DE102014212645A1

DE102014212645A1 - Electrically operated coffee machine with brewing water temperature control

Info

Publication number: DE102014212645A1
Application number: DE102014212645.2A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: WMF GmbH
Current assignee: WMF GmbH
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: DE102014212645B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch betreibbare Kaffeemaschine mit einem Heißwasserpfad (1) und einem Kaltwasserpfad (2), die sich in einer Zusammenführung (3) so vereinigen, dass aus dem Heißwasserpfad (1) abgeführtes, erhitztes Wasser (HW) und aus dem Kaltwasserpfad (2) abgeführtes, nicht erhitztes Wasser (KW) in der Zusammenführung (3) und/oder stromabwärts derselben vermischbar (4) sind, einer Temperaturerfassungseinheit (5), die so positioniert ist, dass mit ihr die Temperatur (T-HKW) des vermischten Wassers (HKW) erfassbar ist, und einer Steuereinheit (6), mit der unter Heranziehen der von der Temperaturerfassungseinheit (5) erfassten Temperatur (T-HKW) das Mischverhältnis zwischen erhitztem Wasser (HW) und nicht erhitztem Wasser (KW) im vermischten Wasser (HKW) einstellbar ist.The invention relates to an electrically operable coffee machine having a hot water path (1) and a cold water path (2), which merge in a combination (3) such that heated water (HW) discharged from the hot water path (1) and from the cold water path ( 2) discharged, not heated water (KW) in the junction (3) and / or downstream thereof are mixable (4), a temperature detection unit (5), which is positioned so that with it the temperature (T-HKW) of the mixed Water (HKW) is detected, and a control unit (6), with the taking of the temperature detection unit (5) detected temperature (T-HKW), the mixing ratio of heated water (HW) and unheated water (KW) in the mixed water (HKW) is adjustable.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch betriebene Kaffeemaschine, in der mittels einer Steuereinheit die Brühwassertemperatur einstellbar, bevorzugt regelbar ist.The present invention relates to an electrically operated coffee machine, in which by means of a control unit, the brewing water temperature is adjustable, preferably adjustable.

Eine gute Kaffeequalität bei Kaffeemaschinen (wie beispielsweise Siebträgermaschinen oder Kaffeevollautomaten) wird durch die verwendete Kaffeebohnensorte, den Mahlgrad, den Brühdruck und eine gleichmäßige Wassertemperatur bestimmt. Die Wassertemperatur ist dabei für das jeweils ausgewählte Getränk wie beispielsweise Café Creme, Espresso, Latte Macchiato usw. (und auch abhängig von der verwendeten Bohnensorte) unterschiedlich. Bauteile der Kaffeemaschine wie beispielsweise Leitungen, Ventile, Brühkammern, Siebträger usw. sowie auch Betriebszustände (wie beispielsweise ein Dauerbetrieb oder zyklischer Betrieb oder auch lange Pausenzeiten) haben einen starken Einfluss auf die Temperaturkonstanz von Brühung zu Brühung wie auch während einer einzigen Brühung.A good coffee quality in coffee machines (such as portafilter machines or coffee machines) is determined by the type of coffee beans used, the degree of grinding, the brewing pressure and a uniform water temperature. The water temperature is different for each selected beverage such as coffee cream, espresso, latte macchiato, etc. (and also depending on the type of bean used). Components of the coffee machine such as lines, valves, brewing chambers, portafilter, etc., as well as operating conditions (such as a continuous or cyclic operation or even long break times) have a strong influence on the temperature stability of brewing to brewing as well as during a single brewing.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, mit einem Überhitzen des Wassers zu arbeiten, so dass das auf dem Weg zum Kaffeemehl noch abkühlende Wasser beim Kontakt mit dem Kaffeemehl die benötigte Brühtemperatur haben soll. Bei Siebträgermaschinen gibt es aufwendige Konstruktionen und Verfahren, um Leitungen und den sogenannten Brühkopf (Halterung mit Abdichtung und Wasserverteilsieb) zu beheizen und diese(n) permanent auf einer benötigten Temperatur zu halten. Das Beheizen erfolgt dabei in der Regel mit Heißwasser aus dem Kesselwassersystem der Kaffeemaschine oder auch elektrisch oder anhand einer Kombination von beidem. Siehe hierzu die WO 2011/130903 . Auch gibt es Ausführungen, die in der Brühkopfeinheit eine elektrische Zusatzheizung haben.From the prior art, it is known to work with an overheating of the water, so that the still cooling on the way to the ground coffee water on contact with the ground coffee should have the required brewing temperature. In portafilter machines, there are elaborate constructions and procedures to heat lines and the so-called brewing head (holder with seal and Wasserverteilsieb) and keep this (s) permanently at a required temperature. The heating is usually done with hot water from the boiler water system of the coffee machine or electrically or by a combination of both. See the WO 2011/130903 , There are also versions that have an additional electric heater in the Brühkopfeinheit.

Die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind, dass diese konstruktiv in der Regel sehr aufwendig sind (viele Bauteile und Leitungen, viele Verschraubungen und Dichtstellen) und mit einem erheblichen Steuerungs- und Regelaufwand belegt sind. Zudem ist ein hoher Energieaufwand wegen des ständigen Heizens von Bauteilen (die dann entsprechend Wärmeenergie abstrahlen) gegeben.The disadvantages of the known from the prior art solutions are that these are constructive usually very expensive (many components and cables, many glands and sealing points) and are occupied with a considerable control and control effort. In addition, a high energy consumption due to the constant heating of components (which then emit corresponding thermal energy) is given.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und flexibles Einstellen der Brühwassertemperatur zu erlauben. Dabei soll eine möglichst konstante Temperatur über den gesamten Ablauf einer Brühung gewährleistet sein. Ebenso soll ein konstantes Temperaturverhalten von Brühung zu Brühung gewährleistet sein. Dabei sollen aufwendige Konstruktionen und viele Bauteile (insbesondere: zu heizende Bauteile) vermieden werden.Starting from the prior art, it is thus the object of the present invention to allow a simple and flexible setting of the brewing water temperature. It should be ensured as constant a temperature over the entire course of a brew. Likewise, a constant temperature behavior of brewing to brewing should be ensured. In this case, complex structures and many components (in particular: components to be heated) should be avoided.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrisch betreibbare Kaffeemaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.This object is achieved by an electrically operated coffee machine according to claim 1. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Nachfolgend wird die Erfindung zunächst allgemein, dann anhand eines spezifischen Ausführungsbeispiels beschrieben. Die im Ausführungsbeispiel in Kombination miteinander verwirklichten Merkmale müssen dabei im Rahmen des durch die Patentansprüche vorgegebenen Schutzumfangs nicht genau in der im Ausführungsbeispiel gezeigten Konfiguration verwirklicht sein. Insbesondere können einzelne Merkmale auch weggelassen werden oder mit anderen der gezeigten Merkmale auf unterschiedliche Art und Weise kombiniert werden. Bereits einzelne der im Ausführungsbeispiel gezeigten Merkmale können für sich eine Bereicherung des Standes der Technik darstellen.The invention will first be described in general terms, then with reference to a specific embodiment. The realized in the embodiment in combination with each other features must not be realized within the scope of the claims by the scope of protection exactly in the configuration shown in the embodiment. In particular, individual features may also be omitted or combined with other features shown in different ways. Even some of the features shown in the embodiment can represent an enrichment of the prior art.

