Мельница для кофемашины - RU2699843C1

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к мелющему устройству для размалывания материала, который подлежит перемалыванию, в частности для перемалывания кофейных зерен.

Мелющие устройства этого типа, как правило, используются для измельчения сыпучих материалов, в частности также сыпучих продуктов. Базовая конструкция мелющих устройств была известна с древних времен, что доказывается найденными в процессе раскопок жерновами для перемалывания зерна.

Мелющие устройства в наше время по-прежнему используются во многих областях технологии, особенно при обработке продуктов питания. В этом контексте термин «продукты питания» относится не только к пище (например, зерну, которое подлежит перемалыванию в муку), но и к естественным стимуляторам таким как, например, кофейные бобы или зерна, которые подлежат измельчению в молотый кофе для приготовления из него кофейного напитка.

В последнее время установилась, так сказать, «культура знатока», особенно (но не исключительно) относительно кофе, которая характеризуется различными принципами. С одной стороны, существует тенденция развития от устройств с ручным управлением к автоматически работающим устройствам. Например, кофейная ручная мельница, которая широко использовалась 100 лет назад, в основном устарела. Вместо этого в наше время для этой цели исключительно используются автоматически рабочие устройства, как правило, электрические кофейные мельницы. Существует также вторая тенденция развития на основе технологии производства пищевых продуктов, которая требует множества выполняемых отдельно этапов, к полной автоматизации. Например, полностью автоматические кофемашины, которые могут автоматически приготовить специальный кофе (такой как, например, Espresso, Cappuccino или Latte Macchiato) из сырых ингредиентов (вода, цельные зерна кофе и иногда также молоко) при нажатии кнопки и без дополнительных вмешательств пользователя, уже находятся в большинстве домашних хозяйств. Третья тенденция может наблюдаться в использовании «менее экстенсивно» предварительно обработанного пищевого сырья. Например, потребление цельных кофейных зерен (по сравнению с пакетами предварительно размолотого кофе) заметно увеличилось за последние несколько лет (что отчасти может объясняться увеличенным использованием полностью автоматических кофемашин). Эта тенденция также может объясняться более высоким стандартам качества (свежемолотый кофе имеет более выраженный и лучший вкусовой аромат, чем крупно размолотый кофе, который «обязательно» должен храниться в течение нескольких дней, недель или месяцев до его полного потребления, то есть, даже если оно имеет вакуумную упаковку).

Вышеупомянутые тенденции особенно отчетливы в выбранном примере кофе. Однако эти тенденции также существуют в других областях. Например, многие годы использование домашних мельниц для муки постоянно увеличивалось (хотя в немного меньшей степени, чем это имеет место в отношении кофейных мельниц).

Ввиду вышеупомянутых тенденций производители соответствующих устройств сталкиваются с особыми проблемами. Например, существует высокий спрос на компактные устройства с самым маленьким размером, особенно в бытовой среде. Кроме того, существует спрос на различные устройства широкого применения для удовлетворения различных потребностей пользователей с множеством различных предпочтений. Кроме того, чувствительность к ценам также сравнительно высока, так что покупная цена соответствующих устройств должна быть максимально низкой, причем это требует соответственно экономически эффективного производства указанных устройств.

Известные полностью автоматические кофемашины, а также и известные (электрические) бытовые кофейные мельницы, как правило, имеют два мелющих тела - обычно с коническими поверхностями - которые могут вращаться относительно друг друга вокруг оси поворота. В этом случае кофейные зерна (или другие продукты), которые подлежат перемалыванию, вводятся во все больше сужающийся зазор между этими двумя мелющими телами. Кофейные зерна, в конечном счете, перемалываются в порошок вследствие вращательного движения мелющих тел относительно друг друга. Порошок молотого кофе собирается на радиально внешней кромке зазора между этими двумя мелющими телами и выпускается через одно (или при необходимости множество) выпускное отверстие для кофейного порошка. В полностью автоматических кофемашинах порошок перемолотого таким образом кофе подается в заварочный блок, а в случае (электрической) бытовой кофейной мельницы он подводится к выпускному контейнеру. Как правило, для приведения мельницы в действие используется электродвигатель. Соответствующие мельницы собраны из соответствующих отдельных частей в форме подузла и впоследствии установлены в соответствующее «родительское устройство» (полностью автоматическая кофемашина, кофейная мельница и т.д.).

Как уже было упомянуто в приведенном выше описании, существует потребность в широком разнообразии товаров, особенно в области бытовой техники. Эта потребность исходит не только из технических причин, но, в частности, также и из эстетических соображений (различное эстетическое восприятие клиентуры). Однако иногда также играют роль маркетинговые соображения таким образом, что, например, производитель продает ряд различных продуктов под различными фирменными знаками, которые зрительно должны быть «достаточно» неразличимыми для быстрого установления их происхождения, исходя из определенной оригинальной технологической операции.

Эти соображения представляют проблему. До настоящего времени было необходимо создавать соответствующим образом разработанные мельницы для реализации определенного «общего дизайна товара» (потому что определенный «общий дизайн товара» определяет по меньшей мере до некоторой степени структурное пространство, доступное для кофейной мельницы, особенно относительно ее размера и формы). Наоборот, только определенный спектр «общих форм товаров» может быть реализован при использовании определенного доступного подузла мельницы, и это не всегда представляет жизнеспособный вариант.

Соответственно, ранее было необходимо создавать сравнительно большое количество по-разному разработанных подузлов мельницы. Это связано не только с увеличенными расходами, потому что производственные места должны быть разработаны соответственно сложным способом (различные поточные линии или иногда случающееся изменение используемых инструментов), но также и с увеличенным объем складирования. Эти проблемы возникают не только при складировании для производственных целей, но также, в частности, при обеспечении доступности запасных деталей.

До настоящего времени данная проблема не была решена независимо от того, что определенные «компромиссы» относительно конструкции полностью автоматических кофемашин (или других устройств этого типа) зачастую согласовывались в прошлом для ограничения множества различных подузлов мельницы до удобного количества.

