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Automatische Ausgabeeinrichtung für trinkfertigen Kaffee
Die Erfindung betrifft eine automatische Ausgabeeinrichtung für trinkfertigen Kaffee, enthaltend je einen Behälter für ein flüssiges Kaffeekonzentrat und für auf Trinktemperatur erhitztes Wasser, welche
Flüssigkeiten in der Maschine gemischt und von ihr dosiert ausgegeben werden, mit Leeranzeige für den das Kaffeekonzentrat enthaltenden Behälter, wobei jedem Behälter ein eigenes elektromagnetisch betä- tigtes Ventil zugeordnet ist.
Es gibt verschiedene Verfahren, um trinkfertigen Bohnenkaffee zuzubereiten. Hiezu gehört unter an- derem auch der Ausschank von Bohnenkaffee, der aus einem flüssigen Kaffeekonzentrat hergestellt wird.
Man bedient sich Maschinen, die vollautomatisch arbeiten und hiebei gleichzeitig den Becher mitliefern und nach Wahl ebenfalls die Zubereitung mit Milch bzw. Sahne oder Zucker vornehmen. Solche Ma- schinen arbeiten als Grossautomaten, wobei die jeweils benötigte Kaffeemenge mechanisch bzw. elektro- mechanisch dosiert wird, indem z. B. ein Kleinelektromotor die Ventile für das Wasser und das Konzentrat für eine bestimmte Zeit öffnet..
Um dem Verbraucher anzuzeigen, dass kein Kaffeekonzentrat in dessen Vorratsbehälter mehr vorhanden ist, ist in den bekannten Maschinen eine Leeranzeige vorhanden, die zumeist über ein elektrisches
Zählwerk erfolgt, das die gleichzeitig mit der Kaffeeausgabe verbundene Lieferung eines Bechers regi- striert und nach Verbrauch des Kaffees anzeigt, dass sein Vorratsbehälter leer ist.
Abgesehen davon, dass die mechanische bzw. elektromechanische Dosierung der Kaffeemenge erhebliche Ausmasse des Automaten bedingt und die Dosierung selbst nicht genügend genau ist, kommt es bei den bekannten Maschinen vor, dass infolge der Relation zwischen Trinkbecheranzahl und Konzentratmenge bzw. Menge der Dosierungen vom Konzentrat noch ein Rest im Vorratsbehälter zurückgeblieben ist, obwohl kein Becher mehr vorhanden ist.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, ein Kleinstgerät zu schaffen, welches die Nachteile der bekannten Geräte nicht aufweist. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zur Steuerung der Ventile ein willkürlich auslösbarer, an sich bekannter elektronischer Zeitschalter vorgesehen ist, in dessen Stromkreis zwecks Stillsetzung des Zeitschalters bei Erreichung des Leerzustandes des Konzentratbehälters ein Ruhekontakt eines Relais geschaltet ist, welches mittels Verstärkers von einer Photozelle gesteuert ist, die zusammen mit einer Lichtquelle den Konzentratbehä1.
ter flankiert. Durch diese Ausgestaltung werden mechanisch arbeitende Teile am Zeitgerät und die durch den Verschleiss dieser Teile verursachten Ungenauigkeiten, die zu Fehlleistungen in der Dosierung führen, sicher vermieden, welchem Zweck auch die direkt den elektronischen Zeitschalter beeinflussende Leeranzeigevorrichtung für den Konzentratsbehälter dient.
Der Gegenstand der Erfindung soll nun an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Es zeigen die Fig. 1 bzw. 2 eine Vorder- bzw. eine teilweise geschnittene Seitenansicht der automatischen Ausgabeeinrichtung, Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform mit Auslöse-Lichtschranke und Fig. 4 das Schaltschema der automatischen Ausgabeeinrichtung.
In einem Wassertank 1 befindet sich eine Heizschlange la, die durch einen Thermostaten in Betrieb gesetzt wird. Der automatische Zufluss von kaltem Wasser wird beispielsweise durch ein Schwimmerventil geregelt. Der Ausfluss des erhitzten Wassers erfolgt über ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 6. Im Gerät befindet sich ein isolierter Behälter 2 (z. B. eine Thermosflasche),, der das flüssige Kaffeekonzentrat enthält, dessen Abfluss durch ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 7 geregelt wird. Sowohl das Wasserventil 6 als auch das Kaffeeventil 7 werden von einem in der Ausgabeeinrichtung angeordneten, willkürlich auslösbaren, elektronischen Zeitschalter 3 überwacht, der mit einem Kondensator ver-
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sehen ist, der seinerseits nach einer bestimmten Aufladezeit die Schaltzeit für eine Kaltkathodenröhre be- stimmt.
