Elektrisch beheizte Maschine für die Bereitung von Kaffee, Tee oder dergleichen Es sind elektrisch beheizte Maschinen für die Bereitung von Kaffee, Tee oder derglei chen bekannt (österr. Patent Nr. 168405), bei denen ein Wasservorratsbehälter über dem elektrisch beheizten Dampfkessel angeordnet ist. Die Wasserversorgung des Dampfkessels wurde hierbei durch eine oder mehrere mittels einer Art Drehschiebers gesteuerte Verbin dungsleitungen ermöglicht. Die Betätigung dieses Drehschiebers bewirkte gleichzeitig die Ein- bzw. Abschaltung des Heizstromes für den Dampfkessel.
Die Erfindung bezweckt in erster Linie, die Zeit für die Bereitung des Kaffees; Tees oder dergleichen bei gleicher Belastung des Heizwiderstandes abzukürzen und besteht darin, dass bei eingeschalteter Maschine eine ununterbrochene Beheizung des Dampfkessels vorhanden ist und dass der Kessel ausserhalb der Zeit der Absudbereitung mit dem Wasser vorratsbehälter in eine einen Wasserumlauf durch Thermosiphonwirkung erzeugende Ver bindung gesetzt wird.
Hierdurch wird die Periode, während der kein Absud bereitet wird, zur Vorwärmung des Vorratswassers be nützt, so dass dieses schon entsprechend warm in den Kessel kommt und dementsprechend rascher die erforderliche Temperatur (100 C) annimmt, ohne dass zur Erzielung rascherer Koehfolge eine höhere, stossweise Belastung der Heizkörper erforderlich wäre. In der Zeichnung ist als Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes in Fig. i eine Maschine, wie sie z. B. für kleinere TIaus- haltungen bestimmt ist, im Axialschnitt darge stellt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten hiezu in grösserem Massstabe. Fig. 4 zeigt im Axialschnitt den wesentlichen Teil einer Ma schine für grosse Betriebe als zweites Ausfüh rungsbeispiel und Fig. 5 eine Seitenansicht dieses Teils..
Die Maschine nach Fig.1 besitzt ein auf den Fussteil 1 aufgesetztes zylindrisches Ge häuse 2, in dem ein mit einer elektrischen Hei zung 36 versehener Dampfkessel 3 unterge bracht ist. Oben ist das Gehäuse 2 durch eine Platte 4 abgeschlossen, welche mit einem so genannten Armaturenkopf 5 aus ein und dem selben Gussstück hergestellt ist. Auf dieser Platte 4 sitzt wasserdicht ein Wasservorrats- behälter 6. Der Wasservorratsbehälter ist durch zwei die Platte 4 in vertikaler Rich tung durchsetzende Kanäle 7 und 8 mit dem Dampfkessel 3 verbunden und ein von dem Kanal 8 horizontal abzweigender und in den Armaturenkopf 5 führender. Kanal 16 verbin det den Kopf 5 mit dem Dampfkessel 3.
Der Kanal 7 der Platte 4 steht durch einen Rohr stutzen 7' mit dem Kessel 3 in wasserdichter starrer Verbindung; wobei er von oben in den Kessel etwas hineinreicht und mit seinem obern Ende das obere Ende des Kanals 8 etwas überragt. Dadurch kann sich im Kessel 3 unter dessen Decke ein Dampfpolster bilden.
Der Kanal 8 der Platte 4 ist unten durch ein die Decke des Kessels 3 dampfdicht durch setzendes Rohr verlängert, welches bis zum Kesselboden reicht und durch eine im spitzen Winkel zur Rohrachse stehende Hauptmün dung 8" Wasser aus der heissesten Zone des Dampfkessels 3 aufzunehmen imstande ist. Sowohl der Kanal 7 als auch der Kanal 8 wer den an ihrer obern Mündung durch eine Ven tilplatte 10 dicht abgeschlossen, wenn die im Kessel 3 befindliche Wassermenge auf Siede temperatur gebracht und unter dem sieh im Dampfkessel 3 bildenden Dampfdruck durch den Kanal 8 und den Kanal 16 zum Kaffee filter abgeleitet werden soll. Im Kanalrohr 8 ist knapp unterhalb der Decke des Dampf kessels eine feine Bohrung 8', durch welche Dampf in geringer Menge in den Kanal 8 ge langen kann.
