DE202004020904U1

DE202004020904U1 - Coffee machine with water heater

Info

Publication number: DE202004020904U1
Application number: DE202004020904U
Authority: DE
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2014-09-25

Abstract

Kaffeemaschine, insbesondere Espresso- oder Kaffeepad-Maschine, mit einem elektrischen Durchlauferhitzer (22) zum Erhitzen von mittels einer Pumpe (68) über eine Förderleitung (80) aus einem Vorratstank (20) gefördertem Wasser, welches nach Erhitzung zur Kaffeebereitung unter Druck in eine Brühkammer (24) geleitet wird, wobei dem Durchlauferhitzer (22) ein Sicherheitsventil (72) zum automatischen Abbau von Überdruck zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsventil (72) wassereintrittsseitig des Durchlauferhitzers (22) angeordnet ist.Coffee machine, espresso or coffee pod machine in particular, with an electric instantaneous water heater (22) for heating by means of a pump (68) via a feed line (80) of a Storage tank (20) promoted Water, which after heating for coffee preparation under pressure in a brewing chamber (24), wherein the flow heater (22) a safety valve (72) is associated with the automatic reduction of overpressure, thereby characterized in that the safety valve (72) water inlet side the flow heater (22) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a coffee machine according to the preamble of the claim 1.

Kaffeemaschinen des Standes der Technik arbeiten nach unterschiedlichen Prinzipien. Die gängigsten Modelle sind die sogenannten drucklos arbeitenden Kaffeemaschinen. Bei diesen fließt Wasser aus einem Vorratsbehälter in ein elektrisch beheizbares Rohr. Insbesondere durch Dampfentwicklung in diesem Rohr wird erwärmtes Wasser dann durch eine Steigleitung zu einem Auslauf gedrückt, über welchen das erwärmte Wasser dann in einen Kaffeefilter tropft. Aus diesem Kaffeefilter kann der Filterkaffee bei atmosphärischem Druck dann in eine Kanne fließen.coffee makers The prior art work on different principles. The most common Models are the so-called non-pressure coffee machines. With these flows Water from a storage tank in an electrically heated tube. In particular by steam development in this tube is heated Water then pushed through a riser to an outlet, over which the heated Water then drips into a coffee filter. From this coffee filter The filter can coffee at atmospheric pressure then into a Pot flow.

Im Gegensatz hierzu liegt bei Espressomaschinen ein erhöhter Druck im Bereich des Kaffeemehls vor, beispielsweise 15 bar. Dies wird erreicht, indem Wasser aus einem Wasserbehälter oder einer sonstigen Wasserzuführung einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe zugeführt wird, die das Wasser dann unter hohem Druck über einen elektrisch heizbaren Bereich einer Kaffeemehlaufnahmeeinrichtung zuführt. Diese Kaffeemehlaufnahmeeinrichtung umfasst im Allgemeinen ein Sieb zur Aufnahme des Kaffees. Zur Erzeugung des hohen Drucks im Bereich des Kaffees ist die Kaffeemehlaufnahmeeinrichtung während des Betriebs in einem gegen die Atmosphäre abgedichteten Bereich angeordnet, der als Druckraum oder Brühkammer bezeichnet wird.in the In contrast, there is an increased pressure in espresso machines in the field of ground coffee, for example, 15 bar. this will achieved by water from a water tank or other water supply a electric motor driven pump is supplied to the water then over high pressure an electrically heatable area of a coffee grounds receiving device supplies. This coffee grounds receiving device generally comprises a sieve for receiving the coffee. To generate the high pressure in the area of coffee is the coffee grounds receiver during the Operating in an area sealed off from the atmosphere, as a pressure chamber or brewing chamber referred to as.

Bei einer weiteren prinzipiell anders arbeitenden Kaffeemaschine ist vorgesehen, das Wasser zur Zubereitung des Kaffees zunächst aus einem Wasserbehälter in einen beheizbaren Zwischenbehälter zu überführen. Von diesem Zwischenbehälter gelangt das erwärmte Wasser zu einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe, von der es unter erhöhtem Druck, beispielsweise 2 bis 3 bar, einer in einer abgedichteten Brühkammer vorgesehenen Kaffeemehlaufnahmeeinrichtung zugeführt wird.at another basically different working coffee machine provided, the water to prepare the coffee first off a water tank in a heatable intermediate container to convict. From this intermediate container arrives the heated Water to an electric motor driven pump from which it under increased Pressure, for example 2 to 3 bar, one in a sealed brewing provided coffee grounds receiving device is supplied.

