehrere Kapseln hintereinander zu befüllen und zu versiegeln.

Die WO 2016/ 029 355 A1 stellt eine Einrichtung zur Befüllung von Kaffekapseln vor, die eine Kaffeemühle und eine Rösteinheit für Kaffeebohnen enthält, und zwar ebenfalls in einer Variante, um automatisiert Kapseln zu befüllen und zu versiegeln.

Die zuvor genannten Dokumente schlagen damit alle einen relativ komplizierten

Füllvorgang vor, bedingt durch die Automatisierung der integrierten Vorrichtung zur

Versiegelung der Kapsel.

Die Aufgabe, eine schnelle, saubere, und vor allem eine reproduzierbare optimale Füllung von wiederbefüllbaren Kaffeekapseln mit selbst gemahlenem Kaffee zu ermöglichen, wird durch die DE 10 2016 014 089 A1 gelöst.

Diese beschreibt eine Kaffeemühle mit einem Füllrohr und einem Stößel. In das Füllrohr tritt durch eine seitliche Zugangsöffnung gemahlener Kaffee ein, der dann in eine unter dem Füllrohr positionierte wiederbefüllbare Kapsel fällt. Oberhalb der seitlichen Zugangsöffnung ist im Füllrohr ein beweglicher Stößel positioniert oder dieser kann eingeführt werden, um in dem Füllrohr nach unten bewegt zu werden, um den in die Kapsel gefallenen Kaffee zu komprimieren, sobald die Füllung der Kapsel abgeschlossen ist.

Durch das Füllrohr und die nah am Füllrohr anliegende Kapsel ist gewährleistet, dass immer die gesamte gemahlene Kaffeemenge in die Kapsel gelangt.

Um die Kapsel unter dem Füllrohr zu positionieren wird am Füllrohr selbst oder darunter eine Halterung vorgeschlagen, welche die Kapsel so aufnimmt, dass diese mittig und bevorzugt möglichst nah unter dem Füllrohr positioniert ist und gehalten wird, insbesondere während des Einfüllens und Komprimierens des Kaffeepulvers.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Halterung für die Kapsel bevorzugt so ausgebildet sein kann, dass die Kapsel von der Seite bzw. horizontal unter das Füllrohr geschoben wird, was z.B. dadurch erfolgen, dass es für eine Kapsel mit einem flanschförmigen Rand zwei sich gegenüberliegende horizontale U-förmige Führungen gibt, welche den Rand der Kapsel aufnehmen und diese sich damit horizontal einschieben lässt und gleichzeitig vertikal direkt unter dem Füllrohr gehalten wird. Bei Kapseln ohne flanschförmigen Rand wird vorgeschlagen, dass die Kapsel von unten unterstützt und durch seitliche

Führungsflächen geführt werden könnte, so dass diese ebenfalls horizontal verschiebbar ist und in einer vertikalen Position unter dem Füllrohr gehalten wird. Die Halterung ist in beiden Ausführungen unbeweglich an der Kaffeemühle montiert.

Desweiteren wird ausgeführt, dass nach dem Komprimieren des gemahlenen Kaffees in der Kapsel durch Betätigen des Stößels dieser unter dem Rand der Kapsel liegt, wenn sie nicht überfüllt wurde. Die Kapsel kann dann aus der Halterung herausgezogen werden, ohne dass überstehendes Kaffeepulver vom unteren Füllrohrrand aus der Kapsel herausgeschoben wird. Dadurch ist eine sehr schnelle und saubere Befüllung der Kapsel möglich, die sich auf das Einschieben der Kapsel, das Starten des Mahlvorgangs, das Betätigen des Stößels und das Herausnehmen der Kapsel beschränkt.