Die willkürlich Auslösung des elektronischen Zeitschalters 3 kann auf verschiedene Weise vor- genommen werden, z. B. durch Knopfdruck oder Einwurf einer Münze oder Unterbrechung einer Licht- schranke usw., wie dies auch bei andern Automaten der Fall ist.
Durch Verändern eines Schichtdrehwiderstandes kann die Aufladezeit des Kondensators und damit auch die Schaltzeit für die Kaltkathodenröhre eingestellt werden. Nach Auslösung des Zeitschalters 3 wird der Stromkreis für das Öffnen der beiden Ventile 6 und 7 so lange geschlossen gehalten, bis die am Elek- tronenzeitschalter 3 eingestellte Zeit abgelaufen ist. Der Strom wird sodann unterbrochen, und die Ventile für das Kaffeekonzentrat und das erhitzte Wasser schliessen sich. Durch diese Steuerung werden mecha- nisch arbeitende Teile und ungenaue Dosierungen vermieden, da das Elektronengerät praktisch keinem mechanischen Verschleiss unterworfen ist.
Ein Gerät, das nach diesem Prinzip genau arbeitet, ermöglicht eine einwandfreie Leeranzeige für den
Konzentratbehälter 2 dadurch, dass im Gegensatz zu bekannten Maschinen, bei denen die Leeranzeige z. B. mittels elektrischer Zählwerke erfolgt, ein Schalter vorgesehen ist, der elektronisch betätigt wird.
Die elektronische Leeranzeige wird dadurch ausgelöst, dass der Kaffeekonzentratausfluss sichtbar ge- macht wird. Dies wird durch einen transparenten Verschluss des Behälters 2 für das flüssige Kaffeekonzen- trat erreicht, welcher Verschluss von einer Lichtquelle und einer Photozelle 5 flankiert wird, welch letz- tere über einen elektronischen Verstärker 5a den Schalter für die Leeranzeige steuert. Dieser Schalter be- sitzt unter anderem einen in den Stromkreis des elektronischen Zeitschalters 3 geschalteten Ruhekontakt, so dass ein Ansprechen des Zeitschalters 3 bei leerem Konzentratbehälter 2 unmöglich ist.
Das Kaffee- konzentrat mischt sich mit dem auf Trinktemperatur erhitzten Wasser in einem gemeinsamen Ausfluss- rohr 8 ; Konzentrat und Heisswasser können aber auch getrennt geleitet und erst in dem bereitgestellten Gefäss, z. B. der Kaffeetasse, vermischt werden.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Ausgabeeinrichtung gezeigt, die so eingerichtet ist, dass : owohl die Ausgabe des fertigen Kaffees als auch deren Beenden elektronisch ausgelöst wird. Dies ge- schieht dadurch, dass beim Einführen der Tasse in den Ausgabebereich durch Unterbrechung einer Lichtschranke die Ausgabe des Kaffees erfolgt, ohne dass von aussen her ein gesonderter, vom Bedienungspersonal herrührender Impuls vorgenommen zu werden braucht. Wenn gewünscht, kann die Lichtschranke auch durch eine mechanische Kontaktgabe in an sich bekannter Weise erfolgen, indem das jeweilige Gefäss im Bereich der Ausgabemulde auf den Boden gesetzt oder gegen eine der Wände angelehnt wird.
Der Ausgabebereich besteht bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 aus einer Mulde 16, in deren Bereich sich gegenüberliegend eine Lichtquelle 17 und ein Photowiderstand 18 befinden.
Sobald die Tasse 19 in den Bereich des zwischen Lichtquelle 17 und Widerstand 18 vorhandenen Lichtstrahles gelangt, wird der willkürlich auslösbare elektronische Zeitschalter ausgelöst, so dass die entsprechende Kaffeedosis aus dem Auslaufrohr 8 in die Tasse 19 auszulaufen vermag.
Natürlich kann das selbsttätige Steuern auch mittels einer Photozelle erfolgen.
In Fig. 4 ist das Schaltschema der automatischen Ausgabeeinrichtung gemäss Fig. 3 dargestellt, wobei I und III je einen elektronischen Schalter und II den elektronischen Zeitschalter bedeuten.
Im Arbeitszustand der automatischen Ausgabeeinrichtung ist der elektronische Schalter III dauernd eingeschaltet. Das bedeutet, dass die Kontakte a, b des Relais A3 so liegen, dass der Relaiskontakt a die Kontakte 23,25 und der Relaiskontakt b die Kontakte 42 und 43 verbindet.
