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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausgabe von unterschiedlichen Brühmengen bei einem Kaffeevollautomaten mit einer Kammer zum Rückstauen des Kaffees, die mit mindestens zwei Ausläufen verbunden ist. Der Rückstau des Kaffees in der Kammer bewirkt eine kontinuierliche und gleichmäßige Abgabe des Kaffeegetränks in eine Tasse. Im Normalfall besitzen Kaffeevollautomaten zwei Ausläufe, da eine grundsätzliche Forderung lautet, dass zwei Tassen gleichzeitig gebrüht werden können. Die Bemessung der Durchmesser der Ausläufe bewirkt beim Brühen vor den Ausläufen einen Rückstau des Kaffeegetränks, das dadurch gleichmäßig und ohne Abreißen des Kaffeestrahls durch die beiden Ausläufe ausläuft. Auch einzelne Tassenportionen werden durch die beiden Ausläufe abgegeben.
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Auch kleine Brühmengen benötigen ausreichende Brühzeiten, damit ein gutes Kaffeeergebnis sichergestellt werden kann. Da jedoch die Dimensionierung der Kammer und der Ausläufe nur eine festgelegte Durchflussgeschwindigkeit bietet, stellt sie einen Kompromiss zwischen einem möglichen schnellen Durchfluss für große Brühmengen für beispielsweise zwei Cappuccino-Portionen und einem wünschenswerten langsamen Durchfluss bei kleinen Brühmengen für beispielsweise einen einzelnen Espresso dar. Um auch bei geringen Brühmengen den Kaffeestrahl aus den Ausläufen nicht abreißen zu lassen, ist daher im Regelfall die Brühzeit für z. B. einen Espresso bei Vollautomaten zu kurz und es muss mit einer Qualitätseinbuße gerechnet werden.
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Die
EP 1800577 B1 offenbart eine derartige Getränkeabgabevorrichtung mit einem Getränkeeinlauf aus einem Auslaufoberteil und einem demgegenüber manuell oder motorisch drehbaren Auslaufunterteil aus zwei Kammern mit Auslaufrohren. Zwei Auslaufrohre stehen mit einer ersten Kammer und das dritte Auslaufrohr mit einer zweiten Kammer in Verbindung. Durch die Rotation des Auslaufunterteils kann eine Abgabe einer Getränkeportion durch einen oder zwei Ausläufe gewählt werden. Damit bietet der Kaffeevollautomat zwei unterschiedlich wirksame Auslaufquerschnitte, nämlich einen größeren, wenn zwei Ausläufe gewählt sind, und einen kleineren, wenn nur ein Auslauf aktiviert ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Kaffeevollautomaten mit unterschiedlichen Auslaufquerschnitten zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kaffeevollautomaten erfindungsgemäß durch feststehende Ausläufe gelöst, die mit Mitteln zusammenwirken, die je nach Brühmenge eine zumindest zweistufige Änderung des wirksamen Auslaufquerschnitts erlauben, so dass ein kontinuierlicher Fluss des Kaffees auch bei stark unterschiedlichen Brühmengen ermöglicht wird. Die Erfindung wendet sich davon ab, für die Zubereitung unterschiedlicher Brühmengen dem Benutzer eine zusätzliche Verstellung des Auslaufs abzuverlangen, die die Bedienung erschwert, oder einen separaten motorischen Antrieb samt Steuerung dafür vorzusehen, der den Vollautomaten verteuert. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, mit feststehenden Ausläufen bei unterschiedlichen Brühmengen dennoch unterschiedliche Abflussquerschnitte zur Verfügung zu stellen. Die Erfindung ermöglicht eine Qualitätsverbesserung des gebrühten Kaffees hinsichtlich Geschmack und Crema, speziell bei kleinen Mengen (Espresso) und Doppelbrühungen (Espresso Doppio). Kaffeevollautomaten sind eigentlich vorrangig zum Brühen von kleinen Mengen geeignet. Sie sind aber regelmäßig für größere Mengen ausgelegt, was bei kleinen Mengen zu Qualitätseinbußen führen kann. Die Erfindung dagegen unterstützt das Brühen kleiner Mengen und führt zu einer Qualitätsverbesserung.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung können die Mittel darin bestehen, dass die Kammer, die den Rückstau vor den Ausläufen verursacht, über mehrere Einlauföffnungen auf unterschiedlichen Höhenniveaus verfügt. Unterschiedlichen Spiegeln des rückgestauten Getränks sind folglich unterschiedliche Einlauföffnungen zugeordnet. Dadurch lassen sich in Abhängigkeit von der Brühmenge unterschiedliche Abflussquerschnitte zur Verfügung stellen, ohne dass der Benutzer einen separaten Betätigungsschritt unternehmen oder der Kaffeevollautomat über eine separate, ggf. motorische Einrichtung verfügen müsste. Damit wird die Bedienung des Vollautomaten erleichtert, ohne dass auf die zusätzliche Funktion unterschiedlicher Ablaufquerschnitte verzichtet werden müsste.