Der Nachteil dieser Erfindung ist, dass die vorgeschlagene Ausführung der Halterung jeweils genau zum Querschnitt der Kapsel passen muss damit diese beim Einschieben ausreichend genau unter dem Füllrohr positioniert wird, bzw. ohne nennenswertes Spiel in der Halterung gehalten wird. Das gilt sowohl für Kapseln mit Rand als auch für solche ohne Rand. Damit ist die in der DE 1 0 2016 014 089 A1 vorgeschlagene Erfindung aufgrund der vorgeschlagenen Halterung jeweils nur für eine bestimmte wiederbefüllbare Kapsel geeignet.

Dieser Nachteil soll durch die nachfolgend beschriebene Erfindung gelöst werden, die für rotationssymmetrische wiederbefüllbare Kapseln mit einem Durchmesser unterhalb des Flansches von 23 mm bis zu 75 mm und einer Höhe von bis zu 55 mm oder für nicht rotationssymmetrische wiederbefüllbare Kapseln mit einer Größe von bis zu 75 mm x 75 mm im Umfassungsquadrat unterhalb des Flansches und einer Höhe von bis zu 60 mm geeignet ist.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Bevorzugte

Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Eine Kaffeemühle mit einem Füllrohr und einem Stößel, wie in der DE 10 2016 014 089 A1 beschrieben, wird mit einer Halterung für eine wiederbefüllbare Kapsel ausgeführt, bei der die Aufnahme für die Kapsel jedoch beweglich ausgeführt ist. Dadurch kann diese zusammen mit der Kapsel unter das Füllrohr oder von dort weg bewegt werden. Das kann entweder durch eine seitliche oder horizontale Schwenkbewegung der Aufnahme erfolgen, oder durch eine lineare Bewegung der Aufnahme. Die Aufnahme für die Kapsel verfügt auf dabei über eine Vertiefung welche eine wiederbefüllbare Kapsel aufnahmen kann. Die Aufnahme für die Kapsel kann dabei so ausgeführt sein, dass sie entweder selbst leicht ausgetauscht werden kann oder über einen austauschbaren Einsatz verfügt welcher die Kapsel aufnimmt. Durch verschiedene Ausführungen der Vertiefung zur Aufnahme der Kapsel kann die Kaffeemühle für verschiedene wiederbefüllbare Kapseln verwendet werden.

Zudem ist es bei dieser Erfindung möglich, die Aufnahme für die Kapsel gegen einen Behälter mit größerem Volumen auszutauschen. Dadurch können mit der Kaffeemühle auch größere Mengen Kaffeepulver gemahlen werden, so dass diese damit auch für andere Zwecke wie zum Beispiel die Bereitung eines Filterkaffees genutzt werden kann.

In der nachfolgenden Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:

Kaffeemühle meint jegliche Art von Kaffeemühle, welche das gemahlene Kaffeepulver durch eine Ausgabeöffnung während des Mahlvorgangs ausgibt.

Zugangsöffnung meint einen Kanal, durch den das gemahlene Kaffeepulver von der Ausgabeöffnung der Kaffeemühle von selbst in das Füllrohr rutschen kann, bedingt durch eine ausreichende Neigung des Kanals. Die Zugangsöffnung ist während der Benutzung fest mit der Kaffeemühle verbunden.

Füllrohr meint einen seitlich geschlossenen aber oben und unten offenen Raum in dem ein Stößel vertikal auf und ab bewegt werden kann, der über eine seitliche Öffnung verfügt, durch die das gemahlene Kaffeepulver aus der Zugangsöffnung in das Füllrohr fallen kann und durch dieses hindurch in die darunter positionierte wiederbefüllbare Kapsel. Das Füllrohr ist während der Benutzung fest mit der Kaffeemühle verbunden. Aufnahme für die Kapsel meint ein Bauteil, welches gegenüber dem Füllrohr und damit auch der Kaffeemühle beweglich an derselben angebracht ist, welches auf der Oberseite über eine Vertiefung verfügt in die eine wiederbefüllbare Kapsel eingelegt werden kann und aufgrund der Formgebung der Vertiefung in dieser Position gehalten wird. Die Verbindung zur Kaffeemühle wird über eine Halterung hergestellt, an die die Aufnahme für die Kapsel beweglich montiert ist, bzw. beweglich gehalten wird.