Da die Bohrung 8' wesent lich kleiner ist als die Kanalmündung 8" am untern Rohrende, wird im abgeschlossenen Zustand der obern Mündungen der Kanäle 7 und 8 vornehmlich heisses Wasser im Kanal 8, unter dem Dampfdruck im Kessel hochstei gen und dabei nur eine geringere Menge Dampf durch die Bohrung 8' in den Kanal 8 gelangen, welche genügt, um der aus dem Fil ter ablaufenden Kaffeeflüssigkeit ein creme artiges Aussehen zu verleihen.
Die Ventilplatte 10 besitzt für den Ab schluss der obern Mündungen der Kanäle 7 und B je ein Dichtungsplättchen 11 bzw. 12 aus Giunmi oder einem andern gleichwertigen Dichtungsmaterial und wird mittels einer an der Platte zentral angeordneten und eine Boh rung der Platte 4 vertikal mit Spiel durchset zenden Steuerstange 9 .entweder gegen die Kanalmündungen der Kanäle 7, 8 gepresst oder von diesen abgehoben.
Diese Ventilplatte 10 steht unter der Wir kung einer sich an der Platte 4 unten abstüt zenden Feder 13, welche das Bestreben hat, den Ventilteller 10 von den Mündungen der Kanäle 7, 8 abzuheben. Ein am untern Ende der Stange 9 am Gelenkzapfen 9a angreifen der und um einen an der Unterseite der Platte 4 ortsfest angebrachten Lagerzapfen 15a ver tikal schwenkbarer einarmiger Handhebel 15 dient zum Bewegen der Ventilplatte 10 gegen die Mündungen der Kanäle 7 und 8, die in folge des Gegendruckes der Feder 13 nur so lange in der Schliessstellung verharrt, als der Handdruck am Handhebel 15 aufrecht erhalten wird.
Die .Abdichtung des Wasservorrats behälters 6 gegen die für den Durchtritt der Stange 9 in der Platte 4 vorgesehenen Bohrung erfolgt durch eine faltbalgartige Gummimuffe 14, welche an der Unterseite der Ventilplatte 10 wasserdicht befestigt ist und in einen in der Bohrung der Platte 4 fest und dicht sitzenden Schlauch 14a übergeht.
Der vom Kanal 8 in horizontaler Richtung abzweigende und in den Armaturenkopf 5 .führende Kanal 16 mündet in ein Ventil 17, welches in einem im Querschnitt erweiterten Kanalteil<B>1.6'</B> angeordnet ist und die Mündung des Kanals 16 unter dem Druck einer Feder 17' schliesst, die im Kanal 16', sitzt und sich gegen einen den Kanal 16' nach aussen ab schliessenden Schraubpfropfen 17" stützt. Der Ventilteller des Ventils 17 hat eine Ventil Stange 18, welche zentrisch den Kanal 16 der Länge nach mit grossem Spiel durchsetzt und am Stangenende einen im Kanal 8 aufrecht stehenden flachen Keil 18' trägt.
Dieser Keil 18' liegt mit seiner Keilfläche an der Gegen fläche eines im Kanal 8 beweglichen Keils 19' an, der durch die Stange 1.9 mit der Ven tilplatte 10 starr verbunden ist. Bei ange hobener Ventilplatte 10 ist das Ventil 17 unter dem Druck der Feder 17' geschlossen, so dass kein Wasser in den Armaturenkopf 5 gelangen kann. Wird jedoch der Kanal 8 oben durch Senken der Ventilplatte 10 geschlossen, so drängt der Keil 19' den Keil 18' zurück in den Kanal 16, wodurch das Ventil 17 geöffnet wird und das heisse Wasser durch den oben geschlossenen Kanal 8 und den Kanal 16, 16' in den Armaturenkopf 5 gelangen kann.
Die Heizwicklung 36 des Dampfkessels 3 ist, wie Fig. 4 zeigt, durch die Leitung 37 an das Netz angeschlossen, wobei in dieser Lei tung ein einpoliger elektrischer Schalter 29 in Serie und ein Kontrollicht 30 parallel zu der Heizwicklung geschaltet ist. Es wird also die elektrische Heizung des Kessels 3 mittels des Schalters 29 ein- und ausgeschaltet und der Einschaltzustand durch das leuchtende Kon- trollämpchen angezeigt.