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Dazu kann die Kammer des Kaffeevollautomaten nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung in Rückstaubereiche unterteilt sein, die in fluidischer Verbindung miteinander stehen und über jeweils einen eigenen Auslauf verfügen. Bei zwei Ausläufen bieten sich zwei Rückstaubereiche an, die zudem unterschiedlich groß ausgebildet sein können. Der kleinere Rückstaubereich kann einen gegenüber dem größeren Rückstaubereich abgesenkten Boden aufweisen, so dass ein Niveauunterschied des Bodens zu dem größeren Rückstaubereich entsteht. Da die Einlauföffnungen der Ausläufe regelmäßig am Boden der Kammer angebracht sind, weisen auch die Einlauföffnungen einen Niveauunterschied auf. Der mit dem kleineren Rückstaubereich verbundene erste Auslauf hat einen geringeren Durchmesser als der mit dem größeren Rückstaubereich verbundene zweite Auslauf. Bei geringen Brühmengen füllt sich nur der kleinere Rückstaubereich, so dass das Kaffeegetränk nur aus dem ersten Auslauf ausläuft. Wegen des geringeren Durchmessers des ersten Auslaufs läuft das Getränk mit einer geringen Geschwindigkeit aus, so dass sein Getränkestrahl auch bei verhältnismäßig längerer Brühzeit nicht abreißt. Bei einer größeren Brühmenge, etwa bei einem Café-Crema, füllt sich zunächst der kleinere Rückstaubereich. Das Kaffeegetränk läuft sofort aus dem ersten Auslauf aus. Weil er einen geringen Durchmesser aufweist, fließt weniger Getränk ab, als in die Kammer nachfließt. Dadurch füllt sich anschließend auch der größere Rückstaubereich. Dadurch fließt das Getränk auch aus dem zweiten, größeren Auslauf aus. Der zweite Auslauf weist einen größeren Durchmesser auf als der erste Auslauf. Die Volumina der Rückstaubereiche, ihr Niveauunterschied und die Durchmesser der Ausläufe sind vorteilhafterweise derart aufeinander abgestimmt, dass bei einer Brühmenge, die beide Rückstaubereiche füllt, durch beide Ausläufe insgesamt jeweils weitgehend die gleiche Menge an Getränk ausläuft. Damit können zwei gleich große Tassenportionen gleichzeitig bezogen werden. Dabei wird die Tasse unter dem ersten Auslauf zwar frühzeitiger, aber auch mit einer langsameren Flussgeschwindigkeit befüllt als die Tasse unter dem zweiten Auslauf. Beide Tassen aber werden durch einen kontinuierlich strömenden Getränkestrahl beschickt, der nicht abreißt.
