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Die Erfindung betrifft eine Getränkezubereitungseinrichtung für Haushaltszwecke, insbesondere einen Kaffeevollautomaten, vorzugsweise mit einer Spindelbrüheinheit, mit einem federnd gehaltenen und gegen die Federspannung auslenkbaren Schnappteil, mit einer Kontaktfläche am Schnappteil und mit einer Anlauffläche an einem vom Schnappteil verschiedenen Gerätebestandteil der Getränkezubereitungseinrichtung, an der das Schnappteil bei seiner Rückkehr aus einem ausgelenkten Zustand in einen Ruhezustand anläuft.
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Die
DE 10 2013 214 578 A1 beschreibt einen Kaffeevollautomaten mit einer Spindelbrüheinheit mit Brühkammer, mit einer Gewindespindel zum Antrieb der Brühkammer über einen Brühkammerträger der Brühkammer als Spindelmutter, wobei die Brühkammer seitlich neben der Gewindespindel derart angeordnet ist, dass sie in einer Verschwenkebene orthogonal zu der Spindelachse verschwenkbar und in einer Verfahrrichtung parallel zur Spindelachse verfahrbar ist. Sie wird durch eine lösbare Kupplung zwischen der Spindel und der Brühkammer weitergebildet, die zum Verschwenken gekoppelt ist. Die Kupplung kann mit einem federnd gelagerten Rasthaken und einer Rastnase ausgestattet sein, wobei eine Vorspannung des Rasthakens in einer Deaktivierungsrichtung der Kupplung wirkt und eine Stützfläche zum Abstützen des Rasthakens zur Aktivierung der Kupplung dient. Bei einem Zurückfedern des Rasthakens kann es zu einem Geräusch kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Geräusche beim Betrieb einer Getränkezubereitungseinrichtung weitgehend zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Getränkezubereitungseinrichtung erfindungsgemäß durch eine geräuschdämpfende Schicht zumindest auf der Kontaktfläche oder auf der Anlauffläche gelöst.
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Insbesondere in den Brühgruppen von Kaffeevollautomaten sind viele bewegliche und teils federnde Bauteile enthalten, um komplexe Bewegungsabläufe zu ermöglichen. Die federnden Bauteile sind oft als Schnapphaken, Rastnasen oder Mitnehmer am freien Ende eines federnden Kragarms aus Kunststoff ausgebildet. Sie werden im Folgenden als Schnappteil bezeichnet. Ein Auslenken des Kragarms aus einem entspannten Normalzustand führt zu dessen Verformung und einer Vorspannkraft. Beim Zurückfedern des ausgelenkten Schnappteils kann es an einer Anlauffläche anlaufen, die anderenfalls als Stützfläche gegen ein ungewolltes Entkoppeln des Schnappteils unentbehrlich sein kann.
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Die Erfindung wendet sich davon ab, das Anlaufen oder Anschlagen des Schnappteils an einer Anlauffläche durch einen Entfall der Anlauffläche oder durch eine Reduzierung der Vorspannung des Schnappteils zu mildern. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, eine unvermeidliche Kollision des Schnappteils mit einem weiteren Bauteil durch die Anordnung einer Schicht am Kollisionsort zu dämpfen. Unter einer Schicht ist eine in flächenhafter Ausdehnung in einer gewissen Mächtigkeit bzw. Dicke über dem vom Schnappteil verschiedenen Gerätebestandteil der Getränkezubereitungseinrichtung liegende einheitliche Masse zu verstehen.
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Geräuschdämpfend wirken elastische Werkstoffe, die den anderenfalls harten Schlag der kollidierenden Flächen bzw. die dadurch auftretende Energie durch Änderung der äußeren Form zunächst aufnehmen, speichern und nach einer Entlastung durch Rückkehr in die Ausgangsform wieder abgeben.
