Flüssigkeitsmengenregler zur selbsttätigen Füllung des Vorratsbehälters von Kaffee maschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeits- mengenregler zur selbsttätigen Füllung des Vorrats behälters einer Kaffeemaschine oder eines ähnlichen Getränkebereiters mit einer zweckmässig vorwählbaren Flüssigkeitsmenge, bei dem die in dem Vorrats behälter bzw. in einem mit demselben kommunizie renden Flüssigkeitsstandrohr ansteigende Flüssigkeit über eingebaute Elektroden einen Stromkreis schliesst, der den Zulauf der Flüssigkeit in den Vorratsbehälter steuert.
Das elektrisch gesteuerte Zulaufventil ist dabei z. B. in eine von einem Heisswasserkessel kom mende Heisswasserleitung eingebaut.
Bei Kaffeemaschinen mit Brühvorrichtung wird beispielsweise das gemahlene Kaffeepulver auf einem Sieb mit heissem Wasser überbrüht und gefiltert. Das heisse Wasser wird z. B. in einem besonderen Heiss wasserkessel erzeugt, der unter einem Dampfdruck von etwa 0,5 bis 1 atü stehen kann, worauf es dem Brühfilter über einen das Filter tragenden Schwenk arm zugeführt wird. Mittels des Schwenkarmes kann das Brühfilter jeweils über die obere Öffnung eines oder mehrerer Kaffeevorratsbehälter geschwenkt wer den. Nach Öffnung eines z.
B. in dem Schwenkarm sitzenden Zulaufventils strömt das Heisswasser aus dem Kessel in das Brühfilter, aus welchem die gefilterte Kaffeebrühe in den Vorratsbehälter fliesst und letzteren allmählich auffüllt.
Beim Füllen des Vorratsbehälters muss darauf geachtet werden, wie hoch die Kaffeebrühe in dem Behälter bereits gestiegen ist, damit der Zulauf des Heisswassers vom Kessel rechtzeitig abgesperrt wer den kann. Die Füllung kann an einem am Vorrats behälter angebrachten Flüssigkeitsstandglas abgele sen werden. Früher war es im allgemeinen notwendig, das Zulaufventil von Hand zu schliessen, sobald die gewünschte Menge Kaffee hergestellt oder der Vor ratsbehälter voll war. Wenn der richtige Zeitpunkt des Schliessens bei unaufmerksamer Bedienung ver säumt wurde, konnte es leicht vorkommen, dass die erzeuge Kaffeebrühe zu dünn wurde oder dass der Vorratsbehälter überlief.
Es sind daher bereits Regeleinrichtungen bekannt geworden, bei denen die Abschaltung des Heisswas- serzulaufes in Abhängigkeit von dem Flüssigkeits stand in dem zu füllenden Behälter, z. B. in dem Vor ratsbehälter einer Kaffeemaschine, selbsttätig herbei geführt wird, wobei der Zeitpunkt der Abschaltung, d. h. der jeweils gewünschte Füllungsgrad des Be hälters, beliebig im voraus einstellbar ist. Die bis herigen Regeleinrichtungen dieser Art arbeiten unter Verwendung von Schaltröhren oder Photozellen und sind verhältnismässig kompliziert und teuer.
Sie haben auch einen erheblichen Platzbedarf und sind unter anderem wegen der Empfindlichkeit der Schaltröhren in der meist dampfhaltigen Atmosphäre derartiger Kaffeemaschinen oder der Photozellen gegen Ver schmutzung des gläsernen Flüssigkeitsstandrohres praktisch nicht genügend betriebssicher. Durch die Erfindung wird bezweckt, diese Mängel der bekann ten Flüssigkeitsmengenregler mit einfachen Mitteln zu beseitigen.
Der Mengenregler gemäss der Erfindung arbeitet ebenfalls mit in dem Behälter bzw. in dem Flüssig- keitsstand'glas angeordneten Elektroden und ist ge kennzeichnet durch zwei voneinander unabhängige Stromkreise, von denen der die Steuerelektroden enthaltende Steuerstromkreis den das elektrisch be tätigte Flüssigkeitszulaufventil enthaltenden Haupt stromkreis steuert. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise in dem ein Magnetventil für den Flüssigkeitszulauf enthaltenden Hauptstromkreis der Regeleinrichtung ein von Hand einschaltbarer Schalter mit einem Schalthebel ange ordnet, der in der der Öffnungsstellung des Magnet ventils entsprechenden Schliessstellung des Schalters entgegen der Wirkung einer Rückführungskraft, z.