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Die Ausläufe sind mit ihren Einlauföffnungen regelmäßig am Boden der Kammer angebracht, so dass sie die Kammer vollständig entleeren. Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils zusätzlich zu den Ausläufen der Kammer Ablaufröhren angeordnet, die – anders als die Ausläufe – über den Boden der Kammer hinausragen, so dass ein Niveauunterschied zwischen den Einlauföffnungen der Ausläufe und den Einlauföffnungen der Ablaufröhren entsteht. Der Niveauunterschied zwischen den Einlauföffnungen führt dazu, dass das Getränk bei geringen Brühmengen nur durch die Ausläufe ausströmt. Bei größeren Brühmengen strömt das Getränk zunächst ebenfalls über die Ausläufe aus. Da mehr Getränk in die Kammer nachfließt, als durch die Ausläufe abfließt, steigt der Getränkespiegel in der Kammer an, bis auch die Einlauföffnungen der Ablaufröhren erreicht sind. Jetzt kann das Getränk zusätzlich durch die Ablaufröhren ausfließen, sodass bei größeren Brühmengen ein insgesamt größerer Abflussquerschnitt zur Verfügung steht. In dieser Ausführungsform lassen sich die gleichzeitig beschickten Tassen auch vollkommen gleichzeitig füllen, so dass der Bediener durch eine zeitlich ungleiche Befüllung der Tassen nicht verwirrt wird.
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Die Ablaufröhren können grundsätzlich an beliebigen Orten in der Kammer angeordnet sein, solange ihre Einlauföffnung oberhalb derjenigen der Ausläufe angebracht ist und sie in dieselben Getränkegefäße münden können wie die Abläufe. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Ablaufröhren in den Ausläufen angebracht sein und dort vorzugsweise konzentrisch in ihnen verlaufen. Dadurch können sich separate Durchbrüche in der Kammer für die Ablaufröhren erübrigen. Außerdem erleichtert sich das korrekte Positionieren der Tasse unter den Ausläufen bzw. Ablaufröhren, weil sie auf derselben Achse liegen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann an einem Auslauf ein ansteuerbares Verschlusselement angebracht sein. Damit kann ein Auslauf deaktiviert werden, um bei regelmäßig zwei Ausläufen nur einen für geringe Brühmengen offen zu halten. Damit können die oben genannten Einrichtungen zur mengenabhängigen Veränderung des Durchflussquerschnitts entfallen, was einen kompakteren Aufbau der Vorrichtung ermöglicht. Das Verschlusselement kann manuell oder maschinell bedienbar sein; eine maschinelle Bedienung erfordert einen nur geringen Aufwand und ermöglicht eine Steuerung des Verschlusselements in Abhängigkeit von der gewählten Brühmenge. Besonders vorteilhaft kann eine mehrstufige oder stufenlose Betätigung sein, wenn beide Ausläufe über jeweils ein Verschlusselement verfügen. Damit lässt sich eine Steuerung des Durchflussquerschnitts erzielen, die noch genauer auf die jeweilige Brühmenge angepasst werden kann.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung einen Dichtstößel als Verschlusselement aufweisen, der auf Anforderung am Auslauf aktivierbar ist und ihn verschließt. Der Dichtstößel kann die Einlauföffnung des Auslaufs teilweise oder vollständig verschließen. Er kann dazu koaxial mit dem Auslauf in die Kammer hineinragen und in Fließrichtung des Getränks auf die Einlauföffnung aufgesetzt werden.
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Nach einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung kann zumindest ein Kaffeeauslauf über einen flexiblen Schlauchabschnitt stromab der Kammer verfügen, auf den ein Schlauchquetschventil wirkt. Das Quetschventil kann den Schlauch verengen oder verschließen und kann dazu mit Hilfe einer Exzenterscheibe ggf. stufenlos gesteuert werden. Die Mechanik des Schlauchquetschventils bleibt von Verschmutzungen infolge von Ablagerungen durch das Getränk geschützt, weil es nicht mit dem Getränk in Berührung kommt. So kann auf einfache Weise der Durchflussquerschnitt zumindest eines Auslaufs variiert werden.
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Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1: eine erste Ausgestaltung einer erfinderischen Rückstaukammer mit unterschiedlichem Höhenniveau,
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2: eine alternative Ausgestaltung einer derartigen Rückstaukammer,
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3: eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung mit einem ansteuerbaren Verschlusselement,
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4: eine alternative Ausgestaltung eines Verschlusselements.