Настоящее изобретение соответственно основано на цели предложения мелющего устройства для перемалывания материала, который подлежит перемалыванию, особенно для перемалывая кофейных зерен, которое имеет улучшенные свойства по сравнению с известными мелющими устройствами. Другую цель настоящего изобретения можно увидеть в предложении кофейной мельницы или кофемашины, в частности, полностью автоматической кофемашины, которая имеет улучшенные свойства по сравнению с кофейными мельницами, кофемашинами или полностью автоматическими кофемашинами, известными из уровня техники.

Эти цели достигаются с использованием предложенного изобретения.

Согласно настоящему изобретению предложено мелющее устройство для перемалывания материала, который подлежит перемалыванию, в частности, для перемалывания кофейных зерен, которое содержит первый мелющий элемент и второй мелющий элемент, а также устройство с выпускным отверстием для молотого материала, которое расположено сбоку мелющих элементов, и в котором первый мелющий элемент и второй мелющий элемент выполнены с возможностью приведения в действие посредством устройства приводного вала таким образом, что они вращаются относительно друг друга вокруг оси вращения для размола, и устройство приводного вала размещено, (т.е.) в частности упорядочено и/или выровнено, с наклоном относительно оси вращения для размола, реализовано таким образом, что устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала выполнены с возможностью размещения по-разному относительно друг друга. Различное размещение оси вращения для размола и устройства приводного вала относительно друг друга может относиться, в частности, к осевому смещению (оба направления по существу проходят параллельно друг другу, но разнесены друг от друга на определенное расстояние) и/или к относительному угловому положению между направлениями устройства приводного вала и оси вращения для размола. «Относительное угловое положение» между устройством приводного вала и осью вращения для размола, составляющее 90° (прямой угол), зачастую особо предпочтительно. В этом случае возможно, что ось вращения для размола и (направленная ось устройства приводного вала) устройство приводного вала (почти) пересекаются в определенной точке. Однако также возможно было бы реализовать «комбинацию» смещенного и углового положения (особенно прямоугольного расположения) таким образом, чтобы было реализовано угловое положение устройства приводного вала и оси вращения для размола. Возможно, что устройство приводного вала и устройство с выпускным отверстием выполнены с возможностью размещения «в разное количество возможных положений» относительно друг друга. В типичном «минимальном случае» они выполнены с возможностью размещения в двух различных положениях относительно друг друга. Однако зачастую также разумно обеспечить возможность множественного различного (дискретного) размещения. В этом контексте возможно, в частности, реализовать (частично) симметричную n-кратную геометрию, потому что таким образом зачастую может быть реализована очень простая механическая конструкция. Однако также было бы возможно, чтобы произвольные угловые положения могли быть предусмотрены. Также возможно реализовать «комбинации», например, таким образом, чтобы было возможным постоянное размещение в определенном угловом диапазоне (например, +/-10°), и «дальнейшие приращения» можно было реализовать в форме дискретного изменения положения; в результате, благодаря этому также может быть достигнуто постоянное размещение по очень широкому угловому диапазону. В этом контексте различное размещение относительно друг друга может соответственно относиться к другому типу размещения, в частности к различному расположению и/или выравниванию относительно друг друга. Различные типы конструкций могут быть также «скомбинированы» друг с другом, например, таким образом, что постоянное относительное размещение возможно в определенном направлении, а в другом направлении возможно только дискретное размещение. Конечно «по существу» произвольные типы комбинаций также возможны в этом отношении. Различное размещение устройства приводного вала и устройства с выпускным отверстием зачастую будет состоять из различного углового положения относительно друг друга, причем различное угловое положение зачастую состоит из углового смещения, которое (по меньшей мере в проекции) образовано в плоскости, проходящей перпендикулярно к оси вращения для размола. Другими словами, устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала, таким образом, выполнены с возможностью расположения на одинаковой, но и на различных «высотах» вдоль оси вращения для размола. Относительно плоскости, в которой соответственно лежат ось вращения для размола, а также устройство с выпускным отверстием (в частности опорная точка устройства с выпускным отверстием; как правило, его «центр») и устройство приводного вала, соответствующие плоскости могут содержать определенный различный выбираемый угол (различное размещение). Однако, в качестве альтернативного варианта реализации или в качестве дополнения, также было бы возможно реализовать различное угловое выравнивание, называемое направлением выхода перемалываемого материала («уклон» выпускного канала) и выравниванием приводного вала таким образом, что, если применимо, соответствующие продольные направления (почти) пересекаются в некоторой точке или имеют угловое выравнивание. Естественно также возможно обеспечить множество устройств с выпускным отверстием, а не только одно устройство с выпускным отверстием. В этом контексте устройства с выпускным отверстием, как правило, не могут быть размещены по-разному относительно друг друга (фиксированное положение отдельных устройств с выпускным отверстием относительно друг друга). Таким образом каждое отдельное устройство с выпускным отверстием по сути выполнено с возможностью перемещения (в сочетании с другими устройствами с выпускным отверстием) в другое положение относительно устройства приводного вала. Однако подобным образом возможно, чтобы отдельное устройство с выпускным отверстием или множество устройств с выпускным отверстием могли быть размещены по-разному относительно устройства приводного вала, тогда как «оставшиеся» устройства с выпускным отверстием не могли быть размещены по-другому относительно устройства приводного вала. Это, как правило, приводит в результате к возможности перемещения некоторых устройств с выпускным отверстием относительно других устройств с выпускным отверстием. Различное размещение также может быть реализовано другим способом. Например, мелющее устройство может быть сконструировано таким образом, что «лишь по существу» устройства с выпускным отверстием выполнены с возможностью перемещения относительно оставшегося множества компонентов мелющего устройства. Однако в качестве альтернативы или в дополнение также было бы возможно, чтобы «лишь по существу» устройство приводного вала могло размещаться относительно оставшегося множества компонентов мелющего устройства. Для полноты следует отметить, что, конечно, также возможно, чтобы (часть из) устройства с выпускным отверстием, наоборот, служили для впуска материала. Несмотря на то, что эти устройства с выпускным отверстием должны были бы правильно называться «устройствами с впускным отверстием», это (изначально) не сделано с целью упрощения описания. В контексте этого применения, однако, явно раскрыто (и соответственно возможно изменить соответствующим образом), что термин «устройство с выпускным отверстием» может быть (по меньшей мере в некоторых случаях, в которых этот термин используется в приведенном ниже описании) заменен термином «устройство с впускным отверстием», если применимо также «устройством с выпускным отверстием и/или устройством с впускным отверстием».