Durch Einführen der zu füllenden Tasse in die Lichtschranke 20 und 21 wird der Lichtstrahl auf den Photowiderstand 21 unterbrochen, so dass der Dunkelwiderstand die Kaltkathodenröhre 22c zum Erlöschen bringt. Das Relais A3 wird hiebei stromlos, und der Relaiskontakt a verbindet jetzt die Kontakte 23,24 und der Relaiskontakt b die Kontakte 42, 41. " Über die Kontakte 23,24 des Relaiskontaktes a wird nun die. Netzspannung über den geschlossenen Ein-Aus-Schalter 44 an den Relaiskontakt b'des elektronischen Schalters I gelegt, so dass über'die Kontakte 42', 41'und über die Kontakte 24'und 23'des Relaiskontaktes a'des elektronischen Zeitschalters II die Magnetspulen 26 und 27 erregt werden, welche die Ventile für die Ausgabe von Konzentrat bzw. von heissem Wasser steuern.
Gleichzeitig liegt im Schalter II die Netzspannung über 28,29 am Doppelweggleichrichter 30. Die hier erzeugte Gleichspannung wird über die Stabilisatorröhre 31 stabilisiert und über die Schichtdrehwiderstände 37 und 35 an den Ladekondensator 32 gelegt, der nach Aufladung die Zündspannung an die Kaltkathodenröhre 22a legt und nach Zünden dieser Röhre das im Anodenstromkreis liegende Relais Al zum Ansprechen bringt, das nunmehr die Kontakte a', b', c'und d betätigt, so dass Kontakt a'die Netzspannung zwischen 23'und 24'unterbricht, Kontakt d die Kaltkathodenröhre 22a kurzschliesst und Kon-
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takt c'kurzzeitig den Ladekondensator 32 zur restlosen Entladung bringt.
Da dieser kurzzeitige Schalt- vorgang eine restlose Entladung des Ladekondensators 32, die für den exakten Dosierungsvorgang sehr wichtig ist, nicht immer gewährleistet, wird zur Sicherstellung der restlosen Entladung über die Kontakte
5,6 des Zeitschalters II der Ladekondensator 32 an den Kontakt b des elektronischen Schalters III über die Kontakte 42 und 43 nochmals, u. zw. für die Gesamtzeit, in der kein Kaffee entnommen wird, kurzge- schlossen.
Damit ist gewährleistet, dass die restlose Entladung des Kondensators gleiche Schaltzeiten bewirkt, womit eine gleichbleibende Dosierung von Kaffee und Wasser verbürgt ist. Die Aufladezeiten des Lade- kondensators lassen sich mit den Schichtdrehwiderständen 35,37 verändern. Mit den veränderten Zeiten verändern sich automatisch die Füllmengen in gewünschter Weise.
Der elektronische Schalter I erfüllt zwei verschiedene Aufgaben :
Zunächst dient er dem Zweck, über eine Photowiderstandsstrecke 38,39 nach Entleerung der das
Kaffeekonzentrat enthaltenden Thermosflasche die Leeranzeige zu vermitteln. Hiezu befindet sich die transparente Flasche derart zwischen den Elementen 38,39, dass bei gefüllter Flasche das Licht der
Glühlampe 38 den Photowiderstand 39 nicht beaufschlagt. Aus Sicherheitsgründen ist die Glühlampe 38 eine 6V-Birne, die über den Transformator 45 eingeschaltet wird. Läuft die Thermosflasche leer, so dringt der Lichtstrahl durch den Plexiglaskopf hindurch und beaufschlagt den Photowiderstand 39, dessen
Hellwiderstand so bemessen ist, dass nunmehr die Kaltkathodenröhre 22b gezündet wird.
Die andere Aufgabe des elektronischen Schalters I besteht darin, dass in der vorbeschriebenen Schalt- stellung das im Anodenstromkreis liegende Relais A2 erregt wird und mit dem Relaiskontakt a" über die
Kontakte 23"nach 25"die Leeranzeige 40 einschaltet, wobei über den Kontakt b'die Verbindung 42', 41' unterbrochen wird. Dadurch ist bei leerem Konzentratbehälter die Stromzuführung zum elektronischen
Zeitschalter II unterbrochen, so dass auch bei Einführen einer Tasse zwischen die Elemente 20,21 des elektronischen Schalters III die für die Ausgabe von Konzentrat bzw. von heissem Wasser massgebenden
Magnetspulen 26 und 27 spannungslos bleiben und damit gewährleistet ist, dass bei leerem Kaffeebehälter die Kaffeeausgabe jedenfalls unterbrochen ist.
Die Leeranzeige 40 gibt solange Signa1, bis durch Auswechseln des leeren Konzentratbehälters gegen einen gefüllten der vorerst erwähnte Zustand wieder hergestellt ist, wobei der elektronische Schalter Iin
Ruhestellung zurückkehrt.
Bei Münz-und Kellnermarkengeraten kann gleichzeitig parallel zur Leeranzeige 40 der Marken- oder Geldeinwurfschlitz mechanisch gesperrt werden.