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Die Erfindung betrifft eine Vomchtung zur Zubereitung von Kaffee mit geschäumter Oberfläche aus flüssigem Kaffeekonzentrat und Wasser gemäss einem Postmix-Dlspersersystem, die eine Wasserzuführung mit einer gegebenenfalls dann integrierten Heisswasserbereitung, einen Vorratsbehälter für das Kaffeekonzentrat und eine daran anschliessende Speiseleitung umfasst, wobei die Speiseleitung mit der Wasserzuführungsleitung unter Bildung einer Mischstrecke, an die eine Zapfleitung anschliesst, zusammengeführt ist.
Die Zubereitung von Kaffee unter Verwendung von flüssigem Kaffeekonzentrat ist eine bekannte Form der Darbietung. Hierbei wird flüssiges Kaffeekonzentrat üblicherweise durch einfaches Verdünnen mit Wasser, entweder heiss oder kalt, auf Trinkstärke eingestellt. Dieser Vorgang kann auch Im kontinuierlichen Prozess, d. h. durch Eindosieren des flüssigen Kaffeekonzentrats in einen Wasserstrom entsprechend eines sogenannten Postmixverfahrens durchgeführt werden. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt, wobei im allgemeinen der Vorrichtungsteil zum Mischen von flüssigem Kaffeekonzentrat mit Wasser meist nur aus einem T-förmigen Rohrstück oder einem sogenannten Postmixkopf besteht.
Darin werden die beiden zu mischenden Medien im wesentlichen nur zusammengeführt, wobei allenfalls zur Erzielung eines besseren Mischungseffektes noch einfache Verwirbelungskonstruktionen vorgesehen sein können.
Der solcherart zubereitete Kaffe weist keine Schaumschicht bzw. Cremedecke auf der Kaffeeportion auf.
Diese wird einerseits gar nicht angestrebt, ist aber auch anderseits mit den bekannten Vorrichtungen der oben angegebenen Art nicht oder nicht zufriedenstellend erreichbar.
Eine insbesondere feinporige Schaumschicht bzw. "Creme", wird aber gerade bei einem sogenannten "Espresso", der mittels entsprechender üblicher Espressokaffeemaschinen herstellbar Ist, als besonderes, auch wertbestimmendes Qualitätsmerkmal sehr geschätzt. Hierzu wird über eine in einer Kammer vorgegebene Portion gemahlenen Röstkaffees unter Druck heisses Wasser geleitet. Der dabei sich ergebende Effekt ist der, dass während des Extraktionsvorganges nicht nur lösliche Kaffeebestandteile aus dem Kaffeekuchen ausgelaugt werden, sondern dass auch - infolge der aus dem heissen Wasser sich ausbindenden atmosphärischen Gase (Luft) und der überaus grossen Oberfläche, die der Kaffeekuchen insgesamt aufweist - eine feinporige Schaumschicht oder Creme auf dem "Espresso" entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung einer Vorrichtung zur Zubereitung von Kaffe mit einer feinporigen Schaumschicht auf der Kaffeeportion, einer "Creme", wie sie für einen nach italienischer Art hergestellten"Espresso"typisch ist, aus flüssigem Kaffeekonzentrat und Wasser im Rahmen der üblichen Postmixtechnologle, wobei flüssiges Kaffeekonzentrat und Wasser in einer Mischstrecke miteinander vermengt werden.
Gemäss der Erfindung ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art nun dadurch gekennzeichnet, dass die Mischstrecke, in die die Speiseleitung für das flüssige Kaffeekonzentrat einmündet, wasserzuführungsseitig durch einen in der Wasserzuführungsleitung angeordneten offenporigen Körper und zapfleitungsseitig durch ein Drosselorgan, das in einer in der Zapfleitung sich fortsetzenden Rohrleitung angeordnet ist, begrenzt ist.