Halterung meint eine Struktur, welche die Verbindung zwischen der Aufnahme für die Kapsel und der Kaffeemühle herstellt. Diese hält die Aufnahme für die Kapsel entweder direkt über eine entsprechende Formgebung oder mittels eines weiteren Bauteils wie zum Beispiel einer Struktur mit der Funktion einer Achse. Die Halterung kann ein eigenes Bauteil sein, welches an die Kaffeemühle angebaut wird, oder sie kann integraler

Bestandteil eines Bauteils der Kaffeemühle sein, zum Beispiel eines Gehäuseteils.

Austauschbarer Einsatz meint ein separates Bauteil welches die Vertiefung für die Kapsel enthält, falls diese nicht direkt in der Aufnahme für die Kapsel eingebracht ist. Wenn ein austauschbarer Einsatz verwendet wird, dann wird dieser immer in der Aufnahme für die Kapsel montiert.

Struktur mit der Funktion einer Achse meint entweder eine oder mehrere separate Achsen, oder eine oder mehrere Strukturen welche integraler Bestandteil entweder der Aufnahme für eine wiederbefüllbare Kapsel (5) oder der Halterung (7) sein können und die eine Drehbewegung eines anderes Bauteils um sich selbst ermöglichen.

Die vertikale Struktur mit der Funktion einer Achse kann dabei entweder eine oder mehrere separate Achsen sein, oder eine oder mehrere Strukturen, welche integraler Bestandteil entweder der Aufnahme für eine wiederbefüllbare Kapsel oder der Halterung sind.

Figur 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Mühle mit zur Seite schwenkbarer Aufnahme für eine Kapsel bestehend aus einer Kaffeemühle (1 ) mit seitlicher Zugangsöffnung (2) durch die das gemahlene Kaffeepulver in das Füllrohr (3) gelangt und darin geführtem Stößel (4). Unterhalb des Füllrohrs (3) befindet sich eine Aufnahme für die Kapsel (5) die zu einer Seite hin schwenkbar ist. Diese rotiert dabei um eine vertikale Struktur mit der Funktion einer Achse (6) welche ein separates Bauteil ist und in einer Halterung (7) befestigt ist, zum Beispiel indem es am unteren Ende über ein Außengewinde verfügt, und von unten in ein Innengewinde in der Halterung (7) geschraubt wird. Die Halterung (7) ist fest mit dem Gehäuse der Kaffeemühle verbunden. Dabei kann sie entweder ein an der Kaffeemühle (1 ) montiertes separates Teil sein, oder ein integraler Bestandteil des Gehäuses der Kaffeemühle. Die Halterung (7) ist hier so ausgeführt, dass sie die Aufnahme für die Kapsel (5) von unten unterstützt und von oben darüber greift. Dadurch kann die Aufnahme für die Kapsel (5) nur nach entfernen der Struktur mit der Funktion einer Achse (6) von der Kaffeemühle abgenommen werden. Alternativ kann die Halterung (7) auch so ausgeführt sein, dass sie die Aufnahme für die Kapsel (5) nur von unten unterstützt und diese von oben auf die Struktur mit der Funktion einer Achse (6) aufgesteckt wird. Das ist dann sinnvoll, wenn man die Vertiefung (9) zur Aufnahme für die Kapsel nicht in einem austauschbaren Einsatz (8) anordnet, sondern direkt in der

Aufnahme für die Kapsel (5). Dann kann die Aufnahme für die Kapsel (5) einfach nach oben abgezogen werden um sie zu reinigen oder auszutauschen. Die Struktur mit der Funktion einer Achse (6) kann auch so ausgeführt sein, dass sie von oben oder der Seite nicht sichtbar ist, indem Sie ein separates Bauteil ist und von oben in der Halterung montiert wird.

In diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Aufnahme für die Kapsel (5) über einen austauschbaren Einsatz (8) der nach oben aus der Aufnahme für die Kapsel (5)

herausgenommen werden kann, mit einer Vertiefung (9) die jeweils für einen bestimmten Typ von Kapseln passt. In die Vertiefung (9) wird eine Kapsel (10) eingesetzt. In diesem Beispiel sind die Aufnahme für die Kapsel (5), die Struktur mit der Funktion einer Achse (6), die Halterung (7) und der austauschbare Einsatz (8) jeweils als separate spritzgegossene Kunststoffteile vorgesehen. Sie können jedoch auch aus Metall gefertigt werden, zum Beispiel als Leichtmetall-Druckgussteile.

Figur 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer linear beweglichen

Aufnahme für eine Kapsel bestehend aus einer Kaffeemühle (1 ) mit seitlicher

Zugangsöffnung (2) durch die das gemahlene Kaffeepulver in das Füllrohr (3) gelangt und darin geführtem Stößel (4). Unterhalb des Füllrohrs (3) befindet sich eine Aufnahme für die Kapsel (5) die in einer linearen Bewegung unter dem Füllrohr (3) heraus nach vorne gezogen werden kann. Dazu ist auf der Vorderseite der Aufnahme für die Kapsel (5) ein Griff (1 1 ) angeordnet. Die Aufnahme für die Kapsel (5) wird einer Halterung (7) geführt. Bei der entspricht der innere Querschnitt in Bewegungsrichtung dem der Aufnahme für die Kapsel (5) um diese mit wenig Spiel bei der linearen Bewegung zu führen. Alternativ kann die Aufnahme für die Kapsel (5) auch über zwei seitliche Nuten in Bewegungsrichtung verfügen in welche zwei Federn die an der Halterung (7) angebracht sind eingreifen um die Kontaktfläche zwischen Aufnahme für die Kapsel (5) und Halterung (7) zu verringern, was zu einer leichteren Beweglichkeit führt. Die lineare Bewegung der Aufnahme für die Kapsel (5) kann durch einen Anschlag begrenzt werden, so dass diese nur bis zu einem bestimmten Punkt aus der Halterung (7) herausgezogen werden kann, der eine Entnahme der Kapsel (10) nach oben aus der Aufnahme für die Kapsel (5) erlaubt.

In diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Aufnahme für die Kapsel (5) über einen austauschbaren Einsatz (8) der nach oben aus der Aufnahme für die Kapsel (5) herausgenommen werden kann, mit einer Vertiefung (9) die jeweils für einen bestimmten Typ von Kapseln passt. In die Vertiefung (9) wird eine Kapsel (10) eingesetzt. In diesem Beispiel sind die Aufnahme für die Kapsel (5), der austauschbare Einsatz (8) und die Halterung (7) jeweils als separate spritzgegossene Kunststoffteile vorgesehen. Der Griff (1 1 ) ist als integraler Bestandteil der Aufnahme für die Kapsel (5) ausgeführt. Alle Teile können jedoch auch aus Metall gefertigt werden, zum Beispiel als Leichtmetall- Druckgussteile.

Figur 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer horizontal schwenkbaren Aufnahme für eine Kapsel bestehend aus einer Kaffeemühle (1 ) mit seitlicher

Zugangsöffnung (2) durch die das gemahlene Kaffeepulver in das Füllrohr (3) gelangt und darin geführtem Stößel (4). Unterhalb des Füllrohrs (3) befindet sich eine Aufnahme für die Kapsel (5) die in einer horizontalen Schwenkbewegung unter dem Füllrohr (3) heraus nach vorne gekippt werden kann. Diese rotiert dabei um eine horizontale Struktur mit der Funktion einer Achse (6) welche in einer Halterung (7) befestigt ist. In diesem