В предпочтительном варианте реализации изобретения устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала выполнено с возможностью различного, но постоянного размещения, по меньшей мере по частям, в мелющем устройстве относительно друг друга. Сконструированное таким образом мелющее устройство позволяет достигнуть особенно универсальной конструкции мелющего устройства. Множество требуемых конфигураций мелющего устройства, в частности, может быть реализовано таким образом. Это, как правило, приводит к явному сокращению количества различных мелющих устройств, которые должны быть произведены и быть в наличии. Естественно было бы возможно, чтобы определенные различные мелющие устройства по-прежнему были востребованы (причем эти мелющие устройства, как правило, отличаются, в частности относительно их производительности размола, длительности их непрерывной эксплуатации, различной мощности их электродвигателя и т.п. (что в других отношениях также относится к мелющим устройствам, которые могут непостоянно размещаться по-разному относительно друг друга)). Несмотря на то, что постоянное размещение, в этом случае, может быть связано с определенными недостатками такими как, например, более сложная конструкция, увеличенный объем работ по сборке мелющего устройства и т.п., эти недостатки зачастую более чем перекомпенсированы очень высокой гибкостью.

Однако также возможно, чтобы устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала могли быть по меньшей мере по частям размещены по-разному с приращениями относительно друг друга. Это может привести в результате к преимуществам относительно более простой механической конструкции, упрощенной сборке и, в частности, также очень высокой механической устойчивости отдельных частей мелющего устройства относительно друг друга, например, без соответствующих частей, «скользящих относительно друг друга» или «поворачивающихся относительно друг друга».

Несмотря на то, что это может казаться странным на первый взгляд, тем не менее комбинация (по частям) постоянного, но отличающегося размещения и (по частям) возрастающего различного размещения также может быть реализована и целесообразна. С одной стороны, различный «тип» размещения может относиться к различным направлениям. С другой стороны, также возможно использовать пошаговый тип размещения (не постоянное размещение относительно друг друга) с определенными «угловыми приращениями» (например, возможность «пошагового поворота» на 15°, 30°, 45° и т.п.). По частям постоянное различное размещение может быть реализовано, например, поворачиваемостью +/-10° (например, с «приращениями» в 15°; это предпочтительно в отношении определенного наложения для особенно простой сборки). В результате абсолютно постоянное размещение может быть реализовано путем объединения «пошаговых приращений» и «постоянного размещения на определенных участках».

Мелющее устройство может быть реализовано таким образом, чтобы различное размещение устройства с выпускным отверстием и устройства приводного вала относительно друг друга относилось по меньшей мере к угловому положению устройства с выпускным отверстием и устройства приводного вала относительно друг друга, особенно в плоскости, проходящей перпендикулярно оси вращения для размола. Разумеется, проекции соответствующих направлений на эту плоскость также были бы возможны таким образом, что устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала могут тем самым быть расположены, например, на различной «высоте» оси вращения для размола. Этот тип размещения относительно друг друга зачастую может быть реализован с меньшим объемом конструирования и механическим усилием. Тем не менее, очень широкий диапазон различных возможных (и типичных) установочных положений может быть реализован с таким расположением. Благодаря механической передаче такое расположение, кроме того, обеспечивает «в основном, как правило, надежное» изменение размещения по меньшей мере для определенных типов входа привода или передачу «начального входного перемещения».

Кроме того, мелющее устройство может содержать два подузла, выполненных с возможностью соединения друг с другом, причем первый из подузлов, выполненных с возможностью соединения друг с другом, содержит устройство с выпускным отверстием, а второй из подузлов, выполненных с возможностью соединения друг с другом, содержит устройство приводного вала. Устройство с выпускным отверстием и устройство приводного вала, как правило, реализованы неподвижно или выполнены за одно целое с соответствующим подузлом. Вследствие такой конструкции «различное размещение устройства с выпускным отверстием и устройства приводного вала относительно друг друга главным образом изменяется» на различное размещение этих двух подзулов относительно друг друга. В контексте данной заявки эти два «теоретических подхода» следует соответственно рассматривать как эквивалентные и произвольно взаимозаменяемые. Благодаря предложенному замыслу можно изготовить два подузла, которые в большей степени могут быть использованы универсально и легко собираться в мелющее устройство, которое может быть использовано особенно универсальным способом. В других отношениях должно быть возможно отдельное использование для защиты комплекта, который содержит первый подузел, имеющий устройство с выпускным отверстием, и второй подузел, имеющий устройство приводного вала, и сконструирован и, если возможно, улучшен в соответствии с предыдущим (и представленным ниже) описанием.

