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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kaffeemühle, insbesondere eine Espressomühle.
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In den vergangenen Jahren wurden vermehrt hochwertige Kaffee- und insbesondere Espressomühlen entwickelt, da sich zunehmend die Erkenntnis durchgesetzt hat, dass die Qualität von Kaffee und insbesondere Espresso in extremem Maße davon abhängt, wie die Kaffee- bzw. Espressobohnen gemahlen wurden. Ein Beispiel für eine solche Kaffeemühle der Luxusklasse ist die Kaffeemühle Versalab M3®. Ein Beispiel für eine hochwertige Handmühle stellt die HG one® dar. Das Mahlwerk dieser Kaffeemühlen weist eine erste Mahlwerkeinheit und eine zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit auf, die derart gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit gedreht werden kann, dass zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit Kaffeebohnen gemahlen werden können. Der Mahlgrad, d. h. die Feinheit der gemahlenen Kaffeebohnen, kann dabei dadurch eingestellt werden, dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die erste Mahlwerkeinheit mit Hilfe eines Gewindes stufenlos auf die zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit zu- bzw. von dieser wegbewegt werden kann. Nach der Einstelllung des Abstands muss jedoch die erste Mahlwerkeinheit fixiert werden, damit diese beim Drehen der zweiten Mahlwerkeinheit nicht mitgedreht wird. Dies erfolgt bei den oben genannten Modellen dadurch, dass ein Stift seitlich, d. h. senkrecht zur Drehachse, auf die erste Mahlwerkeinheit drückt, um diese an die gegenüberliegende Umrandung zu pressen und somit gegen ein Verdrehen zu sichern.
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Diese Form der Verriegelung hat jedoch den Nachteil, dass die erste Mahlwerkeinheit bei deren Fixierung aus der koaxialen Anordnung der beiden Mahlwerkeinheiten verschoben wird, so dass ein gewisser Versatz von der koaxialen Anordnung entsteht. Bei den meisten Kaffeemühlen im Stand der Technik ist dieser Versatz deutlich größer als 50 μm und beträgt je nach Art des Gewindes in der Regel mehr als 100 μm. Im Extremfall wird durch das Verschieben der ersten Mahlwerkeinheit auch die zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit aus ihrer Ruhelage bewegt, so dass eine leichte Deformation der Welle, auf der die zweite Mahlwerkeinheit gelagert ist, verursacht wird. Beides wirkt sich äußerst nachteilig auf den Mahlprozess aus. Ist die zweite Mahlwerkeinheit bezüglich einer koaxialen Anordnung zur ersten Mahlwerkeinheit versetzt, so ist der Abstand zwischen den beiden Mahlwerken entlang einer Umfangsrichtung nicht konstant, was unter anderem dazu führt, dass die Partikelgröße des Mahlguts weniger homogen ist. Das gleiche gilt für eine Deformation der Welle, wobei diese zusätzlich auch zu Verschleiß der Mühle führt.
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Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik noch weitere Mechanismen bekannt, mit Hilfe derer der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit einer Kaffeemühle variiert werden und nach der Einstelllung des Abstands die erste Mahlwerkeinheit fixiert werden kann.
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So beschreibt die
DE 1 607 532 B eine Vorrichtung zur Feineinstellung des Abstandes zwischen den Mahlwerkzeugen einer elektromagnetisch angetriebenen Mahlwerkskaffeemühle, bei der ein Mahlwerkzeug auf der Welle des Motors befestigt und die Welle axial durch eine Einstellschraube verschiebbar ist, zu der eine Scheibe konzentrisch angeordnet ist, die mit der Einstellschraube ein Drehgesperre mit Drehspiel bildet, wobei die Scheibe für sich um die Einstellschraube drehbar und in einer frei wählbaren Winkellage gegen Verdrehen sicherbar ist.
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Aus der
DE 10 2004 035 459 A1 ist eine Haushaltskaffeemühle bekannt, bei der über dem Mahlring ein Abstandshalter im Gehäuse befestigt ist, der ein Vierkantrohr aufweist, das über Stege mit einem äußeren Ring verbunden ist. Durch das Vierkantrohr des Abstandshalters erstreckt sich ein Vierkant, der an seinem unteren Ende den Mahlkegel trägt. Durch den Mahlkegel und den Vierkant erstreckt sich eine Gewindestange, die an ihrem unteren Ende eine Hutmutter trägt, während auf ihr oberes Ende eine Stellmutter geschraubt ist. Damit hält die Gewindestange den Mahlkegel in definiertem, einstellbarem Abstand unter dem Abstandshalter, während gleichzeitig der Vierkant ein Drehen des Mahlkegels verhindert.