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Ein Kaffeevollautomat weist eine Kammer 1 zum Rückstauen des Kaffees auf, die mit zwei Ausläufen 2, 3 verbunden ist. Die Kammer 1 ist in zwei unterschiedlich große Rückstaubereiche 4, 5 mit jeweils einem Auslauf 2, 3 unterteilt. Der kleinere Rückstaubereich 4 der Kammer 1 hat einen tiefer liegenden Boden 6, der größere Rückstaubereich 5 einen höher liegenden Boden 7, so dass zwischen dem Boden 6 und dem Boden 7 ein Niveauunterschied besteht. Der mit dem Rückstaubereich 4 verbundene Auslauf 2 hat einen geringeren Durchmesser als der mit dem Rückstaubereich 5 verbundene Auslauf 3. Jeder Auslauf 2, 3 verfügt über eine Einlauföffnung 8, 9, die bündig im jeweiligen Boden 6, 7 eingelassen ist. Da die Böden 6, 7 in vertikaler Richtung auf unterschiedlichen Höhen liegen, nehmen die Einlauföffnungen 8, 9 ebenfalls ein unterschiedliches Höhenniveau ein. Der Rückstau in der Kammer 1 ergibt sich dadurch, dass die Durchmesser der Ausläufe 2, 3 weder einzeln noch gemeinsam einen Abflussquerschnitt bieten, der einen unmittelbaren Abfluss des frisch gebrühten Getränks ermöglicht.
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Wird eine geringe Menge an Kaffeegetränk gebrüht, so bildet sich der Rückstau des Getränks nur im kleineren Rückstaubereich 4, weil er tiefer liegt als der größere Rückstaubereich 5. Die zugehörige Getränkeportion wird dann nur über den Auslauf 2 abgegeben. Bei einer größeren Brühmenge, etwa bei einem Cafe-Crema, ist der Zustrom an Getränk in die Kammer 1 so groß, dass zusätzlich auch der größere Rückstaubereich 5 gefüllt wird. Damit fließt das Getränk durch beide Ausläufe 2, 3 ab.
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Die Volumina der Rückstaubereiche 4, 5 und die Durchmesser der Ausläufe 2, 3 sind so aufeinander abgestimmt, dass bei größeren Brühmengen nach Abschluss der Getränkezubereitung gleiche Auslaufmengen an beiden Ausläufen 2, 3 sichergestellt sind. Da der Auslauf 2 aufgrund der tieferen Lage seiner Einlauföffnung 8 bei einer großen Brühmenge sowohl früher als auch länger durchströmt wird als der Auslauf 3, hat er einen geringeren Durchmesser als jener. Die Durchmesser der Ausläufe 2, 3 sind zudem so gewählt, dass der Kaffeestrahl beim Brühen jeweils gleichmäßig ohne Abreißen austritt. Damit der Benutzer die Tasse bei einer geringen Brühmenge unter den richtigen Auslauf stellt, kann der Auslauf 2 z. B. durch ein Lichtsignal oder eine Beleuchtung in Tassenrichtung markiert werden. Üblicherweise positioniert er aber auch eine einzelne Tasse unter beiden Abläufen 2, 3.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für mengenabhängig veränderbare Abflussquerschnitte. In einer Kammer 11 zum Rückstauen des Kaffees sind zwei gleich große Ausläufe 12, 13 angebracht. Ihre Einlauföffnungen 16, 17 sind bündig ein einem Boden 15 der Kammer 11 eingelassen, um sie vollständig zu entleeren. Die Ausläufe 12, 13 sind mit zusätzlichen Ablaufröhren 14, 15 versehen, die konzentrisch in den Ausläufen 12, 13 angeordnet sind. Die Ablaufröhren 14, 15 sind nicht bündig mit dem Boden 16 der Kammer 11 angeordnet, sondern ragen aufwärts in die Kammer 11 hinein. Ihre Einlauföffnungen 18, 19 liegen folglich über den Einlauföffnungen 16, 17 der Ausläufe 12, 13, so dass zwischen ihnen ein gewisser höhenbezogener Niveauunterschied besteht. Bei einer geringen Füllstandshöhe des Kaffees in der Kammer 11 entsprechend einer geringen Brühmenge läuft er durch den Niveauunterschied nur durch die Ausläufe 12, 13 aus. Strömt bei einer größeren Brühmenge mehr Kaffee in der Kammer 11, läuft er zusätzlich durch die Ablaufröhren 14, 15 ab. Einer größeren Brühmenge bietet die Kammer 11 folglich einen größeren Abflussquerschnitt als einer kleineren, ohne dafür eine Betätigung des Benutzers oder eine motorische Vorrichtung zu erfordern.