Полезное улучшение может быть реализовано путем конструирования мелющего устройства таким образом, чтобы устройство приводного вала и ось вращения для размола проходили под углом относительно друг друга и содержали, в частности, по существу прямой угол друг к другу, причем соединение между устройством приводного вала и по меньшей мере одним мелющим элементом предпочтительно реализовано путем использования соединения посредством червячной передачи. Такая конструкция зачастую обеспечивает конкретные преимущества относительно занятого структурного пространства и/или механической передачи. Эта конструкция, в частности, позволяет уменьшить скорость вращения очень быстрого электродвигателя до сравнительно медленной скорости вращения мелющих элементов относительно друг друга довольно простым способом. Таким образом, поверхностное сжигание (по частям) молотого материала, которое могло бы привести в результате к неблагоприятным изменениям вкуса, может быть предотвращено. Относительно осей/прямых линий, проходящих под углом относительно друг друга, в настоящем контексте прямой угол должен быть, в частности, интерпретирован таким образом, что одна прямая линия (в частности устройство приводного вала) лежит в пределах (или параллельно) плоскости, проходящей перпендикулярно другой прямой линии (в частности ось вращения для размола).

Другой обеспечивающий преимущество вариант осуществления мелющего устройства может быть реализован, если устройство приводного вала и ось вращения для размола расположены в мелющем устройстве на определенном расстоянии друг от друга и, в частности, проходят по существу параллельно друг другу, причем соединение между устройством приводного вала и по меньшей мере одним мелющим элементом предпочтительно реализовано путем использования устройства механической передачи, в частности цепной передачи, ременной передачи или зубчатой передачи. Такая конструкция может оказаться обеспечивающей преимущество, например, в отношении аспектов структурного пространства. Следует отметить (не только) в этом контексте, что «требование структурного пространства» не должно относиться только к требуемому структурному пространству, но также может быть «интерпретировано в более широком смысле» и содержать, например, компоновку и положение других компонентов, таких как входные желоба для кофейных зерен, каналы выпуска молотого кофе, заварочные устройства и т.п. Следовательно, «логистику мелющего устройства» также желательно учитывать. В этом случае механическая передача может быть реализована произвольно с или без повышающей зубчатой передачи или понижающей зубчатой передачи. Более высокая скорость вращения устройства приводного вала (электродвигатель и т.п.), как правило, снижается до более медленной скорости вращения мелющих элементов относительно друг друга, потому что это соответствует традиционным техническим характеристикам.

Другая потенциальная конструкция мелющего устройства может быть реализована, если оно содержит устройство фиксации положения, предназначенное для фиксации положения устройства приводного вала и устройства с выпускным отверстием относительно друг друга, причем это устройство фиксации положения предпочтительно реализовано в форме реверсивного устройства фиксации положения и/или в форме нереверсивного устройства фиксации положения. В случае реверсивного устройства фиксации положения может быть реализована простая реконфигурация, которая особенно полезна в отношении ремонтов. В случае нереверсивного устройства фиксации положения, например, после изготовления мелющего устройства может быть эффективно предотвращен несанкционированный доступ к техническому обслуживанию. В этом контексте следует отметить, что нереверсивное устройство фиксации положения предположительно могло также быть реализовано путем использования имеющихся в наличии частей таким образом, чтобы устройство фиксации положения фактически являлось бы нереверсивным до определенной степени, а его замена (его замена новым устройством фиксации положения) просто представляла собой небольшие или незначительные материальные расходы. «Комбинация» реверсивного и нереверсивного устройства фиксации положения также была бы возможна, если различные устройства фиксации положения используют для различных направлений и/или в различных «интервалах изменения» (например, комбинация постоянного размещения в определенных угловых диапазонах и относительного размещения с определенными приращениями). Конечно, также возможно обеспечить множество устройств фиксации положения, которые, если возможно, предпочтительно дополняют друг друга.

Устройство фиксации положения в мелющем устройстве, кроме того, может действовать непринудительно и/или принудительно, и/или за одно целое и/или быть реализовано в форме блокировочного устройства, в частности устройства, сцепляющегося посредством соединения, подобного защелке и/или штыковому соединению. Эти типы устройств фиксации положения оказались очень эффективными при начальных испытаниях (в некоторой степени также в комбинации друг с другом).

Для полноты следует отметить, что реверсивное и/или нереверсивное соединение также возможно, если мелющее устройство состоит из двух (или, если возможно, даже более) подузлов, соединяемых друг с другом; это соединение может действовать непринудительно и/или принудительно, и/или за одно целое и/или быть реализовано в форме блокировочного устройства, в частности устройства, которое сцепляется посредством соединения, подобного защелке и/или штыковому соединению.

Кроме того, предложено, чтобы устройство фиксации положения в мелющем устройстве было по меньшей мере частично реализовано в форме устройства, которое может выполнено в возможностью отдельного перемещения и/или по меньшей мере частичного взаимодействия с устройством, выполненным с возможностью отдельного перемещения. Таким образом, может быть реализована, как правило, очень простая механическая конструкция. Такое устройство, в частности, может быть очень легко и экономически эффективно создано в форме «одноразовой части» (особенно используемой в соответствии с предыдущим описанием).

Кроме того, предложено, чтобы мелющее устройство имело приводное устройство. Это приводное устройство, в частности, может состоять из предпочтительно встроенного электродвигателя. В таких случаях мелющее устройство состоит из «максимально» или «в большой степени интегрированного» подузла таким образом, что несколько этапов в сборке «конечного устройства» (например, полностью автоматической кофемашины) могут быть исключены.

Кроме того, возможно, что мелющее устройство содержит заварочное устройство. Это мелющее устройство также представляет «максимально» или «в большой степени интегрированный» подузел, который может упростить, в частности, сборку «конечного устройства».

Кроме того, предложено, чтобы мелющее устройство имело всего один и/или множество устройств с выпускным отверстием и/или чтобы по меньшей мере одно устройство с выпускным отверстием было расположено в мелющем устройстве в радиально наружной области по меньшей мере одного мелющего элемента. Такая конструкция мелющего устройства удовлетворяет типовым требованиям, предъявляемым к мелющим устройствам, используемым в кофейных мельницах или полностью автоматических кофемашинах. Разработанное таким образом мелющее устройство соответственно является очень интересным в отношении экономических соображений и может быть использовано, например, в форме «защелкиваемого» решения.

