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Kaffeemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kaffeemaschine mit einer Ausgabevorrichtung, der das Blühwas- ser über ein Steuerventil aus dem Brühwasserkessel zugeführt wird, und mit mehreren zur Aufnahme des Kaffeepulvers bestimmten Behältern, die in Bohrungen einer horizontal angeordneten, schrittweise drehbaren Scheibe axial verschiebbar eingesetzt sind, wobei zur Herstellung eines dichten Abschlusses zwischen dem jeweils in der Ausgabestation befindlichen Behälter und den an diesen anschliessenden Teilen der Ausgabevorrichtung ein in einem Zylinder geführter, hydraulisch betätigter Kolben vorgesehen ist, der den Behälter an die Ausgabevorrichtung anpresst.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist der Kolben im oberhalb des Behälters liegenden Teil der Ausgabevorrichtung vorgesehen und während der Kaffeeausgabe an seiner obenliegenden Stirnseite mit unter Druck stehendem Frischwasser beaufschlagt, wobei er über Schraubendruckfedern auf eine im selben Zylinder geführte, kolbenartige Scheibe wirkt, die einen Dichtungsring trägt, welcher auf den oberen Rand des Behälters gedrückt wird. In der Scheibe ist der Zuflusskanal für das Brühwasser und das Steuerventil angeordnet, welches ebenfalls mittels des vom Frischwasser beaufschlagten Kolbens betätigt wird.
Neben dem komplizierten Aufbau dieser Abdichtungseinrichtung ist nachteilig, dass die Betätigung mit Frischwasser erfolgt, was nicht nur einen entsprechend hohen Druck der Frischwasserquelle erfordert, sondern auch eine Abkühlung der Ausgabevorrichtung und damit auch des durch das Kaffeepulver hindurchgepressten Brühwassers verursacht, wodurch die Herstellung eines einwandfreien Kaffees mit einer derartgen Vorrichtung nicht immer gewährleistet ist.
Es sind auch schon Kaffeemaschinen bekannt, bei welchen die zur Herstellung der Abdichtung erforderlicheAxialverschiebung des Behälters mittels von Hand aus betätigten mechanischen Einrichtungen erfolgt. Bei diesen Ausführungen wird auch die schrittweise drehbare Scheibe mit den zur Aufnahme des Kaffeepulvers bestimmten Behältern von Hand aus weiterbewegt. Diese Ausführungen eignen sich daher nicht für selbsttätig arbeitende Kaffeemaschinen und ihre Bedienung ist kompliziert, da zur Abdichtung der Behälter in der Ausgabestation zusätzliche Handgriffe erforderlich sind.
Die Erfindung bezweckt nunmehr die Schaffung einer einfach zu bedienende Kaffeemaschine, bei welcher die Abdichtung zwischen dem in der Ausgabestation befindlichen, das Kaffeepulver enthaltenden
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Kaffeegetränk versehener Kolben istbei welcher das Brühgut in radial verlaufenden Ausnehmungen einer drehbar gelagerten Trommel ange- ordnet ist. Der Kolben trägt dabei auch das den Brühgutraum nach aussen abschliessende Sieb.
Bei dieser
Ausführung erfolgt die Abdichtung in der Ausgabestation mittels eines vom Kolben getrennt um den Zy- linder desselben herum angeordneten Dichtungsringes, der während der Kaffeeausgabe an die Trommel selbst angepresst wird, wobei der Anpressdruck durch die vom Brühwasser bei seinem Durchgang durch das
Brühgut auf das am Kolben befestigte Sieb ausgeübte Kraft erzeugt wird, die vom Kolben über zwei dop- pelarmige Schwenkhebel auf den ebenfalls verschiebbar geführten Zylinder übertragen wird. Die Aufgabe des bekannten Kolbens unterscheidet sich somit wesentlich von jener des ähnlich ausgebildeten Kolbens nach der Erfindung. Ausserdem ist bei der bekannten Ausführung der Aufwand zur Abdichtung erheblich grösser und der Aufbau der Abdichtungseinrichtung wesentlich komplizierter als bei der Erfindung.
