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Aufgussbereitungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Aufgussbereitungsmaschine, insbesondere zur Herstellung von Kaffee oder Tee, mit einem Steuerkolben, der in einem zylindrischen, in ein Gehäuse einsetzbaren Einsatzkörper längsverschiebbar angeordnet ist, wobei der Raum oberhalb des Steuerkolbens an eine Druckleitung anschliessbar ist, deren Querschnitt zwecks Regelung der Menge des Druckmediums mittels einer Ventilna- del einstellbar ist, und ein Schieber vorgesehen ist, der für die Entnahme der Aufgussflüssigkeit mindestens eine mit einer Zuführungsleitung verbindbare Bohrung aufweist.
Bei den bekannten Maschinen lastet auf dem Steuerkolben meist ständig der volle Druck des zuge- führten Druckmediums, der im allgemeinen zusammen mit einer auf den Steuerkolben wirkenden Feder die jeweils unter dem Steuerkolben befindliche Wasserration verhältnismässig rasch durch das Kaffeepulver presst, wobei keine Möglichkeit besteht, die Durchflussgeschwindigkeit zu wählen.
Es ist auch bereits eine Maschine mit einem in einem zylindrischen Gehäuse längsverschiebbaren, einen Ventilkörper bildenden Steuerkolben bekannt geworden, der einen durch ein Entlastungsventil gesteuerten Durchflusskanal besitzt, wobei die Druckwasserleitung sowohl an den Raum im Gehäuse unterhalb des Steuerkolbens als auch an den Raum oberhalb des Steuerkolbens angeschlossen ist. Der Zuleitungskanal zu dem Raum oberhalb des Steuerkolbens besitzt hiebei einen z. B. durch eine Düse verengten kleineren Querschnitt als der Zuleitungskanal zum Raum unterhalb des Steuerkolbens.
Dadurch wirkt auf den Steuerkolben nur ein verringerter Druck, der der Differenz der beiden Kolbenflächen entspricht, so dass der zum Anheben des Steuerkolbens erforderliche Kraftaufwand sehr gering ist, umso mehr als auch die auf den Steuerkolben wirkende Schliessfeder sehr schwach sein kann, weil sie lediglich das Entlastungsventil schliessen muss. Ferner kann bei dieser bekannten Maschine die Menge des bei jedem Arbeitsgang durch das Kaffeepulver zu pressenden Wassers durch Einstellung des Düsenquerschnittes geregelt werden, da das Schliessen des durch den Steuerkolben gebildeten Hauptventils umso rascher erfolgt, je grösser der Durchflussquerschnitt der Düse ist. Bei dieser bekannten Maschine war der Durchflussquerschnitt der Düse mittels einer Ventilnadel veränderbar, die aus dem zylindrischen Gehäuse seitlich herausgeführt war.
Das Auswechseln der erforderlichen Dichtungen im Inneren des Gehäuses war verhältnismässig kompliziert. In der Weiterentwicklung dieser Maschine wurde das den Steuerkolben aufnehmende zylindrische Gehäuse in Form eines Einsatzkörpers ausgebildet, der seinerseits in eine entsprechende Ausnehmung des eigentlichen Maschinengehäuses einsetzbar war. Hiebei traten jedoch Schwierigkeiten für den einwandfreien Anschluss der Wasserzuführungsleitungen auf, wobei vor allem der Einund Ausbau des Einsatzkörpers äusserst zeitraubend waren.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und die Konstruktion des Einsatzkörpers weitgehend zu vereinfachen.
Erfindungsgemäss ist die in den Raum oberhalb des Steuerkolbens führende Druckleitung als mit dem Raum durch eine oder mehrere seitliche Öffnungen verbundenes, mit dem zylindrischen Einsatzkörper koaxiales Rohr ausgebildet, in dessen verengtem Querschnitt die gleichfalls koaxial verstellbare Ventiladel eingreift, wobei das die Ventilnadel aufnehmende Rohr und ein an sich bekannter Schieber, dessen nach unten offene und zum Kaffeepulverbehälter od. dgl. führende Bohrung über eine oder mehrere radiale Öffnungen mit der Zuführungsleitung für die Aufgussflüssigkeit verbindbar ist, mit dem längsverschiebbaren Steuerkolben starr verbunden sind und die seitlichen Öffnungen des Rohres knapp oberhalb der oberen Stirnfläche des Steuerkolbens angeordnet sind.
Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass sich an der Mantelfläche des Einsatzkörpers keinerlei vorstehende Teile befinden, so dass diese eine Zylinderfläche darstellt, auf der lediglich Dichtungsringe
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angeordnet sind. Für die Zufuhr der Aufgussflüssigkeit und des Druckmediums für die Abwärtsbewegung des Steuerkolbens im Zylindermantel brauchen lediglich Bohrungen vorgesehen werden, die entsprechenden Bohrungen oder Ringkanälen in dem den Einsatzkörper umfassenden Gehäuse gegenüberliegen. Die
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Weise durch blosses Einsetzen des Einsatzkörpers in die bezüglicheAusnehmung des denEinsatzkörper umfassenden Gehäuses herbeigeführt.
Vorteilhafterweise ist die Ventilnadel in dem mit einem Innengewinde versehenen Rohr eingeschraubt, an der Oberseite des Einsatzkörpers aus diesem herausgeführt und an ihrem aus dem Einsatzkörper herausragenden Ende mit einem insbesondere mit einer Anzeigevorrichtung verbundenen Drehgriff versehen.
Bei Zuführung eines von der Aufgussflüssigkeit unabhängigen gesonderten Druckmediums ist vorteilhafterweise der die Ventilnadel umfassende verengte Querschnitt des Rohres oberhalb der seitlichen Öffnungen angeordnet, wobei das Rohr oberhalb des verengten Querschnittes mit einer oder mehreren Radialbohrungen versehen ist, die bei Axialverstellung des Rohres das Rohrinnere mit einem hohlzylindrischen Raum verbinden, in dem sich das Druckmedium befindet und an den die das Druckmedium zuführende Leitung angeschlossen ist.
Zweckmässigerweise ist in der untersten Lage des Steuerkolbens der axiale Abstand der radialen Öffnungen des Schiebers von der Mündung der Zuführungsleitung für die Aufgussflüssigkeit grösser als der Abstand der Radialbohrungen des Rohres von der unteren Stirnwand des das Rohr umgebenden, das Druckmedium enthaltenden hohlzylindrischen Raumes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in deren einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Es zeigen Fig. 1 eine Aussenansicht eines Einsatzkörpers bei abgenommener Haube, Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. l dargestellten Einsatzkörper, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einsatzkörpers mit aufgesetzter Haube, Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 3 dargestellten Einsatzkörper und Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ein- satzk5rpers für die erfindungsgemässe Aufgussbereitungsmaschine.
Die in den Figuren dargestellten Einsatzkörper für Aufgussbereitungsmaschinen bestehen aus einem zylindrischen Unterteil 1 und einem auf diesen Unterteil aufschraubbaren Oberteil 2, wobei zwi- schen dem Unterteil 1 und dem Oberteil 2 zur Abdichtung des im Unterteil 1 befindlichen Hohlraumes 3 Dichtungsringe 4 vorgesehen sind. Der Oberteil 2 ist mit einer Kappe 5 nach oben abgedeckt.
DerUnterteil 1 weist eine axiale Bohrung auf, in die eine Buchse 6 eingesetzt ist, die zur Abdichtung mit Dichtungsringen 7 versehen ist. Im Inneren der Buchse 6 ist ein Schieber 8 axial verschiebbar angeordnet, der gegen die Buchse 6 gleichfalls mit Dichtungsringen 9 abgedichtet ist.
Der Schieber 8 ist mit einem Rohr 10 fest verschraubt, wobei ein Steuerkolben 11 zwischen der Schulter 12 des Schiebers 8 und der Stirnfläche des Rohres 10 geklemmt ist. Im Rohr 10 befindet sich ein verengter Querschnitt 13, in den die Ventilnadel 14 eingreift. Die Ventilnadel 14 ist auf einem Dorn 15 befestigt, der mittels eines Gewindes 16 bei Drehung axial verschiebbar ist.
Zur Drehung des Dornes 15 ist an sein durch die Kappe 5 hindurchragendes Ende ein Drehgriff 17 aufgesetzt. Das Rohr 10 weist an seinem oberen Ende einen Flansch 18 auf, der auf der oberen Stirnfläche des Oberteiles 2 aufruht. In diesem Flansch 18 bzw. das Rohr 10 sind zur Führung des Dornes 15 Stopfbuchsen 19,20 eingesetzt. Zur Vermeidung einer axialen Verdrehbarkeit des Dornes 15 weist der Flansch 18 eine achsparallele Nut 21 auf, in die eine Führungsnase 22 eingreift. Auf dem Oberteil 2 ist ferner ein Hebel 23 schwenkbar gelagert, der einen Exzenter aufweist, über den bei Verschwenken des Hebels 23 das Rohr 1Q mit dem Steuerkolben 11 und dem Schieber 8 angehoben werden kann. Die Unterseite des Unterteiles 1 kann mit einem in den Figuren nicht dargestellten Sieb abgedeckt werden.
Desgleichen kann ein in den Figuren nicht dargestellter Kaffeepulverbehälter od. dgl. an das untere Ende des Unterteiles 1 angesetzt sein.