Eine erfindungsgemäße Kaffeemaschine ist im Anspruch 1 beschrieben.A coffee machine according to the invention is described in claim 1.

Dabei kann es sich insbesondere um eine elektrisch betreibbare Siebträgermaschine oder auch um einen elektrisch betreibbaren Kaffeevollautomaten handeln. Die Zusammenführung kann in Form eines T-förmigen Leitungsstücks und/oder einer Mischkammer realisiert sein. Die Temperaturerfassungseinheit kann insbesondere ein Temperatursensor, bevorzugt des NTC-Sensortyps (Widerstandsthermometer) sein. Die Steuereinheit kann als Mikrocontroller bzw. rechnergestützt ausgebildet werden.This may in particular be an electrically operable portafilter machine or else an electrically operable automatic coffee machine. The merge can be realized in the form of a T-shaped line piece and / or a mixing chamber. The temperature detection unit may in particular be a temperature sensor, preferably of the NTC sensor type (resistance thermometer). The control unit can be designed as a microcontroller or computer-aided.

In der Regel ist im Heißwasserpfad zum Erhitzen des darin fließenden Wassers eine Heizquelle (insbesondere Durchlauferhitzer oder Boiler) ausgebildet. Die Kaffeemaschine kann jedoch auch ganz ohne Heizquelle ausgebildet werden, indem ihr Heißwasserpfad zum Anschluss an eine externe Heißwasserversorgung und ihr Kaltwasserpfad zum Anschluss an eine externe Kaltwasserversorgung ausgebildet werden.As a rule, a heating source (in particular instantaneous water heater or boiler) is designed in the hot water path for heating the water flowing therein. However, the coffee machine can also be formed entirely without a heat source by their hot water path for connection to an external hot water supply and their cold water path are formed for connection to an external cold water supply.

Unter einem Einstellen des Mischverhältnisses wird erfindungsgemäß beispielsweise ein einmaliges Einstellen des Mischverhältnisses bei Inbetriebnahme der Kaffeemaschine oder auch jeweils zu Beginn jedes Brühvorgangs verstanden. Ebenso ist jedoch darunter auch ein Nachregeln eines einmal eingestellten Mischverhältnisses auf Basis der kontinuierlich erfassten Temperatur während eines Brühvorgangs entsprechend eines echten Regelkreises zu verstehen, siehe hierzu auch die nachfolgenden Ansprüche.Under a setting of the mixing ratio according to the invention, for example, a one-time setting of the mixing ratio at start-up of the coffee or understood at the beginning of each brewing process. However, this also includes a readjustment of a once set mixing ratio based on the continuously detected temperature during a brewing process corresponding to a real control loop, see also the following claims.

Erfindungsgemäß können auch mehrere Temperaturerfassungseinheiten bzw. Temperatursensoren vorhanden sein, deren Messwerte in besagten Regelkreis eingehen können: Beispielsweise kann anhand mehrerer zur selben Zeit an der Fließstrecke des vermischten Wassers erfasster Temperaturwerte die Temperatur des vermischten Wassers in der Brühkammer extrapoliert werden. Durch die Messung an verschiedenen Positionen an der Fließstrecke des vermischten Wassers zwischen der Zusammenführung und der Brühkammer kann somit die in der Brühkammer zu erwartende Temperatur berechnet werden. Ist diese kleiner als die in der Brühkammer gewünschte Temperatur (oder auch größer als letztere), so kann vermittels Ändern des Mischverhältnisses zwischen erhitztem Wasser und nicht erhitztem Wasser (also Verändern des Anteils an kaltem Wasser und des Anteils an heißem Wasser im vermischten Wasser) nachgeregelt werden. For example, the temperature of the mixed water in the brewing chamber can be extrapolated on the basis of a plurality of temperature values detected at the same time on the flow path of the mixed water. By measuring at different positions on the flow path of the mixed water between the merge and the brewing chamber can thus be calculated in the brewing chamber to be expected temperature. If this is smaller than the desired temperature in the brewing chamber (or even larger than the latter), then by means of changing the mixing ratio between heated water and unheated water (ie changing the proportion of cold water and the proportion of hot water in the mixed water) readjusted become.

Erste vorteilhafterweise realisierbare Merkmale beschreibt Anspruch 2.First advantageously realizable features describes claim 2.

Somit kann während des Brühvorgangs bzw. der Wasserdosierung in die Brühkammer das Mischverhältnis verändert bzw. nachgeregelt werden. Insbesondere kann, wenn die erfasste Temperatur oberhalb einer Zieltemperatur (Führungsgröße bzw. Sollwert des Regelkreises) liegt, der Kaltwasseranteil im Mischverhältnis erhöht werden. Im umgekehrten Fall, also wenn die erfasste Temperatur unterhalb einer Zieltemperatur liegt, kann der Heißwasseranteil im Mischverhältnis erhöht werden.Thus, during the brewing process or the water metering into the brewing chamber, the mixing ratio can be changed or readjusted. In particular, if the detected temperature is above a target temperature (command variable or target value of the control loop), the proportion of cold water in the mixing ratio can be increased. In the opposite case, ie when the detected temperature is below a target temperature, the proportion of hot water in the mixing ratio can be increased.