Es ist auch schon bekannt, den Brühgutbehälter hydraulisch von unten an die Ausgabevorrichtung an- zupressen. Dabei ist der Kolben jedoch in einem getrennt von der Ausgabevorrichtung angeordneten Zy- linder geführt und mit dem Brühgutbehälter über einen zweiarmigen Hebel verbunden. Ausserdem ist'bei dieser Ausführung lediglich ein einziger Brühgutbehälter vorgesehen, der an einem Ende des zweiarmigen
Hebels fest angeordnet ist, während die Kolbenstange des Kolbens auf das andere Ende des zweiarmigen
Hebels wirkt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das zur Regelung des Wasserzuflusses zum Raum des Zylinders dienende Ventil gleichzeitig als Steuerventil für die Brühwasserzufuhr zum Kaf- feepulverbehälter ausgebildet sein, wobei der lichte Querschnitt der Leitung zum Zylinder grösser ist als der Querschnitt des zum Kaffeepulverbehälter führenden Brühwasserkanals. Dadurch erübrigt sich eine ei- gene Einrichtung zur Steuerung des aus dem Brühwasserkessel dem Zylinder zugeführten Druckwassers.
Ausserdem wird auf einfache Weise bewirkt, dass die Abdichtung zwischen dem das Kaffeepulver enthaltenden Behälter und der Ausgabevorrichtung bereits erfolgt, bevor das Brühwasser die Ausgabevorrichtung verlässt und in den das Kaffeepulver enthaltenden Behälter gelangt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Leitung zum Zylinder und der Brühwasserkanal über ein mit dem Steuerventil gekoppeltes und diesem entgegengesetzt wirkendes Ventil mit einem Ablauf in Verbindung stehen. Bei dieser Ausführung erfolgt auch die Entlastung des Zylinderraumes mittels der die Brühwasserzufuhr steuernden Einrichtung, so dass sich eine besondere Einfachheit der gesamten Steuerung der Abdichtungseinrichtung ergibt und bei geringem Aufwand ein stets einwandfreier Betrieb gewährleistet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einSchaltschema der erfindungsgemässen Kaffeemaschine, wobei die Ausgabevorrichtung im Schnitt schematisch dargestellt ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss der Zeichnung handelt es sich um eine selbsttätig arbeitende Kaffeemaschine, deren Betätigung hydraulisch unter Verwendung des Frischwasserdruckes erfolgt und die mittels einer Steuerungseinrichtung 1 gesteuert wird. Die zur Aufnahme des Kaffeepulvers bestimmten Behälter 25 sind in einer schrittweise drehbaren Scheibe 10 angeordnet, wobei sie in Bohrungen der Scheibe 10 axial verschiebbar eingesetzt sind. Während der Kaffeezubereitung durchlaufen somit die Behälter 25 die einzelnen Stationen, in welchen das Kaffeepulver eingefüllt, der Kaffee ausgegeben und die Behälter 25 wieder entleert werden.
Die einzelnen Arbeitsgänge sowie die schrittweise Drehung der Scheibe 10 erfolgen mittels hydraulischer Zylinder, von welchen der Zylinder 2 die Vorrichtung zum Einfüllen des Kaffeepulvers betätigt, der Zylinder 3 die schrittweise Drehung der Scheibe 10 bewirkt und der Zylinder 53 zum Entleeren der Behälter 25 nach erfolgter Kaffeeausgabe dient. Die Ausgabe des Kaffeegetränkes erfolgt mittels einer Ausgabevorrichtung 13, die am Brühwasserkessel 29 angesetzt ist und der das Brühwasser durch den Brühwasserkanal 39 zugeführt wird. Zur Steuerung des Brühwasserzuflusses zur Ausgabevorrichtung 13 dient ein Steuerventil 30, das von einem hydraulischen Steuerzylinder 6'betätigt wird.