Ausführungsbeispiel ist die Achse nicht durchgehend, sondern es befindet sich jeweils 1 Achsstummel auf jeder Seite der Halterung (7). Die Aufnahme für die Kapsel (5) ist in diesem Beispiel als Kunststoff Spritzgussteil ausgeführt und auf der Rückseite offen. Die beiden Seitenwände der Aufnahme für die Kapsel (5) mit den beiden Löchern für die Achsen, können daher leicht nach außen gebogen werden, um über die beiden

Achsstummel geschoben zu werden und dann in ihre Ursprungsform zurück zu federn. Alternativ kann auch eine separate Achse verwendet werden, die durch die Aufnahme für die Kapsel (5) und die Halterung (7) durchgesteckt wird und dann gegen eine axiale Verschiebung durch eine Schraube gesichert wird. Die Aufnahme für die Kapsel (5) muss bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Verriegelung in der oberen Position unter dem Füllrohr (3) gehalten werden. Das ist in diesem Beispiel dadurch gelöst, dass der bewegliche Griff (1 1 ) über zwei Haken (12) verfügt, die auf der Rückseite der Aufnahme für die Kapsel (5) herausragen. Die Haken sind jeweils mittig auf den Innenseiten der

Aufnahme für die Kapsel (5) über eine Achse mit derselben beweglich verbunden. Durch anheben des Griffs (1 1 ) werden dadurch die Haken (12) auf der Rückseite der Aufnahme für die Kapsel (5) abgesenkt. Der Griff (1 1 ) mit den Haken (1 2) ist so ausgeführt, dass er durch ein federndes Element belastet wird, welches die Haken (1 2) immer in die obere Position zurückführt, sobald der Griff (1 1 ) losgelassen wird. Wenn die Aufnahme für die Kapsel (5) in die Position unter dem Füllrohr (3) gedrückt wird, dann bewegen sich die beiden Haken (1 2) in die beiden Öffnungen (13) in der Halterung (7). Die schräge obere Fläche der Haken (12) wird dabei durch die obere Kante der Öffnungen (13) nach unten gedrückt, wenn sie sich in die Öffnungen (13) bewegen. Wenn die Haken (12) sich komplett in die Öffnungen (1 3) bewegt haben schnappen die Haken (1 2) nach oben hinter die Wandung der Halterung (7) und halten die Aufnahme für die Kapsel (5) in der Position unter dem Füllrohr (3). Wird in diesem Zustand der Griff(1 1 ) angehoben, dann senken sich die Haken (12) in den Öffnungen (13) ab und die Aufnahme für die Kapsel (5) kann noch vorne geschwenkt werden. In der Aufnahme für die Kapsel (5) ist in diesem

Ausführungsbeispiel die Vertiefung (9) zur Aufnahme der Kapsel (10) in einem

herausnehmbaren Einsatz (8) ausgeführt, der gegen einen anderen ausgetauscht werden kann, wenn ein anderer Typ von Kapsel verwendet werden soll.

In diesem Beispiel sind die Aufnahme für die Kapsel (5), die Halterung (7) und der austauschbare Einsatz (8) jeweils als separate spritzgegossene Kunststoffteile

vorgesehen. Der Griff (11 ) ist als integraler Bestandteil der Aufnahme für die Kapsel (5) ausgeführt. Alle Teile können jedoch auch aus Metall gefertigt werden, zum Beispiel als Leichtmetall-Druckgussteile.

Bezugszeichenliste

(1 ) Kaffeemühle

(2) Zugangsöffnung

(3) Füllrohr

(4) Stößel

(5) Aufnahme für die Kapsel

(6) Struktur mit der Funktion einer Achse

(7) Flalterung

(8) austauschbarer Einsatz

(9) Vertiefung für die Kapsel

(10) wiederbefüllbare Kapsel

(1 1 ) Griff

(12) Haken

(13) Öffnungen