Кроме того, предложено, чтобы мелющее устройство имело по меньшей мере один корпус мельницы, в частности, корпус мельницы по меньшей мере с одним встроенным устройством с выпускным отверстием. Готовый молотый порошок (например, кофейный порошок), как правило, следует «держать в отдалении» от внешней среды, потому что иначе он мог бы загрязнять внешнюю среду и, если возможно, ухудшать функционирование компонентов, расположенных вблизи. Безусловно, гигиенический аспект также должен быть учтен. Как правило, поэтому, необходимо обеспечить корпус в области мелющих элементов. Этот корпус соответственно выполнен с возможностью размещения в области обычно существующего размольного зазора между этими двумя мелющими элементами для выгрузки посредством него молотого материала простым и эффективным способом. Выпускное отверстие, как правило, немного смещено в направлении действия силы тяжести, и/или дополнительно выполнен канал сбора молотого материала и/или нагнетатель молотого материала и т.п. Конечно, использование другого средства вывода молотого материала или вспомогательного средства вывода молотого материала, известного из уровня техники, в связи с предложенным мелющим устройством, является также возможным и зачастую даже целесообразным.

Настоящее изобретение в конечном счете также предлагает кофейную мельницу, кофемашину и/или полностью автоматическую кофемашину, имеющую мелющее устройство с вышеописанной конструкцией. Такая кофейная мельница, кофемашина или такая полностью автоматическая кофемашина имеют вышеописанные преимущества и свойства по меньшей мере в аналогичном смысле. Улучшение в соответствии с предыдущим описанием - по меньшей мере по аналогии - также возможно и, как правило, целесообразно.

Другие детали настоящего изобретения и, в частности, типовые варианты реализации предложенного устройства, более подробно раскрыты в приведенном ниже описании со ссылкой на прилагаемые чертежи. На этих чертежах:

На фиг. 1 показан первый типовой вариант осуществления мельницы автоматической кофемашины при различных угловых положениях выпускной воронки 2 для порошка молотого кофе и электродвигателя 3 для привода мельницы в форме вида сверху;

На фиг. 2 показан первый типовой вариант осуществления мельницы 1 автоматической кофемашины в форме покомпонентного вида в перспективе;

На фиг. 3-6 соответственно показан первый вариант осуществления мельницы автоматической кофемашины в ходе различных этапов сборки, а именно, в форме соответствующего вида сверху а) и в форме сечения b), выполненного через область соединения между блоком мельницы и блоком привода;

На фиг. 7 соответственно показан второй типовой вариант осуществления мельницы автоматической кофемашины в ходе различных этапов процесса сборки в форме вида в перспективе; и

На фиг. 8 показан третий типовой вариант осуществления мельницы автоматической кофемашины в форме продольного сечения на виде сбоку а) и в форме схематического вида сверху b).

На фиг. 1 показан первый потенциальный типовой вариант осуществления адаптируемой мельницы 1 автоматической кофемашины в общей сложности четырех типовых выбранных положений а)-d). В показанном типовом варианте реализации «адаптируемость» относится к возможности относительного поворота между электродвигателем 3 (блок 11 привода), который служит для привода данной мельницы, состоящей из двух мелющих тел 4, которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг оси 5 поворота (перпендикулярной плоскости проекции на фиг. 1), и мелющим блоком 6. Такая конструкция мелющего блока 6 является общеизвестной. С целью полноты пояснения, верхнее мелющее тело 4 содержит центральное отверстие, через которое материал, подлежащий перемалыванию (в приведенном ниже описании обычные кофейные зерна), может поступать в область непосредственного размола (в частности, пространство размола, расположенный между этими двумя мелющими телами 4). Кофейные зерна размалываются в пространстве размола и отводятся в выходную воронку 2, из которой они подаются, например, к заварочному блоку (здесь не изображен) через выпускное отверстие.

В типовом варианте реализации, изображенном на фиг. 1, электродвигатель 3, который служит для привода данного мелющего блока 6, соответственно расположен (относительно ротора 31 электродвигателя, проходящего по центру в продольном направлении корпуса двигателя) перпендикулярно или под углом к оси 5 поворота (ротор 31 электродвигателя подробно не изображен на фиг. 1, а пространственное положение продольной оси ротора 31 электродвигателя, наоборот, обозначено штрихпунктирной линией, указанной ссылочным номером 31 на фиг. 1 и 2).

В типовом варианте реализации, изображенном на фиг. 1, положение электродвигателя 3 относительно выпускной воронки 2 может быть изменено с приращением 30° (изменение прилежащего угла между электродвигателем 3 и выпускной воронкой 2). Согласно фиг. 1, определенный угловой диапазон не может быть реализован (т.е. в настоящее время три варианта размещения не могут быть достигнуты; это соответствует «запрещенному диапазону» 90°). Краткий обзор, в частности фиг. 1, 2 и 6, позволяет легко заключить, что этот «запрещенный диапазон» основан на исключительно геометрических пространственных соображениях: другими словами, в выбранной конструкции мельницы 1 автоматической кофемашины части электродвигателя 3 и выпускной воронки 2 должны были бы занимать одно и то же место - что естественно невозможно. В другой конструкции мельницы 1 автоматической кофемашины конечно было бы возможно, чтобы этот «запрещенный диапазон» также «был разрешен». Подобным образом возможно, чтобы этот «запрещенный диапазон» был выбран меньшим или большим. Фундаментальные геометрические соображения полностью понятны и легко воспроизводимы специалистом в данной области техники.

Основное направление перемещения материала, который подлежит перемалыванию (до процесса размола, в течение процесса размола и после процесса размола), также известно из уровня техники. Уже молотый продукт (в настоящий момент кофейный порошок), в частности, поступает в выпускную воронку 2 через соответствующее выпускное отверстие, выполненное в корпусе 8 мелющего блока 6. Известны различные меры для предотвращая скопления порошка молотого кофе и/или для обеспечения возможности сохранения как можно меньшего количества кофейного порошка в мельнице 1 автоматической кофемашины между двумя процессами размола, которые иногда могут выполняться с относительно большим временным промежутком относительно друг от друга. Как правило эти меры в основном могут быть реализованы по меньшей мере независимо от предложенного в настоящее время различного размещения выпускной воронки 2 и электродвигателя 3 относительно друг друга.

