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Die Erfindung betrifft ein Heißgetränkezubereitungsgerät für Haushaltszwecke sowie eine kreiszylindrische Brühkammer dafür mit einem Mantel, mit einem bodenseitigen, axial verschiebbaren Kolben zum Verpressen von auslaugbarem Getränkesubstrat und mit einem deckelseitigen Auslauf für ein Brühgetränk.
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Insbesondere in Kaffeevollautomaten mit Mahlwerk für Kaffeebohnen, die vor dem Brühen zu einem Pulver als Getränkesubstrat vermahlen werden, wird das Kaffeepulver anschließend in einer Brüheinheit unter Druck durchströmt und eluiert. Je nach Gestaltung des Einlaufs für das Brühwasser kann es dabei zu einer unzureichenden Auslaugung des Kaffeepulvers kommen. In der
DE 27 15 459 A1 wird vorgeschlagen, das Brühwasser über einen im Mantel mündenden Einlauf in die Brühkammer einzubringen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Brühverfahren zu ermöglichen, bei dem mit geringem technischen Aufwand höhere Extraktionswerte und ein intensiveres Aroma erreicht werden können.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Brühkammer erfindungsgemäß durch eine Mehrzahl an Einläufen für Brühwasser zum mehrfachen seitlichen Einströmen des Brühwassers in die Brühkammer erreicht, die am Mantel in die Brühkammer münden. Schon mit nur zwei derartigen Einläufen für das Brühwasser lassen sich eine bessere Benetzung und Durchmischung des Pulvers mit Brühwasser und damit ein besseres Auslaugen erreichen. Drei, vier oder fünf Einläufe steigern diesen Erfolg. Bei gleicher Pulvermenge lassen sich auf diese Weise höhere Extraktionswerte erreichen, was einer besseren Ausnutzung des Pulvers entspricht. Dabei ist die Erfindung nicht auf Kaffeepulver beschränkt, sondern lässt sich bei allen Zubereitungsverfahren anwenden, in denen Getränkesubstrat durch Brühwasser eluiert wird, insbesondere also auch für die Teezubereitung. Insbesondere bei Kaffeevollautomaten aber, die in einem Mahlwerk für Kaffeebohnen vor dem Brühen Pulver als Getränkesubstrat frisch vermahlen, können unterschiedliche Mahlgrade auftreten oder gewählt werden. Das Brühsystem sollte auf die dementsprechenden unterschiedlichen Pulverfeinheiten angepasst sein. Erfindungsgemäß ist auch bei feinen Mahlgraden für eine gute Benetzung des Getränkesubstrats gesorgt.
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Die eingangs verwendeten Begriffe „bodenseitig“ und „deckelseitig“ sind nicht als reine Ortsangaben zu verstehen, sondern lediglich zur Unterscheidung der beiden einander gegenüberliegenden und in der Regel scheibenförmigen Begrenzungsflächen der Brühkammer. Sie können in diesem Sinne durch die Begriffe „kolbenseitig“ für die Bodenseite und „auslaufseitig“ für den Deckel der Brühkammer gemäß Oberbegriff ersetzt werden. Die eingangs genannte Brühkammer kann folglich auch umgekehrt orientiert sein, der Kolben also von einer Oberseite aus einfahren und der Auslauf an einer Unterseite der Brühkammer abgehen.
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Die Erfindung wendet sich also davon ab, das Brühwasser in einer axialen Richtung oder von einer Kolbenseite aus in die Brühkammer einzuleiten. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip eines mehrfachen seitlichen Einströmens des Brühwassers in die Brühkammer, um eine vollständige Benetzung des Pulvers zu erreichen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Einläufe einen axialen Abstand bezüglich der Rotationsachse der zylindrischen Brühkammer aufweisen. Der Abstand sorgt für eine vollständige Verwirbelung über die gesamte Höhe der Brühkammer ohne Ausbildung von unbenetzten Toträumen, was bei feinerem Pulver von besonderem Vorteil ist. Denn feineres Pulver neigt zu einer Schichtbildung in der Brühkammer von benetzten und nicht benetzten Pulverschichten. Durch eine axial verteilte Mehrzahl an Einläufen, also durch zwei, drei oder mehr Einläufe für Brühwasser, kann die Schichtbildung zuverlässig vermieden werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Einläufe im Wesentlichen radial in die Brühkammer münden. Damit zielen sie auf die Achse und damit auf das Zentrum der Brühkammer, womit sie eine gleichmäßige Erfassung des Pulvers erwarten lassen. Eine gute Benetzung des Pulvers mit Brühwasser lassen beispielsweise schon zwei einander gegenüberliegende Einläufe erreichen, deren Strömungsrichtung koaxial aufeinander hin gerichtet ist. Die aufeinander treffenden Brühwasserströme sorgen für eine Verwirbelung des Pulvers und des Wassers in der Brühkammer.
