<Desc/Clms Page number 1>
Kaffeemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kaffeemaschine mit einem Brühwasserkessel und mit wenigstens einer mit diesem durch einen angeflanschten Hals fest verbundenen Ausgabearmatur mit einem Hahnkolben, der durch einen in beide Bewegungsrichtungen hydraulisch beaufschlagten Hilfskolben betätigbar ist, dessen Zylinder gegenüber der Ausgabearmatur thermisch isoliert ist, wobei der Hals einen ein konstan- tes Volumen aufweisenden und mit dem Brühwasserkessel in Verbindung stehenden Hohlraum aufweist und die Druckflüssigkeit des Hilfszylinders zur Kühlung der Ausgabearmatur herangezogen ist.
Bei solchen Kaffeemaschinen wird versucht, einer Überhitzung der Ausgabearmatur während eines forcierten Betriebes dadurch entgegenzuwirken, dass die zur Kühlung vorgesehene Druckflüssigkeit nach Austritt aus dem Hilfszylinder in einen mit dem Brühwasserkessel in Verbindung stehenden Hohlraum im Hals der Ausgabearmatur tritt und anschliessend dem Brühwasserkessel zugeführt wird. Der Hohlraum liegt bei diesen Maschinen über dem Wasserspiegel des Brühwasserkessels. Diese Massnahme hatte jedoch zur Folge, dass die ersten Portionen des nach einer Pause erzeugten Kaffeegetränkes noch nicht warm genug waren und der Geschmack derselben sehr zu wünschen übrig liess.
Anderseits sind auch Kaffeemaschinen bekannt, bei denen durch vom Brühwasser umspült Hohlräume im Hals der Ausgabearmatur eine gute Erwärmung der Brüharmatur erreicht werden soll. Diese Konstruktionen führten aber dazu, dass sich die Ausgabearmatur während eines forcierten Betriebes immer mehr erhitzte und die Güte des erzeugten Getränkes darunter sehr zu leiden begann.
Es sind auch Kaffeemaschinen bekanntgeworden, bei denen im Hals der Ausgabearmatur zwei voneinander getrennte Hohlräume vorgesehen sind, von denen der eine der Brühwasserzufuhr und der andere der Zuführung der Druckflüssigkeit dient. Da jedoch bei diesen Kaffeemaschinen beide Hohlräume vom heissen, unmittelbar aus dem Kessel kommenden Brühwasser durchströmt werden, ist eine erforderliche Kühlung der Ausgabearmatur bei solchen Kaffeemaschinen nicht möglich.
Ziel der Erfindung ist nun eine Kaffeemaschine der eingangs angeführten Art, bei der eine möglichst konstante Temperatur der Ausgabearmatur erreicht werden soll. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der im Hals der Ausgabearmatur vorgesehene Hohlraum von einem die Aufgusskammer mit dem Innenraum des Brühwasserkessels verbindenden Rohr durchsetzt ist, wobei der Hohlraum mindestens teilweise vom Brühwasser erfüllt ist, und dass im Hals ein zweiter, vom ersten Hohlraum getrennter Hohlraum vorgesehen ist, der einen Bestandteil des Kreislaufes des Druckmediums für den Hilfszylin der bildet und der Kühlung der Ausgabearmatur dient.
Nach einem andern Merkmal der Erfindung weist der mit dem Brühwasserkessel in Verbindung stehende Hohlraum in an sich bekannter Weise eine becherartige Form auf und ist mit seiner freien Öffnung an eine entsprechende Ausnehmung in der Wand des Brühwasserkessels angeschlossen, wobei der vom Druckmedium des Hilfszylinders durchflossene Hohlraum den Hals der Ausgabearmatur in unmittelbarer Nähe vom Hahnzylinder und im wesentlichen senkrecht zu dessen Achse durchsetzen kann.
Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung kann eine den Innenraum des Brühwasserkessels gegen den Hohlraum im Hals der Ausgabearmatur abschliessende Bodenplatte in ihrem oberen Teil von einem mit
<Desc/Clms Page number 2>
ihrem freien Ende gegen die Kesselmitte gerichteten Entnahmerohr und in ihrem unteren Teil von einem mit ihrem freien Ende bis in den unteren Bereich des Brühwasserkessels reichenden Rückleitungsrohr durch- setzt sein, und das die Aufgusskammer mit dem Innenraum des Brühwasserkessels verbindende Rohr kann konzentrisch in einem den Hals mittig durchsetzenden zylindrischen Hohlraum, der sich im Kreislauf des
Druckmediums für den Hilfszylinder befindet, angeordnet sein und sich über die gesamte Länge desselben erstrecken.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt durch die mit einem Hilfszylinder, einer Ausgabearmatur und einem an diese angeschlossenen Brühwasser- kessel versehene Kaffeemaschine, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1, Fig. 3 in Sei- tenansicht, teilweise im Schnitt, eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Kaffeemaschine, und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 3.