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Im Falle der
US 2,549,275 A erfolgt ein Nachjustieren des Abstands zwischen den Mahleinheiten mittels einer Stellschraube am unteren Ende eines Einstellstabes.
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Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kaffeemühle bzw. Espressomühle bereitzustellen, die den oben genannten Nachteilen Rechnung trägt. Diese Aufgabe wird durch eine Kaffeemühle gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Merkmale sind unter anderem in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kaffee- bzw. Espressomühle mit einem Mahlwerk, das eine erste Mahlwerkeinheit und eine zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit aufweist, die derart gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit gedreht werden kann, dass zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit Kaffee- bzw. Espressobohnen gemahlen werden können, wobei der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann. Die Mühle weist ferner eine Fixiereinrichtung auf, die dazu geeignet ist, die erste Mahlwerkeinheit zu fixieren. Die Fixiereinrichtung weist einen Innenumfang bzw. eine Innenseite oder -fläche auf, der bzw. die einen Außenumfang bzw. eine Außenseite oder -fläche der ersten Mahlwerkeinheit umschließt, wobei der Innenumfang der Fixiereinrichtung variiert werden kann, um die erste Mahlwerkeinheit zu fixieren oder zu lösen.
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Die Erfindung beruht unter anderem auf der Idee, eine selbstzentrierende Verriegelung für die erste Mahlwerkeinheit bereitzustellen. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die Fixiereinrichtung nicht, wie im Stand der Technik, punktuell auf die erste Mahlwerkeinheit Kraft ausübt, sondern die Kraft zur Fixierung möglichst gleichmäßig auf den gesamten Außenumfang der ersten Mahlwerkeinheit einwirkt. Mit anderen Worten wird der Außenumfang der ersten Mahlwerkeinheit im Wesentlichen allseitig vom Innenumfang der Fixiereinrichtung mit so großer Reibung umschlossen, dass sich die erste Mahlwerkeinheit nicht gegenüber der Fixiereinrichtung bewegen kann. Diese Lösung erlaubt es, die erste Mahlwerkeinheit zu fixieren, ohne einen Versatz aus der koaxialen Anordnung oder eine Deformation der Welle zu verursachen.
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Hierfür muss die Fixiereinrichtung keinen durchgehenden Innenumfang aufweisen. Bevorzugt weist die Fixiereinrichtung einen Ring mit einem Spalt auf, dessen Innenumfang den Außenumfang der ersten Mahlwerkeinheit umschließt, wobei die Breite des Spalts variiert werden kann, um die erste Mahlwerkeinheit zu fixieren bzw. zu lösen. Mit dem Innenumfang der Fixiereinrichtung ist dabei der vollständige Innenumfang gemeint, der sowohl durch die Innenseite des Rings als auch den Spalt gebildet wird. Dem Fachmann wird klar sein, dass die Variation des Innenumfangs der Fixiereinrichtung in diesem Fall in erster Linie auf der Variation der Breite des Spalts beruht. Dem Fachmann wird ferner klar sein, dass die Variation des Innenumfangs im Falle einer im Wesentlichen kreisförmigen Fixiereinrichtung zugleich einer Variation des Durchmessers der Innenseite der Fixiereinrichtung entspricht, woraus sich der Anstieg der Reibungskraft zwischen der ersten Mahlwerkeinheit und der Fixiereinrichtung erklärt. Dabei ist an der Innenseite des Rings bevorzugt ein Feingewinde vorgesehen, das mit einem entsprechenden Feingewinde an der Außenseite der ersten Mahlwerkeinheit korrespondiert. Dementsprechend wird bevorzugt bei der Verringerung des Innenumfangs das Innengewinde des Rings auf das Außengewinde der ersten Mahlwerkeinheit gepresst, so dass die Reibung zwischen den beiden Gewindeteilen entsteht.