Zu Beginn der Absudbereitung wird der Heizstrom mittels des Schalters 29 eingeschal tet; das Kontrollämpchen 30 leuchtet auf und zeigt den Bereitschaftszustand des Apparates an. Im eingeschalteten Zustand des Heiz stromkreises 37 heizt die Heizwicklung 36 den Kessel 3, so dass das in ihm befindliche Wasser erhitzt wird. Durch Thermosiphonwirkung steigt das im Kessel 3 erwärmte Wasser im Kanal 7 hinauf und sinkt im Kanal 8 herab, so dass sich auch der Wasserinhalt im Wasser vorratsbehälter 6 erwärmt.
Nach Anschluss des mit Kaffee oder dergleichen gefüllten Filter trägers 41 (strichpunktiert angedeutet) an den Armaturkopf 5, wird durch Betätigung des Hebels 15 die Ventilplatte 10 mit ihren Dicht flächen auf die Mündungen der Kanäle 7 und 8 aufgesetzt, und diese werden damit ge schlossen Hiebei wird durch die Wirkung der Keile 18', 19' das Ventil 17 geöffnet. In nerhalb etwa 20 Sekunden bildet sich im Kes sel 3 Dampf, unter dessen Druck das Was ser durch den Kanal 16 samt einer kleinen, durch die Bohrung 8' in den Kanal 8 gelan genden Dampfmenge ausgetrieben und durch den im Filterträger befindlichen Kaffee ge drückt wird.
Nach Loslassen des Hebels 15 öffnet die unter Federdruck stehende Ventil platte 10 wieder die Kanäle 7 und 8 selbst tätig, so dass sich der Kessel 3 füllt und der Kreislauf des Wassers wieder beginnt.
Da es sich in grösseren Betrieben nur um grössere, automatisch wirkende Maschinen, meistens sogar um zu Batterien vereinigte der artige Maschinen handelt, die durch nur eine Person bedient werden sollen, muss die Be dienung auf eine Mindestzahl von Hand griffen beschränkt werden. Insbesondere der Augenblick, in welchem die erforderliche Tem peratur im Dampfkessel erreicht ist, muss überwacht werden, damit die Bereitung und Abgabe des Getränkes rechtzeitig erfolgt.
Aus diesem Grunde ist beider in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Maschine statt des Hebels 15 ein Spreizhebel- paar 20, 20' vorgesehen, das mittels einer Stange 21, welche aus dem viereckigen Ge häuse 2 herausragt, aus der in Fig.4 darge stellten Schaltstellung bis nahe an die Streck stellung im Sinne des Pfeils 31 in die Ein schaltlage bis zum Anschlag 38 bewegbar ist. In dieser Stellung wird das Spreizhebelpaar 20, 20' mittels eines an dem einen Hebel 20 angebrachten Zapfens 27 und einer an diesem angreifenden Sperrklinke 26 festgehalten.
Die Klinke 26 steht unter der Wirkung einer sie stets in die Ausrücklage zu erhalten suchenden Feder 39, welche an einem Widerlager 40 des Gehäuses 2 abgestützt ist. Der die Sperr nase aufweisende Schenkel der Klinke 26 ist als Anker ausgebildet, der unter dem Ein fluss des Elektromagneten 25 steht. Der Elek tromagnet ist im Gehäuse 2 ortsfest angebracht und im Parallelstromkreis zur Heizwendel 36 des' Dampfkessels 3 zusammen mit einem durch einen Kondensator überbrückten Bi metallkontakt 24 und der Signallampe 30 ein geschaltet. In der Normallage des Bimetall streifens des Kontaktes 24 schliesst dieser den Kontakt 24 und damit den Stromkreis des Elektromagneten 25.
Solange der Elektro magnet 25 unter Strom steht, was bei ge schlossenem Schalter 29 der Fall ist, befindet sieh die Klinke 26 in der Sperrlage und ist bereit, den'Zapfen 27 des Spreizhebelpaares zum Festhalten aufzunehmen, wenn dieses durch den Knopf 21 aus der in Fig. 4 darge stellten Lage in Richtung des Pfeils 31 in die entgegengesetzte Lage gerückt wird. Das Spreizhebelpaar ist mit einem Hebel an einem ortsfesten Gelenkauge 32 gelagert und _ mit dem andern Hebel dagegen durch einen Ge lenkbolzen 33 mit einem zweiarmigen Hebel 22 gelenkig verbunden.