B. einer Federkraft, von dem Sperranker eines Zugma gneten arretiert wird, welcher in einem von dem Hauptstromkreis unabhängigen, mit niedrigerer Stromstärke bzw. Spannung arbeitenden Steuerstrom kreis liegt, der wahlweise durch eine von mehreren, in gegenseitigen Abständen übereinander im Flüssig keitsbehälter oder Flüssigkeitsstandrohr eingebauten Steuerelektroden nach entsprechendem Anstieg der Flüssigkeit geschlossen wird und dessen Strom den Zugmagneten erregt, dessen Sperranker den erwähn ten Schalthebel freigibt,
welcher unter der Wirkung der Rückführkraft in seine Ruhestellung zurückkehrt und die Umstellung des Schalters in seine öffnungs- stellung und damit die Schliessung des Magnetventils herbeiführt oder gestattet.
Eine derartige Regeleinrichtung kann mit gerin gem Aufwand an Schalt- und Steuergeräten ausge führt werden und hat einen sehr kleinen Raumbe darf. Als Schalter kann ein Mikroschalter verwendet werden, dessen Schalthebel oder ähnliches Schalt organ mittels eines Einschalt-Druckknopfes in die Schliessstellung gebracht werden kann, in der er z. B. durch eine vorstehende Nase des Sperrankers des Zugmagneten festgehalten wird.
Die Regeleinrichtung gemäss der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass sie durch entsprechende Anordnung und Bemessung ihrer Schalt- und Steuer elemente ohne besondere Vorschaltung eines Trans formators an die Netzspannung gelegt werden kann. Der Strom und die Spannung des Steuerstromkreises können dabei ohne weiteres so niedrig gehalten wer den, dass z. B. bei einer Reinigung des die Elektroden enthaltenden Flüssigkeitsstandglases keine Gefähr dung der Bedienungsperson eintritt.
Es genügt zu diesem Zweck, im Steuerstromkreis einen mit dem Zugmagneten in Reihe liegenden Schutzwiderstands anzuordnen, der so bemessen und so mit dem Zug magneten abgestimmt ist, dass die im Falle einer Reinigung des Standglases abgegriffene Spannung we niger als 46 V beträgt und im Steuerstromkreis trotz des unmittelbaren Anschlusses der Einrichtung an das Stromnetz nur ein Strom von höchstens 5 mA fliesst.
Schaltröhren sind bei der Regeleinrichtung gemäss der Erfindung nicht erforderlich. Der Mikroschalter, welcher in ein Gehäuse eingekapselt werden kann, arbeitet ebenso wie der Zugmagnet und das Magnet ventil durchaus zuverlässig, so dass die gesamte Regel einrichtung sicherer und störungsfreier funktioniert als die bisher bekannten elektrischen Steueranlagen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Aus führungsbeispiel schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur der Zeichnung im Längs schnitt das Flüssigkeitsstandfglas eines Vorratsbehäl- ters einer Kaffeemaschine sowie die Schalt- und Steueranlage des Flüssigkeitsmengenreglers.
Die elektrische Regeleinrichtung enthält zwei voneinander unabhängige, an die Netzklemmen 1, 2 angeschlossene Stromkreise, nämlich einen Haupt stromkreis 3 und einen Steuerstromkreis 4.
In dem Hauptstromkreis 3 liegt ein elektrisch steuerbares Zulaufventil, vorzugsweise ein Magnet ventil 5, welches z. B. in eine von einem Heisswasser kessel kommende Heisswasserleitung eingebaut ist, die zu einem Brühgefäss oder Brühfilter führt, aus dem die Kaffeebrühe in einen Kaffeevorratsbehälter abläuft. Die letztgenannten Teile sind in der Zeich nung ebensowenig wie die übrige Kaffeemaschine im einzelnen dargestellt, da sie in verschiedenen Aus führungsformen bekannt sind. Ferner liegt in dem Hauptstromkreis 3 ein elektrischer Schalter, und zwar vorzugsweise ein Mikroschalter 6.