Bei der Bestimmung der Zieltemperatur bzw. des Temperatursollwertes kann die Position der Temperaturerfassungseinheit relativ zur Brühkammer der Kaffeemaschine berücksichtigt werden: Erfasst bzw. misst die Temperaturerfassungseinheit direkt in der Brühkammer (oder auch unmittelbar stromaufwärts der Brühkammer an der Wasserzuleitung in die Brühkammer), so ist die Zieltemperatur mit der in der Brühkammer zu erreichenden Temperatur identisch oder nahezu identisch (entsprechendes gilt, siehe nachfolgend, wenn in der Brühkammer ein vordefinierter, zu erreichender Temperaturverlauf angestrebt wird). Erfasst bzw. misst die Temperaturerfassungseinheit stromaufwärts der Brühkammer, also beabstandet von der Brühkammer, so ist die Zieltemperatur gleich der in der Brühkammer zu erreichenden Temperatur plus einer positiven Temperaturdifferenz. Diese Temperaturdifferenz berücksichtigt die zwischen dem Messort der Temperaturerfassungseinheit einerseits und dem Einfließen des (temperaturvermessenen) Wassers in die Brühkammer andererseits durch Leitungswege usw. noch auftretende Abkühlung des vermischten Wassers. Diese positive Temperaturdifferenz kann vorab anhand der bekannten Systemparameter (beispielsweise der Heizleistung eines Durchlauferhitzers als Heizquelle im Heißwasserpfad, der Leitungslängen, der Leitungsmaterialien, der Zeit seit der letzten Brühung usw.) berechnet bzw. abgeschätzt und in einem Speicher der Kaffeemaschine abgelegt werden (siehe auch nachfolgende Ansprüche).When determining the target temperature or the temperature setpoint, the position of the temperature detection unit relative to the brewing chamber of the coffee machine can be taken into account: If the temperature detection unit detects or measures directly in the brewing chamber (or also immediately upstream of the brewing chamber at the water supply line into the brewing chamber), then Target temperature with the temperature to be reached in the brewing chamber identical or nearly identical (the same applies, see below, if in the brewing chamber, a predefined, to be reached temperature profile is sought). Detects or measures the temperature sensing unit upstream of the brewing chamber, so spaced from the brewing chamber, so the target temperature is equal to the temperature to be reached in the brewing chamber plus a positive temperature difference. This temperature difference takes into account the cooling of the mixed water which still occurs between the measuring location of the temperature detection unit on the one hand and the inflow of the (temperature-measured) water into the brewing chamber on the other hand due to conduction paths etc. This positive temperature difference can be calculated or estimated in advance on the basis of the known system parameters (for example the heat output of a water heater as heat source in the hot water path, the line lengths, the line materials, the time since the last brew, etc.) and stored in a memory of the coffee machine (see also following claims).

Hierbei kann eine zeitabhängige Regelung anhand eines vorgegebenen Zieltemperaturverlaufs (alternativ nachfolgend auch als zeitabhängiges Temperaturprofil bezeichnet), der als Temperatur-Zeit-Zusammenhang im Speicher der Kaffeemaschine abgelegt werden kann, erfolgen. Somit ist ein ständiger Vergleich von der momentanen Soll- bzw. Zieltemperatur in diesem Temperaturverlauf einerseits und der momentan tatsächlich gemessenen Ist-Temperatur andererseits (ggfs. unter Berücksichtigung einer durch die Systemparameter entsprechend vorgegebenen positiven Temperaturdifferenz) und, sofern notwendig, ein entsprechendes Nachregeln des Mischverhältnisses mittels der Steuer- und Regeleinheit ermöglicht.Here, a time-dependent control based on a predetermined target temperature profile (alternatively referred to below as the time-dependent temperature profile), which can be stored as a temperature-time relationship in the memory of the coffee maker, take place. Thus, a constant comparison of the current target or target temperature in this temperature curve on the one hand and the actual actual measured temperature on the other hand (if necessary, taking into account a positive temperature difference given by the system parameters) and, if necessary, a corresponding readjustment of the mixing ratio made possible by means of the control unit.

Siehe hierzu auch Anspruch 3, der weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale beschreibt. (Entsprechend der Anspruchsstruktur können die vorteilhafterweise realisierbaren Merkmale der einzelnen abhängigen Ansprüche unabhängig voneinander, jedoch auch in Kombination miteinander verwirklicht sein.)See also claim 3, which describes further advantageously realizable features. (According to the claim structure, the advantageously realizable features of the individual dependent claims can be implemented independently of each other, but also in combination with one another.)

Besagtes Temperaturprofil dieses Anspruchs kann ein vordefinierter Temperaturverlauf über die Zeit bzw. über ein definiertes Zeitintervall (insbesondere entsprechend der oder umfassend die Brühdauer eines einzelnen Brühvorgangs) sein. Die Kaffeemaschine kann also während des Brühvorgangs ständig die momentan gemessene Temperatur mit einer momentanen Zieltemperatur gemäß des Temperaturprofils vergleichen und bei Bedarf (also wenn Temperaturabweichungen auftreten) nachregeln. Dabei können wie bereits beschrieben positive Temperaturdifferenzen entsprechend der Systemparameter bei der Regelung berücksichtigt werden. Ein einfacher Fall eines solchen Temperaturprofils liegt vor, wenn besagter Temperaturverlauf bzw. die Temperatur über ein/das definierte(s) Zeitintervall konstant ist.Said temperature profile of this claim may be a predefined temperature profile over time or over a defined time interval (in particular corresponding to or including the brewing duration of a single brewing process). The coffee maker can thus constantly compare the currently measured temperature with a current target temperature according to the temperature profile during the brewing process and readjust as needed (ie if temperature deviations occur). As already described, positive temperature differences corresponding to the system parameters can be taken into account in the control. A simple case of such a temperature profile is when said temperature profile or the temperature over a defined (s) time interval is constant.