Das den offenporigen Körper durchsetzende Wasser wird in diesem bereits soweit aufgewirbelt, dass im Wasser gelöste Luft freigesetzt wird. In diese solcherart durch die freigesetzten Gasteilchen unruhige Flüssigkeit wird in der von offenporigem Körper einerseits und Drossleorgan anderseits abgegrenzten Zone, die die Mischstrecke bildet, das flüssige Kaffeekonzentrat eindosiert. Diese mit dem Kaffeekonzentrat versetzte Flüssigkeit wird anschliessend durch das Drosselorgan gedrückt. Dabei entsteht ein Düseneffekt dadurch, dass der Flüssigkeitsstrom, der durch das Drosselorgan zunächst verengt wird und daher schneller fliessen muss, hinter dem Drosselorgan wieder in den weiteren Normalquerschnitt der Leitung eintritt, wodurch die FlieBgeschwindigkeit wieder reduziert wird.
Dabei kommt es zu einem neuerlichen Aufschäumen der Flüssigkeit und anschliessend zu einem ruhigen Ausfliessen einer schaumreichen Flüssigkeit.
Auf diese Weise wird der gewünschte Cremebildungseffekt erzielt, so dass danach schliesslich die aus der Zapfleitung in einen Becher abgegebene Kaffeeportion eine Creme aufweist, die mit derjenigen eines mittels Espressomaschine hergestellten Espressos vergleichbar ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass in der Speiseleitung im Bereich ihrer Einmündung in die Mischkammer eine Dosierpumpe angeordnet Ist, die vorteilhafterweise nicht nur der Eindosierung flüssigen Kaffeekonzentrats in die Mischstrecke, sondern auch einer Abgrenzung der Mischstrecke zur Speiseleitung hin dient.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der offenporige Körper ein Stopfen oder Pfropfen aus Sintermetall, Keramik oder Kunststoff. Dabei soll der in die Wasserzuführungsleitung eingepasste Stopfen oder Pfropfen von möglchst vielen feinen Poren durchsetzt sein und somit eine sehr grosse Oberfläche aufweisen, die das durchströmende Wasser passieren muss, damit dadurch die gewünschte, möglichst umfangreiche Freisetzung von im Wasser gelöster Luft bewirkt wird. Vorteilhafterweise besteht der offenporige Körper aus einem aus Sintermetallplättchen gebildeten Lamellenpaket.
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Eine einfache, kostengünstige und wirksame Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der offenporige Körper ein Stopfen oder Pfropfen aus verpresster Edelstahlwolle 1St. der vorteilhafterweise mit entsprechender Vorspannung in die Wasserzuführungsleitung einsetzbar ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Drosselorgan eine Lochscheibe.
Schliesslich ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektronische Steuerung aufweist, die ein m der Wasserzuführungsleitung angeordnetes Einlassventil und die in der Speiseleitung angeordnete Dosierpumpe zur aufeinander hinsichtlich Zeitpunkt, Dauer, Menge und Druck abgestimmten Eindosierung von Wasser und flüssigem Kaffeekonzentrat in die Mischstrecke steuert.
Auf diese Weise kann die Zumischung des Kaffeekonzentrates in den Wasserstrom so gesteuert werden, dass ein optimaler Cremeeffekt erzielt wird.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch anhand einer beispielsweisen Ausführungsform näher veranschaulicht.
Die Wasserzuführung umfasst eine Einlassleitung 1, an die eine Ringleitung 2 anschliesst. In der Einlassleitung 1 ist in üblicher Weise ein Druckminderer 3, ein Rückschlagventil 4 und ein Expansionsgefäss 5 vorgesehen. In der Ringleitung 2 ist ein Boiler 6 zur Aufheizung des mittels einer Förderpumpe 7 durch diese im Kreislauf geführten Wassers angeordnet. Von der Ringleitung 2 ist eine Wasserzuführungsleitung 8 abgezweigt, die an dem der Abzweigung zugekehrten Ende mit einem Einlassventil 9 versehen ist. An dem
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jedoch ebenso gut aus Keramik oder Kunststoff gebildet sein kann. Der offenporige Körper kann aus einem Lamellenpaket aus Sintermetallplättchen gebildet sein. Der offenporige Körper kann aber auch so ausgebildet sein, dass er von möglichst vielen labyrinthartigen Kanälen durchsetzt ist.
