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Thermostat für Kaffeemaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostat für Kaffeemaschinen mit einem Temperaturfühler und einem mittels eines Röhrchens damit verbundenen Zylinder, in welchem ein nach aussen führender
Stift angeordnet und gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist, wobei der Stift über Getriebeteile eine mit einem Quecksilberschalter zusammenwirkende Schaltwippe betätigt, deren Schwerpunkt in den bei- I den Schaltstellungen "Ein" und "Aus" auf der gleichen Seite der Vertikalen durch die Schwenkachse der
Wippe liegt.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art, bei welcher in dem mittels eines Röhrchens mit dem
Temperaturfühler in Verbindung stehenden Zylinder ein Balg gegen die Kraft einer Feder verschiebbar an- geordnet ist, dessen Längsbewegungen mittels eines mit ihm verbundenen Stiftes über ein Schaltwerk auf die mit einem Quecksilbersehalter zusammenwirkende Schaltwippe übertragen werden, wird als Füllmittel des Temperaturfühlers eine Flüssigkeit, vorzugsweise ein Öl mit hohem Siedepunkt verwendet.
Das Schalt- werk zum Übertragen der Schaltkraft von dem mit dem Fühler in Verbindung stehenden Zylinder auf die
Schaltwippe, deren Schwerpunkt in den beiden Schaltstellungen auf der gleichen Seite der Vertikalen durch die Schwenkachse der Wippe liegt, besteht dabei aus einem mit einem Zahnkranz versehenen Arm, einem durch den Zahnkranz betätigten Ritzel und einer mit diesem verbundenen ScheiDe, die mit einer Nocke versehen ist, welche über eine Rolle auf einen Schwenkarm einwirkt. Der Schwenkarm betätigt schliess- lich die Quecksilberschalter aufweisende Schaltwippe über einen mit dieser fest verbundenen Ansatz.
Infolge der Flüssigkeitsfüllung des Temperaturfühlers und der Kompliziertheit des zum Übertragen der
Schaltkraft dienenden Schaltwerkes ergeben sich bei dieser Ausführung eine relativ grosse Trägheit und eine Ungenauigkeit des Thermostats, wodurch bedingt ist, dass bei rascher Änderung der Temperatur gro- sse Temperaturschwankungen auftreten. Für die Zubereitung eines in seinen Eigenschaften einwandfreien
Kaffees ist jedoch ausschlaggebend, dass der Aufguss bei einer bestimmten Temperatur erfolgt. Selbst un- bedeutende Abweichungen von dieser Temperatur beeinflussen in ungünstiger Weise die Güte des Kaffees.
Diese Nachteile sind besonders bei den sogenannten Espressomaschinen beträchtlich, bei welchen von Fall zu Fall eine kleine Wassermenge auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen ist.
Es ist auch ein weiterer Thermostat bekannt, bei welchem der Schwerpunkt der mit dem Quecksilber- schalter zusammenwirkenden Schaltwippe in den beiden Schaltstellungen auf der gleichen Seite der Verti- kalen durch die Schwenkachse der Wippe liegt. Bei dieser Ausführung wird jedoch als Temperaturfühler ein Bimetallstreifen verwendet, der über ein an ihm befestigtes Zwischenstück direkt auf die Schaltwippe einwirkt. Eine derartige Ausführung ist wegen der grossen Trägheit des Bimetallstreifens für Kaffeemaschi- nen nicht geeignet.
Die Erfindung hat sich die Schaffung eines Thermostates zum Ziel gesetzt, der insbesondere in bezug auf Trägheit und Genauigkeit die hohen Anforderungen erfüllt, die von Kaffeemaschinen an die Tempe- raturregelung gestellt werden.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass ein an sich bekannter, mit einem gasförmigen
Medium, insbesondere Ätherdampf, gefüllter Temperaturfühler vorgesehen ist und zur Übertragung der
Schaltbewegung ein zweiarmiger Hebel dient, dessen kurzer Arm mit dem Stift und dessen langer Arm mit der Schaltwippe kraftschlüssig zusammenarbeitet. Hiebei besitzt einerseits das als Füllmittel des Temperaturfühlers verwendete Gas die nötigen Eigenschaften, um schnellen Temperaturänderungen in kürzester Zeit folgen zu können, und anderseits ist das Übertragungsgestänge in der Lage, die Schaltwippe und damit den Quecksilberschalter mittels der durch die Ausdehnung des gasförmigen Füllmittels auftretenden kleinen Kraft ordnungsgemäss ohne jede Verzögerung zu betätigen.
Durch den erfindungsge-
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mässen Thermostat ist es gelungen, die Temperatur des Brühwassers einer in vollem Betrieb befindlichen
Kaffeemaschine ständig zwischen 95 und 970 C zu halten, also trotz der kleinen, dabei jeweils erwärm- ten Wassermenge eine Temperaturschwankung von nur 20 C zu erreichen. Der erfindungsgemässe Ther- mostat zeichnet sich schliesslich gegenüber den bekanntenAusführungen dieser Art noch durch grössere Eini fachheit aus.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zur genauen Justierung die Schaltwippe in an sich bei
Waagen bekannter Weise einen Arm aufweisen, auf dem ein Gewicht, dessen Abstand von der Schwenk- achse der Wippe einstellbar ist, verschiebbar angeordnet ist. Durch diese Massnahme ist es in einfacher
Weise möglich, den Thermostat den jeweiligen Verhältnissen genau anzupassen und eine optimale Schalt- genauigkeit zu erreichen.