Bei einer besonderen, als sog. Kaffeepad-Maschine bezeichneten Form von Kaffeemaschinen mit einer Brühkammer, ist vorgesehen, dass der Kaffee nicht in loser Form als Kaffeemehl in die Kaffeemehlaufnahmeeinrichtung eingebracht wird, sondern in Form eines Kaffeepads, das heißt in verdichteter Form mit Filterpapier umgeben, in einen Halter eingelegt wird. Der Halter ist in einer Brühkammer angeordnet, die aus einem Brühkammeroberteil und einem dichtend mit diesem verbindbaren Brühkammerunterteil gebildet wird. Über das Brühkammeroberteil wird erhitztes Wasser bzw. Dampf in die Brühkammer zugeführt. Der Halter für die Kaffeepads kann Teil des Brühkammerunterteils oder als separates Teil in dieses eingesetzt sein. Das Brühkammerunterteil weist eine Auslassöffnung auf, aus der bereiteter Kaffee austreten kann. Der Halter kann so gestaltet sein, dass das erhitzte Wasser bzw. der Dampf weitestgehend ungehindert die Kaffeepads durchströmen kann.at a special, referred to as so-called. Coffee pod machine form of coffee machines with a brewing chamber, It is provided that the coffee is not in loose form as ground coffee is introduced into the coffee grounds receiving device, but in Shape of a coffee pad, that is surrounded in compressed form with filter paper, placed in a holder becomes. The holder is in a brewing chamber arranged, consisting of a Brühkammeroberteil and a sealing with this connectable Brühkammerunterteil is formed. About the top part heated water or steam is fed into the brewing chamber. Of the Holder for The coffee pods can be part of the brewing chamber base or used as a separate part in this. The brewing chamber lower part has an outlet opening on, from the prepared coffee can escape. The holder can do so be designed that the heated water or the steam as far as possible unhindered can flow through the coffee pads.

Insbesondere bei Espressomaschinen ist es bekannt, das Wasser auf seinem Weg von einem Tank oder Wasseranschluss zur Brühkammer mittels eines Durchlauferhitzers zu heizen und ggf. teilweise zu verdampfen. Hierbei entstehen vergleichsweise hohe Drücke, denen durch entsprechend stabile Auslegung aller Komponenten begegnet werden muss. Gleichwohl kann es durch Defekt, wie z.B. einer fehlerhaften Steuerung des Heizelementes oder durch Verstopfung einer Düse oder einer Leitung, gelegentlich zu übermäßigen Drücken kommen, was zu Schäden an der Maschine führen kann. Es ist bekannt, überdruckgefährdete Bereiche, d.h. insbesondere diejenigen Bereiche, in denen es am wahrscheinlichsten zur Dampfbildung kommt, mittels eines Überdruckventils abzusichern. Ein Überdruckventil hält unterhalb eines definierten Druckschwellenwertes dicht. Übersteigt die Druckkraft den Schwellenwert, öffnet das Ventil und der überschüssige Dampf kann kontrolliert entweichen.Especially in espresso machines it is known to have the water on its way from a tank or water connection to the brewing chamber by means of a water heater to heat and possibly partially evaporate. This results in comparatively high pressures met by a correspondingly stable design of all components must become. However, it may be defective, e.g. a faulty one Control of the heating element or by clogging a nozzle or a lead, occasionally come to excessive pressures, causing damage on the machine can. It is known, overpressure vulnerable areas, i.e. especially those areas where it most likely for steam formation comes to secure by means of a pressure relief valve. A pressure relief valve stops below a defined pressure threshold dense. If the pressure force exceeds the Threshold, opens the valve and the excess steam can escape in a controlled manner.