Таким образом можно легко сделать вывод, что мельница 1 автоматической кофемашины может быть адаптирована для различных положений установки вследствие различного относительного размещения выпускной воронки 2 и электродвигателя 3. Следовательно мельница 1 автоматической кофемашины может быть использована в большем количестве сконструированных различными способами кофемашин, полностью автоматических кофемашин или кофейные мельниц. Таким образом, больше нет необходимости производить и хранить соответственно большое количество выравниваемых разным способом мельниц автоматических кофемашин (для обеспечения наличия), как это требовалось ранее в уровне техники.

На фиг. 2 показана мельница 1 автоматической кофемашины в форме покомпонентного вид в перспективе сверху. Дополнительные детали относительно конструкции мельницы 1 автоматической кофемашины могут быть понятны исходя из этой иллюстрации.

Например, эта фиг. 2 показывает, что мельница 1 автоматической кофемашины по существу состоит из трех предварительно изготовленных подузлов, которые присоединены друг к другу в процессе сборки, рассмотренном более подробно в приведенном ниже описании.

Рассматриваемый мелющий блок 6 (с внутренними мелющими телами, которые подробно не изображены на фиг. 2-6) формирует верхнюю часть мельницы 1 автоматической кофемашины. Относительное движение между этими двумя мелющими телами 4 вокруг оси 5 поворота реализуется в форме вращательного движения нижнего мелющего тела 4 при помощи зубчатого колеса 7. Это зубчатое колесо 7 соединено с нижним мелющим телом 4 способом, исключающим передачу вращающего момента. Верхнее мелющее тело 4 в настоящий момент соединено с корпусом 8 мелющего блока 6 способом, исключающим передачу вращающего момента. На этом чертеже также ясно показана загрузочная воронка 9, через которую кофейные зерна, которые подлежат перемалыванию, поступают в мелющий блок 6.

Блок 11 привода изображен в «центре» фиг. 2, причем этот блок привода (согласно приведенному ниже описанию) собран и впоследствии сцеплен с блоком 6 мельницы посредством фиксирующей головки 12, изображенной в нижней части на фиг. 2, для предотвращения тем самым нежелательного отделения мелющего блока 6 от блока 11 привода в течение работы.

Блок 11 привода содержит кольцевую область 11а, которая служит для размещения нижней части корпуса 8 мелющего блока 6, в частности также для вмещения зубчатого колеса 7. На фиг. 2 также показан червячный привод 10 для зубчатого колеса 7. Вращательное движение червячного привода 10 вызывает соответственно пониженное вращательное движение зубчатого колеса 7 и, таким образом, соответствующее размалывающее движение мелющих тел 4 относительно друг друга. Червячный привод 10 установлен на роторе 31 электродвигателя 3 способом, исключающим передачу крутящего момента.

Этот тип привода для мелющего блока 6 в форме червячной передачи в основном известен из уровня техники и используется довольно часто. Для краткости настоящего описания этот привод, таким образом, не раскрыт более подробно.

Фиксирующая головка 12 состоит из двух концентрически расположенных колец выступающих штифтов 13, 14. Внешнее кольцо образовано обычными фиксирующими штифтами 13, тогда как концентрическое внутреннее кольцо образовано защелкивающимися штифтами 14. Функция фиксирующих штифтов 13 и защелкивающимися штифтов 14 рассмотрена более подробно в приведенном ниже описании. Например, фиксирующая головка 12 может быть изготовлена за одно целое из пластмассы, которая может быть упруго деформирована в определенных пределах. Фиксирующая головка 12, в частности, может быть экономически эффективно изготовлена посредством процесса литьевого формования. Поэтому ее можно было бы легко предусмотреть в качестве «теряемой части» или «одноразовой части». Если необходимо сменить относительное положение между электродвигателем 3 и выпускной воронкой 2, например, в ходе ремонта (или по другим причинам), фиксирующая головка 12 может быть разрушена для удаления и последующей замены новой частью, не создавая тем самым существенной экономической потери.

Кроме того, на фиг. 2 также показаны основные элементы штыкового соединения для механического соединения мелющего блока 6 и блока 11 привода.

Последовательность поперечных ребер 15 кольцеобразно расположена в нижней области мелющего блока 6 (в настоящем примере с приращением 30°; «угловая ширина» поперечного ребра 15 составляет немного меньше чем 15°, поскольку в дополнение к «угловой ширине» стопорных штифтов 13 также должен быть обеспечен определенный «запас» для ограничивающих поворот ребер 17, а также определенный люфт.

Последовательность фиксирующихся сзади ребер 16 и смежных (в данном случае выполненных за одно целое с ребрами 16) ограничивающих поворот ребер 17, соответствующих поперечным ребрам 15, изображена (в данном случае также с приращением 30°) на внутренней стороне области 18 соединения между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода. После вставляющего/поворотного движения поперечные ребра 15 и фиксирующиеся сзади ребра 16 обеспечивают, что блок 6 мельницы и блок 11 привода больше не могут быть просто отделены друг друга. Ограничивающие поворот ребра 17 предотвращают «чрезмерное» вращательное движение таким образом, что, например, поперечные ребра 15 и фиксирующиеся сзади ребра 16 снова могли бы быть выведены из взаимодействия друг с другом. Таким образом, может быть получена очень простая и удобная сборка мельницы 1 автоматической кофемашины.