Es istzwar auch schon ein Thermostat bekannt, bei welchem die Schaltwippe mit einem dem Balken einer Waage ähnlichen Arm versehen ist, der zur Justierung und Betätigung der Schaltwippe dient. Dabei handelt es sich jedoch um eine Ausführung, die einen von der Erfindung wesentlich abweichenden Aufbau besitzt und bei welcher als Temperaturfühler ein Ausdehnungsrohr vorgesehen ist. Dieshateinegrosse
Trägheit und Ungenauigkeit des Thermostates zur Folge, weshalb auch diese Ausführung zur Verwendung bei Kaffeemaschinen nicht geeignet ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt darge- stellt. Mit 1 ist ein rohrförmiger Temperaturfühler bezeichnet, der in den Raum 17, dessen Temperatur geregelt wird, eingeführt ist. Ein Röhrchen 2 verbindet den Innenraum des Temperaturfühlers l mit dem auf der Platte. 18 gelagerten kleinen Zylinder 3, in dem ein Kolben 4 samt einem Stift 7 unter Überwin- dung der Kraft einer Feder 5 längsverschiebbar ist. Der Kolben 4 und die Feder 5 sind an einem zylindri- schen wellenförmigen Balg 6 angeschlossen, der den Zweck hat, kleine Verschiebungen zu gestatten und gleichzeitig eine vollständige Abdichtung des aus dem Zylinder herausragenden Stiftes 7 zu gewährleisten.
Das äussere Ende des Stiftes 7 wirkt auf ein Hebelwerk, das die Neigung eines Quecksilberschalters beein- flusst.
Der Quecksilberschalter 8 ist in dem auf der Platte 18 befestigten Lager 9 schwenkbar aufgehängt und wird in geneigter Stellung (in der Zeichnung nach links) durch ein auf dem mit dem Quecksilberschal- ter 8 starr verbundenen Arm 11 verschiebbares Gewicht 10 gehalten. Dieser Arm 11 besitzt eine Nase 12, die sich auf das Ende des langen Armes des zweiarmigen Hebels 13 stützt, welcher mit der Achse 14 in einem auf der Platte 18 befestigten Lager 19 gelagert ist. Die Drehung des langen Armes des Hebels 13 im
Uhrzeigersinn ist durch eine einstellbare Schraube 15 beschränkt. Der andere (kurze) Arm des Hebels 13 trägt eine einstellbare Schraube 16, deren Spitze sich gegenüber dem Ende des Stiftes 7 befindet und mit diesem fallweise zusammenarbeitet.
Der Temperaturfühler 1, das Verbindungsröhrchen 2 und der Zylinder 3 sind mit einem gasförmigen
Medium gefüllt. Die besten Ergebnisse sind dabei durch Füllung mit Ätherdampf erreicht worden. Mit dem beschriebenen Thermostat wird beispielsweise die Temperatur des in einer im Halse einer Kaffeemaschi- nengruppe ausgesparten Kammer erwärmten und zur Aufgusszubereitung bestimmten Wassers geregelt.
Die Arbeitsweise ist folgende : In der in der Zeichnung angegebenen Stellung ist der Quecksilberschal- ter 8 nach links geneigt und schliesst den Stromkreis, in welchem die zur Erwärmung des Raumes 17 be- stimmten Heizwiderstände liegen.
Das im Temperaturfühler l und in dem mit dem Zylinder 3 kommunizierenden Rohr 2 enthaltene Gas erwärmt sich, wobei dessen Volumen und der Druck zunehmen. Der Kolben 4 wird nach rechts verschoben, bis der herausragende Stift 7 gegen die Spitze der am kurzen Arm des zweiarmigen Hebels 13 angeordne- ten Schraube 16 stösst, welcher mit seinem langen Arm über die Nase 12 den Quecksilberschalter 8 in
Uhrzeigerrichtung dreht. Dadurch gelangt das Quecksilber im Schalter nach rechts, öffnet den Stromkreis und die Beheizung des Raumes 17 wird unterbrochen, bis sich dessen Temperatur beispielsweise um zwei
Grade gesenkt hat.
Sobald dies der Fall ist, wird sich der Hebel 13, welcher nun nicht mehr am Stift 7 aufliegt, im Uhrzeigersinn bis zum Anschlag an der Schraube 15 zurückdrehen, während der Quecksilberschalter 8 seine ursprüngliche gezeichnete Stellung wieder einnimmt und den Kontakt schliesst. Das Schliessen und Öffnen des Quecksilberschalters erfolgt in derart rascher und genauer Aufeinanderfolge, dass die Temperatur im Raum 17 in den geforderten engen Grenzen bleibt.
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