Nachteilig bei dieser Art der Anordnung ist, dass der austretende Dampf sehr geräuschvoll verzischt oder bei Rückführung in einen Wasserbehälter dort sehr geräuschvoll verwirbelt, was vom Benutzer als störend empfunden wird. Zudem kommt es in Bereichen, in denen der Dampf mit ungeheizten Elementen in Berührung kommt, zu sehr hohen Temperaturunterschieden und entsprechenden Spannungen im Material, was starke Materialbelastung und Verschleiß verursacht. Auch müssen all diese Elemente aus Hochtemperatur-stabilem Material ausgebildet sein, was zusätzliche Kosten verursacht.adversely in this type of arrangement is that the exiting steam very noisily spilled or when returning to a water tank there very noisy swirls, which is perceived by the user as disturbing. moreover It happens in areas where the steam is unheated with elements in touch comes to very high temperature differences and corresponding Tensions in the material, causing heavy material stress and wear. Also need all of these elements are made of high temperature stable material be what additional Costs caused.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kaffeemaschine derart weiterzubilden, dass ein geräuscharmer und materialschonender Abbau von Überdruck im System möglich wird.task The invention is to develop a generic coffee machine such that a quieter and material-friendly reduction of overpressure in the system is possible.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the features of independent claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Kaffeemaschine dadurch auf, dass das Sicherheitsventil wassereintrittsseitig, bzw. im Bereich des Eingangs oder vor dem Eingang des Durchlauferhitzers angeordnet ist. Diese Erfindung löst sich von dem üblichen Prinzip, das Sicherheitsventil im Bereich der stärksten Dampfbildung anzuordnen. In Umkehrung üblicher technischer Gepflogenheiten wird das Sicherheitsventil vielmehr in einem Bereich angeordnet, in dem es mit höchster Wahrscheinlichkeit überhaupt nicht zu einer Dampfbildung kommt, nämlich im Kaltwasserbereich vor dem Durchlauferhitzer. Diese Anordnung wirkt ebenso sicher wie die bekannte, da sich der Überdruck als hydrostatischer Druck auch auf die Kaltwassersäule vor dem Durchlauferhitzer überträgt. Durch das Sicherheitsventil strömt hingegen kein aggressiver Dampf sondern lediglich Kaltwasser, das ruhig tropfen oder strömen kann. Durch den Wasserabfluss kommt es im Bereich der Dampferzeugung zu der erwünschten Entspannung und damit zur Abkühlung und ggf. zur Kondensation des Dampfes Günstigerweise ist vorgesehen, dass das Sicherheitsventil einen gegen die Öffnungsrichtung durch Federmittel vorgespannten Verschlusskolben umfasst. Dies ist eine besonders einfache, robuste und wirkungsvolle Ausführungsform eines Sicherheitsventils.The invention is based on the generic coffee machine in that the safety valve is arranged on the water inlet side, or in the region of the entrance or in front of the inlet of the water heater. This invention breaks away from the usual principle of arranging the safety valve in the region of the strongest vapor formation. In reversal of common technical practices Rather, the safety valve is placed in an area where it is most likely not at all to vaporize, namely in the cold water area before the water heater. This arrangement is just as safe as the known, as the pressure as hydrostatic pressure transfers to the cold water column before the water heater. By contrast, no aggressive steam flows through the safety valve, but only cold water, which can drip or flow calmly. The drainage of water in the region of the steam generation leads to the desired expansion and thus to cooling and, if necessary, condensation of the steam. It is expediently provided that the safety valve comprises a closure piston which is biased against the opening direction by spring means. This is a particularly simple, robust and effective embodiment of a safety valve.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Sicherheitsventil ein im Öffnungsquerschnitt variierbares Leitungselement umfasst, das durch Federmittel nach radial innen vorgespannt ist.alternative can be provided that the safety valve in the opening cross-section variable conduction element comprises, by spring means to is biased radially inward.

Um ein Auffangen des entweichenden Wassers zu ermöglichen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung eine Rückführleitung zu dem Vorratstank vorgesehen, die durch das Sicherheitsventil bedarfsweise verschlossen oder geöffnet wird. Das bedeutet, dass das im Überdruckfall entweichende Wasser zu dem Vorratstank zurückgeleitet wird und dort zur erneuten Verwendung zur Verfügung steht. Zudem wird eine Verschmutzung von Maschine und Aufstellort durch entweichendes Wasser vermieden. Bei dieser Variante wird der Vorteil der Erfindung besonders deutlich, da in den Tank zurückgeführter Dampf dort be sonders lautstark verwirbeln würde. Die erfindungsgemäße Rückführung von Kaltwasser hingegen kann nahezu geräuschlos ablaufen.Around to enable a catching of the escaping water is at an advantageous Continuing a return line provided to the storage tank through the safety valve, if necessary closed or opened becomes. This means that in the overpressure case escaping water is returned to the storage tank and there for renewed Use available stands. In addition, contamination of the machine and installation site avoided by escaping water. In this variant, the Advantage of the invention particularly clear, as returned to the tank steam There would be particularly loud vortex. The recycling of the invention Cold water, however, can run almost noiselessly.