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Bevorzugt weisen die den Spalt bildenden Abschnitte des Rings einen Mechanismus auf, mit dem die Breite des Spalts, bevorzugt stufenlos, eingestellt werden kann. Bevorzugt ist hierfür ein Gewinde und/oder eine Schraube vorgesehen. Durch Herein- bzw. Herausdrehen der Schraube in das Gewinde werden bevorzugt die beiden den Spalt bildenden Abschnitte des Ringes (d. h. die Ringenden) aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt, so dass die Breite des Spalts verkleinert bzw. vergrößert wird. Selbstverständlich kann auch ein anderer Mechanismus vorgesehen sein, mit dem sich die erfindungsgemäße Fixiereinrichtung verriegeln lässt. Es ist auch nicht notwendig, dass die Spaltbreite stufenlos reguliert werden kann. Vielmehr kann beispielsweise auch ein Spannhebel vorgesehen sein, der es lediglich erlaubt, den Spalt zu verbreitern oder zu verengen. Es muss auch kein Spalt vorgesehen sein. Stattdessen kann der Ring der Fixiereinrichtung einen Abschnitt aus einem flexiblen oder elastischen Material aufweisen, das es erlaubt, den Innenumfang der Fixiereinrichtung zu variieren.
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Die erste Mahlwerkeinheit kann um eine erste, bevorzugt vertikale, Achse gedreht werden und die zweite Mahlwerkeinheit ist bevorzugt koaxial bezüglich dieser ersten Achse angeordnet. Die koaxiale Anordnung betrifft dabei insbesondere die Symmetrieachsen der sich entsprechenden Mahlflächen der beiden Mahlwerkeinheiten. Bevorzugt beträgt ein Versatz von dieser koaxialen Anordnung im Zustand einer fixierten ersten Mahlwerkeinheit weniger als 100 μm, bevorzugt weniger als 50 μm, stärker bevorzugt weniger als 20 μm und besonders bevorzugt weniger als 10 μm. Dabei ist der Versatz bevorzugt im Wesentlichen unabhängig vom Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit, d. h. vom eingestellten Mahlgrad.
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Bevorzugt kann der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit zur Einstellung des Mahlgrades mit Hilfe eines Gewindes variiert werden. Wie oben dargelegt ist bevorzugt an der Innenseite der Fixiereinrichtung ein Feingewinde vorgesehen, das mit einem entsprechenden Feingewinde an der Außenseite der ersten Mahlwerkeinheit korrespondiert bzw. in Eingriff tritt. Dementsprechend wird bevorzugt bei der Verringerung des Innenumfangs das Innengewinde der Fixiereinrichtung auf das Außengewinde der ersten Mahlwerkeinheit gepresst, so dass eine für die Fixierung hinreichende Reibung zwischen den beiden Gewindeteilen entsteht.
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Die erste und/oder zweite Mahlwerkeinheit kann eine Mahlscheibe und/oder einen Mahlkegel aufweisen oder eine beliebige andere Form haben, die dazu geeignet ist, Kaffebohnen zu mahlen.
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Die Mühle kann eine Handmühle sein oder einen Motor aufweisen, der dazu geeignet ist, die zweite Mahlwerkeinheit gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit zu drehen. In diesem Fall ist bevorzugt eine Steuerungseinheit vorgesehen, die dazu geeignet ist, die Drehgeschwindigkeit der zweiten Mahlwerkeinheit zu variieren. Hierfür weist die Mühle bevorzugt ferner eine Eingabeeinheit auf, die es dem Benutzer ermöglicht, die Drehgeschwindigkeit der zweiten Mahlwerkeinheit vorzugeben. Die Drehgeschwindigkeit kann dabei bevorzugt mindestens in einem Bereich zwischen 200 und 400 U/min, stärker bevorzugt zwischen 150 und 500 U/min und besonders bevorzugt zwischen 100 und 600 U/min eingestellt werden.
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Es hat sich herausgestellt, dass sich durch die Variation der Drehgeschwindigkeit die Partikelgröße des Mahlguts sowie deren Verteilung gezielt steuern lässt. Daher erlaubt die Steuerungseinheit zur Variation der Drehgeschwindigkeit eine verbesserte Kontrolle der Qualität des Mahlguts bzw. eine optimierte Anpassung desselben an die Geschmacksvorlieben des Benutzers.