Alternativ dazu kann auch eine einfache erfindungsgemäße Steuerung auf Basis eines vorbestimmten, konstanten Temperaturoffsets erfolgen, mit Hilfe dessen das Mischverhältnis auf einen über ein/das definierte(s) Zeitintervall konstanten Wert eingestellt wird. Zu einer mit der Temperaturerfassungseinheit am Ort derselben (bevorzugt: in der oder unmittelbar vor der Brühkammer) erfassten momentanen Temperatur des vermischten Wassers wird der Temperaturoffset hinzu addiert. Das Mischverhältnis zwischen erhitztem Wasser und nicht erhitztem Wasser wird dann so eingestellt, dass das vermischte Wasser in der Zusammenführung bzw. unmittelbar stromabwärts derselben eine Temperatur aufweist, die der Summe aus der erfassten momentanen Temperatur und dem Temperaturoffset entspricht. Der Temperaturoffset wird dabei bevorzugt so gewählt, dass er der im vermischten Wasser auf dessen Weg von der Zusammenführung bis in die Brühkammer und ggf. auch in der Brühkammer selbst auftretenden Abkühlung entspricht. Der Temperaturoffset lässt sich anhand der Systemparameter (siehe nachfolgend) berechnen oder abschätzen und kann in einem Speicher der Kaffeemaschine hinterlegt werden. Der Temperaturoffset kann dabei auch diejenige Zeit, die seit dem letzten Brühvorgang vergangen ist, berücksichtigen: Wird beispielsweise während eines ersten Brühvorgangs im in die Brühkammer einfließenden Wasser eine momentane Temperatur von 90°C gemessen und soll der Temperaturoffset für einen darauffolgenden, zweiten Brühvorgang festgelegt werden, so kann den gemessenen 90°C ein geringer Temperaturoffset von beispielsweise 2°C hinzu addiert und das Mischverhältnis dementsprechend eingestellt werden, wenn der zweite Brühvorgang kurz nach, also z. B. innerhalb von maximal 30 Sekunden nach dem ersten Brühvorgang erfolgt (so dass seit dem ersten Brühvorgang lediglich eine geringe Abkühlung der Leitungswege zwischen Zusammenführung und Brühkammer und der Bauteile der Brühkammer selbst erfolgt ist). Erfolgt andererseits der zweite Brühvorgang eine längere Zeit nach, also z. B. erst 10 Minuten nach dem ersten Brühvorgang (so dass seit dem ersten Brühvorgang bereits eine stärkere Abkühlung der Leitungswege zwischen Zusammenführung und Brühkammer und der Bauteile der Brühkammer selbst erfolgt ist) so kann den gemessenen 90°C ein höherer Temperaturoffset von beispielsweise 8°C hinzu addiert und das Mischverhältnis dementsprechend eingestellt werden.Alternatively, a simple control according to the invention can also be carried out on the basis of a predetermined, constant temperature offset, with the aid of which the mixing ratio is set to a constant value over a defined time interval. The temperature offset is added to a current temperature of the mixed water detected by the temperature detection unit at the location of the latter (preferably: in or immediately before the brewing chamber). The mixing ratio of heated water to unheated water is then adjusted so that the mixed water in the merger or immediately downstream of the same has a temperature corresponding to the sum of the detected instantaneous temperature and the temperature offset. The temperature offset is preferably chosen so that it corresponds to the cooling occurring in the mixed water on its way from the merger to the brewing chamber and possibly also in the brewing chamber itself. The temperature offset can be calculated or estimated using the system parameters (see below) and can be stored in a memory of the coffee machine. In this case, the temperature offset can also take into account the time that has elapsed since the last brewing process. For example, if a current temperature of 90.degree. C. is measured during a first brewing process in the water flowing into the brewing chamber, the temperature offset should be set for a subsequent, second brewing process , So the measured 90 ° C, a low temperature offset of, for example, 2 ° C added and the mixing ratio can be adjusted accordingly when the second brewing shortly after, so z. B. within a maximum of 30 seconds after the first brewing takes place (so that since the first brewing process only a slight cooling of the conduction path between merge and brewing chamber and the components of the brewing chamber itself is done). On the other hand, if the second brewing a longer time, so z. B. only 10 minutes after the first brewing (so that since the first brewing already a greater cooling of the conduction path between merge and brewing chamber and the components of the brewing chamber itself is done) so the measured 90 ° C, a higher temperature offset, for example, 8 ° C. added and the mixing ratio adjusted accordingly.

Die als Mikrocontroller ausbildbare Steuereinheit kann einen Speicher zur Ablage verschiedener Temperaturprofile aufweisen. Diese Temperaturprofile können dabei vom aufzubrühenden Getränketyp abhängig und anhand einer Produkttaste am Gehäuse der Kaffeemaschine auswählbar sein (beispielsweise können unterschiedliche Temperaturprofile über die Brühzeit bei Latte Macchiato, bei Cappuccino und bei Espresso in der Kaffeemaschine bzw. dem Speicher derselben hinterlegt werden).The formable as a microcontroller control unit may have a memory for storing various temperature profiles. These temperature profiles can be dependent on the type of beverage to be brewed and selectable based on a product button on the housing of the coffee machine (for example, different temperature profiles can be stored over the brewing time for latte macchiato, cappuccino and espresso in the coffee machine or the storage thereof).

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 4 entnehmen.Further advantageously realizable features can be found in claim 4.

Speziell bei diesem Anspruch (ggfs. aber auch bei anderen vorteilhaften Varianten) kann der Begriff des Temperaturprofils nicht nur als zeitlicher Temperaturverlauf, sondern auch als räumlicher Temperaturverlauf zu einem definierten Zeitpunkt (oder auch als räumlich-zeitlicher Temperaturverlauf, der mehrere unterschiedliche Temperaturmesswerte an unterschiedlichen Orten und zu unterschiedlichen Zeiten umfasst), verstanden werden. Hierdurch ist eine hochgenaue, auf die Systemparameter optimierte Temperaturregelung möglich.Especially with this claim (if necessary, but also in other advantageous variants), the term of the temperature profile not only as a temporal temperature course, but also as a spatial temperature profile at a defined time (or as spatio-temporal temperature profile, the several different temperature readings at different locations and at different times). As a result, a highly accurate, optimized to the system parameters temperature control is possible.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich dem abhängigen Anspruch 5 entnehmen.Further advantageously realizable features can be found in the dependent claim 5.

Gemäß des ersten Merkmals dieses Anspruchs kann mit der Steuereinheit das Mischverhältnis (bzw. der zeitlicher Verlauf desselben) so eingestellt oder geregelt werden, dass die nach dem Zusammenführen des heißen Wassers und des kalten Wassers für die dadurch entstandene Wassermischung auf der Wegstrecke zur Brühkammer noch eintretende Abkühlung bereits vorab berücksichtigt wird. Die Mischung von Heißwasser und Kaltwasser kann so erfolgen, dass das vermischte Wasser nach dem Abkühlen auf dem Weg zur Brühkammer in der Brühkammer gerade die gewünschte Temperatur (bzw. den gewünschten Temperaturverlauf) aufweist.According to the first feature of this claim, with the control unit, the mixing ratio (or the time course of the same) can be set or regulated so that the after the merging of the hot water and the cold water for the resulting water mixture on the way to the brewing still entering Cooling is already considered in advance. The mixture of hot water and cold water can be done so that the mixed water just after cooling on the way to the brewing chamber in the brewing chamber has the desired temperature (or the desired temperature profile).

Alternativ zum vorbeschriebenen Berechnen in Echtzeit kann die Steuereinheit im Speicher auch bereits berechnete Mischverhältnisse bzw. zeitliche Verläufe solcher Mischverhältnisse ablegen und anhand dieser hinterlegten Informationen in Echtzeit nachregeln.As an alternative to the above-described calculation in real time, the control unit can also store already calculated mixing ratios or temporal courses of such mixing ratios in memory and readjust in real time on the basis of this stored information.

