DE3509234C1 - Kaffeemühle mit Förderschnecke - Google Patents

Description

• Bei der in F i g. 1 gezeigten Kaffeemühle ist ein Vorratsbehälter 1, nur teilweise dargestellt, auf einem als Ganzes mit 2 bezeichneten Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse 2 enthält einen Fördertunnel 3 und das als Ganzes mit 4 bezeichnete Mahlwerk. An dem dem Mahlwerk fernen Gehäusebereich ist eine Antriebseinrichtung 5 angeordnet. An der Unterseite des Gehäuses ist eine elektrische Steuereinrichtung 6 angebracht.
• Eine Förderschnecke 7 erstreckt sich durch die ganze Länge des Fördertunnels 3. Die Förderschnecke 7 ist in F i g. 2 nochmals gesondert dargestellt. Alle sie betreffenden Bezugszeichen sind der Übersichtlichkeit halber nur dort, nicht in Fig. 1, eingezeichnet. Ein Ende der Förderschnecke 7 ist mittels eines Mitnehmerzapfens 8 mit dem Motor der Antriebseinrichtung 5 gekoppelt.
• Zwischen dem Mitnehmerzapfen 8 und der eigentlichen, von Schneckengängen 9 umgebenen Schneckenwelle 10 erstreckt sich ein zylindrischer Abschnitt 11. Am anderen Ende der Schneckenwelle 10 geht ein zweiter zylindrischer Abschnitt 12 in einen sich von der Schneckenwelle 9 weg verjüngenden Konus 13 über. Von diesem bis zum Ende der Förderschnecke erstreckt sich ein Lagerzapfen 14. In ihm ist von der Stirnseite her eine Gewindebohrung 15 eingebracht.
• Die Förderschnecke 7 ist antriebsseitig mit ihrem zylindrischen Abschnitt 11 im Gehäuse 2 mittels eines Lagers 16 drehbar gelagert. Eine Druckfeder 17 stützt sich einerseits am Lager 16, andererseits über ein Flügelrad 18 an der Schneckenwelle 10 derart ab, daß sie diese in Richtung auf das Mahlwerk belastet.
• Am mahlwerkseitigen Ende trägt die Förderschnecke auf dem Konus 13 im Preßsitz aufgebracht ein Förderrad 19 mit einer Anzahl Abstreiffinger 20. Mit dem Förderrad 19 ist eine mitdrehende Mahlscheibe 21 mittels Schrauben 22 verbunden. Eine stillstehende Mahlscheibe 23 ist der mitdrehenden Mahlscheibe 21 gegenüber mit Schrauben 24 fest im Gehäuse 2 angebracht.
• Der Kopf einer Schraube 27, die in die Gewindebohrung 15 eingeschraubt ist, drückt über den Innenring eines Wälzlagers 26 und ein Zahnrad 25 die konische Nabenbohrung 19a des Förderrades 19 fest auf den Konus 13 der Schneckenwelle 10 auf.
• Die beiden Mahlscheiben 21 und 23 sind jeweils ringförmig mit sich von dem Innendurchmesser zum Außendurchmesser vergrößernder Wandstärke ausgebildet.
• Die Mahlseite 21a bzw. 23a weist jeweils spiralig, also im Winkel zum Radius verlaufende Riefen auf. Sie erstrecken sich bis zum umlaufenden Rand 21 b bzw. 23b, der feingezähnt ist. Der Abstand zwischen diesen Rändern bestimmt die Feinheit des Mahlgutes. Der lichte Innendurchmesser der ringförmigen Mahlscheiben entspricht etwa dem Durchmesser des Fördertunnels 3.
• Am antriebsfernen Ende des Gehäuses 2 ist eine Einstellscheibe 28 zum Wählen des Feinheitsgrades für das gemahlene Gut angebracht. Sie verstellt mittels eines Gewindestifes 29 einen in ihr gehalterten Druckbolzen 30 in Richtung auf das stirnseitige Ende der Förderschnecke 7. Der Druckbolzen 30 greift zentrisch an einem Druckstück 31 an, das aus einer Platte und einem umlaufenden Ringflansch besteht. An den Stirnflächen des Ringflansches liegt das Wälzlager 26 unter der Wirkung der Druckfeder 17 an. Eine Versehiebung des Druckstückes 21 axial zur Förderschnecke verändert den Abstand zwischen den Mahlscheiben 21 und 23.
• Die Förderschnecke 7 weist über die Länge der eigentlichen Schneckenwelle 10 die Schneckengänge 9 unterbrechende Längsnuten 32 auf. Sie sind, wie auch aus der Ansicht in F i g. 3 erkennbar, dadurch entstanden, daß die eigentliche Schneckenwelle 10 ursprünglich einen quadratischen Querschnitt aufwies und die Schneckengänge 9 auf diese Vierkantwelle mit einem auf die Diagonale des Quadrates abgestimmten Innendurchmesser aufgefräst wurden. Zwangsläufig ergaben sich damit Unterbrechungen in den Schneckengängen im mittleren Bereich jeder Seite. Die Schneckengänge unterbrechende Längsnuten können jedoch an Schnekkenwellen beliebiger Querschnitte, auch kreisförmiger, vor oder nach dem Anbringen der Schneckengänge gefräst werden.
