DD157593A1 - Kaffeemaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine mit Steigrohr und Mengendosierung, bei welcher heisses Wasser unter Druck durch einen Filter geleitet wird. Zweck der Erfindung ist eine automatische Mengendosierung beliebiger einzelner Kaffeeportionen unabhaengig von stoerenden Einfluessen. Die Aufgabe liegt in einer Kaffeemaschine mit wenigen Bauteilen, welche eine exakte Dosierung ermoeglicht und bei der die Steuerungselemente im Wasser gegen Kalkablagerungen geschuetzt sind. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass eine Mengendosierung durch eine Niveauregelung im Wasserkessel 1 mittels eines Magnetschwimmers 11 und uebereinander angeordneten Schutzrohrkontaktschaltern 12 erfolgt. Die Schutzrohrkontaktschalter sind steuerungstechnisch mit einer Heizung 5 und einem Magnetventil 9 im Zulauf 6 so verbunden, dass mit steigendem Wasserstand im Kessel 1 die Heizung 5 zugeschaltet wird und mit dem Erreichen der vorgewaehlten Portion das Magnetventil 9 die Wasserzufuhr zum Kessel 1 stoppt. Die Erfindung wird in Kaffeemaschinen fuer die Gastronomie, Grosskuechen und Kantinen angewendet.

Description

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Titel der Erfindung Kaffeemaschine

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine, mit Steigrohr und Mengendosierung, bei welcher heißes Wasser unter Druck durch einen Filter geleitet wird. . .

Charakteristik der bekannten technischen Lösung .

In der Gastronomie, in Großküchen und Kantinen sind Kaffee- ' maschinen bekannt, bei denen in einem verschlossenen Wasserkessel eine bestimmte Wassermenge erhitzt und anschließend durch ein Steigrohr infolge des im Kessel entstehenden Dampfdruckes über einen Druckfilter und das Keffeemehl· geleitet wird. Diese Kaffeemaschinen haben den Vorteil, daß gegenüber den bekannten Durchlauferhitzern größere elektrische Anschlußwerte für den Wassererhitzer möglich sind und dadurch schnell ' eine große Menge eines Brühgetränkes hergestellt werden kann. · Weiterhin entsteht durch die gleichzeitige Einwirkung des Druckes und der Brühtemperatur auf das Keffeemehl ein beson-· ^: ders bevorzugter, aromatischer Kaffee. Die Dosierung der gewünschten Frischwa-ssermerige erfolgt-manuell über ein Handventil, welches den Wasserkessel der Kaffeemaschine von der Trinkwasserleitung trennt. Die Kontrolle¹ der· Wassermenge erfolgt über, ein Schauglas,· an dem Markierungsstriche.angebracht sind, die

jeweils einer Kaffeeportion entsprechen. Diese Handhabungen zur Vorbereitung einer Kaff eebrüh.ung sind umständlich und nehmen viel Zeit in Anspruch. Nachteilig ist weiterhin, daß ... ; durch einen unterschiedlichen Blickwinkel und den Meniskus Ablesefehler entstehen, die eine schlechte Mengendosierung zur Folge haben.

Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden Kaffeemaschinen bekannt ,. welche eine automatische Mengendosierung besitzen. Gemäß DT-OS 26 47 342 wird die Mengendosierung mittels Tauchelektroden im Frischwasserbehälter vorgenommen. Die Wirkungsweise der Tauchelektroden ist bekannt. Nachteilig ist, daß die Anzahl der Tauchelektroden in der Regel begrenzt ist und dadurch nur wenige Mengen dosiert v/erden können. Die kleinste bekannte Menge beträgt einen halben Liter. Um wie bei üblichen Kaffeemaschinen bis zu 12 Portionen brühen zu können, wäre der -Einbau von 12 Einzelelektroden erforderlich, was einen nicht vertretbaren steuerungstechnischen Aufwand darstellen würde. Zusätzlich besteht der Nachteil, daß bei Elektroden durch die Kalkablagerungen besonders im heißen Wasser die elektrische Stromleitung und damit die Zuverlässigkeit der automatischen Steuerung erheblich beeinträchtigt wird.

Bekannt sind weiterhin Kaffeemaschinen, bei denen eine Mengendosierung mittels einer Zeitschaltuhr vorgenommen wird. In der DT-OS 24 10 890 wird mit einem Wahlschalter eine bestimmte Menge vorgegeben. Eine Zeitschaltuhr ist zusammen mit einem Impulszähler steuerungstechnisch derart mit einem' Elektromagnetventil im Zulauf des Wassererhitzers verbunden, daß jeweils gleich große Teilwassermengen durch den zeitgesteuerten Zulauf fließen können. Der steuerungstechnische Aufwand für eine Mengendosierung auf der Grundlage einer Zeitschaltuhr ist relativ hoch. Um tatsächlich eine gleichbleibende Menge dosieren zu können, ist ein gleichbleibender Wasserdruck oder eine aufwendige Druckregelung und Mengenbegrenzung im Zulauf erforderlich. In der DT-OS 24 10.890 ist ein Druckbegrenzungsventil und eine Lochblende vorgesehen. Nachteilig ist, daß durch.schwankenden Wasserdruck und Ablagerungen an der Lochblende eine gleichbleibende Mengendosierung auf Dauer nicht

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gewährleistet werden kann. .