Gemäß des zweiten Merkmals dieses Anspruchs sind die Systemparameter (bis auf beispielsweise die Zeit, die seit dem letzten Brühvorgang vergangen ist) vorzugsweise konstant, so dass sie im Berechnungsmodell fest hinterlegt werden können. Das Berechnungsmodell kann ebenso wie die Systemparameter in einem Speicher der Kaffeemaschine bzw. der Steuereinheit abgelegt werden. Zudem können weitere Sensoren (insbesondere: Temperatursensoren, ggfs. aber auch andere Sensortypen wie beispielsweise Drucksensoren oder dergleichen) entlang der Fließstrecke des vermischten Wassers (oder ggfs. auch am Heiß- und/oder Kaltwasserpfad vor dem Zusammenmischen) positioniert werden, deren zum Beispiel jeweils zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten erfasste Sensorwerte (insbesondere: Temperaturwerte oder auch Druckwerte) in die Berechnungen einfließen können.According to the second feature of this claim, the system parameters (except, for example, the time elapsed since the last brewing process) are preferably constant, so that they can be firmly stored in the calculation model. The calculation model, like the system parameters, can be stored in a memory of the coffee machine or the control unit. In addition, other sensors (in particular: temperature sensors, if necessary, but also other sensor types such as pressure sensors or the like) along the flow path of the mixed water (or optionally. Also on the hot and / or cold water path before mixing together) are positioned, for example, each Sensor values (in particular: temperature values or also pressure values) recorded at several different points in time can be included in the calculations.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, über einen Heißwasserpfad und einen Kaltwasserpfad mit beispielsweise einem Proportionalventil (siehe nachfolgend) zur Steuerung des Mischverhältnisses die gewünschte Brühwassertemperatur in der Brühkammer zu erreichen, wobei besagtes Proportionalventil auch, in einer alternativen Konfiguration, im Heißwasserpfad positioniert werden kann. Ein oder mehrere Temperatursensor(en) ist/sind stromabwärts der Zusammenführung positioniert und erfasst/erfassen die Temperatur des (vermischten) Wassers, um das Mischverhältnis zu regeln. Ebenso können durch solche Temperatursensoren in den Pausenzeiten Temperaturen von Bauteilen der Kaffeemaschine erfasst werden, die bei der Regelung des Mischverhältnisses (insbesondere über entsprechend hinterlegte Berechnungsmodelle) berücksichtigt werden können.According to the invention, it is thus possible to achieve the desired brewing water temperature in the brewing chamber via a hot water path and a cold water path with, for example, a proportional valve (see below) for controlling the mixing ratio, wherein said proportional valve can also be positioned in the hot water path in an alternative configuration. One or more temperature sensors are positioned downstream of the junction and detected the temperature of the (mixed) water to control the mixing ratio. Likewise, temperatures of components of the coffee machine can be detected by such temperature sensors in the break times, which can be taken into account in the regulation of the mixing ratio (in particular on appropriately deposited calculation models).

Aus den Temperaturmessergebnissen und/oder den Ergebnissen der Berechnung anhand der Berechnungsmodelle lässt sich bestimmen, welche Heißwassertemperatur und somit welches Mischverhältnis benötigt wird, um am Kaffeemehl in der Brühkammer die gewünschte, benötigte Brühwassertemperatur zu erreichen. Die Wärmeverluste durch die einzelnen Baukomponenten können dabei anhand der Berechnungsmodelle ermittelt werden, wobei auch empirische, vorab durchgeführte Ermittlungen solcher Wärmeverluste in die Berechnungsmodelle einfließen können. Vorzugsweise können beim Verwenden mehrerer Temperatursensoren neben demjenigen Sensor, der die Temperatur des vermischten Wassers erfasst, zusätzliche Temperatursensoren an denjenigen Bauteilen der Kaffeemaschine, die die höchsten Temperaturverluste aufweisen, angebracht werden. Diese Bauteile sind beispielsweise Pumpen, Druckminderer (zum Erfassen der Kaltwassertemperatur), Ventile, die Aufnahme für den Siebträger und/oder der Brühkopf mit dem Wasserverteilsieb. Solche weiteren Temperatursensoren müssen jedoch nicht eingesetzt werden, da die Bauteile in der Regel immer die gleichen sind und ihre thermische Verlustleistung somit abgeschätzt und vorab in den Berechnungsmodellen hinterlegt werden kann.From the temperature measurement results and / or the results of the calculation based on the calculation models, it is possible to determine which hot water temperature and thus which mixing ratio is needed in order to achieve the desired, required brewing water temperature on the ground coffee in the brewing chamber. The heat losses through the individual structural components can be determined on the basis of the calculation models, whereby empirical, previously performed investigations of such heat losses can also be included in the calculation models. When using a plurality of temperature sensors, in addition to the sensor which detects the temperature of the mixed water, it is preferably possible to attach additional temperature sensors to those components of the coffee machine which have the highest temperature losses. These components are, for example, pumps, pressure reducers (for detecting the cold water temperature), valves, the receptacle for the portafilter and / or the brewing head with the Wasserverteilsieb. However, such additional temperature sensors do not have to be used since the components are generally always the same and their thermal power dissipation can thus be estimated and stored in advance in the calculation models.

Die erfindungsgemäß verwendbare Heizquelle kann insbesondere ein Durchlauferhitzer oder auch ein Boiler sein.The heat source which can be used according to the invention can, in particular, be a continuous-flow heater or else a boiler.

Unter den Kontaktflächen werden diejenigen Flächen von Bauteilen der Kaffeemaschine verstanden, mit denen das vermischte Wasser zwischen der Zusammenführung einerseits und der Brühkammer andererseits in Kontakt tritt.The contact surfaces are understood to mean those surfaces of components of the coffee machine with which the mixed water between the combination on the one hand and the brewing chamber on the other hand comes into contact.

Die Berechnung des Mischverhältnisses oder des zeitlichen Verlaufes desselben kann dabei wie folgt erfolgen (Beispiel der Berechnung der Mischwassertemperatur und von Temperaturverlusten):
Die Berechnung erfolgt über die Wärmeenergie, Wärmemenge. Q_MW = Q_BW + Q_Verluste (MW = Mischwasser, BW = Brühwasser, Verlust = Verluste im System) wobei Q = C·m·T (C = spez. Wärmekapazität, m = Masse, T = Temperaturänderung) ist. Aus Q_MW lässt sich wiederum die Temperatur berechnen, da die benötigte Menge an Brühwasser bekannt ist. Die Berechnung der Kaltwassermenge erfolgt nach der Richmannschen Mischungsregel:

The calculation of the mixing ratio or the time course of the same can take place as follows (example of the calculation of the mixed water temperature and of temperature losses):
The calculation is based on the heat energy, amount of heat. Q _MW = Q _BW + Q _losses (MW = mixed water, BW = brewing water, loss = losses in the system) where Q = C · m · T (C = specific heat capacity, m = mass, T = temperature change). From Q _MW can in turn calculate the temperature, since the required amount of brewing water is known. The calculation of the amount of cold water takes place according to the Richmann mixing rule:

Umgeformt auf die Menge Kaltwasser ergibt sich:

(T_M = Temperatur Mischwasser, T_K = Temperatur Kaltwasser, T_H = Temperatur Heißwasser, m_K = Menge bzw. Masse an Kaltwasser, m_H = Menge bzw. Masse an Heißwasser).Transformed to the amount of cold water results in:

(T _M = temperature mixed water, T _K = temperature cold water, T _H = temperature hot water, m _K = amount or mass of cold water, m _H = amount or mass of hot water).

