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Die Erfindung betrifft einen Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes, umfassend
- – zumindest einen, zur Aufnahme einer Sorte eines pflanzlichen Produkts geeigneten Behälter mit einer bodenseitigen Behälteröffnung;
- – eine Brüheinheit, die eine Zuführöffnung zur Zuführung des pflanzlichen Produkts umfasst;
- – ein Verschlussmittel, welches zwischen der Behälteröffnung und der Brüheinheit angeordnet ist;
- – ein Antriebsmittel zum Antreiben des Verschlussmittels, um die Behälteröffnung zu öffnen und zu schließen,
wobei der Behälter derart angeordnet ist, dass das pflanzliche Produkt unter Nutzung der Schwerkraft aus der Behälteröffnung in die Brüheinheit überführbar ist.
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Ein pflanzliches Produkt der hier betroffenen Art kann beispielsweise Kakao, Tee oder Kaffee sein, wobei diese pflanzlichen Produkte in unterschiedlichen Darreichungsformen angeboten werden. So besteht Tee überwiegend aus getrockneten und teilweise geschnittenen Blättern, während Kakao zumeist eine Pulverform aufweist, was überwiegend auch für Kaffee zutrifft. Darüber hinaus wird, um beim Beispiel des Kaffees zu bleiben, dieser auch in Bohnenform angeboten, so dass vor der Zubereitung eines Aufgussgetränkes die Kaffeebohnen zunächst gemahlen werden müssen. Zu jedem der genannten pflanzlichen Produkte gibt es jeweils unterschiedliche Sorten, wobei eine Sorte ganz allgemein ausgedrückt eine Variante einer Nutzpflanze darstellt, die sich durch einzelne Merkmale von anderen Sorten dieser Nutzpflanze unterscheidet. So gibt es zum Beispiel unterschiedliche Kaffeesorten, wie die Sorte „Arabica“, „Robusta“, Excelsa“, „Liberica“ und andere, die teilweise erhebliche geschmackliche Unterschiede aufweisen. Ferner wird insbesondere Kaffe in verschiedenen Varianten, also beispielsweise als schwarzer Kaffe, Espresso, als Milchkaffee oder Cappuchino zubereitet.
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Zur Zubereitung eines Aufgussgetränkes aus den genannten pflanzlichen Produkten werden verstärkt Automaten eingesetzt, die in diesem Sinne multivalent einsetzbar sein müssen. Folglich ist es von Vorteil, wenn ein derartiger Automat die Herstellung eines Aufgussgetränkes aus verschiedenen pflanzlichen Produkten oder unterschiedlichen Sorten eines pflanzlichen Produktes gestattet. Um beim Beispiel des Kaffees zu bleiben, ist es wünschenswert, mit einem einzigen Automaten zum Beispiel einen koffeinhaltigen Kaffee, einen koffeinfreien Kaffee, einen Espresso oder ganz einfach Kaffeegetränke aus verschiedenen Kaffeesorten zubereiten zu können. Um einem derartigen Anspruch gerecht zu werden, weisen bekannte und bereits im Einsatz befindliche Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes bislang jedoch nur zwei, zur Aufnahme je einer Sorte eines pflanzlichen Produkts geeignete Kammern auf, die bodenseitig über jeweils eine Kammeröffnung verfügen. Diese Kammeröffnung dient dazu, das pflanzliche Produkt unter Nutzung der Schwerkraft in eine Brüheinheit zu überführen. Dabei kann zwischen der Kammer und der Brüheinheit ein Mahlwerk zum Zerkleinern von Bohnen vorgesehen sein.