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Je nach Anzahl und Anordnung der Einläufe kann es aber auch günstig sein, sie nur „im Wesentlichen“, also nicht exakt radial münden zu lassen, sondern gegenüber dem Radius der Brühkammer geringfügig parallel versetzt. Damit kann eine quasi asymmetrische Strömung in der Brühkammer erzeugt werden, die zusammen mit einer gegensinnig asymmetrischen Strömung eines weiteren Einlaufs eine gute Verwirbelung beider Strömungen in der Brühkammer und damit eine gute Durchmischung des Pulvers mit Brühwasser erzeugt.
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„Im Wesentlichen radial“ soll aber auch bedeuten, die Einläufe alternativ oder zusätzlich nicht oder zumindest in einer seitlichen Projektion betrachtet nicht lotrecht, sondern in einem gewissen Winkel auf die Achse der Brühkammer zu richten oder sie ihr gegenüber windschief verlaufen zu lassen. Zusammen mit mindestens einem weiteren und gegensinnig ausgerichteten Einlauf lässt sich ebenfalls eine starke Verwirbelung und mit ihr eine gute Durchmischung des Pulvers mit dem Brühwasser erreichen.
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Nach einer weiteren oder alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest einer der Einläufe tangential angeordnet sein. Seine tangentiale Einmündung bedeutet eine Anströmung der zylindrischen Innenwand des Mantels der Brühkammer, an der anderenfalls oft trockene Pulverschichten verbleiben. Die Umlenkung des Stroms an der Innenwand führt zu einer kreisförmigen Strömung, die insbesondere zusammen mit einer Neigung des Einlaufs gegenüber der Achse der Brühkammer eine vollständige Erfassung außenliegender Pulverbereiche ermöglicht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können mehrere tangential angeordnete Einläufe gegenläufig orientiert sein, so dass sie keine gleichgerichtete Verwirbelung in der Brühkammer erzeugen, sondern ihre entgegengesetzt gerichtete Orientierung eine besonders gründliche Verwirbelung und gute Vermischung von Brühwasser und Pulver sicherstellt.
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Auslaufseitig weisen Brühkammern regelmäßig ein Filtersieb auf, das das benetzte Pulver zuverlässig vom Eluat trennt, das die Brühkammer über den Auslauf verlässt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Brühkammer über ein scheibenförmiges Filtersieb in der Brühkammer stromab des auslaufnäheren bzw. auslaufnächsten Einlaufs und stromauf des Auslaufs und mit Abstand zu ihm verfügen, wobei ein erster Einlauf in einem auslaufnahen Bereich der Brühkammer angeordnet ist. Der auslaufnähere von zwei Einläufen bzw. der auslaufnächste Einlauf von drei oder mehr Einläufen kann folglich dazu genutzt werden, den Auslauf bzw. das vor ihm angebrachte Filtersieb freizuspülen, um dessen Passage für das Brühgetränk freizuhalten. Dadurch erleichtert sich auch die Reinigung des Filtersiebs bzw. des Auslaufs und allgemein der Brühkammer. Jedenfalls verhindert die erfindungsgemäße Anordnung des einlaufnäheren bzw. -nächsten Einlaufs ein Sedimentieren von Pulver am Sieb.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest ein zweiter oder jedenfalls ein weiterer Einlauf in einem mittleren Bereich der Brühkammer angeordnet sein. Bei nur zwei Einläufen kommt ihm die zuverlässige und vollständige Durchmischung bzw. Verwirbelung des Brühwassers mit dem Kaffeepulver zu, also die Vermeidung einer Schichtenbildung in der Brühkammer.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Brühkammer zwei Einläufe, nämlich einen auslaufnahen radial in die Brühkammer mündenden Einlauf und einen auslauffernen tangential mündenden Einlauf aufweisen. Mit nur zwei Einläufen kann auf diese Weise für das Freispülen des Filtersiebs bzw. des Auslaufs über den radialen Einlauf gesorgt sein, während der auslaufferne tangential mündende Einlauf für eine gute Durchmischung des Pulvers mit Brühwasser sorgt.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch ein Heißgetränkezubereitungsgerät für Haushaltszwecke mit einer Brühkammer gelöst, die in der oben beschriebenen Weise ausgebildet ist. Sie erlaubt eine vollständige Verarbeitung auch von sehr fein gemahlenem Pulver unter Vermeidung einer Schichtenbildung, wodurch sich bei gleichem Pulvereinsatz höhere Extraktionswerte als bislang erzielen lassen.
