1.本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的活塞式咖啡机的冲泡单元以及带有这种冲泡单元的活塞式咖啡机。
背景技术:2.活塞式咖啡机的冲泡单元在许多实施方案中已知。在活塞式咖啡机的冲泡单元内将咖啡粉研磨到冲泡室中并且然后压成咖啡饼。紧接着将在超压下加热的水导引穿过饼并且因此从粉中萃取出调味料。在特定于产品的水量穿流过之后,将润湿的咖啡粉榨干(auspressen)并且将咖啡饼(渣)排出到渣容器中。
3.冲泡单元的典型的冲泡空间是圆形的并且具有例如约45 mm的直径。热水在一侧上通过称为冲淋器(douchette)的活塞单元导入到冲泡空间中并且在此尽可能均匀地雾化,以便用水润湿咖啡饼的所有部分。在另一侧上,所萃取的咖啡通过形成另一个活塞单元的柱塞输出。在此,所萃取的咖啡经常导引通过经弹簧加负的振荡的构件(泡沫阀cremaventil),该构件仅允许很小的开口间隙,以便在咖啡上产生典型的泡沫(crema)。
4.为了使极细的颗粒不会一起输出到咖啡杯中,在柱塞处经常有细筛。
5.通过驱动马达进行在柱塞和冲淋器之间的相对运动,因而在它们之间的间距可以发生改变。然后可以通过不同的马达矩设定限定的压榨力。
6.同时也必须完成冲泡室的运动,以便实现咖啡粉的投入位置,创造密封的冲泡室空间并且最终可以丢弃榨干的咖啡饼。在水平的冲泡单元中丢弃经常通过重力原理完成。在垂直的单元中则通常存在附加的运动机构,以便将饼通过滑阀有针对性地排出到渣容器中。
7.由咖啡饼高度可以间接地推断出净重并且然后将这个净重有针对性地校准到额定净重,以便例如修正研磨工具的能改变的研磨功率。在粉末压榨时以简单的方式通过马达增量检测柱塞位置或冲淋器位置。
8.原则上冲泡单元的两种安装方式是不同的。即水平的(平放的)和垂直的(竖立的)单元。平放的变型方案具有的优点是,咖啡机可以设计得极为紧凑并且咖啡渣经常仅通过重力丢弃到渣容器中。
9.竖立的冲泡单元通常为了弃渣而需要附加的滑阀机构。但竖立的冲泡单元也可能处理较大的净重,并且可以更为均匀地压实咖啡粉。
10.存在不同的驱动方案来去往(anfahren)柱塞、冲淋器和冲泡室的必要的相对位置。
11.两个非同步的运动过程首先可以通过两个不同的驱动马达实现。一个马达负责冲泡室的运动并且另一个马达负责咖啡粉的压榨。这种简单的解决方案的缺点是,两个驱动器经常极为耗费成本。附加的马达也经常用于使滑阀运动以将渣丢弃到渣盒中。在此,诸如梯形主轴之类的运动螺纹借助滑块在许多结构设计中使得能将驱动器的转动运动转换成线性的活塞运动。
12.当仅一个马达可供使用时,例如通过控制槽(例如在控制辊中)产生了相对位置。在此,多个构件(柱塞滑座、冲泡衬套)通过转动运动同时导入在槽中导引。在此,耗费的并且不那么紧凑的结构设计以及基于偏心的导引引起的弯矩产生了不利的影响。
13.曲柄杠杆作用原理主要常见于家用领域。在此通过耗费的运动学实践方案经由多个铰链产生了符合功能要求的线性的运动。在此,通常造成不利影响的是,虽然活塞元件可以被快速地移动,但咖啡粉与产品无关地用同一个力压实。无法表现所定义的和能够改变的大小较大的力。
14.通常在冲泡单元的有利的结构中,可以接受在活塞功能元件的快速移动和对咖啡粉的定义的、能设定的压榨之间的折中。
15.文献ep 2 907 427 b1说明了一种非线性的传动机构区段,通过其达到了在高压榨力和同时短的移动周期之间的折中。为了去往不同的位置,功能元件以大的螺距移动。在压实咖啡粉时,驱动马达以明显较小的螺距减速,以便用同样的导引传输大的力。
16.这些实施方案已经经受住了考验,但在节约成本的过程中,在构件、功能组、安装时间和保养上则不断需要改进。
技术实现要素:17.因此本发明的任务是,有利地进一步研发咖啡机的冲泡单元,以便创造出更好的冲泡单元和更好的活塞式咖啡机。
18.本发明通过带有权利要求1的特征的冲泡单元和通过带有权利要求28的特征的活塞式咖啡机解决。
19.发明思想是,在双主轴原理中,所有的传动比均是恒定不变的,这就是说,主轴和传动机构具有保持不变的螺距或传动比。通过冲泡滑座的旋出(ausspindeln)实现冲泡滑座的停止,因而在这种情况下没有发生传动。
20.活塞式咖啡机的按本发明的冲泡单元的特征在于,该冲泡单元具有带外主轴和内主轴的双主轴装置,其中,冲泡单元构造成主轴式冲泡单元,该主轴式冲泡单元带有作为冲泡室的冲泡滑块、作为冲淋器和柱塞的两个活塞单元、驱动马达和至少一个传动机构。
21.在此,特殊的优点在于极为紧凑和轻巧的构造方式,这种构造方式实现了简单的和因此利于成本的结构。
22.在优选的实施方案中,外主轴具有运动螺纹,运动螺纹与沿轴向安置在冲泡滑座中的外主轴螺母啮合。因此可以有利地利于成本地使用市面上存在的具有高品质的构件。
23.规定,在优选的实施方案中,冲泡滑座能从第一最终位置调整进入中间位置,然后进入第二最终位置并且再次回到第一最终位置。由此有利地简单地实现了冲泡滑座的所定义的位置。
24.在优选的实施方案中,特别有利的是,外主轴的运动螺纹在冲泡滑座的第一最终位置和第二最终位置中与外主轴螺母脱开啮合,并且冲泡滑座的速度为零,尽管外主轴继续转动。因此能以简单的方式实现冲泡滑座在相应的最终位置中在止挡处的静止位置,其中,尽管如此,外主轴经驱动马达驱动地通过传动机构进一步驱动内主轴,以便定位内主轴和因此冲淋器。不需要另一个马达。
25.在一种实施方案中,外主轴与能调整的冲泡滑座连接,内主轴与能调整的冲淋器
连接,并且柱塞被位置固定地布置。外主轴和内主轴是能低价高质地简单制造的构件。
26.在此规定,能调整的冲泡滑座借助外主轴和导引杆以能纵向移动的方式导引,并且冲淋器在冲泡滑座内以能纵向移动的方式导引,其中,冲泡滑座和冲淋器能以不同的速度沿共同的运动方向调整。在此获得的优点是简单和利于成本的结构,在该结构中能实现极高的速度。
27.由此实现有利的中央的力导入并且因此实现冲泡组的高刚性,即,外主轴被驱动马达驱动并且通过至少一个传动机构与内主轴联接。不需要另外的附加的马达。
28.有利的是,冲泡单元具有至少一个能开关的电磁体,该电磁体将冲泡滑座直接或间接地通过机械的锁定装置能再次松开地紧固在相应的最终位置中,因为以这种方式能够避免运动螺纹和外主轴螺母在冲泡滑座的“停止状态”中的过度卡锁引起的噪音。
29.在冲泡滑座的最终位置中,外主轴的运动螺纹与冲泡滑座的外主轴螺母脱开啮合。这被称为“旋出(ausspindeln)”。为了冲泡滑座能从这些最终位置再次运动出来,冲泡滑座的外主轴螺母必须再次与外主轴的运动螺纹处于啮合。这个过程称为“再次旋入(wiedereinspindelung)”。
30.在一种实施方案中,冲泡单元具有至少一个再次旋入装置,该再次旋入装置促成了外主轴螺母和运动螺纹在第一最终位置中或第二最终位置中的重新的啮合。在此的优点在于,能以简单的方式用仅很小数量的构件实现外主轴螺母和运动螺纹的再次旋入。
31.一种实施方案为此规定,至少一个再次旋入装置具有带有相应的压力弹簧的至少一个止挡单元。这些是简单的和利于成本的构件。
32.在此有利的是,冲泡滑座在第一最终位置中预紧第一止挡单元的压力弹簧,并且冲泡滑座在第二最终位置中预紧第二止挡单元的压力弹簧,以便因此“装载”储力元件。
33.此外,在此在一种实施方案中规定,当冲泡滑座借助外主轴从第一最终位置调整出来时,第一止挡单元的压力弹簧使外主轴的运动螺纹与冲泡滑座的外主轴螺母再次处于啮合,并且当冲泡滑座借助外主轴从第二最终位置调整出来时,第二止挡单元的压力弹簧使外主轴的运动螺纹与冲泡滑座的外主轴螺母再次处于啮合。
34.在一种备选的实施方案中,至少一个再次旋入装置具有至少一个能开关的电磁体,该电磁体直接或间接地通过机械的装置将运动脉冲施加到在相应的最终位置中的冲泡滑座上,运动脉冲促成了外主轴螺母和运动螺纹在第一最终位置或第二最终位置中的重新啮合。这产生了带有极小数量的附加的构件的简单的结构。
35.至少一个再次旋入装置也能具有带有可以运动的芯的至少一个能开关的电磁体。可以运动的芯能以有利的方式将运动脉冲施加到冲泡滑座上。
36.另一种备选的实施方案规定,至少一个再次旋入装置具有至少两个能开关的和能转换极性的电磁体,电磁体中的其中一个电磁体是位置固定的并且另一个电磁体安装在冲泡滑座处。这是有利的,因为不需要可以活动的部分并且电磁体不仅能简单地加以控制,而且也是具有市面上通用的利于成本的高质量构件。
37.为了再次旋入,也可以将摩擦元件安装在可以运动的内主轴处、特别是安装在冲淋器处(或者柱塞处)。通过在冲淋器和冲泡室之间的摩擦力,一旦在内主轴处发生了运动反转,那么冲泡滑座的外主轴螺母就再次压入到外主轴的相关的外螺纹中。
38.为此,在一种实施方案中规定,至少一个再次旋入装置直接在可以运动的内主轴
处或间接地在安装在内主轴处的构件处与冲泡滑座配合作用地具有至少一个摩擦元件。
39.在柱塞/冲淋器处的液压的密封元件也可以有针对性地用于这个功能。通过密封结构在内主轴方向反转后的延时的减负(entlastung),高的摩擦力被传输到冲泡滑座上并且这个冲泡滑座暂时与内主轴运动同步化。因此产生了到冲泡滑座上的有利的运动脉冲,该运动脉冲在再次旋入中产生。在此还有利的是,在密封结构减负后的其余的运动变化曲线中不再存在提高的摩擦。这避免了可以运动的构件的额外的磨损。
40.为此,在另一种实施方案中,至少一个再次旋入装置具有至少一个摩擦元件,该至少一个摩擦元件构造成至少一个液压的密封元件。
41.在此有利的是,至少一个液压的密封元件是安装在冲淋器处或柱塞处的密封结构,该密封结构通过用压力加载加以控制。当至少一个液压的密封元件通过磁阀加以控制时,实现了有利的控制。以这种方式可以在两个或两个以上的这种密封结构中实现对液压的密封元件的单独的、独立的控制。
42.在可以运动的内主轴的一侧上也可以考虑在携动(mitgef
ü
hrt)的防转动装置上的摩擦元件。这种摩擦元件给予冲泡滑座必要的脉冲以再次旋入并且可以在冲泡滑座的其它位置中移动,而不会闭锁冲泡单元。
43.为此,在另一种实施方案中,至少一个再次旋入装置具有带有至少一个带动件的带动件装置,该带动件一方面在内主轴处或与该内主轴连接的构件处并且另一方面在导引杆处以能移动的方式导引,其中,带动件在静止位置中关于内主轴或与该内主轴连接的构件以特定的保持力保持,该保持力在静止位置中比在静止位置外更大。在此的一个优点是空间需求小。
44.在再另一种实施方案中,至少一个带动件具有第一保持元件,其中,第二保持元件安装在内主轴处或内主轴中或安装在与该内主轴连接的构件处或构件中,其中,第一保持元件和第二保持元件在带动件的静止位置中产生了特定的保持力。因此可以实现有利地简单的结构。
45.在再另一种实施方案中,第一保持元件和第二保持元件分别是永磁体。这是简单的和利于成本的高质量构件。
46.第一保持元件备选可以是用弹簧力加载的球压元件,该球压元件在带动件的静止位置中与在内主轴中或在与内主轴连接的构件中的对应的成形结构或槽处于接触。
47.为了避免摩擦和可能随之提高的磨损部分的份额,有利的是,通过磁性有效的或用弹簧力加载的带动件取代摩擦元件。在通过内主轴并行地随同运动的、构造成止动杆的防转动装置中有另一个永磁体,该永磁体被这样极化,使得该永磁体促成了到带动件上的吸力或者具有用于球压元件的槽。
48.这种连接的接合力对用于再次旋入冲泡衬套的脉冲而言足够大,但也足够小,因而避免了冲泡单元的卡住。
49.在再另一种实施方案规定,内主轴具有运动螺纹,该运动螺纹与位置固定地能转动地支承的内主轴螺母处于啮合。从外主轴通过传动机构传输的到内主轴螺母上的转动可以有利地以这种方式促成对内主轴的并且因此与该内主轴连接的冲淋器的纵向调整。
50.为了特别有利地减小结构空间,内主轴螺母可以是至少一个传动机构的从动轮的组成部分。
51.在再另一种实施方案中,内主轴与作为防转动装置的止动杆处于连接。止动杆造成了冲淋器的附加的有利的导引稳定化。
52.此外,对紧凑的结构而言有利的是,止动杆、外主轴、内主轴和导引杆平行于彼此布置。
53.驱动马达通过传动机构与外主轴联接时,可以有利地通过调节这个传动机构使用不同类型的驱动马达。
54.按本发明的活塞式咖啡机具有上述冲泡单元。
55.由其余的从属权利要求可知另外的有利的设计方案。
56.接下来相比咖啡机的传统的冲泡单元结构设计突出的优点是:
·
极为紧凑和轻型的构造方式
·
简单并且因此利于成本的结构
·
能实现极高的速度
·
中央的力导入并且因此冲泡组的高刚性
·
定义的弃渣
·
通过在主轴之间的皮带传动的集成的传动级
·
仅需一个驱动马达
·
通过恰当地选择主轴螺距和皮带传动比在结构设计上能实现非常多的传动比
→
使冲泡单元与所选择的驱动马达灵活地相适应
·
用相对而言功率减小的驱动器既能实现高的移动速度,也能实现在大的跨度内能设定的压紧力
·
在渣容器中的研磨位置
·
在组件中的通用件,即柱塞和冲淋器和基板
·
内主轴在冲泡过程期间的自锁并且因此不需要反向保持驱动马达
·
能特定于产品地选择泡沫(没有泡沫阀的可选的冲泡线(br
ü
hstrang))
·
将液压的来路和去路集成到活塞单元中(经主轴导引的fep管)。
附图说明
57.接下来参考附图借助实施例和变型方案更为详细地说明本发明。附图仅用于更为详细地阐释本发明并且并不限制本发明。各个所说明的特征在普通专业知识的范畴内也能单独套用到另外的实施变型方案中。
58.图1是咖啡机的按本发明的冲泡单元的实施例的示意性立体视图;图2-3是按图1的实施例的不同的示意性视图;图4是按图3的线iv-iv的示意性剖视图;图5是按图3的线v-v的示意性剖视图;图6是按图2的线vi-vi的示意性剖视图;图7-8在按本发明的冲泡单元的不同的最终位置中示出了按图5的示意性剖视图;图9-18在不同的位置中示出了按本发明的冲泡单元的示意性视图;图19-20是按图1的实施例的带有带动件的变型方案的示意性立体视图;图21是按图19-20的带动件的示意性剖视图;
图22-27是在不同的位置中按图19-20的变型方案的示意性视图;并且图28-30是按图22-27在不同的位置中的带动件的放大的示意性剖视图。
具体实施方式
59.图1中示出了活塞式咖啡机的按本发明的冲泡单元1的实施例的示意性立体视图。图2示出了按图1的冲泡单元1的底侧的示意性俯视图。图3中则示出了冲泡单元1的沿图1中的视向iii的示意性侧视图。图4中示出了按图3的线iv-iv的示意性剖视图。图5示出了按图3的线v-v的示意性剖视图。
60.此处提及的实施例涉及水平的冲泡单元1。该实施方案也可以套用到垂直的冲泡单元1或有任意其它倾斜角的冲泡单元上。冲泡单元1是主轴式冲泡单元。
61.冲泡单元1在此包括:也称为冲泡室的冲泡滑座2;外主轴3;导引杆4;第一基板5和第二基板6;内主轴7;两个活塞单元,即所谓的冲淋器9和柱塞10;以及驱动马达20。
62.该系统提供了这样的可能性,即,借助双主轴装置和驱动器实现了在用于未示出的活塞式咖啡机的冲泡单元1的柱塞10、冲淋器9和冲泡滑座3之间的必需的相对位置。
63.通过(仅一个)驱动马达20完成在柱塞10和冲淋器9之间的相对运动,因而在它们之间的间距可以发生改变。通过不同的马达矩然后可以设定限定的压榨力。同时也必须完成冲泡滑块2的运动,以便实现咖啡粉的投入位置、创造出密封的冲泡室空间并且最终能够丢弃榨干的咖啡饼。
64.双主轴装置包括外主轴3和内主轴7。
65.外主轴3调整冲泡滑座2,内主轴7调整冲淋器9,其中,柱塞10位置固定地安装在第二基板6处。
66.冲泡滑座2从第一最终位置调整到中间位置中,然后到第二最终位置中并且再次回到第一最终位置中。在此,冲淋器9被关于冲泡滑座2和柱塞10调整到不同的位置中。
67.冲淋器9总是布置在冲泡滑座2中并且可以占据相对冲泡滑座2的不同的相对位置。这些相对位置通过冲淋器9基于内主轴7的运动并且通过能被外主轴3调整的冲泡滑座2的运动独立于彼此地实现。
68.柱塞10在此可以处在冲泡滑块2外或内。因为柱塞10在此被位置固定地布置,所以冲泡滑座2和冲淋器9相对柱塞10的相对位置/运动通过内主轴7(冲淋器9)和外主轴3(冲泡滑座2)实现。
69.冲淋器9(或柱塞10)和冲泡滑座3总是具有共同的行驶方向,但具有不同的速度(速度差),以便由此达到在这两个构件之间的必要的相对位置。为了方便示出这些行驶方向,在每个图中,双箭头说明了带有两个相反的运动方向br1和br2的运动方向br。
70.带有外主轴轴线3a的外主轴3、带有导引轴线4a的导引杆4和带有内主轴轴线7a的内主轴7平行于彼此布置。运动方向br1和br2平行于这些轴线3a、4a、7a延伸。
71.冲泡单元1的两个基板5和6在此是矩形的板、平行于彼此并且垂直于轴线3a、4a、7a布置。
72.在图1中布置在右边的第一基板5处固定着保持板5a,该保持板垂直地从外主轴轴线3a向外突出并且形成了用于驱动马达20的夹持结构。
73.第一基板5具有用于外主轴3的轴承5b和用于内主轴7的轴承5c。
74.第二基板6具有与轴承5b对置的、用于外主轴3的轴承6a。此外,柱塞10借助杆状的柱塞夹持器11固定在第二基板6处。为此,柱塞夹持器11用第一柱塞端部11a与基板6连接并且用第二柱塞端部11b与柱塞10连接。柱塞10、柱塞夹持器11、冲淋器9、冲泡滑座2和内主轴7与冲泡滑座轴线2a同轴地布置。
75.外主轴3和也称为拉杆的导引杆4将两个基板5、6相互连接起来。
76.外主轴3具有驱动端部3b,用其能将外主轴3以能转动的方式支承在第一基板5的轴承5b中。外主轴3的轴承端部3c与驱动端部3b面对面地以能转动的方式支承在第二基板6中的另外的轴承6a中。外主轴3以这种方式在一侧上连接基板5和6。
77.外主轴3的驱动端部3b延伸穿过轴承5b并且因此延伸穿过第一基板5并且然后从这个第一基板突出。驱动端部3b一方面通过第一传动机构21与驱动马达20联接并且另一方面通过第二传动机构22与内主轴7联接。这在下文中还将详细地阐释。
78.导引杆4用一个杆端部4b与第一基板5并且用另一个杆端部4c与第二基板6牢固地连接、例如拧紧,导引杆4因此将基板5、6连接起来。
79.基板5、6由通用件并且优选由塑料构成。为了加固和轴向止动加工在那里的轴承5b、5c、6a,例如滚珠轴承,基板5、6与板件(未示出)拧紧。
80.冲泡滑座2具有基本上空心柱筒形的壳体2b,该壳体带有圆形的横截面和冲泡滑座轴线2a。在壳体2b中,带有同样具有圆形的横截面的内部空间12a的冲泡缸12与冲泡滑座轴线2a同轴布置。在冲泡缸12,开口被加工到其环绕的壁中,该开口与冲泡滑座2的壳体2b的注入开口2e连通。
81.冲泡滑座2的冲泡缸12的内部空间12a在冲泡单元1的特定的位置中容纳冲淋器9和柱塞10,它们在下文中还将详细地说明。冲淋器9和柱塞10相对冲泡缸12在内部空间12a中沿运动方向br1和br2以能移动的方式导引。当冲淋器9和柱塞10两者均在冲泡单元1的特定的位置中处在内部空间12a中时,那么它们彼此以不同的间距面对面并且确定了它们之间的一个空间,该空间在下文中称为冲泡空间12b(参看图5、6、7、12、14、16)。
82.冲泡滑座2具有指向第一基板5的第一端侧13。
83.冲泡滑座2的第二端侧14指向第二基板6。冲泡滑座2与柱塞10这样配合作用,使得冲泡滑座2的冲泡缸12随属于第二端侧14的开口一起在柱塞10上方运动。
84.冲泡滑座2一方面通过外主轴3并且另一方面通过导引杆4在这些基板5和6之间沿两个运动方向br1和br2以能移动的方式导引。
85.冲泡滑座2借助外主轴3和导引杆4的导引在壳体2b的两个纵侧处进行。为此,冲泡滑座2的壳体2b在通过导引杆4的导引的一个纵侧处在两个端部处分别具有导引轴承2c,导引杆4延伸穿过该导引轴承。这些导引轴承2c例如构造成滑动轴承,但当然也能具有其它轴承元件。
86.在壳体2b的另一个纵侧处成形有管状的驱动区段2d,该驱动区段在其中央具有外主轴螺母15。驱动区段2d具有第一端侧16,该第一端侧与第一基板5面对面。驱动区段2d的第二端侧17指向第二基板6。
87.外主轴3延伸穿过驱动区段2d和外主轴螺母15。外主轴3的运动螺纹3e与外主轴螺母15啮合,不过其中运动螺纹3e在冲泡滑座2的最终位置中与外主轴螺母15脱开啮合。这在下文中还结合图6和7更为详细地阐释
冲淋器9与内主轴7牢固地连接并且借助这个内主轴能沿运动方向br1和br2在冲洗缸12的内部空间12a中移动和移动到该内部空间中。通过冲泡缸12的属于第一端侧13的开口将冲淋器9导入到冲泡缸12中。
88.内主轴7包括内主轴轴线7a、运动螺纹7b、第一主轴端部7c、第二主轴端部7d和没有螺纹的主轴区段7e。此外,内主轴7与带有杆轴线7g、两个杆端部7h、7i的止动杆7f和目的在于防止内主轴7转动的止动接片8处于连接。
89.从在外部并且在图5中向右从第一基板5突出的第一主轴端部7c起,沿运动方向br1紧接着冲泡滑座2的是运动螺纹7b,该运动螺纹通过螺纹槽7b-1转变成光滑的主轴区段7e。主轴区段7e的外径大于运动螺纹7b的外径。主轴区段7e在其自由的端部处具有内主轴7的第二主轴端部7d。第二主轴端部7d牢固地与冲淋器9连接。
90.内主轴7用其运动螺纹7b通过第一基板5地延伸穿过内主轴螺母27a。内主轴螺母27a在此是第二传动机构22的从动轮27的组成部分并且以能转动的方式支承在并且沿轴向安置在基板6内的轴承5c中。
91.也称为拉杆的止动杆7f以一定间距平行于内主轴7布置,其中,第一杆端部7b与止动接片8牢固地连接。止动接片8本身与内主轴7的第一主轴端部7c抗扭地连接,因此阻止了内主轴7围绕其内主轴轴线7a的转动。
92.止动杆7f通过未标注的贯通开口地穿过第一基板5地平行于内主轴7地延伸直到冲淋器9并且与这个冲淋器牢固地连接。止动杆7f以能移动的方式在基板6中导引,其中,止动杆以上述方式与内主轴7一起实施相同的移动运动。
93.冲泡单元1的运动机构基于两个丝杠传动机构,即在外主轴3上和内主轴7上的丝杠传动机构。外主轴3的运动螺纹3e和内主轴7的运动螺纹7b具有不同的螺距。
94.外主轴3与驱动马达20通过第一传动机构21联接,其中,外主轴3和内主轴7通过第二传动机构22彼此同步。
95.传动机构21和22在此构造成带有齿形皮带的牵引传动机构。也可能的是,传动机构21、22可以与齿轮或者结合齿形皮带构建。传动机构21、22中的一个传动机构或者两个传动机构也可以是多级的。
96.第一传动机构21包括:驱动轮23,该驱动轮与马达从动器20b的轴抗扭地连接;从动轮24,该从动轮与外主轴的驱动端部3b抗扭地连接;和作为牵引器件24的齿形皮带。第一传动机构21在此是用于调节驱动马达20的减速传动机构。
97.第二传动机构22包括:驱动轮26,该驱动轮在外主轴3的从动区段3d上与这个外主轴抗扭地连接;从动轮27,该从动轮带有内主轴螺母27a;和作为牵引器件28的齿形皮带。第二传动机构22用作用于调整内主轴7的同步传动机构。
98.外主轴3是冲泡单元1的驱动轴并且通过在冲泡滑座2处防转动地安装在该冲泡滑块的驱动区段2d中的外主轴螺母15负责冲泡滑座的线性运动。
99.借助第二传动机构22通过齿形皮带28与从动轮27的联接同时负责内主轴螺母27a的转动运动,内主轴螺母与从动轮27连接。在此,内主轴螺母27a成形到从动轮27中并且与这个从动轮一起形成了一个构件(也参看图4)。当然也可以使用互相联接的两个单独的构件。这些内主轴螺母27a因此同时承担起内部的齿形皮带轮作为从动轮27的功能。由此实现了冲淋器9的线性运动,冲淋器固定在内主轴7的第二主轴端部7d处。保持已经在上文中说
明的止动杆7f的防转动装置,设法使冲淋器9和内主轴7不会围绕自己的轴线(内主轴轴线7a)随同转动,而是仅在轴向沿着运动方向br1和br2移动。
100.内主轴7的运动螺纹7b具有比外主轴3的运动螺纹更小的螺距。出于这个原因,冲泡滑座2的运动速度要比带有内主轴7的冲淋器10大好多倍。有利地这样来选择内主轴7的螺距,使得这个内主轴在冲泡过程期间自锁地作用。这在下文中结合图9至18进一步阐释。
101.通过作为外主轴3和内主轴7的同步传动机构的第二传动机构22的传动,可以任意调节这种效应。用这个原理可以产生冲淋器9和冲泡滑座2之间的相对位置。
102.在图6中示出了按图2的线vi-vi的示意性剖视图并且用于进一步说明冲淋器9和柱塞10。冲泡单元1竖立在两个所谓的最终位置的其中一个最终位置中,它们在下文中结合图7和8还要详细地说明。
103.在所示的实施例中,这样来构建冲淋器9和柱塞10,使得它们由通用件组装而成。这些通用件分别是第一壳元件31、第二壳元件32、筛元件33和密封结构34。第一壳元件31分别与第二壳元件32在中心张紧。
104.第一壳元件31分别用作相应的第二壳元件32和相应的密封结构34的基座和支架。第二壳元件32构造成用于各一个或多个筛元件33的夹持器。在第一壳元件31和第二壳元件32之间布置有各一个环绕的密封结构34。第一壳元件31、第二壳元件32和密封结构34的外径在此一样大并且与冲泡缸12的内部空间12a的内径对应。第一壳元件31配设有液压的接头35、35a、35b以用于连接柔性的软管29、29a、30、30a。以这种方式将液压的来路和去路集成到冲淋器9和柱塞10中。
105.冲淋器9和柱塞10这样布置在冲泡单元1中,使得它们的端侧与筛元件33面对面。这些侧在下文中称为压力侧,其中,冲淋器9和柱塞10的另外的侧则称为背侧。在结合图9至18还详细说明的不同的位置中,当冲淋器9和柱塞10两者均定位在冲泡缸12内时,冲淋器9和柱塞10的这些压力侧确定的空间,称为冲泡空间12b。
106.冲淋器9的接头35用于将热水通过筛元件33导入到冲泡空间12b中。热水在此被尽可能均匀地雾化,以便用水润湿处在冲泡空间12b中的咖啡饼的所有的部分。热水通过软管29从第二基板6处的未进一步说明的接头29b输入。用于产生热水的相关的功能组在此并未示出。
107.冲淋器9的另外的接头35a将密封结构34的密封接头34a与用于加压水的另外的软管29a连接起来,加压水从用于密封结构34的第二基板6的另外的接头29b导入给软管29a(倘若使用伴随水加载的密封结构)。柱塞10的密封结构34同样可以通过接头35a和软管30a用水压加载。密封结构34以这种方式通过水压扩大并且确保了冲泡空间12b在冲泡过程期间的密封。
108.从冲泡空间12b中的咖啡饼萃取的咖啡通过柱塞10的筛元件33通过接头35b(冲泡出口)输出到软管30中。连接在柱塞10上的软管30、30a导引通过在第二基板6中的未标出的开口。软管29、29a;30、30a在此构造成所谓的经主轴导引的fep管。当然也可以使用其它的实施方案。
109.在所示的例子中,在柱塞10的接头35b和第二壳元件32之间布置着阀36。阀36称为泡沫阀并且在此形成了由球和压力弹簧构成的经弹簧加载的振荡的构件,该构件穿过咖啡。阀36允许仅一个很小的开口间隙,以便在咖啡上产生典型的泡沫。
110.通过额外安装由振荡元件(例如球)和弹簧元件(例如压力弹簧)构成的泡沫喷嘴,冲淋器9变成了柱塞10,因为两者均有利地由相同的构件构成。
111.未示出的第三液压的接头在柱塞侧上用作用于可选的另外的咖啡线的另外的冲泡出口,其不包含泡沫阀。
112.柱塞的筛元件33经常构造成细筛,因此极细的颗粒不会随新鲜冲泡的咖啡输出。
113.无论是柱塞10还是冲淋器9,均有利地装备有同一细筛作为筛元件33,以避免咖啡粉穿透到液压的来路和去路中。
114.图7和8在按本发明的冲泡单元1的不同的最终位置中示出了按图5的示意性剖视图。
115.在图7中的第一最终位置中,冲泡滑座2处在“开放的位置”中(参看图9、10)或“弃渣位置”中(参看图17、18)。
116.在图8中示出的第二最终位置由在“插入位置”(参看图13、14)中和也在“关闭的位置”中(参看图15、16)的冲泡单元1的冲泡滑座2占据。
117.冲淋器9关于在最终位置中的柱塞10的位置在下文中还将更为详细地说明。
118.在冲泡滑座2的最终位置中,外主轴3的运动螺纹3e与冲泡滑座2的外主轴螺母15脱开啮合。这称为“旋出”。
119.为了使冲泡滑座2可以从这些最终位置再次运动出来,冲泡滑座2的外主轴螺母15必须再次与外主轴3的运动螺纹3e啮合。这个过程称为“再次旋入”。
120.在过程“再次旋入”中,带有外主轴螺母15的冲泡滑座2朝着随外主轴3转动的运动螺纹3e的方向这样运动,使得外主轴螺母15与运动螺纹3e再次处于啮合。
121.冲泡单元1为此具有至少一个再次旋入装置。为了区分再次旋入装置,设置冲泡单元1的第一最终位置的第一再次旋入装置(参看图7),其中,第二再次旋入装置配属于冲泡单元1的第二最终位置(参看图8)。
122.当冲泡滑座2应当再次从其相应的最终位置运动出来时,相应的再次旋入装置将力或一种运动脉冲这样施加到冲泡滑座2上,使得这个冲泡滑座朝着运动螺纹3e的方向运动并且外主轴螺母15与该运动螺母3e处于啮合。
123.这种再次旋入装置可以构建成不同的。
124.因此再次旋入装置在图1至18所示的实施例中包括带有各一个储力元件的第一止挡单元18和第二止挡单元19。这在下文中还要详细说明。
125.再次旋入装置也可以例如在冲淋器9处或柱塞10处具有摩擦元件。下文中还将对此作进一步探讨。
126.此外,在冲淋器9处/柱塞10处的液压的密封元件还可以有针对性地用作再次旋入装置,这同样还将在下文中更为详细地阐释。
127.实现再次旋入装置的另一种可能性可以通过带动件37完成,带动件结合图19至30还将详细说明。
128.再次旋入装置也可以具有在下文中阐释的电磁体。
129.再次旋入装置在图1至18所示的实施例中包括第一止挡单元18和第二止挡单元19。
130.在外主轴3上,在该外主轴的处在基板5、6附近的区段中分别布置有止挡单元18、
19。止挡单元18处在外主轴3的从动区段3d处并且配属于第一基板5。止挡单元19在外主轴3的轴承端部3c处属于第二基板6。
131.每个止挡单元18、19分别包括止挡元件18a、19a、压力弹簧18b、19b和圆盘18c、19c。压力弹簧18b、19b分别布置在圆盘18c、19c和在此也构造成圆盘的止挡元件18a、19a之间并且形成了相应的储力元件。圆盘18c沿轴向牢牢地贴靠在外主轴3的从动区段3d上。另一个圆盘19c沿轴向牢牢地贴靠在第二基板6上。压力弹簧18b、19b和止挡元件18a、19a分别在外主轴3上沿轴向能移动。
132.一旦冲泡滑座2沿运动方向br2朝着图7中在第一基板5处的第一止挡单元18移入到相关的最终位置中并且达到第一止挡单元18,那么先是冲泡滑块2的驱动区段2d的止挡区段16与止挡单元18的止挡元件18a处于接触。然后在进一步运动时,将压力弹簧18b相对位置固定的圆盘18c预紧并且外主轴螺母15从外主轴3的运动螺纹3e旋出。
133.在“旋出”时,运动螺纹3e和外主轴螺母15脱开啮合,其中,运动螺纹3e的螺纹槽3e-2然后从外主轴螺母15运动出来。
134.在这个时刻,冲泡滑座2处于静止位置中,这就是说,冲泡滑座2的速度为零,即使外主轴3继续转动(“弃渣位置”)。这个时刻在图7中示出。但内主轴7在此继续运动,直至主轴区段7e的开端在内主轴7的运动螺纹7b的螺纹槽7b-1处与位置固定的从动轮27抵靠(“开放的位置”)。这结合图9、10;17、18还要进一步说明。
135.当外主轴3的运动方向现在反转时,压力弹簧18b的弹簧力促使冲泡滑座2立即再次旋入,这就是说,外主轴3的运动螺纹3e的螺纹槽3e-2又与外主轴螺母15啮合。
136.在图8所示的第二最终位置中,外主轴3的运动螺纹3e和外主轴螺母15以相似的方式进行旋出和再次旋入。
137.一旦冲泡滑座2沿运动方向br1移向第二基板6处在图8中的第二最终位置,那么冲泡滑座2的驱动区段2d的止挡区段17首先与止挡单元19的止挡元件19a接触。在进一步运动中,压力弹簧19b然后相对位置固定的圆盘19c预紧并且外主轴螺母15从外主轴3的运动螺纹3e旋出。运动螺纹3e与外主轴螺母15脱开啮合,其中,运动螺纹3e的螺纹槽3e-1从外主轴螺母15运动出来。
138.冲泡滑座2然后也处于静止位置,这就是说,冲泡滑座2的速度为零,即使外主轴3继续转动(“插入位置”)。在此,内主轴7同样继续转动,直至在内主轴7的第一主轴端部7c处的接片与位置固定的第一基板5抵靠(“关闭的位置”)。这结合图13至16还要进一步阐释。
139.当外主轴3的运动方向再次反转时,压力弹簧19b的弹簧力促使冲泡滑座2立即再次旋入,这就是说,外主轴3的运动螺纹3e的螺纹槽3e-1再次与外主轴螺母15啮合。
140.为了减少外主轴螺母在“旋出”期间过度卡锁在冲泡滑座2的相应的最终位置中时的摩擦噪声和磨损行为,可以使用附加的摩擦元件(例如o型圈),该附加的摩擦元件在冲淋器9和冲泡缸12的内部空间12a的内壁之间作用。因为冲淋器9不会离开冲泡缸12的内部空间12a并且两个构件始终同步地朝着相同的运动方向br被驱动,所以这个附加的摩擦元件作为减振元件减少了外主轴螺母15通过相应的压力弹簧18b、19b到外主轴3的运动螺纹3e上的压紧力。在转动方向反转时,相应的压力弹簧18b、19b才发挥它们用于再次旋入的全部作用。这种附加的摩擦元件的缺点是在去往不同的部位/位置时的附加的摩擦损失和在干燥的以及被咖啡粉残余润湿的冲泡缸12中的粘滑效应。
141.为了再次旋入,在可以运动的内主轴7处的与冲泡滑座2、这就是说与冲泡滑座的冲泡空间12b配合作用的摩擦元件是合理的,特别是在冲淋器9处(或在柱塞10处,当这个柱塞取代冲淋器9是可以运动的并且冲淋器9是位置固定的时)。通过经由摩擦元件存在的在冲淋器9和冲泡空间12或冲泡滑座2之间摩擦力,一旦在内主轴7处发生了运动反转,那么冲泡滑座2的外主轴螺母15为了再次旋入而被再次啮合压入到外主轴3的相关的外螺纹(运动螺纹3e)中。在这种情况下,第一再次旋入装置包括例如形式为o型圈的至少一个这样的摩擦元件。
142.这种摩擦元件也可以形成为液压的密封元件。为此,已经存在的密封结构34适用。在柱塞10/冲淋器9处的这些密封结构34可以有针对性地用于这种功能。通过密封结构34在内主轴7的方向反转后的延时的减负,高摩擦力传递到了冲泡滑座2上并且这个冲泡滑座暂时与内主轴7的轴向的运动(例如在图23中沿运动方向br2)同步。因此产生了到冲泡滑座2上的运动脉冲作为再次旋入。在此起有利作用的是,在密封结构减负后的其余的运动变化曲线中,不再存在提高的摩擦。这避免了可以运动的构件的额外的磨损。
143.用合适的水压加载密封结构34可以共同地或者也单独地通过受控的阀、例如磁阀完成。冲泡单元1的未示出的控制装置可以适当地控制磁阀并且因此控制密封结构34。
144.用于避免外主轴螺母15的所述的过度卡锁的另一种可能性是将冲泡滑座2通过相应的电磁阀夹固在相应的末端止挡中,电磁体为了夹固冲泡滑座2而被接通。内主轴7然后有利地独立于外主轴3地也在转动方向反转时运动。当相应的电磁体关断时,冲泡滑座2在内主轴7的定义的位置点上再次被松开。这种电磁体未被示出,但伴随结合图7和8的下列说明很容易想象到。
145.这种电磁体可以针对图7所示的最终位置布置在第一基板5的内侧和冲泡滑座2的端侧13之间并且固定在第一基板5处。这种说明也类似地适用于针对图8所示的最终位置的电磁体。在此,电磁体布置在第二基板6的内侧和冲泡滑座2的另一个端侧14之间并且固定在第二基板6处。
146.也可以想到的是,为每个最终位置设置两个或两个以上的电磁体。也可以使用环形的电磁体,它们的直径对应冲泡滑座2的相应的端侧13、14的直径。
147.此外也可以想到的是,相应的电磁体例如用相应的基板5、6在相应的最终位置中操纵冲泡滑座2的机械的锁定装置。可以这样来设计冲泡滑座2的这种机械的锁定装置,使得这种锁定装置在通过触发锁定过程的电磁体松开时这样运动,使得机械的锁定装置例如通过杠杆或可以运动的凸轮实施到冲泡滑座2上的运动脉冲以再次旋入。这可以例如通过在锁定时张紧的弹簧和/或通过另一个电磁体完成。在此,一个/多个再次旋入装置具有一个/多个电磁体和锁定装置。
148.再次旋入装置的另一种实施方案在冲泡滑座2的每个最终位置具有至少两个电磁体。在此,两个电磁体中的其中一个电磁体是位置固定的,例如安装在基板5、6处。两个电磁体中的另一个电磁体则分别与所述位置固定的电磁体对置地固定在冲泡滑座2处。为了向电磁体供电,设有直流电压,直流电压为了加载两个电磁体中的其中一个电磁体而可以例如通过继电器转换触头或半导体开关转换极性。为此,两个对置的电磁体在占据冲泡滑座2的最终位置时通过它们的通电而被这样接通,使得不同名的磁极彼此面对面以相吸。为了再次旋入,这样来对两个电磁体中的其中一个电磁体的极性进行极性转换,使得两个电磁
体的同名的极面对面并且相斥,因此施加到冲泡滑座2上的运动脉冲以再次旋入。在冲泡滑座2在最终位置外调整运行时,断开电磁体的供电以节能。
149.也可以考虑的是,带有可以活动的、例如能纵向移动的和/或能转动的/能枢转的芯的电磁体固定在基板5、6处。在占据最终位置时,接通电磁体,芯克服弹簧力地被引入并且冲泡滑座2通过电磁体的接通的力夹固在最终位置中。针对再次旋入过程,关断电磁体并且张紧的弹簧的力压到可以运动的芯上,所述芯本身施加运动脉冲到冲泡滑座2上以再次旋入。在这种情况下,再次旋入装置包括带有可以运动的芯的一个/多个电磁体。
150.通过第二传动机构22(参看图4、5)的两个齿形皮带轮(驱动轮26、从动轮27),可以进一步调节在第二传动机构22在外主轴3和内主轴7之间的传动比。当从动轮27的直径小于驱动轮26的直径时,在压榨咖啡粉时,在冲淋器9和柱塞10之间在冲泡空间12b中(这在下文中还将进一步说明)在内主轴7处更为充满力量地传动,因而无传动机构的驱动马达20能够在冲淋器9和柱塞10之间转换所要求的压榨力。用于使外主轴3运动的较小的转矩也足以用于冲泡滑座2的定位。此处需要更大的速度。
151.可能有利的是,在驱动马达20和外主轴3之间布置有第一传动机构21作为减速传动机构。这个第一传动机构21在所示实施例(例如图5)中具有传动级。当然,两个或两个以上的传动级也是可能的。以这种方式可以通过恰当地选择外主轴3和运动螺纹3e的和内主轴7的运动螺纹7b的主轴螺距在结构设计上实现许多传动比以及也实现传动机构21、22的传动比。因此极为灵活为冲泡单元1选择驱动马达20。用相对而言功率减小的驱动马达20既能实现高移动速度也能实现能在大的跨度内设定的在冲淋器9和柱塞10之间的压紧力。
152.在文献ep 2 907 427 a1中说明的实施方案描述了一种非线性的传动机构区段,在该传动机构区段中,达到了在高压榨力和同时短的移动周期之间的折中。为了去往不同的位置,功能元件以大的螺距移动。在压缩咖啡粉时,驱动马达以明显较小的螺距减速,以便用同样的导引传递大的力。与在此所示的按本发明的冲泡单元1的重要区别在于,在驱动马达20和冲泡单元1的功能组之间的传动比被非线性地改变。所有的传动比在按本发明的带有外主轴3和内主轴7的双主轴原理中是恒定不变的,这就是说,主轴3、7的运动螺纹3e、7b具有保持不变的螺距,并且传动机构21、22(必要时齿轮)的传动机构传动比保持不变。通过冲泡滑座2的所述的旋出,实现了冲泡滑座2的并且因此冲泡缸2的停止,因而在这种情况下没有发生传动过程。
153.图9至18示出了在不同的位置中的按本发明的冲泡单元1的示意性视图。在此,在图9、11、13、15、17中分别示出了冲泡单元1的俯视图,在俯视图中明确示出了冲泡滑座2的位置。图10、12、14、16、18分别布置在下方并且分别示出了对此的水平的剖面图。在这些剖面图中,可以看到冲泡滑座2、冲淋器9和柱塞10彼此间的位置。
154.图9和10示出了“开放的位置”。在图11和12中示出了“填充位置”。图13和14示出了“插入位置”。图15和16示出了“关闭的位置”,并且图17、18示出了“弃渣位置”。
155.冲泡单元1的这些不同的位置表征冲泡单元1的总功能。“开放的位置”(图9、10)特别重要,因为冲泡单元1的控制在此可以明确地相互参考冲泡功能元件。在此,内主轴7到达其在相关的内主轴螺母27a中主轴区段7e处的螺纹槽7b-1处的末端止挡。在此,冲泡滑座2在活塞驱动侧上旋出,这就是说,外主轴3的运动螺纹3e的螺纹槽3e-2与外主轴螺母15脱开啮合并且冲泡滑座2的驱动区段2d用其止挡区段16与第一止挡单元18的止挡元件18a处于
接触。这在上文中结合图7已经详细说明。活塞驱动侧在此指的是冲泡单元1的带有传动机构21、22的侧。
156.冲淋器9在“开放的位置”中封闭在冲泡滑座2中的注入开口2e。柱塞10自由地处在其通过柱塞夹持器11紧固的位置处。
157.从这个初始位置起,通过外主轴3的特定的转动角一再能位置准确地去往“填充位置”(图11、12)。在此,冲泡滑座2大致居中地处在两个基板5、6之间。冲泡滑座2用冲泡缸12的开口移动经过柱塞10的压力侧的边缘,其因此形成了冲泡空间12b的开始的封闭结构。冲淋器9同时进一步沿运动方向br1运动到柱塞10上。冲泡空间12b现在能通过借助有待注入的咖啡粉的注入开口2e达到。
158.在紧随其后的“插入位置”(图13、14)中,冲泡滑座2已经在驱动对立侧上旋出,如已经结合图8在上文中详细地说明的那样。冲淋器9在此这样远地移入到冲泡缸12中,使得冲泡缸的密封结构34和柱塞10的密封结构34两者均处在冲泡缸12内并且密封关闭的冲泡空间12b。倘若密封结构34不是简单的o型圈,那么它们现在可以用水压加载,以便激活密封功能。在柱塞10和冲淋器9之间的间距在这个位置中用相应形成的冲泡空间12b限制了用于轻微移动到一起的、但没有较强地压实的干燥的粉末的最大可能的咖啡粉净重。针对比例如15g更大的净重,存在这样的可能性,即,用一个咖啡粉分量去往“插入位置”并且之后在“填充位置”中在开始咖啡萃取之前进行第二次研磨。
159.在萃取咖啡粉期间,渣的密度提高,并且这种渣可以在结束冲泡过程后以冲淋器9的最大可能的活塞力榨干。在此总是能达到最大的榨干位置(“弃渣位置”,图17、18),因为在驱动器或外主轴3的方向反转时,冲泡滑座2检修冲淋器9并且发生了限定的弃渣。因此避免了过度填充冲泡单元1。由冲泡滑座2和柱塞10/冲淋器9之间的速度差以及基于作用到咖啡饼上的剪力,产生了在“弃渣位置”中的限定的丢弃位置。
160.在“弃渣位置”中,冲泡滑座2在最终位置中在第一基板5处(其中,冲淋器9还处在冲泡缸12中)但和筛元件33和第二壳元件32的一部分一起轻微地从冲泡缸12突出。在此,咖啡饼(渣)很容易地从冲淋器9的筛元件33掉落并且可以收集在未示出的咖啡机的未示出的容器中。这个渣容器例如布置在柱塞10和冲泡滑座2的端侧14之间的间隙下方的区域中。这结合图17、18易于理解。这个“弃渣位置”也同时形成了咖啡粉直接到渣容器中的“研磨位置”。
161.最后,还存在“关闭的位置”(图15、16),其中,柱塞10和冲淋器9被最大程度地移动到一起,倘若没有咖啡粉被研磨的话。
162.这样来选择内主轴7的螺距,使得这个内主轴在冲泡过程期间自锁地作用。由此通过冲泡压力避免了冲淋器9(或柱塞10,视设计结构而定)的倒退运动,因而不需要这个过程期间对驱动马达20的专门的通电(反向保持)。因此驱动马达10具有很少的能量损失。
163.冲泡滑座2、冲淋器9或柱塞10(视布置而定)的位置的参考在驱动马达是步进马达的情况下,通过步数或转动角借助相关的控制机构完成。也可能的是,不同的位置通过机电的限制开关、接近开关、光栅或霍尔传感器(也附加地)定义。另一种可能性形成了不同的实施方案的转动角编码器,其例如与外主轴3和/或内主轴7抗扭地连接。
164.在图19-20中示出了按图1的实施例的一种变型方案的立体视图,其带有带动件装置作为第一再次旋入装置的组成部分。
165.冲泡单元1的变型方案在图19-20中在第二最终位置中示出。
166.与图1的实施例相反的是,驱动马达20和第一传动机构21一起布置在第二基板6处,其中,第二传动机构22保留在第一基板5处。驱动马达20居中地处在外主轴3和导引杆4的上方。
167.第一再次旋入装置在此配设有带动件装置。带动件装置在图21中在按图19-20的示意性剖视图中示出。
168.带动件装置包括带第一保持元件和与第一保持元件对应的第二保持元件的带动件37。
169.带动件37在可以运动的内主轴7的一侧上作为摩擦元件以能移动的方式布置在被携动的止动杆7f(防转动装置)和导引杆4上。借助带动件37在冲泡滑座2上施加所需的运动脉冲以再次旋入外主轴螺母15和外主轴3的运动螺纹3e。这在下文中还将进一步说明。带动件37可以在冲泡滑座2的其它位置中移动,而不会闭锁冲泡滑座2。
170.带动件37包括环形的保持区段37a和剖面上例如呈半圆形的导引区段37b,导引区段在此具有两个四分之一圆形的元件,所述元件分别通过连接结构37c与保持区段37a连接。
