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Die Erfindung betrifft eine Getränkedosiervorrichtung, insbesondere zur Verwendung als mechanisch gesteuerte Hahnbatterie für eine Frischwasser-Kaffeemaschine, mit einem Bedienungshebel, einer automatisch gesteuerten Frischwasserdosiervorrichtung, wobei die Menge des Frischwassers durch einen Dosierzylinder und einen sich gegen vorgespannte Federn bewegenden, mit einer Kolbenstange fest verbundenen Dosierkolben durch
Begrenzung der Bewegung der Kolbenstange mittels einer Stellschraube bemessen wird, mit einer das Wasser in den Dosierzylinder hineinspeisenden, druckerhöhenden Speisepumpe, welche mit einem elektronischen Schalter zur Steuerung der Speisepumpe versehen ist, und mit einem Schliessventil zum Schliessen und öffnen der
Frischwasserzuleitung, wobei die Kolbenstange auf Steuergestänge und damit auf das Schliessventil einwirkt.
Dosierhahnbatterien bekannter Art können je nach ihrer Wirkungsweise in drei Gruppen, u. zw. in federbetätigte, hydraulisch betätigte und durch Magnetventile betätigte Hahnbatterien, unterteilt werden.
Die ersten, insbesondere bei Kaffeemaschinen verwendeten bekannten Hahnbatterien waren federbetätigte
Batterien, welche des weiteren nach und nach weiterentwickelt und vervollkommnet wurden. Hiebei erfolgt die
Dosierung der Wassermenge gegen Federwirkung bei konstant bleibendem Volumen. Bei Betätigung ist der
Dosierhebel zur Überwindung der Federkraft mit einer Kraft von etwa 5 bis 6 kp manuell nach unten zu bewegen, wobei dies für die-in der Regel weibliche-Bedienungsperson unter Berücksichtigung einer täglich
8-stündigen Arbeitszeit eine überaus hohe physische Belastung darstellt. Einen weiteren Nachteil bedeutet ferner noch der Umstand, dass die dosierte Wassermenge nicht verstellbar ist.
Im Zuge der Bestrebung nach einer Erleichterung der Bedienungsarbeit und der Beschleunigung der
Bedienung sind Kaffeemaschinen mit hydraulisch betätigten Hahnbatterien bekanntgeworden. Die Dosierung wird hiebei mittels einer hydraulisch betätigten Hahnbatterie durchgeführt, wozu jedoch auch die Verwendung von
Wechselventilen erforderlich ist. Der Betätigungszylinder ist von konstantem Volumen, wodurch auch die dosierte Wassermenge stets konstant bleibt, und nur in bestimmten, gegebenen Mengen dosierte Getränke (z. B.
Kaffee) entnommen werden können. Ihr Nachteil ist, über das Letztgesagte hinaus, dass die Wechselventile der hydraulischen Anlage kompliziert und somit störanfällig sind, sowie dass ihr Wartungsbedarf hoch ist. Bei hydraulisch betätigten Hahnbatterien fliesst ferner z. B. beim Kochen von jedem einzelnen Posten Kaffee etwa 11
Wasser in den Abfluss, was bei täglich 5 bis 6000 Posten einen Wasserverlust von 5 bis 6 m3 pro Tag verkörpert.
Hinsichtlich der Energiebilanz ist ferner noch von Nachteil, dass die Hahnbatterie durch das als Arbeitsmedium verwendete Wasser zugleich gekühlt wird. An Stelle hydraulischer Betätigung wurde auch eine pneumatische
Steuerung vorgeschlagen, welche jedoch erst eine geringfügige Verbesserung bei gleichzeitiger, wesentlicher
Erhöhung der Betriebskosten brachte.
Die erfindungsgemässe Lösung liegt dieser oben beschriebenen Gruppe von
Hahnbatterien am nächsten.