Der offenporige Körper 10 ist in die Wasserzuführungsleitung 8 fest sitzend eingepasst, doch sollte er vorteilhafterweise trotzdem leicht herausnehmbar sein, um ihn problemlos austauschen zu können, wenn seine Poren beispielsweise durch vom durchströmenden Wasser herrührende Ablagerungen verlegt sind.
Gemäss einer anderen Ausführungsform kann der offenporige Körper ein Pfropfen aus verpresster Edelstahlwolle sein, der unter entsprechender Vorspannung in die Wasserzuführungsleitung 8 einsetztbar ist.
Der in die Wasserzuführungsleitung 8 eingesetzte offenporige Körper 10 begrenzt auf der einen Seite eine im wesentlichen aus einem Rohr, das an die Wasserzuführungsleitung 8 anschliesst, gebildete Mischstrecke 11, die an der anderen Seite durch ein Drosselorgan 12 begrenzt ist. Das vorzugsweise aus einer Lochplatte bestehende Drosselorgan 12 ist in einer unmittelbar an die rohrförmige Mischstrecke 11 anschliessenden Rohrleitung 13 angeordnet, die sich in einer Zapfleitung 14 fortsetzt, unter deren Auslassmündung ein Becher 15 anordenbar ist.
In die Mischstrecke 11 mündet eine Speiseleitung 16 ein, durch welche flüssiges Kaffeekonzentrat aus einem Vorratsbehälter 17 in die Mischstrecke 11 eingespeist wird. Hierzu ist in der Speiseleitung 16 im Bereich ihrer Einmündung in die Mischkammer 11 eine Dosierpumpe 18 angeordnet.
Überdies ist vorzugsweise im Bereich der Abzweigung der Wasserzuführungsleitung 8 von der Ringlei- tung 2 eine elektronische Steuerung 19 angeordnet, die das in der Wasserzuführungsleitung 8 angeordnete Einlassventil 9 und die in der Speiseleitung 16 angeordnete Dosierpumpe 18 zur aufeinander hinsichtlich Zeitpunkt, Dauer, Menge und Druck abgestimmten Eindosierung von Wasser und flüssigem Kaffeekonzentrat in die Mischstrecke 11 steuert.
Weiters ist ein Heizungsblock 20 vorgesehen, der die Ringleitung 2 im Bereich der Abzweigung der Wasserzuführungsleitung 8 sowie die Wasserzuführungsleitung 8 selbst einschliesslich des in ihr angeordneten Einlassventils 9 und des offenporigen Körpers 10 sowie vorzugsweise zumindest zum Teil die Mischstrecke 11 umschliesst.
Die Verfahrensweise zur Zubereitung von Kaffe mit einer feinporigen Schaumschicht auf der Kaffeeportion, einer "Creme", wie sie für einen nach italienischer Art hergestellten "Espresso" typisch ist. aus flüssigem Kaffeekonzentrat und Wasser im Rahmen der üblichen Postmixtechnologie wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemässen Vorrichtung näher erläutert.
Aus dem Vorratsbehälter 17, in dem flüssiges Kaffeekonzentrat bereit liegt, wird über die Speiseleitung 16 mittels der Dosierpumpe 18 das flüssige Kaffeekonzentrat in den Strom heissen Wassers, das aus der Ringleitung 2 abgezweigt und durch das Einlassventil 9 sowie die Wasserzuführungsleitung 8 und durch den offenporigen Körper 10 der Mischstrecke 11 zugeführt wird, in der Mischstrecke 11 eindosiert und dabei mit dem Wasser vermischt.
Durch das von der Steuerung 19 beaufschlagte Einlassventil 9 gelangt das unter Druck stehende heisse Wasser in die Wasserzuführungsleitung 8 und durchströmt schliesslich den offenporigen Körper 10, wobei es dabei so stark aufgewirbelt wird, dass eine intensive Freisetzung von im Wasser gelöster Luft erfolgt.