• Die geschilderte Kaffeemühle arbeitet in folgender Weise: Aus dem Vorratsbehälter 1 rutscht das Mahlgut, hier Kaffeebohnen, in Richtung des Pfeiles A in den Fördertunnel 3. Die angetriebene Förderschnecke 7 transportiert die Kaffeebohnen in den Innenraum des Mahlwerkes. Dieser wird zentral von der Schneckenwelle durchsetzt. Gegenüber dem Eintrittsbereich des Mahlgutes wird der Mahlraum von einer Kreisringfläche des Förderrades 19 abgedeckt. Die übrige Begrenzung stellen die beiden Mahlscheiben 21 und 23. Das Mahlgut gelangt zwischen die Riefen der Mahlscheiben und wird von diesen und dem Druck des nachfließenden Mahlgutes immer weiter zentrifugal bewegt. Die gezahnten Ränder 21b und 23b der Mahlscheiben bilden in ihrer einander nächsten Stellung sehr feine Öffnungen miteinander. Durch diese kann nur sehr feines Kaffeemehl austreten. Wird gröber gemahlenes Kaffeemehl gewünscht, so kann die Einstellscheibe entsprechend derart gedreht werden, daß der Druckbolzen 3 sich von der Förderschnecke wegbewegt. Damit erhält der Druckbolzen ebenfalls Bewegungsmöglichkeit in dieser Richtung, und die Förderschnecke mit dem auf ihr festsitzenden Förderrad und zwangsläufig die mitdrehende Mahlscheibe 21 machen unter der Einwirkung der Druckfeder 17 diesen Verstellweg mit. Damit vergrößert sich der Spalt zwischen der mitdrehenden Mahlscheibe 21 und der fest im Gehäuse angeordneten stillstehenden Mahlscheibe 23. Gröberes Mahlgut kann nach außen gelangen.
• In dem vom Gehäuse 2 umschlossenen Raum außerhalb der Mahlscheiben 21 und 23 bewegen sich die Abstreiffinger 20 des Förderrades 19. Sie bewegen das Kaffeemehl in Richtung auf eine Auswurfvorrichtung, die - nicht gezeichnet - sich seitlich an das Gehäuse anschließt und zwar im unteren Bereich des Mahlraumes. Sie enthält weiterfördernde Organe, angetrieben von einem Zwischenrad, das mit dem Zahnrad 25 auf der Förderschnecke kämmt. Bei einem großen Feinheitsgrad tritt weniger Kaffemehl aus dem Mahlraum aus, als in Form von Kaffebohnen nachgefördert wird. Einem beginnenden Stau mit ungünstigen Auswirkungen auf den Antriebsmotor und die Kaffeequalität wirken die Längsnuten 32 entgegen: Die angestauten Kaffebohnen gleiten in die Nuten, deren Breite wenigstens der einer Kaffeebohne entspricht und werden darin zurückgeschoben, bis ein anderer Schneckengang sie wieder nach vorne fördert. Damit entsteht eine Zirkulation von Kaffeebohnen im Bereich der Schneckengänge, der keinen wirklichen Stillstand des Gutes zur Folge hat. Das Mahlgut aus dem Vorratsbehälter rutscht oder rieselt nur in dem Maße in den Förderraum nach, wie in diesem wieder Freiraum entsteht.
• Einzelheiten des Mahlwerks einschließlich der Feinheitsverstellung, des Vorratsbehälters und der Gehäuseausbildung können in weitem Maße variieren. Das gleiche gilt für die Lagerung der Förderschnecke und ihre Verbindung mit Antrieb und Mahlwerk. Statt vier Nuten können weniger oder mehr vorgesehen sein, außerdem sind Längsnuten möglich, die sich nur über einen Teil der Schneckenwellenlänge erstrecken, gegebenenfalls gegeneinander längsversetzt. Auf die unterschiedlichen Möglichkeiten der Nutentiefe wurde bereits vorstehend hingewiesen.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Mühle, insbesondere Kaffeemühle, mit einem Vorratsbehälter, einem Mahlwerk und mit einer Förderschnecke für den Transport des Mahlgutes vom Vorratsbehälter zu dem Mahlwerk, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (7) am Umfang wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende, die Schneckengänge (9) durchbrechende Nut (32) aufweist, deren Breite wenigstens der Korngröße des Mahlgutes entspricht.
2. 2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. Nuten (32) achsparallel zur Förderschnecke (7) verlaufen.
3. 3. Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. Nuten (32) sich über die ganze Länge der Schneckenwelle (10) erstrekken.
4. 4. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. Nuten (32) so tief wie die Schneckengänge (9) sind.
5. 5. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. Nuten (32) tiefer als die Schneckengänge (9) sind und sich somit bis in den Kern der Schneckenwelle (10) erstrecken.
6. 6. Mühle nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kanten einer Vieleck-Schneckenwelle, (10), insbesondere mit quadratischem Querschnitt, Schneckengänge (9) derart gefräst sind, daß die Nuten (32) im Bereich der Seiten verlaufen.
7. 7. Mühle nach wenigstens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bzw. Nuten (32) sich nur über einen Teil der Länge der Schneckenwelle (10) erstrecken.
8. 8. Mühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Schneckenwelle die sich jeweils nur über eine Teillänge der Schneckenwelle (10) erstreckenden Nuten (32) zueinander in Längsrichtung versetzt sind.