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Ein derartiger Automat zur Herstellung eines Aufgussgetränkes, der zwei, zur Aufnahme je einer Sorte eines pflanzlichen Produkts geeignete Kammern aufweist, die bodenseitig über jeweils wenigstens eine Kammeröffnung verfügen, durch die das pflanzliche Produkt unter Nutzung der Schwerkraft in eine Brüheinheit überführbar ist, geht am Beispiel eines Kaffeeautomaten aus der
DE 10 2011 054 155 A1 hervor. Der in dieser Druckschrift offenbarte Kaffeeautomat verfügt über zwei voneinander getrennte Kammern, in denen unterschiedliche pflanzliche Produkte aufbewahrt werden können, bei denen es sich vorliegend um unterschiedliche Kaffeesorten handelt. Ein unterhalb der Kammeröffnungen angeordnetes, durch einen Elektromotor angetriebenes Verschlussmittel dient dazu, jeweils eine der Kammern anzuwählen. Nach der Anwahl einer der Kammern wird zunächst eine Dosierung eines vorbestimmten und/oder vorbestimmbaren Bohnenvolumens vorgenommen, wobei im Anschluss daran die zuvor angewählte Kammeröffnung mit Hilfe des Verschlussmittels verschlossen wird. Um die Stärke des zuzubereitenden Aufgussgetränkes zu erhöhen, kann nachfolgend über eine Zeitsteuerung eine zusätzliche Menge Kaffeebohnen aus der entsprechenden Kammer entnommen werden. Hierbei dient das Verschlussmittel erneut zur Auswahl der entsprechenden Kammer.
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Darüber hinaus offenbart die Schrift eine Lösung zur Einstellung einer optimalen Kaffeestärke, die in einem Soll-Istwertvergleich des der Brüheinheit zugeführten Volumens beziehungsweise Gewichtes des Kaffees besteht. Zur Umsetzung der einzelnen Steuerungsprozesse beziehungsweise zur Durchführung des Soll-Istwertevergleiches dient hierbei eine Steuerungseinheit.
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Als nachteilig hat sich hierbei jedoch herausgestellt, dass nicht immer die gewünschte Kaffeebohnenmenge innerhalb der vorbestimmten Öffnungszeit des Verschlussmittels dosiert wird. Dieses Problem ergibt sich dadurch, dass sich die Bohnen in einer unterschiedlichen Dichte innerhalb des Vorratsbehälters stapeln. Anders ausgedrückt, die gleichmäßige Verteilung der Bohnen innerhalb des Vorratsbehälters ist nicht sichergestellt.
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Eine ähnliche, ebenfalls am Beispiel eines Kaffeeautomaten beschriebene Ausführung eines Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes geht auch aus der
EP 2 578 121 A1 hervor. Diese Druckschrift offenbart einen Kaffeeautomaten, der ebenfalls maximal zwei Dosierkammern aufweist, die mit entsprechenden Kaffeebohnen befüllt werden können. Im Anschluss an die Befüllung der Dosierkammern werden die Bohnen an ein Mahlwerk übergeben und schließlich zur Zubereitung des Aufgussgetränkes, also des Kaffees, in eine Brüheinheit überführt. Hierbei wird die Menge der dosierten Portion mit Hilfe einer Gewichtsmessung erfasst, bevor sie an das Mahlwerk zur weiteren Verarbeitung weitergegeben wird. Diese Maßnahme ist recht aufwändig, da empfindliche Sensoren mit einer nachgeschütteten filigranen Signalverarbeitung für einen rauhen Betrieb ertüchtigt werden müssen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes und ein Verfahren bereitzustellen, bei dem auf einfache Weise eine genaue und zuverlässige Dosierung der zugeführten Kaffeebohnen erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird unter anderem diese Aufgabe durch einen Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen zunächst darin, dass innerhalb des Vorratsbehälters eine gleichmäßige und damit vorbestimmte Schüttdichte für das bevorratete pflanzliche Produkt, wie Kaffeebohnen oder Teeflusen, bereitgestellt wird. Aufgrund dieses Zustandes kann für eine Zuführung des Schüttgutes zur nachgelagerten Brüheinheit mengengenau erfolgen. Bei einer zeitlich gesteuerten Dosierung ist durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Genauigkeit der zugeführten Menge erheblich verbessert, gegenüber den bekannten Dosiermaßnahmen ohne Kenntnis der Schüttdichte. Ferner wird erreicht, dass sich das Schüttgut während der Dosierung nicht in der Öffnung oder in einem nachgelagerten Zuführschacht verklemmt und dadurch den Fluss des Schüttgutes vermindert oder blockiert. Solche Flussverminderungseffekte oder zeitweise Blockierungen führen ebenfalls zu einer ungenauen Dosierung des zugeführten, als Schüttgut ausgebildeten pflanzlichen Produkts.