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Das Konstruktionsprinzip einer geräuschdämpfenden Schicht auf zumindest einer kollidierenden Fläche ist insbesondere deswegen nicht nahe liegend, weil die an der Kollision beteiligten Flächen, nämlich die Kontaktfläche des Schnappteils einerseits und die Anlauffläche an dem vom Schnappteil verschiedenen Gerätebestandteil der Getränkezubereitungseinrichtung andererseits regelmäßig ihren eigentlichen, beispielsweise steuernden oder kraftübertragenden Funktionen genügen müssen und meist engen Bauteiltoleranzen unterliegen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können daher zumindest die Kontaktfläche oder die Anlauffläche oder beide eine geräuschdämpfende Beschichtung als Schicht aufweisen. Die Beschichtung kann durch Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus einem zunächst formlosen Stoff auf die Anlauffläche und/oder die Kontaktfläche erfolgen. Dabei kann es sich um eine dünne oder eine dicke Beschichtung von beispielsweise wenigen Millimetern Mächtigkeit handeln oder um eine Beschichtung, die gegebenenfalls mehrere in sich zusammenhängende schichtförmige Bestandteile umfasst. Die Beschichtung hat den Vorteil, dass keine grundsätzlichen konstruktiven Veränderungen an dem Schnappteil oder an dem vom Schnappteil verschiedenen Gerätebestandteil erforderlich sein müssen. Lassen es die Bauteiltoleranzen zu, so kann sich die Beschichtung sogar nachrüsten lassen.
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Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Getränkezubereitungseinrichtung einen Dämpferkörper an der Kontaktfläche oder an der Anlauffläche aufweisen. Unter dem Dämpferkörper ist im Gegensatz zur Beschichtung eine dreidimensionale konkrete Figur aus einem dämpfenden Material zu verstehen, die durch Grenzflächen beschrieben werden kann. Der Dämpferkörper kann eine größere Mächtigkeit bzw. Dicke in Belastungsrichtung aufweisen und damit eine höhere Wirksamkeit bieten. Außerdem kann er derart am Schnappteil oder am vom Schnappteil verschiedenen Gerätebestandteil gehalten sein, dass er beispielsweise aus Gründen des Verschleißes austauschbar ist.
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Erfindungsgemäß besteht die geräuschdämpfende Schicht aus einem Elastomer. Insbesondere kann sie aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder EPDM, insbesondere aus geschäumten Elastomeren auf der Basis von Neopren-Kautschuk, EPDM oder ähnlichen gummiartigen Basismaterialien bestehen. Elastomere verfügen über geeignete Verformungs- und Dämpfungseigenschaften und lassen sich für viele Anwendungsfälle geeignet chemisch formulieren. Außerdem bieten sie eine geeignete Verarbeitbarkeit, um als Beschichtung oder als Dämpferkörper angebracht werden zu können.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Schicht, sei es als Beschichtung oder als Dämpferkörper, ausschließlich auf der Auftrefffläche ausgebildet sein. Dort bieten sich konstruktiv regelmäßig bessere Platz- und Befestigungsmöglichkeiten, weil die Auftrefffläche regelmäßig unbewegt ist und größer ausfällt als die Kontaktfläche am Schnappteil. Mit einer größeren räumlichen Ausdehnung insbesondere in Belastungsrichtung kann eine geräuschdämpfende Schicht an der Kontaktfläche ganz entfallen, womit sich die Konstruktion und Herstellung der Geräuschdämpfung vereinfacht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Schicht insbesondere am Gerätebestandteil der Getränkezubereitungseinrichtung angespritzt sein. Die Montage der Schicht mittels Anspritzen lässt nahezu alle Schichtdicken zu, womit sowohl eine Beschichtung als auch ein Dämpferkörper angespritzt werden kann. Mit einem Anspritzen einer Beschichtung oder eines Dämpferkörpers ergeben sich eine unverlierbare Halterung der Schicht an ihrer Grundlage und geringere Werkzeugkosten für die Herstellung.