Um während der Kaffeeausgabe einen dichten Abschluss zwischen dem jeweils in der Ausgabestation befindlichen Behälter 25 und den an diesen anschliessenden Teilen der Ausgabevorrichtung 13 zu gewährleisten, ist in dem unterhalb des Behälters 25 liegenden Teil der Ausgabevorrichtung 13 ein in einem Zylinder gleitbar gelagerter, hohler, nach oben zu offener und nach unten zu mit einem Abflussstutzen 12 für das ausgepresste Kaffeegetränk versehener Kolben 29'vorgesehen, dessen unten liegender Zylinderraum 7 während der Kaffeeausgabe mit Druckwasser aus dem Brühwasserkessel 29 beaufschlagt ist. Die Zuführung des Druckwassers zum Zylinderraum 7 erfolgt über eine Leitung 32, die ebenfalls vom Steuerventil 30 gesteuert ist.
Hiebei ist der Durchflussquerschnitt der Leitung 32 grösser als jener des in der Ausgabevorrichtung 13 in Durchflussrichtung hinter dem Steuerventil 30 vorgesehenen Brühwasserkanals 39, so dass beim Öffnen des Steuerventils 30 zunächst der Kolben 29'beaufschlagt wird und erst danach dasBrüh-
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wasser durch die Öffnung 34 der Ausgabevorrichtung 13 aus dem Kanal 39 in den Behälter 25 gelangt. Infolge der Beaufschlagung des Kolbens 29'mit Druckwasser aus dem Brühwasserkessel 29 wird der Kolben 29'angehoben und drückt dabei den Behälter 25 gegen die an der Ausgabevorrichtung 13 vorgesehene Dichtung 26, während sein oberer Rand gleichzeitig mit dem unteren Ende des Behälters 25 zusammenarbeitet, so dass ein dichter Abschluss zwischen dem Behälter 25 und der Ausgabevorrichtung 13 hergestellt wird.
Das Brühwasser fliesst sodann aus dem Brühwasserkessel 29 über das Steuerventil 30, den Kanal 39 und die Öffnung 34 durch das an der Ausgabevorrichtung 13 vorgesehene Sieb 35 in den Behälter 25 und aus diesem durch den nach oben zu mit dem Sieb 30'abgeschlossenen Hohlraum des Kolbens 29'sowie den Abflussstutzen 12 nach aussen.
Nach erfolgter Kaffeeausgabe wird das Steuerventil 30 wieder geschlossen. Um hiebei eine Entlastung des Zylinderraumes 7 zu ermöglichen, ist mit dem Steuerventil 30 ein weiteres, diesem entgegengesetzt wirkendes Ventil 37 gekoppelt, das mit einem Ablauf 36 in Verbindung steht. Das Druckwasser kann somit bei geschlossenem Steuerventil 30 aus dem Zylinderraum 7 über die Leitung 32, das Ventil 37 und den Ablauf 36 abfliessen, wobei der Kolben 29'durch die Feder 28 wieder in seine Ruhelage zurückverschoben wird. Der Behältel 25 kehrt daher wieder auf seinen Sitz in der Scheibe 10 zurück und kann mittels der Scheibe 10 in die nächste Station weiterbewegt werden.
Weitere Einzelheiten der Kaffeemaschine sind der folgenden Beschreibung ihrer Wirkungsweise zu entnehmen : Die Betätigung der Kaffeemaschine erfolgt mittels eines an der Steuervorrichtung 1 vorgesehenen Handhebels 44. Wird der Hebel 44 gegen die Kraft der Rückstellfeder 45 in Pfeilrichtung in die gezeichnete Lage verschwenkt, in welcher er durch eine Klinke 45'festgehalten wird, so wird das Ablaufventil 43 geschlossen und das Ventil 42 geöffnet. Durch das offene Ventil 42 dringt das Frischwasser aus der Frischwasserquelle 41, z. B. mit 7 at Druck, in die Kammer des hydraulischen Zylinders 2 ein und verschiebt den Kolben 47 gegen die Kraft der Rückstellfeder 46. Dadurch wird Kaffeepulver in den in der entsprechenden Station stehenden Behälter 25 eingefüllt.