Es sind ferner Hahnbattelien, insbesondere für Kaffeemaschinen bekanntgeworden, welche durch von einer
Schaltuhr aus gesteuerte Magnetventile betätigt werden. Die Dosiermenge wird hiebei durch die Durchflusszeit unter Voraussetzung einer konstanten Durchflussgeschwindigkeit bestimmt. Die Durchflussgeschwindigkeit ist jedoch im wesentlichen vom Speisedruck abhängig, wobei dieser im allgemeinen keinen konstanten Wert aufweist. Somit ist die dosierte Wassermenge mit einer hohen Streuung behaftet. Die hiebei erforderliche druckerhöhende Speisepumpe muss während der gesamten Kochzeit, für Kaffee z. B. über etwa 45 bis 60 sec mit einem Druck von 6 bis 8 kp/cm2 betrieben werden. Hiedurch wird die Wirtschaftlichkeit derartiger Vorrichtungen nachteilig beeinflusst.
Einen weiteren Nachteil bedeutet die Empfindlichkeit der Magnetventile gegenüber Ablagerungen, so z. B. Kesselstein, wodurch diese einer häufigen Reinigung bedürfen. Die Verwendung von Schmiermitteln vermindert den Wartungsbedarf nur in kaum wesentlichem Masse.
Bekannt sind ferner auch Getränkedosiervorrichtungen, insbesondere auch Hahnbatterien für Kaffeemaschinen, bei welchen die Dosierung über das jeweilige Gewicht der Dosiermenge bestimmt wird. Die Gewichtsbestimmung erfolgt jeweils für die bereits dosierten Posten.
Ferner ist aus der österr. Patentschrift Nr. 274277 eine Vorrichtung bekannt, die kompliziert aufgebaut ist und bei der die Dosierung mit einer Steuerwelle durchgeführt wird, die mit profilierten Vertiefungen versehen und mit einem Handgriff verbunden ist.
Die in der österr. Patentschrift Nr. 285087 beschriebene Kaffeemaschine ist eine hydraulisch betätigte Anlage, bei der die Dosierung durch eine Steuertrommel erfolgt.
Die in der deutschen Offenlegungsschrift 1654949 beschriebene Kaffeemaschine ist ebenfalls eine hydraulisch gesteuerte Anlage mit den bekannten Nachteilen. Die Steuervorrichtung ist ein komplizierter Mechanismus, der nicht kontinuierlich einstellbar ist.
Gemäss der franz. Patentschrift Nr. 1. 370. 538 wird die Betätigung der dort beschriebenen Kaffeemaschine mit einem Handgriff vorgenommen, der mit einem Ventil verbunden ist. Das heisst, dass die beiden Stufen der Dosierung separat mit dem Handgriff durchgeführt werden müssen.
Bei der aus der österr. Patentschrift Nr. 274277 bekannten Kaffee-Bereitungsanlage zur Herstellung von dosierten Einzelportionen ist die Dosierung automatisiert, und zu dieser Dosierung muss nur ein Handgriff gedreht werden. Die beschriebene Kaffeemaschine weist eine äusserst verwickelte Rücklaufvorrichtung auf. Diese Rücklaufvorrichtung, die zur Automatisierung der Betätigung vorhanden ist, besteht aus Hebeln, Armen, Stangen, Nocken, Rollen usw.
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Gemeinsame Nachteile der bekannten Hahnbatterien bzw. Getränkedosiervorrichtungen der beschriebenen Arten sind, dass die Dosiermenge von der Druckschwankung, der Schaltzeit, der Feinheit, der Qualität sowie dem Zustand des Mahlgutes abhängt. Die verwendete druckerhöhende Speisepumpe muss über relativ lange Zeitspannen betrieben werden, wodurch die Ökonomie fraglich wird. Auch der Wasserverbrauch steigt infolge der hydraulischen Betätigung oft auf kaum mehr vertretbare Werte. Ferner soll die Dosierung automatisiert und die Betätigung mit einem Handgriff ohne getrennte Rücklaufvorrichtung ermöglicht werden.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Getränkedosiervorrichtung der genannten Art zu entwickeln, bei welcher die dosierte Wassermenge je nach Wunsch und Bedarf einstellbar ist, deren Wirkungsgrad sowohl von Betriebs- als auch von Kostengesichtspunkten optimal ausfällt, wobei sie unter gleichzeitiger Sicherung eines wartungsarmen Betriebes durch einen einfachen konstruktiven Aufbau gekennzeichnet ist, somit billig hergestellt, sowie einfach und mühelos bedient werden kann. Hiebei sollen noch wesentliche Gesichtspunkte die schnelle Verstellbarkeit der Dosiermenge, sowie der möglichst geringe Wasserverbrauch sein.