Der Hohlraum 3 ist ferner mit einem Anschlussstutzen 40 verbunden, an den ein Druckmesser angeschlossen werden kann.
Bei dem in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schieber 8 eine axiale Bohrung 24 auf, die über radiale Öffnungen 25 mit der Aussenseite des Schiebers 8 in Verbindung steht. Desgleichen weist die Buchse 6 radiale Bohrungen 26 auf, die in eine ringförmige Einfräsung 27 münden, an die sich eine im Unterteil 1 angeordnete Leitung 28 anschliesst, die für die Zufuhr des für die Bereitung des Aufgusses erforderlichen Wassers dient. Im Unterteil 1 des Einsatzkörpers ist
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ferner eine achsparallele Bohrung 29 vorgesehen, die der Ableitung von unter dem Steuerkolben 11 befindlichen Wasser durch die Radialbohrung 30 dient.
Das die Ventilnadel 14 enthaltendeRohr 10 ist im Inneren des Oberteiles 2 von einem hohl- zylindrischen Raum : : 11 umgeben, der über eine Leitung 32 mit einer das Druckmedium zuführenden Leitung verbindbar ist. Im Inneren des Oberteiles 2 ist der hohlzylindrische Raum 31 in axialer Richtung durch Dichtungskörper 33,34 stirnseitig begrenzt. Knapp oberhalb des Querschnittes 13 weist das Rohr 10 Radialbohrungen 35 auf, über die der Raum oberhalb des Querschnittes 13 beim Hochheben des Rohres 10 mit dem hohlzylindrischen Raum 31 verbindbar ist. Die Dichtungskörper 33, die den hohlzylindrischen Raum 31 nach oben begrenzen, werden im Oberteil 2 mittels einer Deckplatte 36 festgehalten.
Knapp oberhalb des Steuerkolbens 11, der gegen die Wandung des Unterteiles 1 mittels eines Dichtungskörpers 37 abgedichtet ist, weist das Rohr 10 seitliche Öffnungen 38 auf, über die der Hohlraum 3 mit dem Innenraum des Rohres 10 unterhalb des verengten Querschnittes 13 in Verbindung steht. Im Mantel des Unterteiles 1 sind knapp oberhalb des Dichtungskörpers 37 radiale Bohrungen 39 für die Ableitung des im Hohlraum 3 befindlichen Wassers vorgesehen.
In der Fig. 3 ist der Steuerkolben 11 in seiner untersten Lage dargestellt. Über die Leitung 32 ist der hohlzylindrische Raum 31 dauernd mit Druckmedium, beispielsweise mit Druckwasser oder Dampf, gefüllt. Der Hohlraum 3 ist über. die Bohrungen 39 vollständig entleert.
Soll nun ein Aufguss bereitet werden, so wird der Hebel 23 verschwenkt und damit das Rohr 10 mit dem Steuerkolben 11 und dem Schieber 8, gemeinsam mit dem Dorn 15 angehoben, wobei zunächst das im hohlzylindrischen Raum 31 befindliche Druckmedium durch die Radialbohrungen 35 in den Raum oberhalb des Querschnittes 13 strömt und von hier durch die mittels der Ventilnadel 14 verengte Öffnung und die seitlichen Öffnungen 38 in den Hohlraum 3 eintritt. Bei weiterem Anheben des Rohres 10 wird die axiale Bohrung 24 des Schiebers 8 über die radialen Öffnungen 25 mit der Zuführungsleitung 28 für Aufgussflüssigkeit verbunden, so dass das Aufgusswasser durch die Bohrung 28 und die Bohrung 24 in denKaffeepulverbehälter od. dgl. eintreten kann.
Während das Aufgusswasser den Kaffeepulverbehälter od. dgl. durchsetzt und in die daruntergestellte Tasse fliesst, strömt weiterhin Druckmedium in den Hohlraum 3. Überwiegt schliesslich der Druck im Hohlraum 3 den vom : J. Aufgusswasser ausgeübten Druck, so wird der Steuerkolben 11 nach abwärts geschoben, wodurch die radialen Öffnungen 25 von den radialen Bohrungen 26 weggeschoben werden und der Zustrom von Aufgusswasser unterbunden wird. Es ist ersichtlich, dass für die Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 11 praktisch keinerlei Kraftaufwand erforderlich ist und dass die Dauer des Einströmens des Aufgusswassers in den Kaffeepulverbehälter od. dgl. durch Veränderung des Querschnittes 13 einstellbar ist, was dadurch erzielt wird, dass die Ventilnadel 14 durch Drehen des Handgriffes 17 axial verstellt werden kann.
