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DE102015201110A1 - Coffee machine with integrated drive - Google Patents

Coffee machine with integrated drive Download PDF

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Publication number
DE102015201110A1
DE102015201110A1 DE102015201110.0A DE102015201110A DE102015201110A1 DE 102015201110 A1 DE102015201110 A1 DE 102015201110A1 DE 102015201110 A DE102015201110 A DE 102015201110A DE 102015201110 A1 DE102015201110 A1 DE 102015201110A1
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DE
Germany
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shaft
brewing unit
brewing
rotor
stator
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DE102015201110.0A
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German (de)
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Inventor
Peter Franzke
Christoph Ebner
Sandro Palierakis
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47J31/34Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure
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    • A47J31/3604Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means with a mechanism arranged to move the brewing chamber between loading, infusing and ejecting stations
    • A47J31/3609Loose coffee being employed
    • A47J31/3614Means to perform transfer from a loading position to an infusing position
    • HELECTRICITY
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Abstract

Ein Heißgetränkegerät für Haushaltszwecke, insbesondere Kaffeevollautomat, mit einem Brüheinheitengehäuse (2), mit einer Brüheinheit darin umfassend eine Brühkammer und einen T-Kolben, mit einer Welle (4) zum Antrieb des T-Kolbens, mit einem auf die Welle (4) wirkenden elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor (8) und einen Stator (10) umfasst, wird durch eine Anordnung des Rotors (8, 9) an der Welle (4) und durch eine Anordnung des Stators (10) in einem Lagerabschnitt (1) der Welle (4) im Brüheinheitengehäuse (2) weitergebildet.A hot beverage device for household purposes, in particular fully automatic coffee machine, with a brewing unit housing (2), with a brewing unit therein comprising a brewing chamber and a T-piston, with a shaft (4) for driving the T-piston, with one acting on the shaft (4) Electromotive drive comprising a rotor (8) and a stator (10), by an arrangement of the rotor (8, 9) on the shaft (4) and by an arrangement of the stator (10) in a bearing portion (1) of Shaft (4) in brew unit housing (2) developed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heißgetränkegerät für Haushaltszwecke, insbesondere einen Kaffeevollautomaten, mit einem Brüheinheitengehäuse, mit einer Brüheinheit darin, die eine Brühkammer und einen Kolben umfasst, mit einer Welle zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens und mit einem auf die Welle wirkenden elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor und einen Stator umfasst. The invention relates to a hot beverage appliance for household purposes, in particular a coffee machine, with a brewing unit housing, with a brewing unit therein, which comprises a brewing chamber and a piston, with a shaft for driving the brewing chamber or the piston and with an electric motor drive acting on the shaft a rotor and a stator.

Die DE 10 2010 063 943 A1 betrifft einen Kaffeevollautomaten mit einer Brüheinheit, die eine Spindel und eine Antriebseinheit umfasst. Im Betrieb versetzt die Antriebseinheit die Spindel in Rotation. Die Spindel ist zumindest teilweise hohl ausgebildet, und wenigstens ein Teil der Antriebseinheit ist innerhalb der Spindel angeordnet. Allerdings kann eine hohle Spindel aus Stabilitätsgründen zu einem größeren Platzbedarf führen, was insbesondere in Heißgetränkegeräten für den Hausgebrauch unerwünscht ist. The DE 10 2010 063 943 A1 relates to a coffee machine with a brewing unit comprising a spindle and a drive unit. During operation, the drive unit causes the spindle to rotate. The spindle is at least partially hollow, and at least a part of the drive unit is arranged within the spindle. However, for reasons of stability, a hollow spindle can lead to a larger space requirement, which is undesirable in particular in domestic hot beverage devices.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Heißgetränkegerät anzugeben, dass kompakt, möglichst platzsparend und kostengünstig aufgebaut ist. The object of the invention is therefore to provide a hot beverage device that is compact, as compact as possible and inexpensive.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Heißgetränkegerät erfindungsgemäß durch eine Anordnung des Rotors an der Welle und durch eine Anordnung des Stators in einem Lagerabschnitt im Brüheinheitengehäuse gelöst. Erfindungsgemäß sind also der Rotor und der Stator in keiner eigenen, separat konstruierten und konstruktiv abgrenzbaren Baueinheit untergebracht. Vielmehr ist der Rotor unmittelbar an der Welle bzw. als Bestandteil der Welle ausgebildet. Dies schließt nicht aus, dass die Welle zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet ist, erforderlich ist es jedoch erfindungsgemäß nicht. Denn der Stator erfordert nun keinen Raum mehr innerhalb der Welle, sondern ist außerhalb angeordnet. Er liegt vorzugsweise im Brüheinheitengehäuse und dort in einem Lagerabschnitt, der die Welle im Brüheinheitengehäuse lagert. Die Erfindung wendet sich also davon ab, die Spindel als Hohlwelle zu erfordern, um darin den Motor anzuordnen. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, die Welle selbst und ihre Lagerung im Brüheinheitengehäuse mit Bestandteilen des Motors auszustatten. Sie erfordert damit keine eigene Baugruppe mehr für den Antrieb der Welle, sondern integriert ihn unmittelbar in die Brüheinheit. This object is achieved in the hot beverage device mentioned above according to the invention by an arrangement of the rotor on the shaft and by an arrangement of the stator in a bearing section in the brewing unit housing. According to the invention, therefore, the rotor and the stator are housed in no separate, separately constructed and structurally delimitable structural unit. Rather, the rotor is formed directly on the shaft or as part of the shaft. This does not exclude that the shaft is at least partially hollow, but it is not required according to the invention. Because the stator now requires no more space inside the shaft, but is located outside. It is preferably located in the brewing unit housing and there in a bearing section which supports the shaft in the brewing unit housing. The invention thus turns away from requiring the spindle as a hollow shaft in order to arrange the motor therein. Rather, it pursues the principle of equipping the shaft itself and its bearing in the brewing unit housing with components of the engine. It no longer requires its own assembly for driving the shaft, but integrates it directly into the brewing unit.