Die Ausgabearmatur der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kaffeemaschine besitzt eine Ausgabearma- tur 1, mit einem Hahnzylinder, in dem ein Druckkolben axial verschiebbar angeordnet ist. An den Hahnzylinder schliesst ein Hals 2 der Ausgabearmatur l an, der mit einem Brühwasserkessel 3 fest verbunden ist. Der im Hahnzylinder verschiebbare Kolben wird durch einen über dem Hahnzylinder ange- ordneten, hydraulisch beaufschlagten Hilfskolben betätigt, der im Zylinder 4 bewegbar ist. Der Hals 2 weist einen zylindrischen, becherartigenHohlraum 5 auf, dessen freier Rand 6 an eine entsprechende Öffnung 7 in der Wand des Brühwasserkessels 3 anschliesst, wobei der Rand 6 vorzugsweise mit dem Rand der Öffnung 7 übereinstimmt.
Der im Hals 2 der Ausgabearmatur angeordnete Hohlraum 5 bildet daher mit dem Innenraum des Brühwasserkessels 3 einen gemeinsamen, vom heissen
Brühwasser erfüllen Raum, wodurch die gesamte Ausgabearmatur 1 auch während der Betriebspausen auf einer gleichmässigen Temperatur gehalten wird.
Der Hals 2 der Ausgabearmatur 1 ist ausserdem in Nähe des Hahnzylinders und senkrecht zu dessen Achse von einem zylindrischen Hohlraum 8 durchsetzt, in dem ein konzentrisch zu seiner Achse angeordnetes und sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstreckendes Rohr 9 vorgesehen ist. Dieses Rohr ist einerseits durch eine Leitung 10 mit der, zu dem in den Zeichnungen nicht dargestellten, hydraulischen Steuersystem des Hilfszylinders 4 gehörenden Abflussleitung und anderseits durch eine ins Freie führende Leitung 11 verbunden und von der den Kolben des Hilfszylinders 4 betätigenden Druckflüssigkeit durchflossen.
Der Bodenteil 12 des Hohlraumes 5 ist von einem bis in den un- teren Teil des Brühwasserkessels 3 reichenden und mit einem Rückschlagventil 13 versehenen Entnahmerohr 14 durchsetzt, durch welches das heisse Brühwasser über einen im Hals 2 der Armatur 1 angeordneten sowie mit einem weiteren Rückschlagventil 15 versehenen Kanal 16 der Aufgusskammer 17 der Kaffeemaschine zugeführt wird.
Die beschriebene Kaffeemaschine arbeitet auf folgende Weise : Wird die Kaffeemaschine in Betrieb genommen, jedoch noch kein Kaffeegetränk zubereitet, dann wird der Brühwasserkessel aufgeheizt und durch das heisse Wasser, das auch den Hohlraum 5 im Hals 2 erfüllt, wird die Ausgabearmatur auf Grund ihrer thermischen Leitfähigkeit warm gehalten. Wenn nun durch Betätigung des hydraulisch beaufschlagten Hilfszylinders 4 ein Kaffeegetränk zubereitet wird, dann füllt sich die Aufgusskammer 17 innerhalb von zwei bis drei Sekunden mit dem vom Brühwasserkessel 3 kommenden heissen Wasser und dieses wird sodann in einem Zeitraum von ungefähr zwanzig bis dreissig Sekunden durch das im Filter ent- haltene Kaffeepulver gedrückt.
Dabei fliesst eine dem Hubvolumen des Hilfszylinders 4 entsprechende Frischwassermenge durch das Rohr 9 im Hals 2 der Armatur l und ergiesst sich sodann durch das Rohr 11 ins Freie. Das durch den Hals 2 fliessende Druckwasser entzieht der Armatur l eine be- stimmte Wärmemenge, bewahrt diese dadurch vor einer schädlichen Überhitzung und hält sie auf der für die Gewinnung eines aromatischen Kaffeegetränkes erforderlichen Temperatur.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 3 und 4 sind den Fig. 1 und 2 entsprechende Teile wieder mit den in diesen verwendeten Bezugszeichen versehen. Die Ausgabearmatur 1 ist in bekannter Weise gegen den Hilfszylinder 4 durch einen Wärme-Schutzgürtel 18 isoliert. Zur Steuerung des Hilfszylinders 4 ist eine Vorrichtung 19 schematisch angedeutet, wobei die Anschlussleitung an die Druckwas- serquelle zwecks Vereinfachung der Zeichnungen weggelassen wurde. DieAufgusskammer ist mit dem Brüh- wasserkessel durch eine Leitung 30 verbunden.