Günstigerweise mündet die Rückführleitung unmittelbar in den Vorratstank. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Rückführleitung zwischen Vorratstank und Pumpe in die Förderleitung mündet. Dies hat den Vorteil, dass die Kaltwassersäule, die durch den Überdruck in den Tank zurückgeschoben wird, verlängert wird. Dadurch kann auch bei großem Dampfvolumen sichergestellt werden, dass der Überdruck abgebaut und das Sicherheitsventil wieder geschlossen ist, bevor Dampf den Tank erreichen kann.conveniently, ends the return line immediately in the storage tank. Alternatively, it can also be provided that the Return line between storage tank and pump opens into the delivery line. This has the advantage that the cold water column caused by the overpressure pushed back into the tank, extended becomes. This can be done even with large volumes of steam be sure that the overpressure dismantled and the safety valve is closed again before Steam can reach the tank.

Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The The invention is explained in more detail with reference to FIGS. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßem Kaffeemaschine; 1 a perspective view of a coffee machine according to the invention;

2 eine Schnittansicht der Kaffeemaschine von 1; 2 a sectional view of the coffee maker of 1 ;

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitskreislaufs. 3 a schematic representation of a safety circuit according to the invention.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Kaffeemaschine 10. Die Kaffeemaschine 10 umfasst einen flachen Ständerteil 12, einen säulenartigen Vorrats- und Betriebsteil 14 und einen Kaffeebereitungsteil 16. Der Kaffeebereitungsteil 16 ist oberhalb des Ständerteils 12 an dem Vorrats- und Betriebsteil angeordnet. Im vorderen Bereich des Ständerteils 12 ist ein Bedienfeld mit mehreren Bedientasten 18a, 18b und 18c sowie einer Kontrollleuchte 19 angeordnet. 1 shows a perspective view of a coffee machine 10 , The coffee machine 10 includes a flat post section 12 , a columnar storage and operating part 14 and a coffee-making section 16 , The coffee preparation part 16 is above the Ständerils 12 arranged on the storage and operating part. In the front area of the post section 12 is a control panel with several control buttons 18a . 18b and 18c and a warning light 19 arranged.

2 zeigt eine Schnittdarstellung derselben Kaffeemaschine 10. Der Vorrats- und Betriebsteil umfasst im Wesentlichen einen Wassertank 20, einen Durchlauferhitzer 22, eine nicht dargestellte Pumpe sowie verschiedene Verbindungsleitungen zwischen den genannten Elementen. Der Kaffeebereitungsteil 16 umfasst eine Brühkammer 24, umfassend ein Brühkammerunterteil 26 sowie ein Brühkammeroberteil 28. Unterhalb der Brühkammer 24 ist ein Auslauftopf 30 vorgesehen, in welchen bereiteter Kaffee von der Brühkammer 24 läuft. Der Auslauftopf 30 weist ein Auslaufrohr 32 auf, über welches bereiteter Kaffee in einen auf dem Ständerteil 12 bereitgestellten Auffangbehälter, z.B. eine Tasse, läuft. Der Auslauftopf ist von einem Auslaufgehäuse 31 umgeben. 2 shows a sectional view of the same coffee machine 10 , The storage and operating part essentially comprises a water tank 20 , a water heater 22 , a pump, not shown, as well as various connecting lines between said elements. The coffee preparation part 16 includes a brewing chamber 24 comprising a Brühkammerunterteil 26 and a Brühkammeroberteil 28 , Below the brewing chamber 24 is an outlet pot 30 provided in which prepared coffee from the brewing chamber 24 running. The spout pot 30 has an outlet pipe 32 on which prepared coffee in one on the stand part 12 provided collecting container, eg a cup, runs. The spout is from an outlet housing 31 surround.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitskreislaufs. Brühwasser wird mittels der Pumpe 68 aus dem Kaltwassertank 20 in den Durchlauferhitzer 22 gepumpt, aus dem es ausreichend erhitzt in die nicht dargestellte Brühkammer 24 strömt. Die Richtungspfeile 70a, 70b und 70c zeigen den normalen Fluss an. 3 shows a schematic representation of a particularly advantageous embodiment of a safety circuit according to the invention. Brewing water is by means of the pump 68 from the cold water tank 20 in the water heater 22 pumped from which it is sufficiently heated in the brewing chamber, not shown 24 flows. The directional arrows 70a . 70b and 70c indicate the normal flow.