   Die Erfindung betrifft eine Mühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

   Bei bekannten Mühlen mit Förderschnecken oder bei einem Mahlwerk, das einer Haushaltsmaschine mit Förderschnecke vorsetzbar ist (DE-OS 27 05 754), fällt das Mahlgut, beispielsweise Kaffeebohnen, nicht direkt in das Mahlwerk sondern in den Raum um die Förderschnecke. Die angetriebene Förderschnecke leitet es zum Mahlwerk Bei einem aus zwei Mahlscheiben bestehenden Mahlwerk tritt aus dem Spalt zwischen den Mahlscheiben Kaffeemehl aus. Bei sehr feiner Mahlung verringert sich der Spalt zu einer Reihe feiner Löcher, gebildet durch die Zahnung der aneinander liegenden Mahlscheibenränder. Je feiner das Mahlgut, desto langsamer also der Verbrauch an Mahlguts, beispielsweise Kaffeebohnen. Da die Zuführung durch die Förderschnecke jedoch gleich bleibt, kommt es vor den Mahlscheiben zu einem Stau. Das Mahlgut verklemmt sich in den Gängen der Förderschnecke. Dadurch steigt das Drehmoment des Schneckenantriebes steil an, der Antriebsmotor bleibt stehen und kann zerstört werden.

   Insbesondere bei vollautomatischen Kaffeemaschinen ist dies ein wesentlicher Nachteil. Außerdem ist ein häufiges Nachregeln der Mahlspalte, d. h. des Abstandes zwischen den Mahlscheiben, erforderlich. Es wurde bereits versucht, diese bekannten Nachteile dadurch zu verbessern, daß Variationen der Schneckensteigungen und des Schneckenaußendurchmessers im Verhältnis zum Durchmesser des Fördertunnels vorgenommen wurden. Bei verringertem Schneckenaußendurchmesser wurde nicht mehr ausreichend Mahlgut transportiert.

   Bei Variationen der Schneckensteigung wurde ebenfalls keine Verbesserung erreicht.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Mühle der eingangs beschriebenen Art auf einfache Weise so auszubilden, daß trotz langsamem Mahlgutverbrauch im Mahlwerk in der Förderschnecke ein Stau des Mahlgutes und dadurch ein Stillstand oder eine zu hohe Belastung des Antriebsmotors vermieden wird.

   Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

   Die Nut, bzw. die Nuten wirken im Fördertunnel als Bypaß. Wenn der Staudruck des Mahlgutes im Bereich des Mahlwerkes eine bestimmte Höhe erreicht, so wandert das aufgestaute Mahlgut, beispielsweise die Kaffeebohnen, ein Stück in Richtung Vorratsbehälter zurück und werden dann von der Schnecke wieder nach vorne transportiert. Das Mahlgut zirkuliert im Bereich der Förderschnecke. Der Nachfluß aus dem Vorratsbehälter wird damit auf das Maß beschränkt, in dem das gemahlene Gut zwischen den Mahlscheiben austreten kann. Verklemmungsgefahr besteht auf diese Weise nicht. An den Mahlscheiben steht das Mahlgut, beispielsweise die Kaffeebohnen, mit einem gleichmäßigen Förderdruck an. Damit wird auch bei unterschiedlichen Bohnengrößen ein gleichmäßiges Mahlergebnis und damit eine gleichbleibende Qualität sichergestellt. Die dem Mahlgut angepaßte Breite der Nut oder der Nuten sichert überdies, daß auch bei Aufstauen des Mahlgutes kein oder kein wesentliches Vormahlen stattfindet. Eine vorzeitige Zerkleinerung des Mahlgutes vor Erreichen der Mahlscheiben würde nicht nur die Staugefahr erhöhen, sondern die bereits erwähnte Korngrößenverteilung ungünstiger gestalten. Außerdem besteht die Gefahr von Aromaverlust, wenn bereits aufgebrochene Kaffeebohnen längere Zeit in der Förderschnecke zirkulieren würden.

   Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

   Eine in Herstellung und Gebrauch besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Förderschnecke spricht das Kennzeichen des Anspruches 6 an. Bei einer Welle mit quadratischem Querschnitt ergibt das Einfräsen der Schneckengänge in die Wellenkanten vier jeweils über die ganze Länge der Förderschnecke laufende Nuten.

   Neben der einfachen Herstellung ist damit eine wirkungsvolle Zirkulation des Mahlguts auch bei langsamem Austritt an den Mahlscheiben gesichert.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.

   Es zeigen F i g. 1 wesentliche Teile einer Kaffeeemühle, teilweise geschnitten, F i g. 2 eine Förderschnecke in Seitenansicht und F i g. 3 eine Axialansicht in Richtung des Pfeiles 111 in Fig.2.