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss bei einer Getränkedosiervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kolbenstange an einem Ende konisch und mit dem Gestänge des Schliessventils gleichlaufend ausgebildet ist, dass der Bedienungshebel ein zweiarmiger, zwischen der Kolbenstange und dem Gestänge des Schliessventils gelagerter Hebel ist, wobei in dem längeren Hebelarm eine axiale Bohrung ausgebildet ist, und zwischen der in diese Bohrung verstellbar tief hineinragenden Stellschraube und dem konischen Ende der Kolbenstange eine nur beim Ausschalten auftretende, druckübertragende Verbindung vorgesehen ist, während zwischen dem andern Hebelarm des Bedienungshebels, sowie mit dem Gestänge des Schliessventils eine während des Einschaltens wirksame, zweckmässigerweise zugübertragende Mitnehmerverbindung vorgesehen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem Gestänge des Schliessventils und dem Bedienungshebel eine leichtgängige Schneidenlagerung vorhanden ist. Ferner ist es zweckmässig, wenn die Getränkedosiervorrichtung mit mindestens einem den Bedienungshebel in seiner niedergedrückten Stellung arretierenden, durch nach oben gerichtete Druckwirkung jedoch lösbaren federbelasteten Schnapper ausgerüstet ist.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen sind Fig. 1 ein Schnitt durch eine beispielsweise dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung, und Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemässe Getränkedosiervorrichtung an einer über eine druckerhöhende Spesepumpe betriebenen Frischwasser-Kaffeemaschine als Hahnbatterie verwendet.
In einem Dosierzylinder-l- (Fig. l) befindet sich verschiebbar ein Dosierkolben--2-, welcher durch vorgespannte Federn--3--in seine untere Endstellung gedrückt wird. Die Federn--3--sind so weit
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des Dosierkolbens --2-- unter gleichzeitiger Spannung der Federn --3-- ist ein höherer Druck als derjenige der Federkraft erforderlich, um die Funktion der Getränkedosiervorrichtung zu sichern. Dies wird durch eine
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hindurchsickernden Flüssigkeit seine obere Endstellung erreicht, und somit in wenigen Sekunden einen der jeweils gewünschten Dosiermengen entsprechenden Hub zurücklegt. Die druckerhöhende Speisepumpe--4-wird nur während dieser äusserst kurzen Zeit betrieben.
Der Hub des Dosierkolbens --2-- und somit die Dosiermenge kann zwischen relativ weiten Grenzen, so beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen den Grenzen von 10 bis 150 cm3 verstellt werden. Hiezu dient die konische Ausbildung des oberen Endes der Kolbenstange-7--. Im oberen Teil eines den Zylinderraum abschliessenden, gleichzeitig als Kolbenstangenführung ausgebildeten Gehäuseteiles ist ein zweiarmiger Bedienungshebel --9-- drehbar gelagert. Im längeren Hebelarm des Bedienungshebels --9-- ist eine Bohrung vorhanden, durch deren Wandung hindurch eine Stellschraube --8-- in die Bohrung hineinragt, wobei die Tiefe, bis zu der diese Stellschraube--8--in die lichte Bohrung hineindringt, durch Verdrehen der Schraube geändert werden kann.
Bei Aufwärtsbewegung des Dosierkolbens --2-- gegen die Vorspannkraft der Federn --3-- erreicht die konisch ausgebildete Mantelfläche der Kolbenstange --7-- diese Stellschraube --8-- und drückt den Bedienungshebel--9--in seine Ausgangsstellung zurück, wodurch die druckerhöhende Speisepumpe--4--stillgesetzt wird, kein Wasser mehr in den Zylinderraum strömt und der Dosierkolben --2-- anhält. Der Hub und somit die jeweilige Dosiermenge wird durch die Stellung der Stellschraube--S-bestimmt. Wird die Stellschraube --8-- tiefer in die Bohrung hineingeschraubt, so wird die Dosiermenge verkleinert, und umgekehrt.
Durch Betätigung des Bedienungshebels--9--, indem er nach unten gezogen wird, wird der
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