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Da sich dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung auch separat von der oben beschriebenen Fixiereinrichtung verwenden lässt, betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Kaffeemühle mit einem Mahlwerk, das eine erste Mahlwerkeinheit und eine zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit aufweist, die derart gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit gedreht werden kann, dass zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit Kaffebohnen gemahlen werden können, wobei der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann. Die Kaffeemühle weist ferner einen Motor auf, der dazu geeignet ist, die zweite Mahlwerkeinheit gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit zu drehen, sowie eine Steuerungseinheit, die dazu geeignet ist, die Drehgeschwindigkeit der zweiten Mahlwerkeinheit zu variieren.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Kaffee- und Espressomühlen, da beim Mahlen von Kaffee- bzw. Espresso die Anforderungen an das Mahlgut besonders hoch sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Kaffee- und Espressomühlen beschränkt, sondern kann auch zum Mahlen beliebiger anderer Materialien zum Einsatz kommen. Dementsprechend richtet sich die vorliegende Erfindung auch ganz allgemein auf ein Mahlwerk für eine Mühle, das eine erste Mahlwerkeinheit und eine zweite, drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit aufweist, die derart gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit gedreht werden kann, dass zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit Partikel gemahlen werden können, wobei der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann. Sämtliche oben in Bezug auf eine Kaffeemühle beschriebenen bevorzugten Merkmale können auch bei diesem Mahlwerk zum Einsatz kommen.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschreiben. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Fixiereinrichtung im Querschnitt und in Draufsicht;
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2 eine Mittelplatte, die eine erfindungsgemäße Fixiereinrichtung aufweist in Draufsicht;
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3 eine Oberplatte in Draufsicht;
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4 eine erste Mahlwerkeinheit in Seitenansicht; und
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5 einen Graphen, der die Verteilung der Partikelgrößen darstellt.
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In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Fixiereinrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt (1a) und in Draufsicht (1b) dargestellt. Die Fixiereinrichtung 2 kann Teil einer Mittelplatte 1 sein, die in 1b nur teilweise gezeigt ist und beispielsweise die Form und Maße der Mittelplatte 1 gemäß 2 haben kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Kaffeemühle eine Mittelplatte 1, an bzw. in der die erste Mahlwerkeinheit fixiert werden kann, sowie eine Oberplatte 7 (vgl. 3) auf, die ein Lager für die drehbar gelagerte zweite Mahlwerkeinheit darstellt. Die bewegliche bzw. drehbare Lagerung der zweiten Mahlwerkeinheit erfolgt dabei bevorzugt über eine Welle, die in der Oberplatte 7 drehbar gelagert ist und beispielsweise mittels einer Handkurbel oder eines Motors in Drehung versetzt werden kann. Die Mittelplatte 1 und die Oberplatte 7 sind dabei derart montiert, dass die Drehachse 9 der Welle bzw. der zweiten Mahlwerkeinheit identisch ist mit der Mittelachse 8, die durch die Fixiereinrichtung 2 verläuft. In anderen Worten sind die erste und zweite Mahlwerkeinheit bzw. deren Lager konzentrisch angeordnet.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Lagerung mit Hilfe der dargestellten Mittelplatte 1 und der dargestellten Oberplatte 7 beschränkt. Erfindungsgemäß ist es lediglich erforderlich, dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann und dass die zweite Mahlwerkeinheit gegenüber der ersten Mahlwerkeinheit gedreht werden kann. Die Montage über möglichst stabile Mittel- und Oberplatten ist jedoch bevorzugt, da sie eine große Stabilität der Mühle garantiert.
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In 4 ist in Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer ersten Mahlwerkeinheit mit einem Mahlwerksitz 11 (hier schematisch durch eine dicke Linie angedeutet) gezeigt, die sich über ein Außengewinde 12 (hier schematisch durch eine dicke Linie angedeutet) in ein Innengewinde der Fixiereinrichtung 2 (nicht dargestellt) hineinschrauben lässt, wobei durch ein Verdrehen der ersten Mahlwerkeinheit 10 gegenüber der Fixiereinrichtung 2 der Abstand zwischen der ersten und einer zweiten Mahlwerkeinheit variiert werden kann. Mit dieser ersten Mahlwerkeinheit 10 tritt die zweite, in der Oberplatte 7 drehbar gelagerte Mahlwerkeinheit (nicht dargestellt) derart in Eingriff, dass zwischen den beiden Mahlwerkeinheiten Kaffebohnen gemahlen werden können. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zweite Mahlwerkeinheit einen Mahlkegel auf, der mit der in 4 dargestellten Form der ersten Mahlwerkeinheit 10 korrespondiert. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese spezifische Form der Mahlwerkeinheiten beschränkt.