Gleichzeitig damit strömt das Wasser in die Kammer des Zylinders 53 und bewegt dessen Kolben 52 gegen die Kraft der Feder 51 nach oben. Der zum Auswerfen des ausgelaugten Kaffeepulvers dienende, mit dem Kolben 52 verbundene Stempel 59 wird dadurch aus dem in der Auswerfstellung befindlichen Behälter 25 herausgehoben, so dass die Scheibe 1D freigegeben wird.
Sobald der Kolben 47 des Zylinders 2 das Ende seines Hubes erreicht hat, gelangt durch das Rückschlagventil 8 Wasser in den Zylinderraum 3" mit der grösseren Querschnittsfläche des Zylinders 3, überwindet die in der Kammer 3'mit der kleineren Querschnittsfläche desselben Zylinders vom Wasserdruck auf den Differentialkolben 40 ausgeübte Kraft und setzt diesen in Bewegung. Dabei schliesst der mit dem Differentialkolben 40 verbundene Anschlag 38 bei seiner Bewegung (in der Zeichnung nach links) kurzzeitig den Kontakt 56 eines Elektromagneten 55, der den zum Festdrücken des Kaffeepulvers im Behälter 25 dienenden Druckkopf 54 betätigt, welcher unter Einwirkung seiner Rückstellfeder sogleich wieder In seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt.
Am Ende seiner Bewegung (in der Zeichnung nach linkghat der
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10 soweit gedreht, dass der mit Kaffeepulver gefüllte Behälter 25 in die Ausgabestellung mit derAusgabevorrichtung 13 gelangt. Der am Kolben 40 des Zylinders 3 angebrachte Anschlag 38 öffnet nun das Ventil 4, wobei das Ablaufventil 5 geschlossen ist. Das aus der Druckwasserquelle 41 entnommene Druckwasser wirkt somit über das Ventil 4 auf den Steuerkolben 6, verschiebt diesen gegen die Kraft der Feder
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8 istgangsstellung zurückkehrt. Zu Beginn der Zurückbewegung des Kolbens 40 schliesst der Anschlag 38 das Ventil 4. wodurch die Zufuhrung von Druckwasser in den Steuerzylinder 6'unterbrochen wird.
Ein weiterer am Differentialkolben 40 vorgesehener Anschlag 50 öffnet am Ende des Hubes des Kolbens 40 das Ventil 5 und verbindet den Steuerzylinder 6'über das offene Ventil 5 mit der Auslassöffnung. Die Feder 20 schliesst sodann das Ventil 30 und die Ausgabe des Getränkes hört auf.
Sobald das Ventil 37 geöffnet ist, läuft das über dem Kaffeepulver im Behälter 25 vorhandene Wasser durch den Ablauf 36 ab. Hiebei wird der im Behälter 25 in der Ausgabestellung enthaltene Bodensatz getrocknet und eine Rückkehr des Kolbens 29'in seine Ruhelage unter der Wirkung der Feder 28 ermöglicht.
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nete Lage verschwenkt, worauf sich die beschriebenen Vorgänge selbsttätig wiederholen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kaffeemaschine mit einer Ausgabevorrichtung, der das Brühwasser über ein Steuerventil aus dem BrUhwasserkessel zugeführt wird, und mit mehreren zur Aufnahme desKaffeepulversbestimmtenBehältern, die in Bohrungen einer horizontal angeordneten, schrittweise drehbaren Scheibe axial verschiebbar eingesetzt sind, wobei zur Herstellung eines dichten Abschlusses zwischen dem jeweils in der Ausgabestation befindlichen Behälter und den an diesen anschliessenden Teilen der Ausgabevorrichtung ein in einem Zylinder geführter, hydraulisch betätigter Kolben vorgesehen ist, der den Behälter an die Ausgabevorrichtung anpresst, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder unmittelbar unterhalb des Behälters (25) angeordnet und über eine Leitung (32) und ein Ventil (30)
an den Wasserraum des Brtihwasserkessels (29) angeschlossen ist und dass der im Zylinder geführte Kolben (29'), wie an sich bekannt, hohl und nach oben zu offen ist und an seinem Boden einen Abflussstutzen (12) für das fertige Kaffeegetränk trägt.