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Diese Aufwirbelung entsteht, wenn das Wasser den offenporigen Körper durchsetzt und dabei mit einer sehr grossen Oberfläche in Berührung kommt. Es kommt hierbei zu einem ähnlichen Effekt, wie er sonst In einer Espressomaschine beim Durchströmen des heissen Wassers durch den Kaffeekuchen auftritt.
Um das aufgewirbelt, gasbläschenreiche, In die Mischstrecke eintretende Wasser, in das das flüssige Kaffeekonzentrat eindosiert wird, wobei zufolge der starken Aufwirbelung des Wassers auch ein intensiver Mischvorgang stattfindet, vor dem Austntt aus der Mischstrecke 11 abzubremsen, ist in der an die Mischstrecke 11 unmittelbar anschliessenden Rohrleitung 13 ein aus einer Scheibe mit Bohrung oder einer Lochplatte bestehendes Drosselorgan 12 angeordnet. Dadurch kommt es nach dem Durchtritt durch das Drosselorgan 14 zu einem neuerlichen Aufschäumen der Flüssigkeit und anschliessend zu einem ruhigen Ausfliessen einer schaumreichen Flüssigkeit.
Auf diese Weise wird der gewünschte Cremebildungseffekt erzielt, so dass danach schliesslich die aus der Zapfleitung 14 In den Becher 15 abgegebene Kaffeeportion eine Creme aufweist, die mit derjenigen eines mittels Espressomaschine hergestellten Espressos vergleichbar ist.
Der Schaumeffekt kann mittels der elektronischen Steuerung 19 dadurch optimiert werden, dass an bestimmter Stelle, bzw. zum bestmöglichen Zeitpunkt, die nchtige Menge Kaffeekonzentrat eindosiert wird, wobei kontinuierlich bzw. linear mit dem Wasserstrom, aber auch komprimiert zu einem bestimmten Zeitpunkt - auch abgesetzt in kleinen Dosen - eindosiert werden kann.
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und unerwünschter Spritzeffekt auftreten würde. Natürlich käme in diesem Fall auch kaum eine Cremebildung auf der Kaffeeportion zustande.
Der besondere Effekt der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht vor allem darin, dass die im zugeführten Wasser freigesetzte, schaumbildende Luft in besonders feinen Bläschen vorliegt. Nur dadurch ist der angestrebte Cremebildungseffekt in wirklich zufriedenstellendem Ausmass erzielbar.
Durch die oben geschilderte Technologie ist es möglich, die bekannten Vorteile der Postmixtechnologie, nämlich rasch verfügbare, frisch zubereitete Trinkprodukte aus verhältnismässig grosser Vorratshaltung, mit den vom Verbraucher erwünschten Effekten einer Espressomaschine, nämlich cremiger Schaum auf der Trinkportion, zu vereinen.
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The invention relates to a device for preparing coffee with a foamed surface from liquid coffee concentrate and water according to a post-mix dispenser system, which comprises a water supply with hot water preparation, which may then be integrated, a storage container for the coffee concentrate and a feed line connected thereto, the feed line being connected to the Water supply line is formed to form a mixing section to which a tap line connects.
The preparation of coffee using liquid coffee concentrate is a well known form of presentation. Liquid coffee concentrate is usually adjusted to drinking strength by simply diluting it with water, either hot or cold. This process can also be carried out in the continuous process, i.e. H. by metering the liquid coffee concentrate into a water stream according to a so-called post-mix process. Devices of this type are known, in general the device part for mixing liquid coffee concentrate with water usually consists only of a T-shaped pipe section or a so-called post-mix head.
In it, the two media to be mixed are essentially only brought together, and at most simple swirl constructions can be provided to achieve a better mixing effect.
The coffee prepared in this way has no foam layer or cream cover on the coffee portion.
On the one hand, this is not at all desired, but on the other hand, it cannot be achieved or cannot be achieved satisfactorily with the known devices of the type specified above.