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Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, ein Vibrationserzeugungsmittel zur Erzeugung einer Vibration des im Behälter bevorrateten pflanzlichen Produkts. Das Vibrationserzeugungsmittel dient dabei als sogenannter Rüttler, was zu einem hochfrequentem Rütteln des bevorrateten Schüttguts führt, wodurch sich die einzelnen Körner, Bohnen oder Flusen zu einer dichtesten Anordnung ausbilden. Das bedeutet, dass nach einer geeigneten Rüttelphase, die im Bereich von 0,5 Sekunden bis 10 Sekunden betragen kann, die Hohlräume zwischen den einzelnen Körnern, Bohnen oder Flusen auf ein Minimum verkleinern. Dadurch ist sichergestellt, dass sich innerhalb des Behälters eine zumindest nahezu gleichmäßige oder gleichmäßige Verteilung und Dichte der bevorrateten Schüttgutmenge einstellt.
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Der Vorratsbehälter umfasst Seitenwände und einem Boden, die einen Raum zur Bevorratung des Schüttgutes bildet. Hierbei ist es zweckmäßig, dass das Vibrationserzeugungsmittel einen Aktor umfasst, der die Behälterwände und/oder den Behälterboden zur Vibration anregt und dadurch eine Vibration des pflanzlichen Produkts bewirkt. Der Aktor ist dabei direkt oder mittelbar mit der Behälterwand und/der dem Boden gekoppelt, um die Vibration auf diese Bauteile zu übertragen. Das ist besonders einfach und effektiv, weil die Vibration über die innenseitige Oberfläche der besagten Wände und Boden auf das Schüttgut übertragen wird.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist das Vibrationserzeugungsmittel mittels Antriebsmittel für das Verschlussmittel bereitgestellt. Damit wird mit dem ohnehin vorhandenen Antriebsmittel zusätzlich die Vibration bereitgestellt, sodass weiter Hardware nicht benötigt wird.
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In einer weiteren, insgesamt vorteilhaften Ausführung besitzt der Automat
- – mindestens zwei Vorratsbehältern mit jeweils einer bodenseitigen Behälteröffnung;
- – ein Auswahlmittel, welches zwischen den Behälteröffnungen und der Zuführöffnung der Brüheinheit angeordnet ist, wobei das Auswahlmittel und das Verschlussmittel um eine gemeinsame Rotationsachse (10) drehbar gelagert sind, wobei das Auswahlmittel und das Verschlussmittel zumindest mittelbar durch ein einziges Antriebsmittel bewegbar ausgeführt sind, wobei das Auswahlmittel eine Auswahlöffnung und das Verschlussmittel eine Durchlassöffnung aufweist und das Auswahlmittel sowie das Verschlussmittel als je ein Drehschieber ausgebildet sind.
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Dadurch ist ein zügiger Wechsel zwischen verschiedenen Sorten pflanzlicher Produkte, also beispielsweise zwischen verschiedenen Kaffeesorten, möglich. Der Automat ist zudem insgesamt sehr einfach aufgebaut und gestattet zudem die Zubereitung eines sortenreinen Aufgussgetränkes. Dies wird durch die spezielle Anordnung der Auswahlmittel und der Verschlussmittel in sinnfälliger Weise erreicht, da diese in einer logischen Abfolge zusammenwirken. Wenn im vorliegenden Fall von "mindestens" drei Kammern gesprochen wird, so ist darunter selbstverständlich auch eine Ausführung mit mehr als drei Kammern zu verstehen. Bleibt man beim Beispiel des Kaffeeautomaten, so kann mit einem erfindungsgemäßen Automaten wahlweise zum Beispiel ein herkömmlicher Filterkaffee, ein Espresso oder ein koffeinfreier Kaffee hergestellt werden. Eine besondere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Automaten ergibt sich insbesondere auch daraus, dass lediglich ein einziges Antriebsmittel zum Einsatz kommt, um die Relativbewegungen zwischen Auswahlmittel und Verschlussmittel umzusetzen. Dabei kann das Antriebsmittel sowohl unmittelbar, als auch mittelbar mit dem Auswahlmittel und/oder dem Verschlussmittel gekoppelt sein.