Im Fall übermäßiger Erhitzung und Dampfbildung entsteht in dem System ein Überdruck. Dieser wird über das Sicherheitsventil 72 entspannt. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst das Sicherheitsventil 72 einen Ventilkörper 74, der gegen die Öffnungsrichtung von einem Federelement 76 vorgespannt wird. Erfindungsgemäß sitzt das Sicherheitsventil 72 im Bereich des Eingangs des Durchlauferhitzers, d.h. bei einem Öffnen strömt zunächst Kaltwasser in die Entlastungsleitung 78 (angezeigt durch den Richtungspfeil 70d). Die Entlastungsleitung 78 mündet in der Nähe des Kaltwassertanks 20 in die Förderleitung 80 und wird, je nach aktuellen Strömungsverhältnissen, entweder wieder der Pumpe 68 zugeführt oder zurück in den Wassertank 20 geleitet. Der Vergleich der Leitungslängen zeigt, dass im Fall der Aktivierung des Sicherheitsventils 72 nahezu der gesamte Durchlauferhitzer 22 entleert werden kann, bevor Heißwasser oder Dampf zurück in den Wassertank 20 fließt. Zu diesem Zeitpunkt kann jedoch in der Regel davon ausgegangen werden, dass der Überdruck bereits abgebaut und das Sicherheitsventil 72 wieder geschlossen ist. Somit wird geräuschvolles Verwirbeln von Dampf im Tank 20 vermieden.In case of excessive heating and vapor formation, overpressure will occur in the system. This is via the safety valve 72 relaxed. In the embodiment shown, the safety valve comprises 72 a valve body 74 that is against the opening direction of a spring element 76 is biased. According to the invention sits the safety valve 72 in the area of the inlet of the instantaneous water heater, ie, when opening, cold water first flows into the discharge line 78 (indicated by the directional arrow 70d ). The relief line 78 flows near the cold water tank 20 in the promotion line 80 and, depending on the current flow conditions, either the pump again 68 fed or returned to the water tank 20 directed. The comparison of line lengths shows that in case of activation of the safety valve 72 almost the entire water heater 22 can be drained before hot water or steam back into the water tank 20 flows. At this time, however, in The rule is assumed that the overpressure has already broken down and the safety valve 72 is closed again. Thus, noisy swirling of steam in the tank 20 avoided.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the foregoing description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention both individually and in any combination for the realization of the Invention essential.

1010: Kaffeemaschinecoffee machine
1212: Ständerteilstand Body
1414: Vorrats- und Betriebsteilinventories and operating part
1616: KaffeebereitungsteilCoffee making part
1818: a-c Bedientastena-c Control buttons
1919: Kontrollleuchteindicator light
2020: Wassertankwater tank
2222: DurchlauferhitzerHeater
2424: Brühkammerbrewing
2626: Brühkammerunterteilbrewing chamber
2828: Brühkammeroberteiltop part
3030: Auslauftopfspout pot
3131: Auslaufgehäuseoutlet housing
3232: Auslaufrohroutlet pipe
6868: Pumpepump
70a, b, c, d70a, b, c, d: Richtungspfeiledirectional arrows
7272: Sicherheitsventilsafety valve
7474: Ventilkörpervalve body
7676: Federfeather
7878: Entlastungsleitungrelief line
8080: Förderleitungdelivery line

Claims

Coffee machine, in particular espresso or coffee pod machine, with an electric instantaneous water heater ( 22 ) for heating by means of a pump ( 68 ) via a pipeline ( 80 ) from a storage tank ( 20 ) conveyed water, which after heating for coffee preparation under pressure in a brewing chamber ( 24 ), whereby the instantaneous water heater ( 22 ) a safety valve ( 72 ) is associated with the automatic reduction of overpressure, characterized in that the safety valve ( 72 ) water inlet side of the water heater ( 22 ) is arranged.

Coffee machine according to claim 1 or 2, characterized that the safety valve is outside of the water heater in the entrance area, preferably in front of the Entrance is arranged

Coffee machine according to one of claims 1 to 2, characterized in that the safety valve ( 72 ) one against the opening direction by spring means ( 76 ) prestressed closure piston ( 74 ).

Coffee machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the safety valve in the opening cross-section variable conduction element comprises, by spring means to is biased radially inward.

Coffee machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that a return line ( 78 ) to the storage tank ( 20 ) provided by the safety valve ( 72 ) is closed or opened as needed.

Coffee machine according to claim 5, characterized that the return line immediately flows into the storage tank.

Coffee machine according to claim 5, characterized in that the return line ( 78 ) between storage tank ( 20 ) and pump ( 68 ) in the support line ( 80 ) opens.