A particularly fine-pored foam layer or "cream", however, is very much appreciated as a special, also value-determining quality characteristic, especially in the case of a so-called "espresso", which can be produced by means of corresponding conventional espresso coffee machines. For this purpose, hot water is passed under pressure through a portion of roasted coffee ground in a chamber. The resultant effect is that not only are soluble coffee constituents leached out of the coffee cake during the extraction process, but also - due to the atmospheric gases (air) that bind out of the hot water and the extremely large surface area that the coffee cake has overall - A fine-pored foam layer or cream on the "espresso" is created.
The object of the invention is now to provide a device for preparing coffee with a fine-pored foam layer on the portion of coffee, a "cream", as is typical for an Italian-style "espresso", from liquid coffee concentrate and water in the context of the usual post-mix technologies , whereby liquid coffee concentrate and water are mixed together in a mixing section.
According to the invention, the device of the type mentioned at the outset is characterized in that the mixing section into which the feed line for the liquid coffee concentrate opens, on the water supply side through an open-pored body arranged in the water supply line and on the tap line side through a throttle element which is located in a tap in the tap continuing pipeline is arranged is limited.
The water that penetrates the open-pored body is already whirled up to such an extent that air dissolved in the water is released. The liquid coffee concentrate is metered into this restless liquid, which is released by the released gas particles, in the zone defined by the open-pore body on the one hand and the throttle organ on the other hand, which forms the mixing section. This liquid mixed with the coffee concentrate is then pressed through the throttle element. A nozzle effect arises from the fact that the liquid flow, which is initially narrowed by the throttle element and therefore has to flow faster, re-enters the further normal cross-section of the line behind the throttle element, as a result of which the flow velocity is reduced again.
This causes the liquid to foam again and then a foam-rich liquid to flow out quietly.
In this way, the desired cream-forming effect is achieved, so that finally the portion of coffee dispensed from the dispensing line into a cup has a cream which is comparable to that of an espresso made by means of an espresso machine.
Another feature of the invention is that a metering pump is arranged in the feed line in the area of its confluence with the mixing chamber, which advantageously not only serves to meter liquid coffee concentrate into the mixing section, but also to delimit the mixing section from the feed line.
According to a further feature of the invention, the open-pore body is a stopper or plug made of sintered metal, ceramic or plastic. The plug or plug fitted into the water supply line should be permeated by as many fine pores as possible and thus have a very large surface area that the water flowing through must pass through, so that the desired, as extensive as possible, release of air dissolved in the water is brought about. The open-pore body advantageously consists of a plate pack formed from sintered metal platelets.
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A simple, inexpensive and effective embodiment of the invention consists in the open-pored body being a stopper or plug made of compressed stainless steel wool 1 piece. which can advantageously be inserted into the water supply line with a corresponding preload.
According to a further feature of the invention, the throttle element is a perforated disk.
Finally, the device according to the invention is characterized in that it has an electronic control system, which has an inlet valve arranged in the water supply line and the metering pump arranged in the feed line for metering water and liquid coffee concentrate into the dispenser, which are coordinated with one another with regard to time, duration, amount and pressure Mixing section controls.
In this way, the admixture of the coffee concentrate in the water flow can be controlled so that an optimal cream effect is achieved.
In the drawing, the subject matter of the invention is schematically illustrated in more detail using an exemplary embodiment.
The water supply comprises an inlet line 1 to which a ring line 2 connects. A pressure reducer 3, a check valve 4 and an expansion vessel 5 are provided in the inlet line 1 in the usual way. A boiler 6 is arranged in the ring line 2 for heating the water circulated through it by means of a feed pump 7. A water supply line 8 is branched off from the ring line 2 and is provided with an inlet valve 9 at the end facing the branch. To the
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however, it can equally well be made of ceramic or plastic. The open-pore body can be formed from a laminated core made of sintered metal platelets. The open-pore body can also be designed so that it is penetrated by as many labyrinth-like channels as possible.