Für die Berechnung der Verlustleistung in den Pausenzeiten kann die Wärmeabstrahlung (thermische Emission nach dem Stefan-Boltzmann Gesetz) berechnet und berücksichtigt werden: P = σ·ε·A·(T1⁴ – T2⁴) (P = Strahlungsleistung, σ = Strahlungskonstante, ε = Emissionsgrad, A = strahlende Oberfläche, T1 = Temperatur des Strahlers, T2 = Temperatur der Umgebung). Die theoretische Berechnung der Temperaturverluste ist recht komplex und es werden für die Abstrahlung spezifische Konstanten benötigt, die aufwendig in dem bestehenden System ermittelt (und hinterlegt) werden müssen. Mit geringerem Aufwand lassen sich aber relativ einfach die Temperaturverluste der Komponenten durch Abstrahlung und Wärmeaufnahme bei der Brühung messtechnisch ermitteln. Die so aufgenommenen Messdaten können dann in Abkühlkurven oder Datensätzen in der Steuereinheit hinterlegt und bei der Steuerung oder Regelung berücksichtigt werden.For the calculation of the power loss in the break times, the heat radiation (thermal emission according to the Stefan-Boltzmann law) can be calculated and taken into account: P = σ · ε · A · (T1 ⁴ - T2 ⁴ ) (P = radiation power, σ = radiation constant, ε = emissivity, A = radiating surface, T1 = temperature of the radiator, T2 = temperature of the environment). The theoretical calculation of the temperature losses is quite complex and it requires specific constants for the radiation, which must be elaborately determined (and deposited) in the existing system. With less effort, however, it is relatively easy to determine the temperature losses of the components by radiation and heat absorption during the brewing by measurement. The recorded measurement data can then be stored in cooling curves or data records in the control unit and taken into account in the control or regulation.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 6 entnehmen.Further advantageously realizable features can be found in claim 6.

Die Einstellung bzw. Regelung kann dabei insbesondere erfolgen, indem anhand der/des erfassten Temperatur/Temperaturverlaufes der Öffnungsgrad des Ventils durch die Steuereinheit verändert wird und so die Zusammensetzung bzw. der Heißwasseranteil und/oder der Kaltwasseranteil in der Heißwasser-Kaltwasser-Mischung verändert wird/werden.The setting or regulation can be carried out in particular by using the / the detected temperature / temperature profile of the opening degree of the valve is changed by the control unit and so the composition or the hot water content and / or the cold water content in the hot water-cold water mixture is changed /become.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich den abhängigen Ansprüchen 7 bis 10 entnehmen.Further advantageously realizable features can be found in the dependent claims 7 to 10.

Die Varianten gemäß Anspruch 7 (insbesondere: die Variante, dass die Maschine genau ein Proportionalventil und dieses im Kaltwasserpfad aufweist), haben den Vorteil, dass eine sehr genaue Dosierung möglich ist (bei Kaltwasser müssen geringe Mengen genau dosiert werden) und den Vorteil, dass keine Pumpen verwendet werden müssen (Pumpen sind teurer als Proportionalventile und können in ihrer Förderleistung nur aufwendig verändert werden: In der Regel stehen Förderleistung und Druck in einem festen Verhältnis (Pumpenkennlinie)).The variants according to claim 7 (in particular: the variant that the machine exactly one proportional valve and this in the cold water path have the advantage that a very accurate dosing is possible (in cold water small amounts must be precisely dosed) and the advantage that no pumps must be used (pumps are more expensive than proportional valves and can be changed in their capacity only consuming! As a rule, delivery rate and pressure are in a fixed ratio (pump curve)).

Gemäß Anspruch 10 kann die erfindungsgemäße Kaffeemaschine somit bewusst auf eine Heizung, die die Brühkammer und/oder die gesamte Brühgruppe heizt, verzichten. Es erfolgt damit erfindungsgemäß kein Nachheizen des aus dem Heißwasserpfad (bzw. dem Durchlauferhitzer oder Boiler desselben) austretenden, noch nicht mit dem Kaltwasser versetzten Wassers und auch kein Nachheizen des bereits vermischten Wassers. Die Maschine ist also in der Regel so ausgebildet, dass eine Einstellung bzw. Steuerung und/oder Regelung der Brühwassertemperatur ausschließlich über das Mischverhältnis zwischen nichterhitztem und erhitztem Wasser erfolgt.According to claim 10, the coffee maker according to the invention can thus deliberately dispense with a heater which heats the brewing chamber and / or the entire brewing group. It is thus according to the invention no reheating of the hot water from the path (or the water heater or boiler of the same) exiting, not yet mixed with the cold water and water and no reheating of the already mixed water. The machine is therefore usually designed so that an adjustment or control and / or regulation of the brewing water temperature takes place exclusively via the mixing ratio between non-heated and heated water.

Die vorliegende Erfindung hat gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kaffeemaschinen insbesondere die folgenden Vorteile:

• Durch die Temperatureinstellung oder Temperaturregelung ist eine einfache Kompensation von Pausenzeiten zwischen aufeinanderfolgenden Brühvorgängen ermöglicht.
• Es werden keine zusätzlichen Bauteile benötigt und nur wenige Dichtstellen, so dass ein geringer technischer Aufwand gegeben ist.
• Energieverluste durch Abwärme in Brühpausenzeiten zwischen Brühvorgängen werden vermieden.
• Benötigte Temperaturkompensationswerte können einfach durch die vorhandene Steuerung berechnet oder dort zumindest hinterlegt werden.

The present invention has, in particular, the following advantages over the coffee machines known from the prior art:

• Temperature setting or temperature control allows easy compensation of pause times between successive brewing operations.
• There are no additional components required and only a few sealing points, so that there is little technical effort.
• Energy losses due to waste heat during brewing breaks between brewing processes are avoided.
• Required temperature compensation values can simply be calculated by the existing controller or at least stored there.

Nachfolgend wird ein detailliertes Ausführungsbeispiel gemäß 1 beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, a detailed embodiment according to 1 described. Showing:

1 dieses Ausführungsbeispiel 1 this embodiment

2 Varianten desselben. two Variants of the same.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kaffeevollautomaten, der einen Kaltwasseranschluss 40 zum Anschluss an ein externes Wasserleitungsnetz aufweist. Die sich dem Kaltwasseranschluss 40 stromabwärts anschließende Kaltwasserleitung 20 umfasst in Strömungsrichtung des Wassers gesehen zunächst eine Pumpe 41 zum Druckaufbau, sodann ein Druckreduzierventil bzw. einen Druckminderer 42 (das/der den Wasserdruck im Wasserleitungssystem der gezeigten Kaffeemaschine auf z. B. 2 Bar begrenzt) und schließlich ein Rückschlagventil 43. Stromabwärts des Rückschlagventils 43 verzweigt sich die Kaltwasserleitung 20 mittels eines T-förmigen Leitungsstücks 21 in zwei parallele Pfade: den Heißwasserpfad 1 der Kaffeemaschine und den Kaltwasserpfad 2 der Kaffeemaschine. 1 shows a coffee machine according to the invention, the cold water supply 40 for connection to an external water supply network. The itself the cold water connection 40 downstream connecting cold water pipe 20 includes seen in the flow direction of the water, first a pump 41 to build up pressure, then a pressure reducing valve or a pressure reducer 42 (Which limits the water pressure in the water pipe system of the coffee machine shown to eg 2 bar) and finally a check valve 43 , Downstream of the check valve 43 branches the cold water pipe 20 by means of a T-shaped line piece 21 in two parallel paths: the hot water path 1 the coffee machine and the cold water path two the coffee machine.