Этапы сборки мельницы 1 автоматической кофемашины (согласно первому типовому варианту реализации, представленному на фиг. 1 и 2), состоящей из трех «основных подузлов» - мелющего блока 6, блока 11 привода и фиксирующей головки 12, изображены на фиг. 3-6 и более подробно раскрыты в приведенном ниже описании. В этом отношении на фиг. 3-6 соответственно показан вид в перспективе мельницы 1 автоматической кофемашины (или ее составляющих подузлов - мелющего блока 6, блока 11 привода и фиксирующей головки 12) на частичных видах а), тогда как на частичных видах b) соответственно показан увеличенный вид в поперечном разрезе части области 18 соединения между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода (впоследствии также с фиксирующей головкой 12, установленной в требуемом положении), причем последние предназначены для лучшего объяснения деталей вставного/поворотного замкового соединения между подузлами мельницы 1 автоматической кофемашины.

На первом этапе (фиг. 3) мелющий блок 6 и блок 11 привода сначала собирают в области их 18 соединения путем сближения указанных блоков друг к другу (встречно-параллельные стрелки 19 соединения), причем зубчатое колесо 7 вставляют в кольцевую область 11а блока привода таким образом, чтобы зубчатое колесо 7 входило в зацепление с червячным приводом 10. Для выполнения этого соединяющего движения поперечные ребра 15 должны быть расположены таким образом, чтобы они соответственно были выровнены с зазорами между двумя фиксирующимися сзади ребрами 16 (см. также фиг. 2). Кроме того, на данном этапе показано, что процесс соединения упрощен вследствие определенного «углового люфта», и, следовательно, общая «угловая длина» поперечного ребра 15, фиксирующего сзади ребра 16 и ограничивающего поворот ребра 17 немного меньше, чем приращения (в данном примере приращения на 30°). Соединяющее движение вдоль взаимно-параллельных стрелок 19 соединения выполняют, пока мелющий блок 6 и блок 11 привода не будут «надежно» прикреплены друг к другу. В этом положении поперечные ребра 15 расположены «под» фиксирующимися сзади ребрами 16 (соответствующе положение представлено на фиг. 3b); на фиг. 3а) соединяющее движение полностью еще не выполнено.

Для более полного понимания следует отметить, что соответствующие фиксирующие головки 12, изображенные на фиг. 3 и 4, не имеют отношения для этапов сборки, изображенных на этих чертежах, и могут легко храниться в пределах досягаемости в сосуде для хранения.

После завершения движения сборки по соединяющим стрелкам 19 выполняют относительное вращательное движение между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода (обозначенное стрелкой 20, показывающей направление поворота; см. фиг. 4). Это вызывает скольжение фиксирующихся сзади ребер 16 позади соответственно соответствующей тыльной стороны поперечных ребер 15. В результате два подузла - мелющий блок 6 и блок 11 привода - больше могут не отделяться друг от друга путем простого растягивания друг от друга.

Указанные в приведенном выше описании ограничивающие поворот ребра 17 выполнены для облегчения сборки сборщиком. Эти ребра формируют «ограничитель» в угловом направлении. Это предотвращает «чрезмерный поворот» двух подузлов 6, 11 относительно друг друга (который мог бы привести в результате к повторному выведению из взаимодействия поперечных ребер 15 и фиксирующихся сзади ребер 16).

После завершения поворота (вдоль стрелки 20, указывающей направление поворота), ограничивающие поворот ребра 17 находятся в контакте с соответствующими боковыми стенками фиксирующихся сзади ребер 16 на их L-образной внутренней поверхности. Теперь выполняют этап фиксации, изображенный на фиг. 5. С этой целью фиксирующую головку 12 вставляют в область 18 соединения между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода (в направлении, обозначенном стрелкой 21 перемещения) в «правильном угловом положении». Стопорные штифты 13, таким образом, проталкивают в область 18 соединения таким образом, что они в конечном счете останавливаются в зазорах между отдельными фиксирующимися сзади ребрами 16. Следует отметить, что поперечные ребра 15 и фиксирующиеся сзади ребра 16 размещены друг за другом таким образом, что они фактически выровнены в осевом направлении в тот момент времени, в который выполняют этап фиксации, изображенный на фиг. 5. Вследствие вставки стопорных штифтов 13 в соответствующие зазоры, противоположно направленное относительное вращательное движение между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода становится невозможным. Это достигается тем, что поперечные ребра 15 примыкают к стопорным штифтам 13 своей стороной, которая лежит противоположно отгибу L (область контакта со стороной, лежащей напротив ограничивающих поворот ребер 17), если применимо, после перемещения не больше, чем на незначительное угловое расстояние. Это еще раз делает невозможным выведение из зацепления поперечных ребер 15 и фиксирующихся сзади ребер 16 (по меньшей мере пока фиксирующая головка 12 установлена в требуемом положении) и тем самым делает невозможным отделение мелющего блока 6 и блока 11 привода друг от друга.

Для четкого указания сборщику правильного положения в угловом направлении, в нижней зоне области 18 соединения блока 11 привода выполнены щелевидные углубления 22, соответствующие защелкивающимся штифтам 14. Угловая ширина щелевидных углублений 22 по существу идентична угловой ширине защелкивающихся штифтов 14. Положение выбрано таким образом, что правильное угловое положение стопорных штифтов 13 получается «автоматически».

Когда фиксирующая головка 12 полностью задвинута, выступающие лапки 24 защелкивающихся штифтов 14 сцепляются со специально предназначенными ребрами 23 в области щелевидных углублений 22 (фиг. 6).

Таким образом получают законченную сборку 1 мельницы автоматической кофемашины, причем основные подузлы мельницы 1 автоматической кофемашины уже невозможно легко отделить друг от друга. Тем не менее, следует еще раз отметить, что описанный процесс сборки мельницы 1 автоматической кофемашины может быть выполнен в различных угловых положениях выпускной воронки 2 и электродвигателя 3 относительно друг друга. Угол между выпускной воронкой 2 и электродвигателем 3, изображенными на фиг. 2-6, должен быть интерпретирован лишь как пример.