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Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshaft noch näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer zylindrischen Brühkammer 1 mit einer senkrecht stehenden Rotationsachse a, die eine Mantelfläche 2, einen kreisrunden Deckelabschnitt 3 und einen ebensolchen Bodenabschnitt 4 umfasst. Am Deckelabschnitt 3 ist ein axialer Auslauf 5 angeordnet, der der Ableitung eines Brühgetränks dient. Am Bodenabschnitt 4 lässt sich ein Kolben 6 axial in die Brühkammer 1 einschieben, um darin befindliches Pulver zu verpressen.
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Die Brühkammer 1 verfügt über lediglich zwei Einläufe 8, 9 für Brühwasser, die über den Mantel 2 in die Brühkammer 1 münden. Sie durchdringen den Mantel 2 tangential, so dass die Achsen der Einläufe 8 und 9 in einer seitlichen Projektion senkrecht auf die Rotationsachse a, tatsächlich aber windschief gegenüber der Rotationsachse a der Brühkammer 1 verlaufen.
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Während eines Brühvorgangs wird zunächst die Brühkammer 1 mit Kaffeepulver gefüllt, das anschließend der Kolben 6 gegen das Filtersieb 7 presst. Jetzt wird das Brühwasser unter Druck durch die Einläufe 8, 9 in die Brühkammer 1 injiziert und das Pulver eluiert. Dabei erzeugt das durch den Einlauf 8 einströmende Brühwasser eine in der Draufsicht linksdrehende Strömung, während das Brühwasser, das den Einlauf 9 passiert, eine entgegengesetzte, rechtsdrehende Strömung hervorruft. Ihr Aufeinandertreffen in der Brühkammer 1 führt zu einer gründlichen Verwirbelung des Brühwassers und des Kaffeepulvers, so dass eine Schichtenbildung von durchströmtem und nicht durchströmtem Kaffeepulver auszuschließen ist. Mit der Anordnung des Einlaufs 8 in der Nähe des Filtersiebs 7 sorgt es zusätzlich dafür, dass seine Strömung am Filtersieb 7 eventuell anlagerndes Kaffeepulver dort mitreißt und damit das Filtersieb 7 freigespült wird. Durch die entgegengesetzte tangentiale Anordnung der Einläufe 8, 9 entsteht eine Verwirbelung des Kaffeepulvers in der Brühkammer 1, womit das bekannte Problem der Schichtung des Pulvers in der Brühkammer 1 vermieden wird. Dadurch kann feineres Pulver verarbeitet werden, ohne eine Verstopfung des Auslaufs 5 zu riskieren. Daher kann eine bessere Extraktion des Kaffees und mehr Aroma aus derselben Pulvermenge gewonnen werden. Zudem besteht die Möglichkeit, nach dem Brühen das benetzte Kaffeepulver in der Brühkammer 1 noch einmal zu verpressen, um die letzten Aromastoffe aus dem Pulver zu erhalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brühkammer
- 2
- Mantel
- 3
- Deckelabschnitt
- 4
- Bodenabschnitt
- 5
- Auslauf
- 6
- Kolben
- 7
- Filtersieb
- 8
- Einlauf
- 9
- Einlauf
- a
- Achse