In Strömungsrichtung gesehen ist im Heißwasserpfad 1 eine Blende 44 gefolgt von einer Heizquelle in Form eines Durchlauferhitzers 8 ausgebildet. Im Kaltwasserpfad 2 ist ein Durchflussmengenregler in Form eines Proportionalventils 9, dessen Öffnungsgrad die Menge des pro Zeiteinheit durch den Kaltwasserpfad 2 fließenden, nichterhitzten Kaltwassers KW bestimmt, ausgebildet.Seen in the flow direction is in the hot water path 1 a panel 44 followed by a heating source in the form of a water heater 8th educated. In the cold water path two is a flow regulator in the form of a proportional valve 9 whose degree of opening the amount of per unit time through the cold water path two flowing, non-heated cold water KW determined trained.

Stromabwärts des Durchlauferhitzers 8 bzw. des Proportionalventils 9 vereinigen sich der Heißwasserpfad 1 und der Kaltwasserpfad 2 in einer hier als T-förmiges Leitungsstück 11 ausgebildeten Zusammenführung 3. Im Bereich dieser Zusammenführung 3 bzw. des Leitungsstücks 11 vermischt sich somit das aus dem Heißwasserpfad 1 abgeführte, erhitzte Wasser HW mit dem aus dem Kaltwasserpfad 2 abgeführten, nichterhitzten Wasser KW (ein Vermischen findet auch noch am stromaufwärtigen Ende der Zuleitung 22 zur Brühkammer 7 statt, die den ableitenden Kanal des Leitungsstücks 11 umfasst und die Verbindung zur Brühkammer 7 herstellt). Die Mischstrecke im Bereich der Zusammenführung 3 und des stromaufwärtigen Endes der Leitung 22 ist mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet. Stromabwärts der Zusammenführung 3 bzw. der Mischstrecke 4 ist das Brühventil 10 der Kaffeemaschine in die Zuleitung 22 der Brühkammer 7 integriert. Das aus dem Mischabschnitt 4 über das Brühventil 10 und die Leitung 22 in die Brühkammer 7 geführte, vermischte Wasser mit seinem definierten Heißwasser- und seinem definierten Kaltwasseranteil ist mit dem Bezugszeichen HKW bezeichnet.Downstream of the water heater 8th or the proportional valve 9 the hot water path unite 1 and the cold water path two in a here as a T-shaped line piece 11 trained merge 3 , In the area of this merger 3 or of the pipe section 11 thus mixes that from the hot water path 1 drained, heated water HW with the from the cold water path two discharged, not heated water KW (a mixing also takes place at the upstream end of the supply line 22 to the brewing chamber 7 instead of the dissipative duct of the pipe section 11 includes and the connection to the brewing chamber 7 manufactures). The mixing section in the area of the merge 3 and the upstream end of the conduit 22 is with the reference numeral 4 designated. Downstream of the merge 3 or the mixing section 4 is the brewing valve 10 the coffee machine in the supply line 22 the brewing chamber 7 integrated. That from the mixing section 4 over the brewing valve 10 and the line 22 in the brewing chamber 7 Guided, mixed water with its defined hot water and its defined cold water content is designated by the reference HKW.

In der Brühkammer 7 (deren Doppelausleitung in ein externes Gefäß hier mit dem Bezugszeichen 7a bezeichnet ist) ist ein Temperatursensor 5 positioniert, mit dem die Temperatur des vermischten Wassers HKW nach Durchfließen der Leitung 22, also in der Brühkammer 7, erfasst werden kann. Der erfasste Temperaturmesswert T-HKW wird über die bidirektionale Daten- und Steuerleitung 31 an die als Steuer- und Regeleinheit ausgebildete Steuereinheit 6 des gezeigten Kaffeevollautomaten übermittelt (über die Leitung 31 kann zudem die Steuereinheit 6 Steuersignale an den Temperatursensor 5 übermitteln). Auch das Proportionalventil 9 ist über eine bidirektionale Daten- und Steuerleitung 30 mit der Steuereinheit 6 verbunden: Über diese Leitung 30 steuert die Steuereinheit 6 den Öffnungsgrad des Proportionalventils 9 und das Proportionalventil 9 liefert Statusinformationen darüber, ob der einzustellende Öffnungsgrad auch tatsächlich eingestellt wurde, an die Steuereinheit 6.In the brewing chamber 7 (The double discharge into an external vessel here by the reference numeral 7a is designated) is a temperature sensor 5 positioned with which the temperature of the mixed water HKW after flowing through the pipe 22 So in the brewing chamber 7 , can be recorded. The detected temperature measured value T-HKW is via the bidirectional data and control line 31 to the control unit designed as a control unit 6 of the coffee machine shown (via the line 31 In addition, the control unit 6 Control signals to the temperature sensor 5 to transfer). Also the proportional valve 9 is via a bidirectional data and control line 30 with the control unit 6 connected: via this line 30 controls the control unit 6 the degree of opening of the proportional valve 9 and the proportional valve 9 provides status information as to whether the opening degree to be set has actually been set to the control unit 6 ,

Wie vorbeschrieben kann somit die Steuer- und Regeleinheit 6 auf Basis der mittels des Temperatursensors 5 in der Brühkammer 7 z. B. in regelmäßigen Zeitabständen von 0,5 Sekunden erfassten Temperaturmesswerte T-HKW über die Daten- und Steuerleitung 30 den Öffnungsgrad des Proportionalventils 9 einstellen und während eines Brühvorgangs, sofern notwendig, nachregeln. As described above, thus, the control unit 6 based on the means of the temperature sensor 5 in the brewing chamber 7 z. B. at regular intervals of 0.5 seconds recorded temperature readings T-HKW via the data and control line 30 the degree of opening of the proportional valve 9 adjust and during a brewing process, if necessary, readjust.