Der Schaltstift 7 des Mikroschalters 6 kann über einen im Punkt 8 gelagerten bzw. eingespannten, unter Federwirkung stehenden Schalthebel 9 mittels eines Einschalt druckknopfes 10 betätigt werden, dessen Schaft 11 beispielsweise durch eine Gehäusewand 12 geführt ist.
Gegenüber dem freien Ende des Schalthebels 9 befindet sich ein im Steuerstromkreis 4 liegender Zug magnet 13, dessen z. B. im Punkt 14 kippbar gela gerter Sperranker 15 mittels einer Nase 16 über das Ende des Schalthebels 9 greift, wenn der Zugmagnet 13 nicht erregt ist, und wenn sich der Schalthebel 9 in seiner der Schliessstellung des Mikroschalters 6 entsprechenden Arbeitsstellung befindet.
Mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Kaffeevorratsbehälter kommuniziert ein Flüssigkeits- standglas 17, welches unten in einem Stutzen 18 und oben in. einem Kopfteil 19 mit entsprechender Ab dichtung gehalten wird''. Der Kopfteil 19, welcher zwecks Reinigung des Flüssigkeitsstandglases 17 nach Lösung einer Rändelschraube 20 abgenommen wer den kann, trägt einen elektrisch isoliert in ihm be festigten Kontaktstift 21, der in der Betriebsstellung des Kopfteiles 19 zwei im Steuerstromkreis 4 liegende Kontaktstücke 22, 23 leitend miteinander verbindet.
Wird der Kopfteil 19 abgenommen, um das Innere des Flüssigkeitsstandglases 17 zugänglich zu machen, so wird der Kontaktstift 21 ebenfalls aus seiner Stel lung zwischen den Kontaktstücken 22, 23 herausge zogen, wodurch der Steuerstromkreis 4 automatisch unterbrochen wird, was einen weiteren zuverlässigen Schutz für das Bedienungspersonal gegen unzulässige Stromberührung darstellt.
In das Flüssigkeiststandglas 17 sind an bestimm ten, den einzustellenden Flüssigkeitsmengen entspre chenden Höhenlagen jeweils zwei Elektroden 24a, 25a bzw.<I>24b, 25b</I> bzw.<I>24c, 25c</I> bzw.<I>24d, 25d</I> paarweise eingeschmolzen. Die Elektroden 24a, 25a usw. eines jeden Elektrod'enpaares haben einen gerin gen, jedoch für eine gute gegenseitige Isolierung aus reichenden Abstand voneinander. Sie können natür lich statt untereinander auch in einem Winkel neben- einander in dem Standglas 17 angeordnet sein. Die einen Elektroden eines jeden Elektrodenpaares, z. B. die Elektroden<I>24a, 24b,</I> 24c und 24d, sind sämtlich direkt an die von der Netzklemme 1 kommende Steuerstromleitung 4 angeschlossen.
Dagegen sind die anderen Elektroden der Elektrodenpaare, im vor liegenden Falle also die Elektroden 25a,<I>25b, 25c</I> und 25d, einzeln an Zwischenleitungen<I>4a, 4b, 4c</I> bzw. 4d angeschlossen, die zu getrennten Kontakt stücken 26a,<I>26b, 26c</I> bzw. 26d eines Stufenschalters führen, dessen drehbarer Kontaktarm 27 über seinen Drehpunkt<B>28</B> wieder an die Steuerstromkreisleitung 4 angeschlossen ist. Anstelle eines Stufenschalters der schematisch dargestellten Art kann natürlich auch z. B. ein Drucktastenschalter angeordnet werden.
Weiterhin liegt in dem Steuerstromkreis 4 noch eine Sicherung 29 sowie ein Schutzwiderstand 30, der so bemessen und mit dem Widerstand des Zug magneten 13 abgestimmt ist, dass in dem Steuer stromkreis 4 nur ein Strom von höchstens 5 mA fliessen kann und die im Falle einer Reinigung des Flüssigkeitsstandglases 17 abgegriffene Spannung we niger als 46 V beträgt.