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Grundsätzlich kann die geräuschdämpfende Wirkung der Schicht auf das Material zurückzuführen sein, aus dem sie besteht. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Dämpferkörper zusätzlich eine verformbare Geometrie bieten, indem er beispielsweise unter Belastung sich umlegende Lamellen oder komprimierbare Hohlräume aufweist. Damit kann dem Dämpferkörper eine geeignete Weichheit bei härterem Material verliehen werden, womit sie mehr Konstruktionsfreiheit bietet. Sie kann dazu genutzt werden, dem Dämpferkörper in Belastungsrichtung die nötige geräuschdämpfende Elastizität zu verleihen, ihm aber zusätzlich beispielsweise in einer Richtung parallel zur Erstreckungsebene der Auftrefffläche dank des härteren Materials einen geringeren Reibbeiwert zu geben. Dazu kann der Dämpferkörper beispielsweise mit Hohlräumen oder an der Auftrefffläche mit senkrecht abstehenden Lamellen ausgestattet werden, die in der Bewegungsrichtung des Schnappteils auf der Auftrefffläche verlaufen. Damit kann der Dämpferkörper insbesondere bei einer Auftrefffläche, die außerdem auch als Stützfläche für das Schnappteil dient, zusätzlich ein Gleiten des Schnappteils über die Stützfläche hinweg unterstützen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Kontaktfläche in einer entspannten Ausgangslage des Schnappteils relativ zur Auftrefffläche eine Neigung aufweisen. Die Kontaktfläche und die Auftrefffläche liegen dann also nicht weitgehend parallel zueinander, sondern ihre Erstreckungsebenen schneiden sich entlang einer Geraden. Die Gerade kann parallel zu einer Auslenkachse des Schnappteils verlaufen, um die herum das Schnappteil schwingt. Die Gerade kann aber auch in einem Winkel und insbesondere rechtwinklig zur Auslenkachse des Schnappteils verlaufen. Die Neigung kann dazu führen, dass die regelmäßig kreisbogenförmige Bewegung des Schnappteils in einer ersten Bewegungsebene eine weitere Bewegungskomponente in einer dazu in einem Winkel stehenden Richtung erhält. Dadurch tritt eine Auslenkung des Schnappteils in eine weitere Richtung gegen Vorspannung auf, die zu einer Reibung der Kontaktfläche an der Auftrefffläche führt. Die zusätzliche Reibung, die Energie in Wärme umsetzt, kann als zusätzliche dämpfende Kraft erwünscht sein. Denn damit kann das Material der geräuschdämpfenden Schicht in dieser Hinsicht entlastet werden.
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Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1: eine Explosionsdarstellung eines Ausschnitts aus einer Spindelbrüheinheit, und
- 2: eine Schnittansicht der Spindelbrüheinheit.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausschnitts aus einer Spindelbrüheinheit 1 einer Kaffeemaschine. Sie besteht aus einer nicht dargestellten Brühkammer, die an einem Brühkammerträger
12 befestigt ist, einer Gewindespindel
20 und einem Gehäuse
50. Die überwiegend verdeckt dargestellte Gewindespindel
20 weist an ihrem dargestellten unteren Ende einen umlaufenden Flansch
22 auf. Er trägt einen senkrecht aufragenden Anschlag
38, der mit einer am Brühkammerträger
12 radial abstehenden, verdeckten Rippe zusammenwirkt, und einen Rasthaken
32 als Schnappteil, der an einer Rastnase
34 an dem Brühkammerträger
12 anlaufen kann. Der Anschlag
38, die Rippe, der Rasthaken
32 und die Rastnase
34 bilden eine Rastkupplung
30. Die Gewindespindel
20 ist beidseits im Gehäuse
50 aus einem Unterteil
51 und einem nicht dargestellten Oberteil gelagert. Wegen der übrigen Details, insbesondere zur Funktion und Wirkungsweise der Rastkupplung
30 wird auf die Beschreibung der
2 bis
3 h der
DE 10 2019 202 815 A1 verwiesen, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Figurenbeschreibung gemacht wird.