The open-pore body 10 is fitted tightly into the water supply line 8, but it should advantageously be easily removable, nevertheless, so that it can be easily replaced if its pores are displaced, for example, by deposits caused by the water flowing through it.
According to another embodiment, the open-pore body can be a plug made of compressed stainless steel wool, which can be inserted into the water supply line 8 with a corresponding pretension.
The open-pore body 10 inserted into the water supply line 8 delimits on one side a mixing section 11 which is essentially formed from a tube which connects to the water supply line 8 and which is delimited on the other side by a throttle element 12. The throttle member 12, which preferably consists of a perforated plate, is arranged in a pipeline 13 directly adjoining the tubular mixing section 11, which continues in a tap line 14, under the outlet mouth of which a cup 15 can be arranged.
A feed line 16 opens into the mixing section 11, through which liquid coffee concentrate is fed into the mixing section 11 from a storage container 17. For this purpose, a metering pump 18 is arranged in the feed line 16 in the region of its confluence with the mixing chamber 11.
In addition, an electronic controller 19 is preferably arranged in the region of the branching off of the water supply line 8 from the ring line 2, which controls the inlet valve 9 arranged in the water supply line 8 and the metering pump 18 arranged in the feed line 16 in relation to one another with regard to time, duration, quantity and pressure coordinated metering of water and liquid coffee concentrate in the mixing section 11 controls.
Furthermore, a heating block 20 is provided which surrounds the ring line 2 in the region of the branch of the water supply line 8 and the water supply line 8 itself, including the inlet valve 9 and the open-pore body 10 arranged therein, and preferably at least partly the mixing section 11.
The procedure for the preparation of coffee with a fine-pored foam layer on the coffee portion, a "cream", as is typical for an "Espresso" made in the Italian way. from liquid coffee concentrate and water in the context of the usual post-mix technology is explained in more detail below with reference to the device according to the invention shown in the drawing.
From the storage container 17, in which liquid coffee concentrate is ready, the liquid coffee concentrate is fed into the stream of hot water via the feed line 16 by means of the metering pump 18, which branches off from the ring line 2 and through the inlet valve 9 and the water supply line 8 and through the open-pore body 10 of the mixing section 11 is fed, metered into the mixing section 11 and mixed with the water.
Through the inlet valve 9 acted upon by the control 19, the pressurized hot water enters the water supply line 8 and finally flows through the open-pored body 10, whereby it is whirled up so strongly that an intensive release of air dissolved in the water takes place.
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This whirling up occurs when the water penetrates the open-pored body and comes into contact with a very large surface. This has a similar effect to that which otherwise occurs in an espresso machine when the hot water flows through the coffee cake.
In order to slow down the whirled-up, gas-bubble-rich water entering the mixing section into which the liquid coffee concentrate is metered, whereby due to the strong swirling of the water also an intensive mixing process takes place, before the outlet from the mixing section 11, the mixing section 11 must be stopped immediately adjoining pipeline 13, a throttle element 12 consisting of a disk with a bore or a perforated plate is arranged. This results in the liquid foaming again after it has passed through the throttle member 14 and then in a calm flow of a foam-rich liquid.
In this way, the desired cream formation effect is achieved, so that finally the portion of coffee dispensed from the dispensing line 14 into the cup 15 has a cream which is comparable to that of an espresso made by means of an espresso machine.
The foam effect can be optimized by means of the electronic control 19 in that the required amount of coffee concentrate is metered in at a specific point or at the best possible time, continuously or linearly with the water flow, but also compressed at a certain time - also offset in small doses - can be dosed.
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and undesirable splash effect would occur. Of course, in this case there would hardly be any cream on the coffee portion.
The particular effect of the device according to the invention is, above all, that the foam-forming air released in the supplied water is present in particularly fine bubbles. This is the only way to achieve the desired creaming effect to a really satisfactory extent.
The technology described above makes it possible to combine the well-known advantages of post-mix technology, namely quickly available, freshly prepared drinking products from a relatively large stock, with the effects of an espresso machine, namely creamy foam on the drinking portion, which are desired by the consumer.