Damit lässt sich der Aufbau der Brüheinheit des Heißgetränkegeräts weiter vereinfachen, womit der Herstellungs- und Konstruktionsaufwand sowie der Platzbedarf für den Antrieb der Brüheinheit reduziert werden können. Thus, the structure of the brewing unit of the hot beverage device can be further simplified, whereby the manufacturing and design effort and the space required for the drive of the brewing unit can be reduced.

Die Anordnung des Stators in einem Lagerabschnitt des Brüheinheitengehäuses ist deswegen besonders vorteilhaft, weil die Lagerung der Welle im Brüheinheitengehäuse konstruktiv bedingt minimale Abstände, daher eine hohe Bauteilpräzision und gute Laufeigenschaften erfordert. Der zwischen dem Lagerabschnitt und der Welle vorliegende geringe Abstand führt zu einem ebensolchen geringen Abstand zwischen Stator und Rotor und damit zu einem optimalen Wirkungsgrad. The arrangement of the stator in a bearing portion of the brew unit housing is therefore particularly advantageous because the mounting of the shaft in the brewing unit housing requires structurally minimal distances, therefore a high component precision and good running properties. The existing between the bearing portion and the shaft small distance leads to just such a small distance between the stator and rotor and thus to optimum efficiency.

Für den elektromotorischen Antrieb der Welle eigenen sich grundsätzlich verschiedene Motortypen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein bürstenloser Gleichstrommotor, ein sogenannter BLDC-Motor, als Antrieb dienen. Mangels Schleifkontakten bzw. Kohlebürsten lässt sich der BLDC-Motor einfach und schadlos zerlegen. Damit kann die Welle jedenfalls hinsichtlich ihres elektromotorischen Antriebs ohne großen Aufwand demontiert und damit aus dem Brüheinheitengehäuse entnommen werden. Je nach Konstruktion der Brüheinheit lässt sich damit auch die Entnahme der Brüheinheit insgesamt aus dem Gehäuse des Heißgetränkegeräts vereinfachen, womit der Bedienungskomfort des Heißgetränkegeräts steigt. Basically, different motor types are suitable for the electric motor drive of the shaft. According to an advantageous embodiment of the invention, a brushless DC motor, a so-called BLDC motor, serve as a drive. Due to the lack of sliding contacts or carbon brushes, the BLDC motor can be disassembled easily and without damage. Thus, the shaft can be disassembled at least in terms of their electric motor drive without much effort and thus removed from the brew unit housing. Depending on the design of the brewing unit, it is thus also possible to simplify the removal of the brewing unit altogether from the housing of the hot beverage device, thus increasing the ease of operation of the hot beverage device.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Permanentmagnet als Rotor in einem Lagerzapfen der Welle angeordnet sein. Permanentmagnete sind bei bürstenlosen Gleichstrommotoren üblicherweise als Rotoren angeordnet. Sie lassen sich insbesondere bei Wellen, die aus Kunststoff und vorzugweise im Spritzgussverfahren hergestellt werden, einfach einsetzen. Da sie in einem der endseitigen Lagerzapfen der Welle eingesetzt werden, sind sie von einer ihrer Stirnseiten her leicht zugänglich. Die Welle kann im Übrigen die für die Funktion der Brüheinheit bedeutsamen Funktionen ungestört übernehmen. According to a further advantageous embodiment of the invention, a permanent magnet can be arranged as a rotor in a journal of the shaft. Permanent magnets are usually arranged as rotors in brushless DC motors. They are particularly suitable for shafts that are made of plastic and preferably by injection molding, easy to use. Since they are used in one of the end bearing journals of the shaft, they are easily accessible from one of their end faces. Incidentally, the shaft can take over the functions that are important for the function of the brewing unit undisturbed.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Statorspulen in einer Lagerschale für die Welle angeordnet sein, die als Lagerabschnitt im Brüheinheitengehäuse dient. Mit dem Rotor im Lagerzapfen der Welle bietet sich für die Statorspulen in den Lagerschalen eine günstige Konstruktion an, die zu einem optimalen Zusammenwirken des Rotors und der Statorspulen als Motor führt. According to a further advantageous embodiment of the invention, the stator coils may be arranged in a bearing shell for the shaft, which serves as a bearing portion in the brew unit housing. With the rotor in the journal of the shaft offers itself for the stator coils in the bearing shells on a favorable construction, which leads to an optimal interaction of the rotor and the stator coils as a motor.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Welle zumindest einseitig über einen endseitigen Flansch am Lagerzapfen verfügen, in dem ein zusätzlicher Permanentmagnet als Rotor bzw. als Bestandteil des Rotors angeordnet sein kann. Dadurch lässt sich der Rotor vergrößern, ohne den Durchmesser der Welle ebenfalls vergrößern zu müssen. Bei gleichem Durchmesser der Welle lässt sich dadurch das Drehmoment, das vom Stator auf den Rotor und damit auf die Welle übertragen werden kann, platzsparend vergrößern. Einem größeren Drehmoment steht damit nicht zwingend ein wesentlich größerer Bauraum gegenüber. According to a further advantageous embodiment of the invention, the shaft may have on at least one side via an end flange on the bearing journal, in which an additional permanent magnet can be arranged as a rotor or as part of the rotor. As a result, the rotor can be increased without having to increase the diameter of the shaft also. With the same diameter of the shaft, the torque which can be transmitted from the stator to the rotor and thus to the shaft can be increased in a space-saving manner. A larger torque is thus not necessarily a much larger space compared.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Welle und/oder der Lagerabschnitt zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet sein. So lassen sich beispielsweise schmierstofffreie Gleitlager aus Kunststoff allein durch eine geeignete Materialwahl ausbilden. Damit bietet sich eine kostengünstige Herstellungsmethode an, die eine Integration des Rotors in die Welle und eine Integration der Statorspulen in einen Abschnitt des Brüheinheitengehäuses bzw. in die Lagerung der Welle ermöglichen. Der elektromotorische Antrieb der Brüheinheit lässt sich auf diese Weise in ohnehin vorhandene Bauteile des Heißgetränkegeräts integrieren, was zu einem verringerten Platz- und Montageaufwand und dadurch zu einer Kostenreduktion führt. According to a further advantageous embodiment of the invention, the shaft and / or the bearing portion may be at least partially formed of plastic. Thus, for example, lubricant-free plain bearings made of plastic can be formed solely by a suitable choice of material. This offers a cost-effective production method that allows integration of the rotor into the shaft and integration of the stator coils in a section of the brew unit housing or in the storage of the shaft. The electromotive drive of the brewing unit can be integrated in this way into already existing components of the hot beverage device, which leads to a reduced space and installation costs and thereby to a cost reduction.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Welle und mit ihr der Rotor des elektromotorischen Antriebs derart bemessen sein, dass der Antrieb das benötigte Drehmoment aufbringt und damit ein separates Getriebe zwischen der Welle und dem elektromotorischen Antrieb entfallen kann. Die Brüheinheit kann folglich getriebelos ausgebildet sein. Für eine getriebelose Ausbildung braucht lediglich der Durchmesser der Welle geeignet bzw. groß genug gewählt zu werden. Dies lässt sich durch eine z. B. im Spritzgussverfahren hergestellte Hohlwelle erreichen, die in entsprechenden Lagerabschnitten im Brüheinheitengehäuse drehbar gehalten ist. Mit dem Wegfall des Getriebes reduzieren sich wiederum die Komplexität und der Platzbedarf der Brüheinheit, was sich auf die Herstellungskosten, die Verschmutzungsempfindlichkeit und damit auf den Bedienkomfort positiv auswirkt. Außerdem bietet eine getriebelose Brüheinheit geringere Übertragungs- und keine Getriebeverluste According to a further advantageous embodiment of the invention, the shaft and with it the rotor of the electromotive drive be dimensioned such that the drive applies the required torque and thus can account for a separate transmission between the shaft and the electric motor drive. The brewing unit can consequently be gearless. For a gearless training only the diameter of the shaft needs to be suitable or large enough to be chosen. This can be achieved by a z. B. achieved by injection molding hollow shaft, which is rotatably supported in corresponding bearing sections in the brew unit housing. With the elimination of the transmission in turn reduce the complexity and space requirements of the brewing unit, which has a positive effect on the manufacturing cost, the sensitivity to contamination and thus on the ease of use. In addition, a gearless brewing unit provides lower transmission and no transmission losses

Kaffeevollautomaten können entweder über eine Spindelbrüheinheit oder über eine Kniehebelbrüheinheit verfügen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Heißgetränkegerät mit einer Spindelbrüheinheit, also mit einer Spindel als Welle zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens, dadurch weitergebildet werden, dass die Spindel den Rotor und das Brüheinheitengehäuse den Stator umfasst. Erfindungsgemäß stellt also der Rotor einen Bestandteil der Spindel dar, der mit einem als Stator wirkenden Abschnitt des Brüheinheitengehäuses zusammenwirkt. Damit weist die Spindelbrüheinheit keinen separaten elektromotorischen Antrieb mehr auf, sondern integriert ihn in vorhandene Bauteile. Fully automatic coffee machines can either have a spindle brewing unit or a toggle brewing unit. According to a further advantageous embodiment of the invention, a hot beverage device with a Spindelbrüheinheit, ie with a spindle as a shaft for driving the brewing chamber or the piston, be further developed in that the spindle comprises the rotor and the brewing unit housing the stator. According to the invention, therefore, the rotor is a part of the spindle, which cooperates with a section of the brew unit housing acting as a stator. Thus, the spindle brewing unit no longer has a separate electric motor drive, but integrates it into existing components.

Eine Spindelbrüheinheit erfordert ein verhältnismäßig geringes Drehmoment, da es über vergleichsweise viele Umdrehungen entlang der Spindelsteigung zu der erforderlichen Kraft zum Verpressen des Kaffeepulvers führt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch eine Kniehebelbrüheinheit mit einer Kurbelwelle zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens, meist eines T-Kolbens, der in einer Gehäuseschale gelagert ist, durch einen randseitigen Permanentmagneten an der Kurbelwelle und durch Statorspulen in einem Lagerabschnitt der Kurbelwelle in der Gehäuseschale ausgebildet sein. Zwar wird die Kurbelwelle zum Aufbringen der Verpresskraft weit weniger verdreht, dennoch lassen sich die Vorteile einer getriebelosen Brüheinheit auch für Kniehebelbrüheinheiten nutzen.A spindle brewing unit requires a relatively low torque because it leads over comparatively many revolutions along the spindle pitch to the required force for pressing the coffee powder. According to a further advantageous embodiment of the invention, but also a toggle lever brewing unit with a crankshaft for driving the brewing chamber or the piston, usually a T-piston, which is mounted in a housing shell, by a peripheral permanent magnet on the crankshaft and by stator coils in a bearing section of Crankshaft be formed in the housing shell. Although the crankshaft is much less twisted to apply the pressing force, the advantages of a gearless brewing unit can still be used for toggle lever brewing units.

Die Brüheinheit des Heißgetränkegeräts ist zu Reinigungs- und Revisionszwecken vorteilhafterweise entnehmbar ausgebildet. Da keine Entkoppelung der Welle von der Antriebseinheit mehr erforderlich ist, genügt für eine Entnahme erfindungsgemäß eine Trennung der elektrischen Verbindung zwischen einer Stromquelle und dem Stator. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Stator und einer Stromquelle durch Federkontakte oder spritzwassergeschützte Steckkontakte bestehen. Dadurch lässt sich eine Entkopplung der stromführenden Teile, die nun in der Brüheinheit enthalten sind, zuverlässig bewerkstelligen, ohne dass Fehlfunktionen durch falsches Einsetzen oder durch Verschmutzung zu befürchten wären. Die lösbare elektrische Verbindung kann an beliebigen Orten angeordnet und in beliebiger Richtung zu betätigen sein. Damit kann die Entnahmerichtung der Brüheinheit aus dem Gerätegehäuse auf die Entkoppelungsrichtung der elektrischen Verbindung hin ausgelegt werden. Sie ist damit vollkommen unabhängig von der Erstreckungsrichtung der Welle, also der Kurbelwelle einer Kniehebelbrüheinheit bzw. der Spindel einer Spindelbrüheinheit. Damit gewinnt das Heißgetränkegerät an konstruktiver und gestalterischer Freiheit. The brewing unit of the hot beverage appliance is designed to be removable for cleaning and inspection purposes. Since no decoupling of the shaft from the drive unit is required more, sufficient for a removal according to the invention, a separation of the electrical connection between a power source and the stator. According to a further advantageous embodiment of the invention may be a releasable electrical connection between the stator and a power source by spring contacts or splash-proof plug contacts. This allows a decoupling of the current-carrying parts, which are now included in the brewing unit, accomplish reliably without malfunction would be feared by incorrect insertion or by contamination. The releasable electrical connection can be arranged at any location and be operated in any direction. Thus, the removal direction of the brewing unit from the device housing can be designed in the decoupling direction of the electrical connection. It is thus completely independent of the extension direction of the shaft, so the crankshaft of a toggle lever brewing unit or the spindle of a Spindelbrüheinheit. Thus, the hot beverage device gains in constructive and creative freedom.

Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Die einzige 1 zeigt einen Schnitt durch einen Lagerabschnitt 1 eines Brüheinheitengehäuses 2. Der Lagerabschnitt 1 umfasst eine ringförmige Lagerschale 3, in der ein Lagerzapfen 11 einer zylindrischen Welle 4 eingesetzt ist. Die Welle 4 kann beispielsweise die Spindel einer Spindelbrüheinheit darstellen. Die Welle 4 besitzt an ihrem dargestellten Lagerzapfen 11 einen kragenförmigen Flansch 5, der auf einer ebenen Außenseite 6 des Brüheinheitengehäuses 2 an der Lagerschale 3 anliegt. The principle of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing by way of example. The only 1 shows a section through a bearing section 1 a brewer unit housing 2 , The storage section 1 includes an annular bearing shell 3 in which a journal 11 a cylindrical shaft 4 is used. The wave 4 For example, the spindle can represent a spindle brewing unit. The wave 4 has on its illustrated journal 11 a collar-shaped flange 5 on a flat outside 6 of the brewer unit housing 2 on the bearing shell 3 is applied.

Sowohl das Brüheinheitengehäuse 2 als auch die Lagerschale 3 und die Welle 4 sind aus Kunststoff ausgebildet. Die Welle 4 stellt eine Hohlwelle mit einer zylindrischen Wandung 7 und mit einem Innenradius i und einem Außenradius a dar. In die Wandung 7 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 8 eingegossen, der derart am Ende der Welle 4 liegt, dass er sich bei eingesetzter Welle 4 in die Lagerschale 3 auf deren Höhe befindet. Anschließend an den ersten Permanentmagnet 8 ist ein zweiter, scheibenförmiger Permanentmagnet 9 im Flansch 5 eingegossen. Die Permanentmagneten 8, 9 bilden einen Rotor eines bürstenlosen Gleichstrommotors. Dessen Statorspulen 10 sind in der Lagerschale 3 angeordnet. Über eine nicht dargestellte elektrische Energieversorgung und mit Hilfe einer elektronischen Schaltung werden die Statorspulen 10 zeitlich versetzt angesteuert, um ein Drehfeld entstehen zu lassen, das ein Drehmoment an den Permanentmagneten 8, 9 in der Welle 4 verursacht. Auf diese Weise lässt sich die Welle 4 in eine Rotation versetzen. Both the brew unit housing 2 as well as the bearing shell 3 and the wave 4 are made of plastic. The wave 4 represents a hollow shaft with a cylindrical wall 7 and with an inner radius i and an outer radius a. In the wall 7 is an annular permanent magnet 8th poured in, so at the end of the wave 4 that he lies with inserted shaft 4 in the bearing shell 3 at their height. After the first permanent magnet 8th is a second disk-shaped permanent magnet 9 in the flange 5 cast. The permanent magnets 8th . 9 form a rotor of a brushless DC motor. Its stator coils 10 are in the bearing shell 3 arranged. About a non-illustrated electrical power supply and with the aid of an electronic circuit, the stator coils 10 actuated offset in time to create a rotating field, which generates a torque at the permanent magnet 8th . 9 in the wave 4 caused. This is how the wave can be handled 4 put in a rotation.

Das bei einer Getränkezubereitung erforderliche Drehmoment an der Welle 4 lässt sich durch die Dimensionierung der Statorspulen 10 sowie durch die der Permanentmagnete 8, 9 und letztlich durch den gewählten Außenradius a derart bemessen, dass kein Getriebe zur Übersetzung erforderlich ist. Sollte ein gewünschtes Drehmoment mit Hilfe des ringförmigen Permanentmagneten 8 nicht zu erreichen sein, so kann zusätzlich der scheibenförmige Permanentmagnet 9 ergänzt werden, ohne dass im Übrigen an den Abmessungen der Welle 4 oder der Lagerschale 3 Änderungen vorgenommen werden müssten. Gegenüber dem Stand der Technik bietet die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung einen größeren Hebelarm, nämlich entsprechend dem Außendurchmesser a. Denn die Statorspulen 10 liegen erfindungsgemäß außerhalb der Welle 4, wohingegen sie im Stand der Technik innerhalb lagen und damit einen Hebelarm entsprechend des Innendurchmessers i vorlag. Bei dem erfindungsgemäßen Motor handelt es sich folglich um einen Innenläufermotor, bei dem der Rotor aus dem Permanentmagneten 8, 9 innen liegt, während der Stator mit den Statorspulen 10 außen angeordnet ist. Er erfordert also keine größere Welle 4 und keinen größeren Motor für ein vergleichsweise höheres Drehmoment, woraus ein geringer Platzbedarf und geringere Herstellungskosten resultieren.The torque required for a beverage preparation on the shaft 4 can be achieved by dimensioning the stator coils 10 as well as by the permanent magnets 8th . 9 and ultimately dimensioned by the selected outer radius a such that no gear is required for the translation. Should a desired torque by means of the annular permanent magnet 8th can not be reached, so can additionally the disc-shaped permanent magnet 9 be supplemented without incidentally to the dimensions of the shaft 4 or the bearing shell 3 Changes would have to be made. Compared to the prior art, the drive device according to the invention provides a larger lever arm, namely according to the outer diameter a. Because the stator coils 10 are according to the invention outside the shaft 4 whereas they were within the prior art and thus had a lever arm corresponding to the inner diameter i. The motor according to the invention is therefore an internal rotor motor in which the rotor is made of the permanent magnet 8th . 9 inside, while the stator with the stator coils 10 is arranged outside. So it does not require a bigger wave 4 and no larger motor for a comparatively higher torque, resulting in a small footprint and lower manufacturing costs.

Da es sich bei der vorhergehenden, detailliert beschriebenen Anordnung um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es 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 Permanentmagneten, der Statorspulen und der Welle in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Letztere kann beispielsweise eine Kniehebelbrüheinheit antreiben. Ebenso kann das Brüheinheitengehäuse in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.Since the foregoing arrangement, described in detail, is an embodiment, it may be readily modified by one skilled in the art to a great extent without departing from the scope of the invention. In particular, the concrete configurations of the permanent magnets, the stator coils and the shaft can also take place in a different form from that described here. The latter can, for example, drive a toggle brewing unit. Likewise, the brewing unit housing can be configured in a different form, if this is necessary for reasons of space or designerischen reasons. Further, the use of the indefinite article "on" does not preclude that the features in question may also be present several times or more than once.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lagerabschnitt bearing section
22
Brüheinheitengehäuse Brüheinheitengehäuse
33
Lagerschale bearing shell
44
Welle wave
55
Flansch flange
66
Außenseite outside
77
Wandung wall
88th
Permanentmagnet permanent magnet
99
Permanentmagnet permanent magnet
1010
Statorspule stator
1111
Lagerzapfen pivot
aa
Außendurchmesser outer diameter
ii
Innendurchmesser Inner diameter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010063943 A1 [0002] DE 102010063943 A1 [0002]

Claims (9)

Heißgetränkegerät für Haushaltszwecke, insbesondere Kaffeevollautomat, mit einem Brüheinheitengehäuse (2), mit einer Brüheinheit darin umfassend eine Brühkammer und einen Kolben, mit einer Welle (4) zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens, mit einem auf die Welle (4) wirkenden elektromotorischen Antrieb, der einen Rotor (8) und einen Stator (10) umfasst, gekennzeichnet durch eine Anordnung des Rotors (8, 9) an der Welle (4) und durch eine Anordnung des Stators (10) in einem Lagerabschnitt (1) der Welle (4) im Brüheinheitengehäuse (2).Hot beverage device for household purposes, in particular coffee machine, with a brewing device housing ( 2 ), with a brewing unit therein comprising a brewing chamber and a piston, with a shaft ( 4 ) for driving the brewing chamber or the piston, with one on the shaft ( 4 ) electromotive drive, a rotor ( 8th ) and a stator ( 10 ), characterized by an arrangement of the rotor ( 8th . 9 ) on the shaft ( 4 ) and by an arrangement of the stator ( 10 ) in a storage section ( 1 ) the wave ( 4 ) in the brewing unit housing ( 2 ). Heißgetränkegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC-Motor) (8, 9, 10) als Antrieb.Hot beverage device according to claim 1, characterized by a brushless direct current motor (BLDC motor) ( 8th . 9 . 10 ) as a drive. Heißgetränkegerät nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Permanentmagneten (8) in einem Lagerzapfen (11) der Welle (4) als Rotor und durch Statorspulen (10) in einer Lagerschale (3) als Lagerabschnitt (1) der Welle (4) im Brüheinheitengehäuse (2).Hot beverage device according to one of the above claims, characterized by a permanent magnet ( 8th ) in a journal ( 11 ) the wave ( 4 ) as a rotor and by stator coils ( 10 ) in a bearing shell ( 3 ) as a storage section ( 1 ) the wave ( 4 ) in the brewing unit housing ( 2 ). Heißgetränkegerät nach Anspruch 3 mit einem endseitigen Flansch (5) an der Welle (4), gekennzeichnet durch einen Permanentmagneten (9) im Flansch (5) als Rotor.Hot beverage device according to claim 3 with an end-side flange ( 5 ) on the shaft ( 4 ), characterized by a permanent magnet ( 9 ) in the flange ( 5 ) as a rotor. Heißgetränkegerät nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (4) und/oder der Lagerabschnitt (1) zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet sind/ist.Hot beverage device according to one of the above claims, characterized in that the shaft ( 4 ) and / or the storage section ( 1 ) are at least partially made of plastic / is. Heißgetränkegerät nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brüheinheit getriebefrei ausgebildet ist.Hot beverage device according to one of the above claims, characterized in that the brewing unit is formed gear free. Heißgetränkegerät nach einem der obigen Ansprüche mit einer Spindelbrüheinheit mit einer Spindel als Welle zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (4) den Rotor und das Brüheinheitengehäuse (1) den Stator umfasst. Hot beverage device according to one of the above claims with a spindle brewing unit with a spindle as a shaft for driving the brewing chamber or the piston, characterized in that the spindle ( 4 ) the rotor and the brew unit housing ( 1 ) comprises the stator. Heißgetränkegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Kniehebelbrüheinheit mit einer Kurbelwelle als Welle zum Antrieb der Brühkammer oder des Kolbens, der in dem Brüheinheitengehäuse gelagert ist, gekennzeichnet durch einen endseitigen Permanentmagneten an der Kurbelwelle im Bereich des Brüheinheitengehäuses und durch Statorspulen in einem Lagerabschnitt der Kurbelwelle im Brüheinheitengehäuse.Hot drinks device according to one of claims 1 to 7 with a toggle lever brewing unit with a crankshaft as a shaft for driving the brewing chamber or the piston, which is mounted in the brewing unit housing, characterized by an end-side permanent magnet on the crankshaft in the brewing unit housing and by stator coils in a bearing section of Crankshaft in the brewing unit housing. Heißgetränkegerät nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Stator und einer Stromquelle, insbesondere durch Federkontakte oder Steckkontakte.Hot beverage device according to one of the above claims, characterized by a detachable electrical connection between the stator and a power source, in particular by spring contacts or plug contacts.
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