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Kammer 21 zum Rückstauen des Kaffees verfügt über zwei parallele Ausläufe 22, 23 mit Einlauföffnungen 25 in einem Kammerboden 27, die auf demselben Höhenniveau liegen. Der Auslauf 23 kann durch einen Dichtstößel 24 verschlossen werden, der durch eine abwärts gerichtete Kraft F und entgegen der Federkraft einer Spiralfeder 26 auf die Einlauföffnung 25 des Auslaufs 23 dichtend abgesenkt werden kann. Zur Veränderung des Ablaufquerschnitts der Kammer 21 wird der Dichtstößel 24 auf Anforderung einer Steuerung des Kaffeevollautomaten motorisch abgesenkt, so dass die Einlauföffnung 25 des Auslaufs 23 ganz oder teilweise verschlossen wird. Dadurch kann der Abfluss des Kaffeegetränks in Abhängigkeit von der gewählten Brühmenge und durch Vermittlung der Steuerung variiert werden. Bei geringen Brühmengen kann wiederum eine Beleuchtung oder eine sonstige optische Signalisierung auf den Auslauf 22 als aktiver Getränkespender hinweisen.
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4 gibt ein viertes Ausführungsbeispiel wieder. Zwei Ausläufe 30, 31 weisen stromab einer nicht dargestellten Kammer flexible Schlauchabschnitte 32, 33 auf. Am Schlauchabschnitt 32 ist ein Schlauchquetschventil 34 angeordnet, das eine Exzenterscheibe 35 und ein Gegenlager 36 aufweist. Über eine Antriebswelle 37 kann die Exzenterscheibe 35 verdreht werden, so dass sie einen Teil des Schlauchabschnitts 32 radial gegen das Gegenlager 36 drückt. Dadurch kann der Durchfluss durch den Schlauchabschnitt 32 verringert oder unterbunden werden. Auf Anforderung wird durch das Schlauchquetschventil 34 der entsprechende Auslaufschlauch 32 ganz oder teilweise verschlossen, um dessen Durchflussquerschnitt zu verändern. Das Schlauchquetschventil 34 bietet gegenüber dem Dichtstößel 24 gemäß 3 den Vorteil, dass seine Mechanik mit dem Getränk nicht in Berührung kommt und so vor Verschmutzungen durch Kaffee geschützt ist.
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Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Vorrichtungen zur Variation eines Abflussquerschnitts eines Kaffeevollautomaten um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann auch die Anzahl der Ausläufe erhöht und folglich die Ausgestaltung der Kammern in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen. Ebenso kann die Anordnung der Ablaufröhren in einer anderen, beispielsweise exzentrischen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiter schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach bzw. mehrmals vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kammer zum Rückstauen des Kaffees
- 2, 3
- Auslauf
- 4
- kleinerer Rückstaubereich
- 5
- größerer Rückstaubereich
- 6
- tiefer liegender Boden
- 7
- höher liegender Boden
- 8, 9
- Einlauföffnung
- 11; 12
- Auslauf
- 13, 14
- zusätzliche Ablaufröhre
- 15
- Boden der Kammer
- 16, 17
- Einlauföffnung
- 18, 19
- Einlauföffnung
- 21
- Kammer zum Rückstauen des Kaffees
- 22
- Auslauf
- 23
- Auslauf
- 24
- Dichtstößel
- 25
- Einlauföffnung
- 26
- Einlauföffnung
- 27
- Kammerboden
- 30
- Auslauf
- 31
- Auslauf
- 32
- Auslaufschlauch
- 33
- Auslaufschlauch
- 34
- Schlauchquetschventil
- 35
- Exzenterscheibe
- 36
- Gegenlager
- 37
- Antriebswelle
- F
- Kraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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