В других отношениях фиксирующая головка 12 снова может быть вытащена (или, если применимо, выломана) из области 18 соединения, например, при помощи отвертки. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность повторного отделения мелющего блока 6 и блока 11 привода друг от друга. И не важно, если фиксирующая головка 12 сломалась в течение этого процесса, потому что она состоит из простого компонента, который может быть экономически эффективно изготовлен, например, из пластмассовой части, полученной литьем под давлением.

На фиг. 7, кроме того, показан второй типовой вариант осуществления мельницы 25 автоматической кофемашины. В этом случае на частичном виде 7а) показано состояние до сборки основных подузлов - мелющего блока 6 и блока 11 привода. На частном виде b) два основных подузла 6, 11 представлены в уже собранном виде, в котором нижняя кромка корпуса 8 мелющего блока 6 и зубчатое колесо 7 вставлены в кольцевую область 11а блока 11 привода таким образом, что нижняя кромка корпуса 8 мелющего блока 6 охвачена по окружности областью 11а блока 11 привода, а зубчатое колесо 7 введено во взаимодействие с червячным приводом 10. На частных видах а) и в b) фиг. 7 соответственно выбран вид в перспективе. Большинство используемых подузлов соответствует подузлам мельницы 1 автоматической кофемашины, которые изображены на фиг. 1-6 и были подробно раскрыты в приведенном выше описании.

В отличие от первого типового варианта реализации относительное размещение мелющего блока 6 и блока 11 привода (выпускная воронка 2 и электродвигатель 3) может быть реализовано с произвольными относительными углами, раскрытыми в рассматриваемом типовом варианте реализации мельницы 25 автоматической кофемашины. Таким образом, возможно регулировать не только отдельные, дискретные угловые положения относительно друг друга, но и непрерывно подгонять угловые положения. Это достигается тем, что - если мелющий блок 6 и блок 11 привода собраны в соответствии с изображением на частичном виде b) фиг. 7 - кольцевая область 11а опирается с возможностью поворота на нижнюю кромку корпуса 8 мелющего блока 6 таким образом, что блок 11 привода выполнен с возможностью поворота вокруг оси 5 поворота мелющего блока 6.

Исключительно для полноты следует отметить, что в рассматриваемом втором типовом варианте реализации мельницы 25 автоматической кофемашины также существует «запрещенный диапазон» относительных положений между выпускной воронкой 2 и электродвигателем 3, аналогичных первому типовому варианту реализации, причем это подобным образом является результатом геометрических обстоятельств и было подробно рассмотрено в приведенном выше описании.

Для реализации постоянной адаптируемости второго типового варианта реализации мельницы 25 автоматической кофемашины, между мелющим блоком 6 и блоком 11 привода на кольцевой области 11а блока 11 привода вокруг области 18 соединения, выполнено устройство 26 изменения длины, реализованное подобно хомуту для шланга. В показанном примере устройство 26 изменения длины состоит из винта 27, который может быть соответственно завинчен или вывинчен из внутренней резьбы 28 вращательным движением. Вращательное движение винта 27 соответственно увеличивает или уменьшает радиальный паз 29 таким образом, что области мелющего блока 6 и блока 11 привода, которые вставляются друг в друга в области 18 соединения, соответственно крепко зажаты или разделены. При уменьшении радиального паза 29 путем вращения винта 27 до заранее определенной степени, диаметр кольцевой области 11а уменьшается таким образом, что кольцевая область 11а блока 11 привода надежно закреплена на нижней кромке корпуса 8 мелющего блока 6, и блок 11 привода, таким образом, больше не может поворачиваться относительно мелющего блока 6 и выпускной воронки 2, соответственно. Если радиальный паз 29 увеличивается снова путем вращения винта 27, кольцевая область 11а блока 11 привода снова отделяется от нижней кромки корпуса 8 мелющего блока 6 таким образом, что блок 11 привода впоследствии может быть опять повернут вокруг оси 5 поворота и перемещен в другое угловое положение относительно выпускной воронки 2.

На фиг. 8 в конечном счете показан третий типовой вариант осуществления мельницы 30 автоматической кофемашины. Этот вариант осуществления предназначен для объяснения того, что ротор 31 электродвигателя 3 можно любым способом расположить параллельно, но со смещением в сторону от оси 5 поворота мелющих тел 4 мелющего блока 6. Тем не менее, в этом варианте реализации также можно реализовать различное угловое расположение мелющего блока 6 и блока 11 привода (выпускная воронка 2 и электродвигатель 3) посредством «изменяемой» области 18 соединения. В этом случае область 18 соединения может быть реализована либо с защелкивающимся соединением в соответствии с первым типовым вариантом реализации мельницы 1 автоматической кофемашины, либо с устройством 28 изменения длины в соответствии со вторым типовым вариантом реализации мельницы 25 автоматической кофемашины. Соответственно, на фиг. 8 в отношении этого никаких деталей не изображено. В любом случае можно изменять пространственное положение блока 11 привода относительно выпускной воронки 2, причем блок 11 привода выполнен с возможностью поворота вокруг оси 5 поворота мелющего блока 6 вместе с кольцевой областью 11а.

Для полноты следует отметить, что механическая передача между ротором 31 электродвигателя и мелющими телами 4 (или одним из них) представлена на изображенном третьем типовом варианте реализации мельницы 30 автоматической кофемашины, реализованная посредством двух зацепляющихся зубчатых колес 32.

Реферат

Предлагается мельница (1, 25, 30) автоматической кофемашины, содержащая два мелющих тела (4), которые выполнены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг оси (5) вращения для размола посредством устройства (10, 31) приводного вала, а также выпускное отверстие (2) для молотого материала, расположенное сбоку мелющих элементов (4). Устройство (10, 31) приводного вала размещено отклоненным от оси (5) вращения для размола. Выходное отверстие (2) и устройство (10, 31) приводного вала выполнены с возможностью различного размещения относительно друг друга. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула