DE102015201110B4

DE102015201110B4 - Fully automatic coffee machine with integrated drive

Info

Publication number: DE102015201110B4
Application number: DE102015201110.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Franzke; Christoph Ebner; Sandro Palierakis
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2035-01-24
Also published as: DE102015201110A1

Abstract

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) außerhalb der Welle (4) in einem Lagerabschnitt (1) der Welle (4) im Brüheinheitengehäuse (2).Hot beverage device for household purposes, in particular a fully automatic coffee machine, with a brewing unit 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 an electric motor drive acting on the shaft (4). , which comprises a rotor (8) and a stator (10), characterized by an arrangement of the rotor (8, 9) on the shaft (4) and by an arrangement of the stator (10) outside the shaft (4) in a bearing section (1) the shaft (4) in the brewing unit housing (2).

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 device for household purposes, in particular a fully automatic coffee machine, with a brewing unit housing, with a brewing unit in it, which comprises a brewing chamber and a piston, with a shaft for driving the brewing chamber or the piston and with an electromotive drive acting on the shaft, which includes a rotor and a stator.

Die DE 10 2010 063 943 A1 betrifft einen gattungsgemäßen 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 generic fully automatic coffee machine with a brewing unit that includes a spindle and a drive unit. During operation, the drive unit rotates the spindle. The spindle is at least partially hollow and at least 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 particularly undesirable in hot beverage devices for domestic use.

Weitere Antriebseinheiten sind z.B. aus der JP S59- 213 254 A , der DE 14 88 764 A und der DE 601 00 672 T2 bekannt.Other drive units are, for example, from the JP S59- 213 254 A , the DE 14 88 764 A and the DE 601 00 672 T2 known.

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 specify a hot beverage device that is compact, space-saving 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 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. 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.In the case of the hot beverage device mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by arranging the rotor on the shaft and by arranging the stator in a bearing section in the brewing unit housing. According to the invention, therefore, the rotor and the stator are not housed in a separate, separately designed and constructively delimitable structural unit. Rather, the rotor is formed directly on the shaft or as part of the shaft. This does not rule out the shaft being hollow at least in sections, but according to the invention it is not necessary. This is because the stator no longer requires any space inside the shaft, but is located outside. It is located in the brewing unit housing and there in a bearing section that supports the shaft in the brewing unit housing. The invention therefore turns away from requiring the spindle to be a hollow shaft in order to arrange the motor therein. Rather, it follows the principle of equipping the shaft itself and its bearing in the brewing unit housing with components of the motor. It no longer requires a separate assembly for driving the shaft, but instead integrates it directly into the brewing unit. The structure of the brewing unit of the hot beverage device can thus be further simplified, with the result that the manufacturing and construction costs and the space required for driving 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 section of the brewing unit housing is particularly advantageous because the bearing of the shaft in the brewing unit housing requires minimal distances due to the design, and therefore requires high component precision and good running properties. The small distance present between the bearing section and the shaft leads to a similarly small distance between the stator and the 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.In principle, different motor types are suitable for the electromotive drive of the shaft. According to an advantageous embodiment of the invention, a brushless direct current motor, a so-called BLDC motor, can serve as the drive. In the absence of sliding contacts or carbon brushes, the BLDC motor can be disassembled easily and without damage. In this way, the shaft can be dismantled without great effort, at least with regard to its electric motor drive, and can thus be removed from the brewing unit housing. Depending on the design of the brewing unit, the removal of the brewing unit as a whole from the housing of the hot beverage device can also be simplified, which increases the ease of use 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 bearing journal of the shaft. Permanent magnets are usually arranged as rotors in brushless DC motors. They are particularly easy to use with shafts that are made of plastic and are preferably made by injection molding. Since they are inserted in one of the end journals of the shaft, they are easily accessible from one of its faces. Moreover, the shaft can take over the functions that are important for the functioning of the brewing unit without being disturbed.

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 can be arranged in a bearing shell for the shaft, which serves as a bearing section in the brewing unit housing. With the rotor in the bearing journal of the shaft, there is a favorable construction for the stator coils in the bearing shells, 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 can have an end flange on the bearing journal at least on one side, in which an additional permanent magnet can be arranged as a rotor or as a component part of the rotor. This allows the rotor to be enlarged without also having to increase the diameter of the shaft. With the same diameter of the shaft can thereby the torque from Stator can be transferred to the rotor and thus to the shaft, increase space-saving. A larger torque does not necessarily have to be matched by a significantly larger installation space.

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 section can be at least partially made of plastic. For example, lubricant-free plain bearings made of plastic can be formed simply by selecting a suitable material. This offers a cost-effective manufacturing method that allows the rotor to be integrated into the shaft and the stator coils to be integrated into a section of the brewing unit housing or into the bearing of the shaft. In this way, the electric motor drive of the brewing unit can be integrated into components of the hot beverage device that are already present, which leads to a reduced space and assembly effort and thus to a reduction in costs.

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 GetriebeverlusteAccording to a further advantageous embodiment of the invention, the shaft and with it the rotor of the electric motor drive can be dimensioned such that the drive applies the required torque and a separate gear between the shaft and the electric motor drive can therefore be omitted. The brewing unit can consequently be gearless. For a gearless design, only the diameter of the shaft needs to be chosen to be suitable or large enough. This can be done by a z. B. achieve hollow shaft produced by injection molding, which is rotatably held in corresponding bearing sections in the brewing unit housing. With the omission of the gearbox, the complexity and space requirements of the brewing unit are reduced, which has a positive effect on the manufacturing costs, the sensitivity to contamination and thus the ease of use. In addition, a gearless brewing unit offers lower transmission losses 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 lever brewing unit. According to a further advantageous embodiment of the invention, a hot beverage device with a spindle brewing unit, i.e. with a spindle as the shaft for driving the brewing chamber or the piston, can be further developed in that the spindle includes the rotor and the brewing unit housing includes the stator. According to the invention, the rotor is a component of the spindle, which interacts with a section of the brewing unit housing that acts as a stator. As a result, the spindle brewing unit no longer has a separate electric motor drive, but instead 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, since it leads to the required force for pressing the coffee powder over a comparatively large number of revolutions along the spindle pitch. According to a further advantageous embodiment of the invention, however, 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, can be equipped with a permanent magnet on the edge of the crankshaft and with stator coils in a bearing section of the Crankshaft be formed in the housing shell. Although the crankshaft is twisted far less to apply the pressing force, the advantages of a gearless brewing unit can also 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 device is advantageously designed to be removable for cleaning and inspection purposes. Since it is no longer necessary to decouple the shaft from the drive unit, it is sufficient according to the invention to disconnect the electrical connection between a power source and the stator for removal. According to a further advantageous embodiment of the invention, there can be a detachable electrical connection between the stator and a power source by means of spring contacts or splash-proof plug contacts. As a result, the current-carrying parts, which are now contained in the brewing unit, can be reliably decoupled without fear of malfunctions due to incorrect insertion or contamination. The detachable electrical connection can be arranged at any location and can be actuated in any direction. In this way, the removal direction of the brewing unit from the device housing can be designed for the decoupling direction of the electrical connection. It is therefore completely independent of the direction in which the shaft extends, ie the crankshaft of a toggle lever brewing unit or the spindle of a spindle brewing unit. This gives the hot beverage device more freedom in terms of construction and design.

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 is explained in more detail below using a drawing as an example. The only 1 shows a section through a bearing section 1 of a brewing unit housing 2. The bearing section 1 comprises an annular bearing shell 3, in which a bearing journal 11 of a cylindrical shaft 4 is inserted. The shaft 4 can represent the spindle of a spindle brewing unit, for example. The shaft 4 has a collar-shaped flange 5 on its illustrated bearing journal 11 , which rests on the bearing shell 3 on a flat outer side 6 of the brewing unit housing 2 .

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 brewing unit housing 2 and the bearing shell 3 and the shaft 4 are made of plastic. The shaft 4 is a hollow shaft with a cylindrical wall 7 and with an inner radius i and an outer radius a. A ring-shaped permanent magnet 8 is cast into the wall 7, which is located at the end of the shaft 4 in such a way that, when the shaft 4 is inserted, it the bearing shell 3 is at their level. Following the first permanent magnet 8 , a second, disc-shaped permanent magnet 9 is cast in the flange 5 . The permanent magnets 8, 9 form a rotor of a brushless DC motor. Its stator coils 10 are arranged in the bearing shell 3 . The stator coils 10 are controlled at different times via an electrical power supply (not shown) and with the aid of an electronic circuit in order to create a rotating field which causes a torque on the permanent magnets 8 , 9 in the shaft 4 . In this way, the shaft 4 can be rotated.

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 on the shaft 4 required when preparing a drink can be dimensioned by the dimensioning of the stator coils 10 and by that of the permanent magnets 8, 9 and ultimately by the selected outer radius a such that no gearing is required for translation. If a desired torque cannot be achieved using the ring-shaped permanent magnet 8, the disc-shaped permanent magnet 9 can also be added without otherwise having to make changes to the dimensions of the shaft 4 or the bearing shell 3. Compared to the prior art, the drive device according to the invention offers a larger lever arm, namely corresponding to the outer diameter a. According to the invention, the stator coils 10 are located outside of the shaft 4, whereas in the prior art they were inside and thus a lever arm corresponding to the inner diameter i was present. The motor according to the invention is consequently an internal rotor motor in which the rotor made of the permanent magnets 8, 9 is on the inside, while the stator with the stator coils 10 is arranged on the outside. It therefore does not require a larger shaft 4 and a larger motor for a comparatively higher torque, resulting in a smaller space requirement 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 arrangement described in detail above is an exemplary embodiment, it can be modified to a large extent in the usual manner by a person skilled in the art 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 form other than that described here. The latter can, for example, drive a toggle lever brewing unit. The brewing unit housing can also be designed in a different form if this is necessary for reasons of space or design. Furthermore, the use of the indefinite article "a" or "an" does not rule out the possibility that the characteristics in question can also be present more than once.

BezugszeichenlisteReference List

11: Lagerabschnittstorage section
22: Brüheinheitengehäusebrew unit housing
33: Lagerschalebearing shell
44: WelleWave
55: Flanschflange
66: Außenseiteoutside
77: Wandungwall
88th: Permanentmagnetpermanent magnet
99: Permanentmagnetpermanent magnet
1010: Statorspulestator coil
1111: Lagerzapfenbearing journal
aa: Außendurchmesserouter diameter
ii: Innendurchmesserinner diameter

Claims

Hot beverage device for household purposes, in particular a fully automatic coffee machine, with a brewing unit 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 an electric motor drive acting on the shaft (4). , which comprises a rotor (8) and a stator (10), characterized by an arrangement of the rotor (8, 9) on the shaft (4) and by an arrangement of the stator (10) outside the shaft (4) in a bearing section (1) the shaft (4) in the brewing unit housing (2).

hot beverage machine claim 1 , characterized by a brushless DC motor (BLDC motor) (8, 9, 10) as a drive.

Hot drinks device according to one of the above claims, characterized by a permanent magnet (8) in a bearing journal (11) of the shaft (4) as rotor and by stator coils (10) in a bearing shell (3) as bearing section (1) of the shaft (4) in the Brewing unit housing (2).

hot beverage machine claim 3 with an end flange (5) on the shaft (4), characterized by a permanent magnet (9) in the flange (5) as a rotor.

Hot drinks device according to one of the above claims, characterized in that the shaft (4) and/or the bearing section (1) are/is formed at least partially from plastic.

Hot drinks device according to one of the above claims, characterized in that the brewing unit is designed without gears.

Hot drinks device according to one of the above claims with a spindle brewing unit with a spindle as the shaft for driving the brewing chamber or the piston, characterized in that the spindle (4) comprises the rotor and the brewing unit housing (1) comprises the stator.

Hot drinks device according to one of Claims 1 until 7 with a toggle lever brewing unit with a crankshaft as the shaft for driving the brewing chamber or the piston, which is mounted in the brewing unit housing, characterized by a permanent magnet at the end of the crankshaft in the area of the brewing unit housing and by stator coils in a bearing section of the crankshaft in the brewing unit housing.

Hot drinks device according to one of the above claims, characterized by a detachable electrical connection between the stator and a power source, in particular by means of spring contacts or plug contacts.