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Hierbei ist es vorteilhaft, dass das Auswahlmittel und das Verschlussmittel um eine gemeinsame Rotationsachse drehbar gelagert sind. Eine derartige Ausführung gestattet eine sehr kompakte Bauweise dieser, für die Umsetzbarkeit der Erfindung wesentlichen Baugruppe. Entsprechend zweckmäßiger Weiterbildung wird eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung des durch einen Elektromotor gebildeten Antriebsmittels zum Einsatz gebracht. Als Elektromotor kann dabei zum Beispiel ein Schrittmotor Verwendung finden. Die Steuerungseinheit ist erfindungsgemäß auch dazu geeignet, weitere oder sämtliche Steuerungsvorgänge des Automaten zu steuern. Hierbei handelt es sich in bevorzugter Weise um eine zentrale, elektronische Verarbeitungseinheit.
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Das Auswahlmittel besitzt dabei eine einzige Auswahlöffnung und das Verschlussmittel eine einzige Durchlassöffnung, wobei das Auswahlmittel sowie das Verschlussmittel als je ein Drehschieber ausgebildet sind. Die Ausbildung des Auswahlmittels beziehungsweise des Verschlussmittels als ein Drehschieber hat den Vorzug, dass diese um eine Rotationsachse drehbar ausgeführt sind. Werden sowohl das Auswahlmittel, als auch das Verschlussmittel jeweils als ein Drehschieber gestaltet, so können diese ferner unmittelbar übereinander angeordnet und in Relation zueinander um eine gemeinsame Rotationsachse verdreht werden. Dabei gelangt das pflanzliche Produkt nur dann in die Zuführöffnung der Brüheinheit, wenn die ausgewählte Kammeröffnung, die Auswahlöffnung des Auswahlmittels und die Durchlassöffnung des Verschlussmittels miteinander fluchten. Jede andere Konstellation verhindert die Entnahme des pflanzlichen Produktes aus einer der Kammern, die auch als Behälter bezeichnet sind, sie sind also verschlossen. Aus dieser Lösung wird auch ersichtlich, dass es sich vorliegend um eine logische Verknüpfung der einzelnen Öffnungen handelt, die nur in einer definierten Konstellation die Abführung des pflanzlichen Produkts aus einer der Kammern ermöglicht.
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Weist darüber hinaus das Auswahlmittel oder das Verschlussmittel eine Getriebekontur auf, die bevorzugt am Außenumfang des Auswahlmittels oder des Verschlussmittels vorgesehen und die mit einem von dem Antriebsmittel angetriebenen Getriebemittel gekoppelt ist, so besteht insbesondere die Möglichkeit, eine verlustarme Kraftübertragung vom Antriebsmittel auf das Auswahlmittel oder das Verschlussmittel zu realisieren.
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Eine konkrete Lösung dieses Vorschlages besteht darin, dass die Getriebekontur ein Zahnkranz und das Getriebemittel hierzu korrespondierend ein Zahnrad ist oder die Getriebekontur eine Reibfläche ist und das Getriebemittel hierzu korrespondierend ein Reibriemen ist. Insbesondere die Ausführungsvariante mit einem Zahnkranz und einem mit dem Zahnkranz in Eingriff stehenden Zahnrad hat den wesentlichen Vorzug, dass diese Elemente aus Kunststoff hergestellt werden können und damit fertigungstechnisch einfach zu produzieren sind, wobei sie in vorteilhafter Weise gleichermaßen ein nur sehr geringes Gewicht aufweisen.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung sind die einzelnen Behälter oder Kammern als eine Behälteranordnung zusammengefasst. Die einzelnen Behälter oder die vorzugsweise einteilige Behälteranordnung ist/sind zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellt.
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Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Lösung auch für einen Automaten mit nur einer Kammer anzuwenden. Hierbei reicht ein Auswahlmittel aus, um dieses zwischen den Kammeröffnungen hin- und herzuschwenken.
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Darüber hinaus ist eine durch die Steuerungseinheit gesteuerte Zeitsteuerung einsetzbar, um die Stärke des zuzubereitenden Aufgussgetränkes zu definieren. Diese Zeitsteuerung kann auch durch eine Volumensteuerung ersetzt oder ergänzt werden. Die Steuerungseinrichtung ist dabei dazu ausgebildet und programmiert zur Ansteuerung des Vibrationserzeugungsmittels, um dieses zu aktivieren und zu deaktivieren.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet und programmiert ist, das Vibrationserzeugungsmittel zu aktivieren, unabhängig von der Position des Verschlussmittels und/oder des Auswahlmittels. Beispielsweise kann dabei die Vibration aktiviert werden, wenn die Behälteröffnung mittels des Verschlussmittels verschlossen ist. Dann wird eine gleichmäßige Verdichtung und/oder Verteilung des Schüttgutes innerhalb des Behälters bereitgestellt. In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet und programmiert, das Vibrationserzeugungsmittel zu aktivieren, wenn die Behälteröffnung mittels Verschlussmittel geöffnet ist. Damit wird erreicht, dass sich ein gleichmäßiger und vorbestimmter Durchfluss durch die Behälteröffnung einstellt, da Verklemmungen der Bohnen verhindert werden.
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Um bei der Ausführung mit Motor zur Bereitstellung der Drehbewegung des oder der Drehschieber eine Vibration in den Behältern oder Behälterwänden / Boden zu verursachen, ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet und programmiert, eine mehrzahlige Hin-Her-Drehbewegung des Motors zu bewirken, wobei für die Bewegung für jeweils eine Drehrichtung eine Zeit im Bereich von 1 Millisekunde (ms) bis 20 Millisekunden (ms) und/oder ein Drehwinkel für das scheibenförmige Verschlussmittel im Bereich von 5° bis 30° vorgesehen ist. Dieses wiederholte Beschleunigen und plötzliche Abbremsen des Drehschiebers überträgt diese impulsartigen Bewegungen auf die Behälterwände oder den Behälterboden, was sich dann als Vibration in diesen Bauteilen ausbildet.
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Weist darüber hinaus das Auswahlmittel und/oder das Verschlussmittel eine Getriebekontur auf, die bevorzugt am Außenumfang des Auswahlmittels oder des Verschlussmittels vorgesehen und die mit einem von dem Antriebsmittel angetriebenen Getriebemittel gekoppelt ist, so besteht insbesondere die Möglichkeit, eine verlustarme Kraftübertragung vom Antriebsmittel auf das Auswahlmittel oder das Verschlussmittel zu realisieren.
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Eine konkrete Lösung dieses Vorschlages besteht darin, dass die Getriebekontur ein Zahnkranz und das Getriebemittel hierzu korrespondierend ein Zahnrad ist oder die Getriebekontur eine Reibfläche ist und das Getriebemittel hierzu korrespondierend ein Reibriemen ist. Insbesondere die Ausführungsvariante mit einem Zahnkranz und einem mit dem Zahnkranz in Eingriff stehenden Zahnrad hat den wesentlichen Vorzug, dass diese Elemente aus Kunststoff hergestellt werden können und damit fertigungstechnisch einfach zu produzieren sind, wobei sie in vorteilhafter Weise gleichermaßen ein nur sehr geringes Gewicht aufweisen.
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Für einen Automaten zur Verarbeitung von ganzen oder halben Bohnen ist darüber hinaus zwischen dem Verschlussmittel und der Zuführöffnung der Brüheinheit ein Mahlwerk zum Zerkleinern des pflanzlichen Produkts, beispielsweise Kaffeebohnen, vorhanden. Je nach Art des zu bearbeitenden pflanzlichen Produktes ist ein derartiges Mahlwerk geeignet, beispielsweise Kaffeebohnen oder Kakaobohnen zu mahlen. Wird in einem erfindungsgemäßen Automaten hingegen ein pulverförmiges pflanzliches Produkt in die Kammern eingebracht, so ist ein vorhandenes Mahlwerk auch in diesem Fall nicht hinderlich. Einerseits besteht die Möglichkeit, in diesem Fall das Mahlwerk durch einen geeigneten Förderschacht zu umgehen. Andererseits ist eine besonders einfache Ausführungsvariante darin zu sehen, dass das pulverförmige, pflanzliche Produkt nochmals in dem Mahlwerk verarbeitet wird, um anschließend durch die Zuführöffnung in die Brüheinheit zu gelangen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen dabei keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
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Es zeigen:
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1: einen Automaten zur Herstellung eines Aufgussgetränkes am Beispiel eines Kaffeeautomaten,
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2: ausschnittsweise einen Blick in den Innenraum des Automaten, mit einer geöffneten Kammer,
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Aus der Darstellung in 1 geht in räumlicher Ansicht ein Automat 1 zur Herstellung eines Aufgussgetränkes hervor, bei dem es sich vorliegend um einen Kaffeeautomaten als transportables Einzelgerät handelt, in dessen Gehäuse 28 neben anderen Aggregaten und Einrichtungen auch ein Behälter 15 vorhanden ist. In einer Weiterbildung Der umfasst der Behälter 15 insgesamt drei Kammern bzw. ist als Behälteranordnung mit drei Behältern zur Aufnahme unterschiedlicher pflanzlicher Produkte, wobei es sich im vorliegenden Fall um verschiedene Kaffeesorten handelt, ausgeführt. Unterhalb des Behälters 15 befinden sich ein Auswahlmittel 9 und ein Verschlussmittel 12, durch die eine Kaffeesorte einer Kammer 2, 3, 4 (5) angewählt werden kann. Um aus der in Bohnenform vorliegenden Kaffeesorte ein Aufgussgetränk, also einen Kaffee, zubereiten zu können, ist unterhalb des Verschlussmittels 12 ein Mahlwerk 18 vorhanden. Die in dem Mahlwerk 18 zu einem Pulver verarbeiteten Kaffeebohnen gelangen im Anschluss daran an eine Brüheinheit 8. Das Gehäuse 20 des Kaffeeautomaten 1 in 1 weist an seiner Oberseite 21 einen Deckel 22 auf, der der Anzahl der Kammern 2, 3, 4 (5) entsprechend, mehrgeteilt ist und durch den frische Kaffeebohnen in die Kammern gefüllt werden können. Im frontseitigen Bereich weist der in 1 dargestellte Kaffeeautomat 1 einen oberen Vorbau 23 und einen tiefer liegenden, unteren Vorbau 24 auf. In dem oberen Vorbau 23 sind weitgehend sichtgeschützt eine Dampfdüse 26 zur Abgabe heißen Wasserdampfes und mehrere Ausgabeeinrichtungen 25 zur Abgabe des zubereiteten Kaffees beziehungsweise zur Zuführung heißer Milch in ein nicht gezeigtes Trinkgefäß angeordnet. Ferner sind in der 1 die weiteren Komponenten erkennbar, die zur Zubereitung eines Aufgussgetränks benötigt werden. Diese sind der Wassertank 35 und die Heizeinrichtung 36 zur Bereitstellung des Brühwassers. Weitere notwendige Komponenten, wie Pumpe, Fluidleitungen und Ventile sind zwar im Automaten 1 vorhanden, jedoch in 1 nicht gezeigt. Der untere Vorbau 24 dient hingegen dazu, ein Trinkgefäß, also beispielsweise eine Tasse, unter den Ausgabeeinrichtungen 25 beziehungsweise unter der Dampfdüse 26 abzustellen. Zur Abführung übergelaufener oder verspritzter Flüssigkeitsreste in einen Auffangbehälter 29 weist der untere Vorbau 24 ferner ein Abtropfblech 27 auf, dass mit mehreren Ablauföffnungen 28 ausgestattet ist. Der Auffangbehälter 29 befindet sich folglich unterhalb des Abtropfbleches 27 und erstreckt sich weiter in das Geräteinnere.
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Die 2 und 5 erlauben ausschnittsweise einen Blick in den Innenraum eines derartigen Automaten 1. Die Darstellung in der 2 zeigt einen Behälter 15 in einer perspektivischen Teilansicht, so dass vorliegend nur zwei durch eine Trennwand 38a voneinander getrennte Kammern 2, 3 erkennbar sind, die in der Darstellung ebenfalls geschnitten gezeigt sind. Die 5 zeigt die Behälteranordnung 15 in einer Draufsicht, wobei in der gezeigten Ansicht die Kammeröffnungen 6 und 7 der Kammern 3 und 4 in diesem Fall verschlossen sind, was bedeutet, dass sich das Auswahlmittel 9 und das Verschlussmittel 12 jeweils in einer Position befinden, in der die Auswahlöffnung 13 und die Durchlassöffnung 14 nicht unterhalb der Kammer 3 und Kammer 4 angeordnet sind. Vielmehr fluchtet bei dem dargestellten Beispiel die Auswahlöffnung 13 der als Auswahlmittel fungierenden Drehscheibe 9 und die Durchlassöffnung 14 der als Verschlussmittel dienenden Drehscheibe 12 mit der Kammeröffnung 5 der Kammer 2. Der Auswahlöffnung 13 nachgeschaltet ist der Förderschacht 30, um das als Schüttgut bevorratete pflanzliche Produkt in die nachgeordnete Brüheinheit 8 beziehungsweise in ein nachfolgendes Mahlwerk 18 zu überführen. Bei dem Antriebsmittel 11 handelt es sich vorliegend um einen Elektromotor, der auf seiner Welle über ein Getriebemittel 17 verfügt, bei dem es sich vorliegend um ein Zahnrad handelt. Dieses Getriebemittel 17 steht in unmittelbarem Eingriff mit einer an dem Außenumfang des Verschlussmittels 12 ausgebildeten Getriebekontur 16, die korrespondierend zu dem Zahnrad ein Zahnkranz ist. In 2 ist ferner dargestellt, dass der Behälter 15 bzw. die Kammern 2, 3 von den Kammern umgebende Wänden 38 gebildet sind. Der Behälter 15 bzw. die Kammern 2, 3, weisen ferner einen Behälterboden 39 auf. Ein Vibrationserzeugungsmittel 40 dient hierbei zur Erzeugung von mechanischen Schwingungen auf die Behälterwände 38 und/oder den Behälterboden 39, um das in dem Behälter 15 oder den Kammern 2, 3 befindliche Schüttgut durchzurütteln, was zu einer nahezu gleichmäßigen oder gleichmäßigen Schüttdichte führt.
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Anhand der Darstellungen in den 3 und 4 wird ein Prinzip des Verschlussmittels 12 und des Vibrationserzeugungsmittels in einer bevorzugten Ausführung deutlich. Das Auswahlmittel 9 ist hierbei schalenförmig ausgebildet und ist in der Lage ist, das Verschlussmittel 12 aufzunehmen. Darüber hinaus verfügt das Verschlussmittel 12 an seinem Außenumfang über eine als Zahnkranz gestaltete Getriebekontur 16, in die ein Getriebemittel 17 des Antriebsmittels 11 eingreift, so dass dadurch eine Bewegungsübertragung von dem Antriebsmittel 11 auf das Verschlussmittel 12 möglich ist. An dem Verschlussmittel 12 ist ferner ein Mitnehmer 12a ausgebildet, der in eine korrespondierende und in dem Auswahlmittel 9 ausgebildete, die Form eines Langloches aufweisende Eingriffskontur 12b eingreift. Die für die Umsetzbarkeit der Erfindung erforderliche Relativbewegung zwischen Auswahlmittel 9 und Verschlussmittel 12 erfolgt dabei derart, dass der Mitnehmer 12a sich zunächst in einer Endposition der Eingriffskontur 12b des Auswahlmittels 9 befindet. Aus dieser Position heraus kann das Verschlussmittel 12 zusammen mit dem Auswahlmittel 9 in Richtung des Pfeils „A“, also um die Rotationsachse 10, bewegt werden, wobei auf diese Weise die Auswahlöffnung 13 des Auswahlmittels 9 unter die Kammeröffnung der ausgewählten Kammer verbracht wird. In der in 3 dargestellten Ausgangsposition ist Auswahlöffnung 13 des Auswahlmittels 9 jedoch noch durch das darunter angeordnete Verschlussmittel 12 verschlossen, so dass in dieser Position keine Entnahme eines pflanzlichen Produktes aus der darüber vorhandenen Kammer 2, 3, 4 erfolgen kann. In einem Folgeschritt wird nunmehr das Verschlussmittel 12 in entgegengesetzter Richtung um die Rotationsachse 10 gedreht, so dass der Mitnehmer 12a innerhalb der Eingriffskontur 12b in Richtung des Pfeils „B“ in 4 gleitet. Bei dieser rückführenden Bewegung des Verschlussmittels 12 verbleibt das Auswahlmittel 9 in seiner zuvor eingenommene Position, bis die Durchlassöffnung 14 des Verschlussmittels 12 mit der Auswahlöffnung 13 des Auswahlmittels 9 und in der Folge auch mit der darüber liegenden Kammeröffnung fluchten. Der Förderschacht 30 ist somit offen, sodass nunmehr das in der ausgewählten Kammer enthaltene pflanzliche Produkt aufgrund der Schwerkraft aus der selektierten Kammer abgeführt wird. Eine besondere Bedeutung hat in diesem Zusammenhang auch die in der 6 im Schnitt dargestellte Rastiereinrichtung 12c, die in der Art eines Freilaufes die Verschlussscheibe 12 mitnimmt, wenn die Auswahlscheibe 9 in Richtung „A“ gedreht wird. Sobald die Auswahlscheibe in Gegenrichtung „B“ gedreht wird, verbleibt die Verschlussscheibe 12 in ihrer Position, sodass sich der oben erläuterte Öffnungsvorgang einstellt.
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Da die Prozesse innerhalb des erfindungsgemäßen Automaten 1 durch eine Steuerungseinrichtung 34 (1) gesteuert ablaufen, ist es hilfreich, wenn eine Positionserkennung der Stellung zwischen Auswahlmittel 9 und Verschlussmittel 12 gegeben ist. Im vorliegenden Fall wurde für die Positionserkennung eine kontaktbasierte Abtastvorrichtung 33 vorgesehen, die einen Kontakt 32 zur Abtastung einer Kontaktbahn auf der Außenseite der Auswahlscheibe 9 umfasst.
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Anhand des erfassten Widerstandes der Kontaktbahn wird die Position des Auswahlmittels 9 in Relation zu den Kammeröffnungen 5, 6, 7 erfasst und entsprechend ausgewertet. In 4 ist skizziert, dass eine Kammer selektiert wurde und entsprechend die Durchlassöffnung 14 mit der Auswahlöffnung 13 fluchtet. Dadurch ist der Durchlass von der selektierten Kammer 2 (5) zu dem darunter liegenden Mahlwerk 18 oder Zuführöffnung 37 zur Brüheinheit 8 freigegeben. In der dargestellten Ausführung wird im geöffneten zustand das Vibrationserzeugungsmittel 40 aktiviert. Hierzu wird der Motor 11 mittels der Steuereinrichtung so angesteuert, dass eine kurze Drehbewegung 41 mit anschließendem, sich mehrmals wiederholtem Richtungswechsel stattfindet. Diese Hin- und Her Bewegung wird mittels des Getriebes 17 auf das Verschlussmittel 12 bzw. das Auswahlmittel 9 übertragen, wobei der Drehwinkel 42 so bemessen ist, dass die Öffnung 13 jeweils kurzzeitig nur um 10 % bis 30% verschlossen wird. Diese Hin- und Her Bewegung erzeugt eine Vibration in der Verschlussscheibe 12 und / oder der Auswahlscheibe 9, die sich auf die Behälterwände 38 und/oder dem Behälterboden 39 überträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Automat
- 2
- Vorratsbehälter / Kammer
- 3
- Vorratsbehälter / Kammer
- 4
- Vorratsbehälter / Kammer
- 5
- Kammeröffnung
- 6
- Kammeröffnung
- 7
- Kammeröffnung
- 8
- Brüheinheit
- 9
- Auswahlmittel
- 10
- Rotationsachse
- 11
- Antriebsmittel
- 12
- Verschlussmittel
- 13
- Auswahlöffnung
- 14
- Durchlassöffnung
- 15
- Behälter
- 16
- Getriebekontur
- 17
- Getriebemittel
- 18
- Mahlwerk
- 19
- Trennwand
- 20
- Gehäuse
- 21
- Oberseite
- 22
- Deckel
- 23
- oberer Vorbau
- 24
- unterer Vorbau
- 25
- Ausgabeeinrichtung
- 26
- Dampfdüse
- 27
- Abtropfblech
- 28
- Ablauföffnungen
- 29
- Auffangbehälter
- 30
- Förderschacht
- 31
- Achse
- 32
- Kontaktelement
- 33
- Abtastmittel
- 34
- Steuereinrichtung
- 35
- Wassertank
- 36
- Heizeinrichtung
- 37
- Zuführöffnung
- 38
- Behälterwand
- 39
- Behälterboden
- 40
- Vibrationserzeugungsmittel
- 41
- Bewegungsrichtung Antrieb
- 42
- Bewegungsrichtung Verschlussmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011054155 A1 [0004]
- EP 2578121 A1 [0007]