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Nachdem die erste Mahlwerkeinheit 10 mit Hilfe des Außengewindes 12 in die korrekte Position, d. h. auf den gewünschten Abstand zur zweiten Mahlwerkeinheit, gebracht wurde, so muss diese vor dem Mahlprozess mit Hilfe der Fixiereinrichtung 2 an der Mittelplatte 1 fixiert werden, damit sich diese beim Drehen der zweiten Mahlwerkeinheit nicht mit dreht.
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In der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Fixiereinrichtung 2 einen Ring 3 mit einem Spalt 4 auf, wobei der Innenumfang bzw. die Innenseite oder -fläche des Rings 3 den Außenumfang bzw. die Außnseite oder -fläche der ersten Mahlwerkeinheit 10 umschließt. Hierfür weisen die den Spalt 4 bildenden Abschnitte 3a und 3b des Rings 3 einen Mechanismus auf, mit dem die Breite d des Spalts 4, bevorzugt stufenlos, eingestellt werden kann. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform besteht dieser Mechanismus aus einem Gewinde 5 und einer Schraube 6, die durch eine Durchgangsbohrung in Abschnitt 3a geführt werden kann und in das Gewinde 5 im Abschnitt 3b hineingeschraubt werden kann, um so die Breite d des Spalts 4 zu verringern bzw. zu vergrößern. Wird die Breite d des Spalts 4 verringert, so wird dadurch der Innenumfang der Fixiereinrichtung 2 verringert, so dass der Ring 3 im Wesentlichen homogen von allen Seiten eine Kraft auf den Außenumfang der ersten Mahlwerkeinheit 10 ausübt, so dass die Reibungskraft zwischen der ersten Mahlwerkeinheit 10 und der Fixiereinrichtung 2 soweit vergrößert wird, dass diese beim Drehen der zweiten Mahlwerkeinheit in der Mittelplatte 1 fixiert bleibt.
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Mit anderen Worten formen die beiden Abschnitte 3a und 3b des Rings 3 zwei Spannkrallen, die die erste Mahlwerkeinheit gegen ein Verdrehen verriegeln können, ohne dass dabei die Achse 8 wesentlich gegenüber der Drehachse 9 versetzt würde. Dementsprechend kann die konzentrische Anordnung der beiden Mahlwerkeinheiten auch in der verriegelten Stellung aufrechterhalten werden, wodurch die Homogenität des Mahlguts verbessert werden kann.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wurde der Versatz zwischen der Achse 8 und der Drehachse 9 nach dem Verriegeln gemessen. Dieser betrug weniger als 20 μm und ist damit deutlich geringer als bei sämtlichen Kaffeemühlen im Stand der Technik.
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Die zweite Mahlwerkeinheit kann mit Hilfe einer Handkurbel angetrieben werden oder mittels eines Motors gedreht werden. In letzterem Fall ist es bevorzugt, dass die Drehgeschwindigkeit der zweiten Mahlwerkeinheit mit Hilfe einer Steuerungseinheit variiert werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass die Variation der Drehgeschwindigkeit einen messbaren Effekt auf den mittleren Partikeldurchmesser des Mahlguts hat. Die Messergebnisse eines entsprechenden Tests sind in 5 graphisch dargestellt, wobei identische Kaffeebohnen bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 234 U/min (Kurve A), 398 U/min (Kurve B) und 565 U/min (Kurve C) gemahlen wurden. Das Mahlgut wurde anschließend analysiert und die 5 zeigt die Verteilung (Vol-%) der unterschiedlichen Partikeldurchmesser. Wie deutlich zu erkennen ist, verschiebt sich das Maximum der Kurve in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl. Daher ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Nutzer der erfindungsgemäßen Kaffeeemühle die Drehungszahl bzw. Drehgeschwindigkeit mittels einer Steuerungseinheit regeln bzw. ändern kann, um die Partikelgröße im Hinblick auf seine eigenen Geschmacksvorlieben zu optimieren.