Der Leitungsteil des Steuerstromkreises 4, wel cher über die Elektroden<I>24a, 25a</I> usw. und den Stufenschalter 26a bis d, 27, 28 führt, kann durch eine Umgehungsleitung 31 überbrückt werden, in die ein Ausschalter, zweckmässig ein Druckknopf schalter 32 eingebaut ist. Schliesslich ist an den Hauptstromkreis 3 beiderseits des Magnetventils 5 noch eine Kontroll-Leitung 33 angeschlossen, in der eine Kontroll-Lampe 34 liegt, welche anzeigt, ob das Magnetventil 5 geöffnet oder geschlossen ist.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende: Mit Hilfe des Stufenschalters wird zunächst die gewünschte Flüssigkeitsmenge, welche in den Vor ratsbehälter einströmen soll, eingestellt. Im vorlie genden Falle wird der Kontaktarm 27 auf das Kon taktstück 26b eingestellt, welches durch die ,Zwi schenleitung 4b mit der einer Flüssigkeitsmenge von 3 Litern entsprechenden Elektrode 25b verbunden ist. Sodann wird der Druckknopf 10 betätigt, dessen Schaft 11 den Schalthebel 9 aus seiner in gestrichel ten Linien eingezeichneten Ruhestellung in die voll ausgezogene Arbeitsstellung 9 drückt.
Dabei gelangt das freie Ende des Schalthebels 9 unter die vorstehende Nase 16 des Sperrankers 15 des Zugmagneten 13 und wird in dieser Lage arre tiert. Gleichzeitig wird durch den Mikroschalter 6 der Hauptstromkreis 3 geschlossen und dadurch das Magnetventil 5 geöffnet. Nunmehr kann aus dem Brühfilter Kaffeebrühe in den Vorratsbehälter ein strömen.
Sobald der Flüssigkeitsstand in dem Standglas 17 die einer Menge von 3 Litern entsprechende Elek trode 25b erreicht hat, wirkt die Flüssigkeit als Lei ter zwischen den Elektroden 24b und 25b, so dass der Steuerstromkreis geschlossen wird. Dadurch wird der Sperranker 15 von dem Zugmagneten 13 ange- zogen, und dessen Nase 16 gibt den unter Feder druck stehenden Schalthebel 9 aus seiner Arretierung frei. Der Mikroschalter 6 schaltet aus und unter bricht den Hauptstromkreis 3, so dass das Magnet ventil 5 geschlossen und die weitere Zuführung von Flüssigkeit in den Vorratsbehälter unterbrochen wird.
Gegebenenfalls kann die Abschaltung auch von Hand vorgenommen werden. Zu diesem Zweck muss der Druckknopfschalter 32 eingedrückt werden, wo durch der Steuerstromkreis 4 unmittelbar über die Umgebungsleitung 31 geschlossen wird, auch wenn sich keine Flüssigkeit in dem Vorratsbehälter befin det oder der von dem Wählschalter eingestellte Flüs sigkeitsstand noch nicht erreicht ist. Auch in diesem Falle wird der Sperranker 15 von dem Zugmagneten 13 angezogen, wodurch der Schalthebel 9 freigege ben, der Mikroschalter 6 geöffnet und das Magnet ventil 5 geschlossen wird. Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn der Kopfteil 19 von dem Flüssigkeitsstand- glas 17 abgenommen und der Kontaktstift 21 heraus gezogen wird.
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung schematisch veranschaulichte Ausfüh rungsform, sondern sie umfasst alle Varianten im Rahmen der Erfindung. So kann anstelle des Mikro schalters auch ein anderer geeigneter Schalter ver wendet werden. Die Arretierung des Schalters in seiner. Schliessstellung und die Freigabe desselben kann auch durch andere, elektrich betätigte Mittel vorgenommen werden. Anstelle von Elektrodenpaa- ren können gegebenenfalls auch Einzelelektroden vor gesehen werden, wobei die Gegenelektrode von der Masse gebildet wird.