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Der Rasthaken 32 besitzt eine gekrümmte Federzunge 29, mit der er am Flansch 22 angebracht ist. Das freie Ende des Rasthakens 32 ist breiter als die Federzunge 29 ausgebildet, weil von ihm ein prismatischer Abschnitt 61 von der Gewindespindel 20 weg radial absteht. Er trägt eine abwärts gerichtete Leitfläche 62.
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Die Rastnase 34 steht vom Brühkammerträger 12 ab. Sie trägt einen radial einwärts, also auf die Gewindespindel 20 hin gerichtet abstehenden, ebenfalls prismatischen Block 64. Er trägt eine geneigte Gleitfläche 66. Die Neigungen der Leitfläche 62 und der Gleitfläche 66 entsprechen einander weitgehend, weil sie zusammenwirken.
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Das Unterteil 51 des Gehäuses 50 bietet eine weitgehend horizontal verlaufende Stützfläche 52, in der eine gekrümmte Aussparung 56 unter einer Unterseite 35 des Rasthakens 32 angeordnet ist. Darin ist als 57 ein Dämpferkörper untergebracht, dessen Oberfläche 58 im Einsatz weitgehend ebenengleich mit der Stützfläche 52 verläuft. Er besteht aus EPDM und trägt quaderförmige Einbuchtungen 59.
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Dies verdeutlicht auch die 2 als Schnittansicht der Spindelbrüheinheit 1. Die vertikale Schnittebene liegt in einer zur Ansichtsebene parallelen Tangentialebene des Flanschs 22. Dadurch ist der Teil des Brühkammerträgers 12 weggeschnitten, von dem die Rastnase 34 nach innen absteht. Sie selbst ist im Querschnitt zu erkennen. Darunter ist die teilgeschnittene Aussparung 56, in der der Dämpferkörper befestigt ist, indem Vorsprünge 60 in die Einbuchtungen 59 eingreifen. Die symmetrische Anordnung der Einbuchtungen 59 am Dämpferkörper verhindert seine seitenverkehrte Montage.
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Durch Verdrehen der Gewindespindel 20 entgegen dem Uhrzeigersinn wird der Rasthaken 32 nach rechts gegen die Rastnase 34e geschoben. Dadurch kommen die Leitfläche 62 des Rasthakens 32 und die Leitfläche 66 der Rastnase 34 in Kontakt. Wegen deren Neigungen lässt ein fortgesetztes Verdrehen der Gewindespindel 20 den Rasthaken 32 gegen die Federkraft der Federzunge 29 an der Rastnase 34 bzw. auf deren Block 64 in eine Auslenkrichtung M aufwärts gleiten. Dabei wird die Federzunge 29 verbogen, und zwar aufwärts und so lange, bis der Rasthaken 32 bei fortgesetzter Drehung hinter die Rastnase 34 schnappt und die Federzunge 29 entspannt. Dabei prallt der Rasthaken 32 mit seiner Unterseite 35 auf die Oberfläche 58 des Dämpferkörpers, der den Aufprall elastisch abfedert und akustisch schluckt. Dies schont nicht nur die Unterseite 35 des Rasthakens 32, sondern vermittelt dem Benutzer der Kaffeemaschine einen wertigeren Eindruck als ein scharfes Klacken, das zudem als störend empfunden werden kann.
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Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen Rastkupplung 30 um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Rastnase und des Rasthakens in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann der Dämpferkörper in einer anderen, daran angepassten Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. gestalterischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 12
- Brühkammerträger
- 20
- Gewindespindel
- 22
- Flansch
- 29
- Federzunge
- 30
- Rastkupplung
- 32
- Rasthaken
- 34
- Rastnase
- 35
- Unterseite
- 38
- Anschlag
- 50
- Gehäuse
- 51
- Unterteil
- 52
- Stützfläche
- 56
- Aussparung
- 57
- Dämpferkörper als geräuschdämpfende Schicht
- 58
- Oberfläche
- 59
- Einbuchtung
- 60
- Vorsprünge
- 61
- Abschnitt
- 62
- Leitfläche
- 64
- Block
- 66
- Gleitfläche
- M
- Auslenkrichtung