Das Verhältnis V = KW/HW, das das Mischverhältnis zwischen nicht-erhitztem und erhitztem Wasser kennzeichnet, wird somit anhand des Öffnungsgrads des Proportionalventils 9 eingestellt. Ein größerer Öffnungsgrad erhöht den relativen Anteil an Kaltwasser KW im vermischten Wasser HKW und erhöht somit den Wert von V, ein geringerer Öffnungsgrad des Proportionalventils 9 verringert den Anteil an Kaltwasser KW, der dem Heißwasser HW zugesetzt wird, verringert somit das Verhältnis V. KW und HW bezeichnen dabei das pro Zeiteinheit in die Mischung eingehende Volumen von Kaltwasser aus der Leitung 2 bzw. von Heißwasser aus der Leitung 1.The ratio V = KW / HW, which indicates the mixing ratio between unheated and heated water, is thus determined by the opening degree of the proportional valve 9 set. A larger opening degree increases the relative proportion of cold water KW in the mixed water HKW and thus increases the value of V, a smaller opening degree of the proportional valve 9 reduces the proportion of cold water KW, which is added to the hot water HW, thus reducing the ratio V. KW and HW designate the per unit time in the mixture incoming volume of cold water from the line two or hot water from the line 1 ,

2 skizziert zwei Varianten des in 1 gezeigten Kaffeevollautomaten, wobei bei diesen Varianten lediglich die die Wasserzufuhr betreffenden Bauelemente skizziert sind (das in 1 mit 9 bezeichnete Proportionalventil trägt hier das Bezugszeichen 9' bzw. 9''): Wie 2a zeigt, kann der Automat zwei separate Zuleitungen zum Anschluss an eine externe Heißwasserzuleitung und eine externe Kaltwasserzuleitung aufweisen. Das Proportionalventil 9' steuert hier den Anteil des dem Heißwasser zugesetzten Kaltwassers. 2b zeigt, dass statt der in 2a gezeigten Konfiguration das Proportionalventil 9'' auch in der Heißwasserzufuhr angeordnet sein kann, um den Anteil des dem Kaltwasser zugesetzten Heißwassers zu steuern. two outlines two variants of the in 1 shown coffee machines, wherein in these variants, only the water supply components are outlined (the in 1 With 9 designated proportional valve carries the reference numeral here 9 ' respectively. 9 '' ): As 2a shows, the machine may have two separate leads for connection to an external hot water supply and an external cold water supply. The proportional valve 9 ' here controls the proportion of cold water added to the hot water. 2 B shows that instead of in 2a configuration shown the proportional valve 9 '' may also be arranged in the hot water supply to control the proportion of hot water added to the cold water.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/130903 [0003]

Claims

Electrically operated coffee machine with a hot water path ( 1 ) and a cold water path ( two ), which are in a merge ( 3 ) so that from the hot water path ( 1 ) discharged, heated water (HW) and from the cold water path ( two ) discharged, not heated water (KW) in the merge ( 3 ) and / or downstream thereof ( 4 ), a temperature sensing unit ( 5 ), which is positioned so that with it the temperature (T-HKW) of the mixed water (HKW) can be detected, and a control unit ( 6 ), with the aid of the temperature sensing unit ( 5 ) detected temperature (T-HKW), the mixing ratio between heated water (HW) and non-heated water (KW) in the mixed water (HKW) is adjustable.

Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that the control unit ( 6 ) is a control and regulating unit, with which the mixing ratio on the basis of the detected temperature (T-HKW) is controllable as a control variable, in particular during a brewing process of the coffee machine is controllable.

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized in that with the control unit ( 6 ) the mixing ratio is time-dependent adjustable or controllable, in particular on the basis of time-dependent detected temperatures (T-HKW) as control variables by comparing these control variables with a predetermined temperature profile is controllable or that with the control unit ( 6 ) the mixing ratio based on a predetermined, constant temperature offset, preferably in the mixed water (HKW) on its way from the merger ( 3 ) into the brewing chamber ( 7 ) taking into account the cooling occurring in the coffee machine, can be set to a constant value over a defined time interval, preferably over the duration of a brewing process.

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 6 ) is designed for calculating one or more temperature values (s) and / or one or more temperature profiles from one or more system parameters (n) characterizing the coffee machine, components thereof and / or the current state of the coffee machine by means of a predefined calculation model and / or for storing temperature profiles.

Coffee machine according to the preceding claim, characterized in that with the control unit ( 6 ) based on a / s in the brewing chamber ( 7 ) the temperature of the coffee machine to be reached or temporal temperature course taking into account the / the system parameter (s) that mixing ratio or that temporal course of the mixing ratio is calculable and adjustable, with the said (r) to be reached (r) temperature (gradient) in the brewing chamber actually is realized, wherein preferably, when referring back to claim 2, the currently set mixing ratio is nachregelbar when the / actually realized in the brewing temperature (gradient) deviates from the temperature to be reached (verlauf), and / or that / the system parameters include one or more or all of the following parameters: • the length of the pipe, the pipe cross-section, the wall diameter, the mass, the density, the volume and / or the material of a water pipe or a water pipe section between the junction ( 3 ) and the brewing chamber ( 7 ) of the coffee machine, • the size (s) and / or the material (s) of contact surfaces of the mixed water (HKW) between the merger ( 3 ) and the brewing chamber ( 7 ) of the coffee machine, • the time elapsed since the previous brewing process, and / or • the heating capacity of a hot water path ( 1 ) arranged heat source ( 8th ).

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized by a flow rate regulator ( 9 ), which preferably comprises or is a valve, particularly preferably a proportional valve, which is provided by the control unit ( 6 ) is controllable and with the basis of a / with the temperature sensing unit ( 5 ) detected temperature / temperature profile, the mixing ratio is adjustable, preferably is adjustable.

Coffee machine according to the preceding claim, characterized by a, preferably exactly one, flow rate regulator ( 9 ) in the cold water path ( two ), or by one, preferably exactly one, flow regulator in the hot water path ( 1 ), or by one, preferably exactly one, flow regulator in the cold water path ( two ) and in the hot water path ( 1 ).

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature detection unit ( 5 ), in particular a temperature sensor, is positioned so that with it the temperature (T-HKW) of the mixed water (HKW) downstream of the merge ( 3 ), preferably downstream of one between the merge ( 3 ) and the brewing chamber ( 7 ) arranged brewing valve ( 10 ), particularly preferably immediately upstream of the brewing chamber ( 7 ) or in the brewing chamber ( 7 ), and / or the temperature detection unit ( 5 ), in particular the temperature sensor, in / on a water pipe for transporting the mixed water (HKW) between the merge ( 3 ) and the brewing chamber ( 7 ), preferably between said brewing valve ( 10 ) and the brewing chamber ( 7 ), particularly preferably immediately upstream of the brewing chamber ( 7 ), or in / at the brewing chamber ( 7 ) is positioned.

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized in that the merge ( 3 ) a T-branching line piece ( 11 ) and / or a mixing chamber comprises or is.

Coffee machine according to one of the preceding claims, characterized in that the coffee machine except one upstream of a / the brewing valve ( 10 ) and preferably in the hot water path ( 1 ) upstream of the merge ( 3 ) arranged heat source ( 8th ) has no further heat source.