Ziel der Erfindung

Zweck der Erfindung ist eine Kaffeemaschine mit einer automa- ' tischen Mengendosierung, welche eine beliebige Dosierung einzelner Kaffeeportionen ermöglicht. Vorausgesetzt wird, daß der automatisch ablaufende Brühvorgang durch einen geringen konstruktiven Aufwand realisiert wird. Die Dosierung der Brühwassermenge muß unabhängig von störenden Einflüssen genau dem vorgegebenen Maß entsprechen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaffeemaschine zu entwickeln, welche mit wenigen Bauteilen eine zuverlässige Mengendosierung einzelner Kaffeeportionen gewährleistet. Die Dosierung der Brühwassermenge soll anhand der tatsächlich im Wasserkessel vorhandenen Wassermenge vorgenommen werden. Dabei sind die Dosierungselemente vor störenden Ablagerungen zu schützen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Mengendosierung durch eine Niveauregelung mittels eines Magnetschwimmers und mindestens zwei oder mehreren Schutzrohrkontaktschaltern vorgenommen wird. Dabei wird jeder beliebigen Kaffeeportion ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau im Wassererhitzungskessel zugeordnet und durch einen Magnetschwimmer angezeigt. Gleichzeitig überträgt der Magnetschwimmer einen Schaltvorgang auf ein dem jeweiligen Flüssigkeitsniveau zugeordneten Schutz-*' rohrkontaktschalter. Der Magnetschwimmer und die Schutzrohrkontaktschalter sind Teil einer elektrischen oder elektronischen Steuerung, welche einen Vorwahlschalter zur Einstellung der gewünschten Menge besitzt und den automatischen Ablauf der Raffeebrühung gewährleistet. Mit der Steuerung ist ein Elektromagnetventil im Zulauf .des Wasserkessels verbunden, welches die Wasserzufuhr zum Kessel nach dem Erreichen des vorgegebenen Niveaus sperrt. ...

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Ausführungsbeispiel

Die. Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt in den zugehörigen Zeichnungen Pig. 1 die erfindungsgemäße Kaffeemaschine in schematischer

Darstellung Fig. 2 ein Schaltschema der Kaffeemaschine nach Pig. 1

Die in Pig. 1 dargestellte Kaffeemaschine besteht aus einem druckfesten Wasserkessel 1, einem Steigrohr, welches aus dem Hüllrohr 2 und dem Überlaufrohr 3 gebildet wird, einem druckfesten Filter 4 und der im Inneren des Wasserkessels 1 angeordneten Heizung 5· Der Wasserkessel 1 ist mit einer Zulaufleitung 6 an das Wasserleitungsnetz angeschlossen, wobei vor dem Eintritt der Zulaufleitung 5 in den V/asserkessel ein schmutzfänger 7, ein.Druckminderventil 8 und ein Elektromagnetventil.· 9-in der Zulaufleitung 6 angeordnet sind. Kommunizierend' mit dem Wasserkessel 1 verbunden ist eine Schauglasröhre 10 mit einem Magnetschwimmer 11. Der Magnetschwimmer 11 wird aus einem Material hergestellt, welches gegenüber Kalkablagerungen unempfindlich ist oder mit einem entsprechenden Überzug versehen, im Falle, daß der Magnetschwimmer in einem Schauglas visuell kontrolliert werden soll, kann der Schwimmer oder der Überzug aus einem optisch markanten Material hergestellt sein.

Weiterhin kann der Magnetschwimmer 11 .auch innerhalb des Wasserkessels 1 angeordnet werden, wodurch auf eine Schauglasröhre verzichtet werden kann.

In unmittelbarer Eahe des Schauglases 10 bzw. im Bereich des Magnetfeldes des MagnetSchwimmers 11 sind in senkrechten Abständen Schutzrohrkontaktschalter 12 angeordnet, wobei der gegenseitige Abstand bezogen auf den"'Niveauunterschied des Inhaltes des Wasserkessels 1 einer Kaffeeportion entspricht.