Bei der Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 11 tritt etwa unterhalb des Steuerkolbens befindliches Wasser durch die Bohrung 30 aus. Hat der Steuerkolben 11 seine unterste Lage erreicht, so strömt das im Hohlraum 3 befindliche Wasser durch die Bohrung 39 aus.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel steht die axiale Bohrung 24 des Schiebers 8 mit dem in den Raum 3 des Einsatzkörpers oberhalb des Steuerkolbens 11 führenden Rohr 10 über den mit der Ventilnadel 14 einstellbar verengten Querschnitt in Verbindung, wobei das zur Bereitung des Aufgusses dienende, unter Druck stehende Wasser zugleich als den Steuerkolben 11 bzw. den Schieber 8 steuerndes Druckmedium dient.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch Betätigung des in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Hebels 23 das Rohr 10 mit dem Steuerkolben 11 und dem Schieber 8 soweit aufwärts bewegt, bis das Aufgusswasser durch die Zuführungsleitung 28, die Bohrungen 26 und die radialen Öffnungen 25 in die axiale Bohrung 24 eintreten kann. Hier fliesst nun das Aufgusswasser sowohl abwärts zum Kaffeepulverbehälter od. dgl. als auch aufwärts durch den mit der Ventilnadel 14 einstellbaren verengten Querschnitt 13 und weiter durch die seitlichen Öffnungen 38 in den Hohlraum 3. Der Schieber 8 verbleibt solange in der angehobenen Stellung, bis der Druck oberhalb des Steuerkolbens 11 diesen abwärts bewegt und die Eintrittsöffnung der Leitung 28 für das AufgusswÅasser absperrt.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel strömt das unter dem Steuerkolben 11 befindliche Wasser durch die Bohrung 30 ab. Desgleichen tritt das in den Hohlraum 3 eingetretene Wasser aus diesem in der untersten Stellung des Steuerkolbens 11 durch die Bohrungen 39 aus.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ist vor allem auch bei Aufgussbereitungsmaschinen anwendbar, die einen Steuerkolben aufweisen, der
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einen durcheinEntlastungsventil gesteuertenDurchfluBkanalhat, wob i der Ventilkörper eine Einschnti- rung besitzen kann und die Druckwasserleitung für den Raum unterhalb des Steuerkolbens im Bereich der
Einschnürung mündet. Die Erfindung bezieht sich auch auf Aufgussbereitungsmaschinen, deren Steuer- kolben mittels einer Druckfeder verschiebbar sind, doch ist, wie aus obigen Darlegungen ersichtlich sein dürfte, eine Druckfeder nicht erforderlich.
Mit der erfindungsgemässen Aufgussbereitungsmaschine sind selbstverständlich auch kalte Getränke, wie z. B. kalter Kaffee herstellbar.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Aufgussbereitungsmaschine, insbesondere zur Herstellung von Kaffee oder Tee, mit einem Steuer- kolben, der in einem zylindrischen, in ein Gehäuse einsetzbaren Einsatzkörper längsverschiebbar ange- ordnet ist, wobei der Raum oberhalb des Steuerkolbens an eine Druckleitung anschliessbar ist, deren Quer- schnitt zwecks Regelung der Menge des Druckmediums mittels einer Ventilnadel einstellbar ist, und ein
Schieber vorgesehen ist, der für die Entnahme der Aufgussflüssigkeit mindestens eine mit einer Zufüh- rungsleitung verbindbare Bohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Raum (3) oberhalb des Steuerkolbens (11) führende Druckleitung als mit dem Raum (3) durch eine oder mehrere seitliche Öffnungen (38) verbundenes, mit dem zylindrischen Einsatzkörper koaxiales Rohr (10) ausgebil- det ist, in dessen verengtem Querschnitt (13)
die gleichfalls koaxial verstellbare Ventilnadel (14) ein- greift, wobei das die Ventilnadel (14) aufnehmende Rohr (10) und ein an sich bekannter Schieber (8), dessen nach unten offene und zum Kaffeepulverbehälter od. dgl. führende Bohrung (24) über eine oder mehrere radiale Öffnungen (25) mit der Zuführungsleitung (28) für die Aufgussflüssigkeit verbindbar ist, mit dem längsverschiebbaren Steuerkolben (11) starr verbunden sind und die seitlichen Öffnungen (38) des
Rohres (10) knapp oberhalb der oberen Stirnfläche des Steuerkolbens (11) angeordnet sind.
2. Aufgussbereitungsmaschine nachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassdieVentil- nadel (14) in dem mit einem Innengewinde (16) versehenen Rohr (10) eingeschraubt, an der Oberseite des
Einsatzkörpers aus diesem herausgeführt und an ihrem aus dem Einsatzkörper herausragenden Ende mit einem insbesondere mit einer Anzeigevorrichtung verbundenen Drehgriff (17) versehen ist.