Dieser Hebel 22 ist iun den Gelenkbolzen 34 eines an der Unter seite der Platte 4 angebrachten Lagers in ver tikaler Ebene schwenkbar und greift mit sei nem zweiten Arm in einen dem Armquer schnitt angepassten- Schlitz der Stange 9 ein, welche die Ventilplatte 10 trägt. Dadurch sind nicht nur das Spreizhebelpaar und der Hebel 22 mit der Stange 9 gekuppelt, sondern auch beide Hebel 20, 22 unter den Einfluss der an der Ventilplatte 10 angreifenden Feder 13 gestellt, welche das Bestreben hat, die Hebel 20, 22 stets in der in Fig. 4 dargestellten unwirksamen Lage zu erhalten.
In dieser in Fig. 4 dargestellten Lage ist die Ventilplatte 10 unter dem Druck der Feder 13 von den Mündungen der Kanäle 7, 8 abgehoben.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Angenommen, im Vorratsbehälter 6 und im Kessel 3 befindet sich kaltes Wasser, und der Schalter 29 wurde in die Einschalt stellung gerückt, so dass das Kontrollämpchen 30 aufleuchtet und damit den Einschaltzu stand der Heizung 36 des Kessels bekanntgibt. Nach kurzer Zeit ist das Wasser im Kessel auf die erforderliche Kochtemperatur gebracht. Jetzt wird die Stange 21 hineingedrückt, so dass das Spreizhebelpaar in Richtung des Pfeils 31 aus der in Fig. 4 dargestellten Lage in die in Fig. 5 veranschaulichte Spreizstel lung kommt.
In dieser Stellung wird das Spreizhebelpaar durch die den Zapfen 27 ab fangende Klinke 26 des Elektromagneten 25 festgehalten, so dass die bei der Bewegung des Spreizhebelpaares 20, 20' gegen die Mündun gen der Kanäle 7, 8 gedrückte Ventilplatte 10 in der Sperrlage festgehalten wird. Dadurch findet eine Trennung der im Kessel 3 be findlichen Wassermenge von dem im Vorrats behälter 6 befindlichen Wasservorrat statt, wodurch sich im Kessel rasch ein Dampfpolster bildet, das auf den Wasserspiegel drückt und dadurch heisses Wasser durch die Kanäle 8 und 16 hinaus in den Armaturenkopf 5 und weiter durch den Kaffeefilter 41 fördert.
Das Verhältnis der lichten Rohrweite des Kanals 8 zur Wasserspiegeloberfläche im Kessel und zur lichten Weite der Öffnung 8' ist so gewählt, d.ass der Dampfdruck auf den Wasserspiegel im Kessel 3 genügt, um heisses Wasser bis zu einer durch die untere Kanalöffnung 8" ge gebenen Grenze mit Sicherheit durch den Kaffeefilter 41 zu fördern. Der Querschnitt der Öffnung 8' im Kanal 8 ist so bemessen, dass Dampf durch diese Öffnung nur im gün stigsten Mischverhältnis von Dampf und Was- ser austreten kann, welches zur Erzielung eines schaumigen Abflusses von Kaffee erforder lich ist.
Sobald der Dampf im Kessel das Wasser durch den Kanal 8 hinausgedrückt hat, und nur mehr ein durch die untere Öff nung 8" gegebener Wasserrest zur Verdamp fung im Kessel verbleibt, erhitzt sich derselbe unter der Heizwirkung des elektrischen Heiz drahtes so rasch auf eine Temperatur, die den den Kessel berührenden Bimetallstreifen 23 veranlasst, die Stromkontakte 24 zu öffnen und dadurch den Stromkreis 37 der Spule 25 des Elektromagneten zu unterbrechen. Der Elektromagnet gibt die Sperrklinke 26 frei, welche unter der Wirkung ihrer Feder 39 sofort in ihre unwirksame Stellung schwenkt und dadurch ihre Sperrnase vom Zapfen 27 des Spreizhebelpaares 20, 20' zurückzieht.
Das Spreizhebelpaar der Hebel 22, die Stange 9 und die Ventilplatte 10 rücken sofort unter der Wirkung der Feder 13 selbsttätig in die in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage. In dieser sind die Mündungen der Kanäle 7 und 8 ge öffnet, so dass Wasser aus dem Vorratsbehäl ter in den Kessel 3 einströmen kann und der bereits geschilderte Vorgang wiederholt wer den kann. Es ist selbstverständlich, dass das Kaffeefilter 41 je nach Erfordernis unabhän gig davon beliebig oft gewechselt werden kann.