Mit einem Netζschalter 13 wird die Kaffeemaschine in Betrieb genommen und durch einen Vorwahlschalter H die gewünschte Anzahl de,r Kaffeeportionen eingestellt. Bis zu diesem Zeit-

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punkt wird der unterste Schutzrohrkontaktschalter 12; 17 durch das Magnetfeld des Dauermagneten im Schwimmer 11 geschlossen gehalten. Mit dem Drücken einer Starttaste 15 beginnt der Füllvorgang des Wasserkessels 1 über das .Magnetventil 9, das durch das Relais 16 geöffnet wird. Kurz nach Beginn des Füll-Vorganges hebt der Magnetschwimmer 11 vom Boden der Schauglasröhre 10 ab, wodurch der Schutzrohrkontaktschalter 12; 17 geöffnet wird. Mit der Öffnung des Schutzrohrkontaktschalters 17 betätigt das Relais 18 den Kontakt 19 mit einem Thyristorschalter 20, wodurch die Heizung 5 in Betrieb genommen wird. Der Füllvorgang des Wasserkessels 1 wird beendet, wenn der Schwimmer 11 den der gewünschten Kaffeeportion entsprechenden vorgewählten Schutzrohrkontaktschalter 12; 22 erreicht hat. In .dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wird der Schutzrohrkontaktschalter 22 geschlossen und damit das Relais 16 überbrückt, wodurch der Selbsthaltekontakt 23 abfällt und das Elektromagnetventil 9 die Wasserzufuhr-zum Wasserkessel 1 stoppt. Nach dem Erreichen der Siedetemperatur entsteht im Wasserkessel 1 ein Dampfdruck, wodurch das Brühwasser über das Steigrohr 2; 3 und den Filter 4 ausgetrieben wird.

Im gleichen Maße wie der Wasserstand im Wasserkessel 1, sinkt der Schwimmer 11 im Schauglas 10. Hat der Schwimmer 11 den Boden des Schauglases erreicht, wird der Schutzrohrkontaktschalter 12; 17 geschlossen und damit die Heizung 5 abgeschaltet. Die Kaffeemaschine kann danach für einen weiteren Brühvorgang vorbereitet werden.

Gegenüber- bekannten Vorrichtungen ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Kaffeemaschine erhebliche Vorteile, die vor allem in einem geringen steuerungstechnischen Bauaufwand liegen. Es ' entfällt eine zusätzliche Wassermangelsicherung und eine Sicherung gegen die Überhitzung des Heizkörpers sowie ein Durchflußmengenregler in der Zulaufleitung. Der wesentlichste Vorteil liegt jedoch darin, daß ständig eine exakte Dosierung der Brühwassermengen für die'Kaffeeportionen gewährleistet wird. Die'im Schauglas enthaltene Wassermenge wird gegenüber dem Brühwasser im Wasserkessel nur unwesentlich erhitzt, wodurch der Schwimmer als einzigstes Steuerorgan.innerhalb des Wassers

einer Verkalkung nicht ausgesetzt ist. Darüber hinaus gewährleistet der Schwimmer eine gute Sichtkontrolle des automatischen Ablaufes des Brühvorganges.

Claims (3)

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   Erfindungsansprüche . -

   1. Kaffeemaschine nach dem Drucksystem im wesentlichen "bestehend aus Wassererhitzungskessel (1), Steigrohr (2; 3), Heizung (5) und Druckfilter (4), dadurch gekennzeichnet, daß sich im Wasserkessel (1) oder in· einem kommunizierend mit diesem verbundenen Schauglasrohr (10) ein Magnetschwimmer (11) befindet und in dessem Magnetfeldbereich im senkrechten Abstand mindestens zwei oder mehrere Schutzrohrkontakt schalt er angeordnet sind, wobei die Schutzrohrkontaktschalter (12) Teil einer elektrischen oder elektronischen Steuerung mit einem Vorwahlschalter (14) für eine Mengendosierung sowie einem Schalter (21) für die Heizung .(5) sind und steuerungstechnisch derart mit einem Elektromagnetventil (9) im Zulauf (6) des Waseererhitzungskessels (1) verbunden sind, daß mit dem Erreichen der vorgewählten Brühwassermenge das Elektromagnetventil .('9) geschlossen wird.
2. 2. Kaffeemaschine nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterster Schutzrohrkontaktschalter (12; -17) in der Höhe des tiefsten Niveaus des MagnetSchwimmers (11) angeordnet ist und durch die Kraft des Magnetfeldes geschlossen gehalten wird und steuerungstechnisch derart mit der Heizung (5) verbunden ist, daß mit steigendem Flüssigkeitsniveau der Schutzrohrkontakt schalter (12; 17) öffnet und die Heizung in Betrieb genommen wird.
3. 3. Kaffeemaschine nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetschwimmer (11) mit einem .Kalkablagerungen abweisenden und optisch markanten Überzug versehen oder aus einem solchen Material hergestellt ist. .

   Hierzu „2L..Seii8n Zeichnunoen