Der Hals 2'der Armatur 1 besitzt die Form eines
EMI2.1
der einerseits an den Hahnzylinder der Armatur 1 und anderseits mit einem Flanschachse ein Zylinder 21 mit kleinerem Durchmesser angeordnet, dessen Boden einerseits durch den Man- tel des Hahnzylinders und anderseits durch eine den Brühwasserkessel 31 abschliessende Platte 22 gebildet wird.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
ders 4 durch ein die Wand des Halses 21 durchdringendes und an das Rohr 23 angeschlossenes Lei- tungsrohr 25 verbunden, durch welches die frische Druckflüssigkeit aus dem Hilfszylinder 4 dem
Hohlraum 21,23 zugeführt und durch ein an den Rohrkörper 21 angeschlossenes Leitungsrohr 26 wieder ins Freie abgeführt wird.
Der Hohlraum 27 zwischen der Innenwand des Halses 21 und der
Aussenwand des zylindrischen Hohlkörpers 21,23 wird vom heissen Brühwasser durchströmt, wobei die
Zuleitung durch ein oberhalb des Kühlzylinders angeordnetes Rohr 28 erfolgt, das durch die Bodenplat- te 22 hindurchgeführt und mit einem geraden Ende in den Hohlraum 27 und mit einem gebogenen
Ende gegen die Mitte des Brühwasserkessels 31 zu gerichtet ist, wogegen die Rückführung über ein un- terhalb des Rohrkörpers 21 angeordnetes Rohr 29 erfolgt, welches mit seinem geraden Ende an eine in das Innere des Hohlraumes 27 reichende Öffnung in der Bodenplatte 22 angeschlossen und mit einem gebogenen Ende bis in den unteren Teil des Brühwasserkessels 3' reicht.
DerArbeitsvorgang vollzieht sich bei dieserAusführung wieder in ähnlicher Weise, wie er bereits im
Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel geschildert wurde : Bei Inbetriebnahme derKaffeema- schine wird der Brühwasserkessel aufgeheizt und das heisse Brühwasser steigt im Rohr 28 hoch und dringt in den Hohlraum 27 des Halses 21 ein, wobei es an die Ausgabearmatur 1 einen Teil ihrer Wär- me abgibt, um sodann unter einer Thermosyphonwirkung durch das Leitungsrohr 29 wieder in den BrUh- wasserbehälter zurückzufliessen. Die Ausgabearmatur l wird dabei auf Grund ihrer thermischen Leit- fähigkeit so weit erwärmt, dass auch bereits die ersten, jeweils zur Ausgabe gelangenden Getränkeportionen durchaus den an die Geschmacksrichtung gestellten Forderungen entsprechen.
Wird bei der Kaffeezubereitung der Hilfszylinder 4 betätigt, dann strömt eine dem Hubvolumen des Kolbens im Hilfszylinder 4 entsprechende Menge frischen Wassers durch das Rohr 25 in den gemeinsamen, durch die Rohre 21 und 23 gebildeten Hohlraum im Hals 21 ein und fliesst, nachdem es der Ausgabearmatur 1 einen Teil ihrer Wärme entzogen hat, durch das Rohr 26 in das Freie ab, so dass es auch bei einem längere Zeit anhaltenden forcierten Betrieb nicht zu einer Überhitzung der Ausgabearmatur 1 und damit zu einer Verschlechterung der Güte des erzeugten Kaffeegetränkes kommen kann.
Bei beiden Ausführungsbeispielen wurde angenommen, dass das zur Beaufschlagung des Hilfszylinders 4 verwendete Druckwasser einer Wasserleitung entnommen wird und, nachdem es seine Funktion beim Durchfliessen des Halses der Ausgabearmatur erfüllt hat, zum freien Ausfliessen gebracht wird.
Die Erfindung bezieht sich aber auch auf Kaffeemaschinen, bei denen sich das flüssige Druckmedium zur Betätigung des Hilfszylinders in einem geschlossenen Kreislauf befindet und, nachdem es während des Betriebes den Hals 2 der Ausgabearmatur 1 durchströmt und sich dabei erwärmt hat, wieder in den Entnahmebehälter zurückfliesst. Hat nun ein solcher Entnahmebehälter ein verhältnismässig kleines Fassungsvermögen, dann wird sich das flüssige Druckmedium während eines längere Zeit hindurch anhaltenden forcierten Betriebes so erwärmen, dass es die vorgesehene abkühlende Wirkung beim Durchfliessen des Halses der Ausgabearmatur nicht mehr ausüben kann. Es wird sich daher in solchen Fällen empfehlen, entweder im Entnahmebehälter und/oder an sonstigen geeigneten Stellen des Kreislaufes, an sich bekannte Abkühlungsmittel, z.
B. abkühlende Spiralrohre, Kühlrippen an den Wänden des Behälters, Lüftungen od. dgl., anzubringen.
Die Erfindung ist keineswegs auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Im Rahmen der Erfindung ist es z. B. auch durchaus denkbar, dem Brühwasserkessel entnommenes Wasser in geeigneter Weise für die Einhaltung einer bestimmten Temperaturgrenze in der Ausgabearmatur zu verwenden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.