171.在所示例子中,在带动件37中在连接结构37内的兜孔37e中加工有例如形式为棒形磁体的永磁体作为第一保持元件。棒形磁体在此通过轴线37d象征性地说明。
172.例如也构造成棒形磁体的相反地极化的永磁体,作为第二保持元件保持在止动杆7f中的容纳部38中。这个磁体象征性地通过轴线38a示出。
173.带动件37用其环形的保持区段37a在导引杆4上移并且伴随特定的摩擦阻力布置成布置在这个导引杆上沿其纵向(导引轴线4a)能移动地导引。在此,导引区段37b与止动杆7f处于接触。导引区段37b的两个四分之一圆形的元件在此在指向导引杆4的止动杆7f的侧面处也以特定的摩擦阻力能移动地导引。
174.在带动件37的在图21中以剖面图示出的静止位置中,在带动件37中的棒形磁体的轴线37e和在止动杆7f中的容纳部38中的磁体的轴线38a齐平。在这个静止位置中,在带动件37和止动杆7f之间的摩擦阻力或保持力通过磁体的吸力提高,这既是说,比在静止位置外更大。在此,带动件37通过两个相吸的磁体的磁力保持在这个静止位置中。术语“静止位置”在此意味着,带动件37关于止动杆7f不实施相对运动并且其相对止动杆7f的位置没有发生改变。
175.当止动杆7f在调整时沿轴向运动时,基于两个相吸的磁体,带动件37还保持在静止位置中并且随止动杆7f一起运动。在此,导引区段37b在导引杆4上滑动并且因此在这个导引杆上能移动地导引。
176.在图22-27中,在不同的位置中示出了按图19-20的变型方案的示意性视图。图28-30为此示出了带动件装置(圆形标记)在按图22-27的不同的位置中的放大的剖视图。
177.图22、24、26分别示出了在不同的位置中的冲泡单元1的侧视图,其中,图23、25、27为此分别示出了在外主轴3、导引杆4、内主轴7和止动杆7f的一个共同的平面中冲泡单元1的纵剖面视图。
178.分别仅示出了带有带动件装置的第一再次旋入装置。第二再次旋入装置在此可以例如通过冲淋器9的密封结构34(如上文中已经说明的那样)完成。当然,如上文所说明那样
的其它的实施方案即使在组合时也是可行的。
179.图22和23中的冲泡单元1的变型方案的位置对应冲泡单元1的在图8中示出的第二最终位置。外主轴螺母15和运动螺纹3e被旋出。第一再次旋入装置的带动件装置的带动件37处在静止位置中,轴线37e和38a齐平。这在图28中放大示出。再次旋入可以通过未示出的第二再次旋入装置完成。
180.在图24和25中示出了冲泡单元1的变型方案的第一最终位置(参看图7)。外主轴螺母15和运动螺纹3e被旋出。第一再次旋入装置的带动件装置的带动件首先处在静止位置中,轴线37e和38a齐平(参看图29中的放大的图)。带动件37密封地处在第一基板5处,但没有接触这个基板。
181.现在,一旦冲淋器9朝着运动方向br2朝着相反的第二基板6的方向运动,那么内主轴7和与之联接的止动杆7f沿运动方向br2调整。因为外主轴螺母15和运动螺纹3e还被旋出,所以冲泡滑座2留在第一最终位置中。处在止动杆7f上的带动件37在此被止动杆7f基于磁性附着力带动并且压靠到冲泡滑座2的止挡区段17上。只要带动件37基于磁性附着力保持在其静止位置中。在止动杆7f的进一步运动中,克服现在贴靠在还未运动的冲泡滑座2上的带动件37的磁性附着力。止动杆7f然后在现在被夹固的带动件37的保持区段37a中继续滑动。在这个视角下,带动件37施加运动脉冲到冲泡滑座2上,由此可以完成外主轴螺母15和运动螺纹3e的再次旋入。这在图26和27中可以看到。
182.图30为此示出了带动件装置的状况。轴线37e和38a不再齐平。带动件37通过导引区段37a的和保持区段37b的端侧与冲泡滑座2的止挡区段17处于接触。
183.取代在止动杆7f上带动件37的静止位置中的磁性附着力的是,也可以例如通过用弹簧力加载的球压弹簧实现其它的摩擦附着力。球压元件然后在带动件37的静止位置中取代止动杆7f的容纳部38地与对应的成型结构或槽接触。这种连接的附着力对用于再次旋入外主轴螺母15和运动螺纹3e的运动脉冲而言足够大,但也足够小,因而避免了冲泡单元1的卡住。
184.所述一个/多个再次旋入装置可以单侧或双侧布置。再次旋入装置在此可以具有上述功能单元,也可以具有不同组合下的上述功能单元。
185.本发明并不受到上面说明的实施例的限制,而是可以在权利要求的范畴内进行修正。
186.可以考虑的是,冲淋器9和柱塞10在冲泡单元1中的运动功能也能相互交换,这就是说可以左右颠倒地布置。
187.在此处参考了在本技术人中以名称“德国式活塞”引入的结构设计。依照德国的典型的过滤式咖啡,有意识地消除了泡沫,因而活塞式咖啡获得了与过滤咖啡类似的特性。当柱塞10的两个冲泡过程均与2/2换向阀连接时,给出了用于产生特定于产品的泡沫的可能性。存在定义要么带有泡沫要么没有泡沫地交付的产品的可能性。
188.取代两个基板5、6地也可以使用框架。
189.为了排出咖啡渣,可以考虑的是,使用一种带有刷和喷水装置的滑阀。
190.也可以考虑的是,带动件37也以能移动的方式安装在内主轴7处或不同于止动杆7f地与内主轴7连接的构件处。
191.附图标记列表1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
冲泡单元2
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冲泡滑座2a
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冲泡滑座轴线2b
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壳体2c
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导引轴承2d
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驱动区段2e
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注入开口3
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外主轴3a
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外主轴轴线3b
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驱动端部3c
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轴承端部3d
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从动区段3e
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运动螺纹3e-1、3e-2
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螺纹槽4
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导引杆4a
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导引轴线4b、4c
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杆端部5、6
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基板5a
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保持板5b、5c、6a
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轴承7
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内主轴7a
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内主轴轴线7b
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运动螺纹7b-1
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螺纹槽7c、7d
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主轴端部7e
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主轴区段7f
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止动杆7g
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杆轴线7h、7i
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杆端部8
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止动接片9
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冲淋器10
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柱塞11
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柱塞夹持器11a、11b
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柱塞端部12
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冲泡缸12a
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内部空间12b
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冲泡空间13、14
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端侧15
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外主轴螺母
16、17
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止挡区段18、19
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止挡单元18a、19a
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止挡元件18b、19b
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压力弹簧18c、19c
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圆盘20
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驱动马达20a
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马达轴线20b
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马达从动器21、22
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传动机构23、26
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驱动轮24、27
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从动轮27a
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内主轴螺母25、28
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牵引器件29、29a;30、30a 软管29b
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接头31、32
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壳元件33
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筛元件34
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密封结构34a
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密封接头35、35a、35b
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接头36
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阀37
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带动件37a
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保持区段37b
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导引区段37c
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连接结构37d
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兜孔轴线37e
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兜孔38
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容纳部38a
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容纳部轴线br、br1、br2
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运动方向