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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kaffeeautomaten mit einer von einem Wassertank zu einer Brüheinrichtung führenden Wasserleitung, in deren Verlauf eine Pumpe angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kaffeeautomaten.
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Beim Betrieb eines Kaffeeautomaten, insbesondere beim Betrieb eines Kaffeevollautomaten, ist es entscheidend, dass ein Fluidbetriebsdruck, das heißt ein Wasserdruck, konstant bleibt und nicht zum Beispiel durch zu feines oder zu viel Mahlgut oder durch ein zu stark verkalktes Leitungssystem übermäßig ansteigt. Beides würde nämlich dazu führen, dass ein eingebautes Überdruckventil öffnet und ein Teil des für einen Getränkebezug zur Verfügung gestellten Wassers über eine Überdruckleitung in eine Tropfschale abgeleitet wird. Da das Ableiten über das Überdruckventil üblicherweise stromab eines sogenannten Flowmeters erfolgt, kann es nicht erfasst und somit kann auch nicht darauf reagiert werden. Ein Kunde würde somit aufgrund des geöffneten Überdruckventils und der damit verbundenen Leckage einen nicht optimalen Getränkebezug erhalten und erst dann reagieren können, wenn er feststellt, dass eine Füllmenge nicht ausreichend ist. Hierzu müsste er aber üblicherweise zunächst noch einer Gebrauchsanweisung spezifische Informationen entnehmen, um als Ursache einen zu hohen Fluiddruck, das heißt einen zu hohen Wasserdruck, zu identifizieren.
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Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2007 058 374 B3 ein Kaffeeautomat bekannt, bei dem mittels einer Pumpe Wasser über eine Leitung von einem Wassertank zu einer Heizeinrichtung und einer Brühgruppe gelangt, wobei ein Überdruckventil Verwendung findet, das bei einem auftretenden Überdruck anspricht und für eine Druckentlastung sorgt.
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Rein theoretisch wäre selbstverständlich eine direkte Druckmessung mit einem Drucksensor technisch möglich, jedoch kostenintensiv.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2009 016 699 U1 ist eine Verwendung eines kapazitiven Sensors zur Überwachung eines Wasserstands bekannt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Kaffeeautomaten eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, mit welcher insbesondere indirekt ein Fluidüberdruck während eines Betriebs des Kaffeeautomaten erfasst und entsprechend darauf reagiert werden kann.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen ohnehin vorhandenen kapazitiven Sensor zur Überwachung eines Wasserstandes in einer Tropfschale zugleich auch zur Überwachung eines Wasser(durch-)flusses in einer Überdruckleitung zu verwenden und dadurch ein Öffnen eines Überdruckventils sicher detektieren und entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können, ohne dass hierfür aufwändige und damit teure konstruktive Änderungen vorgenommen werden müssten. Der erfindungsgemäße Kaffeeautomat besitzt eine von einem Wassertank zu einer Brüheinrichtung führende Wasserleitung, in deren Verlauf eine Pumpe angeordnet ist. Ebenfalls vorgesehen sind eine Tropfschale zum Auffangen von Abwasser sowie eine Überdruckleitung, die stromab der Pumpe aus der Wasserleitung abzweigt und in die Tropfschale führt und in deren Verlauf das zuvor beschriebene Überdruckventil angeordnet ist. Über den kapazitiven Sensor kann nun erfindungsgemäß sowohl der Wasserstand in der Tropfschale als auch ein Wasserfluss in der Überdruckleitung erfasst werden. Über eine mit dem kapazitiven Sensor verbundene Auswerte-/Steuereinrichtung kann erfindungsgemäß zusätzlich bei einem in der Überdruckleitung erfassten Wasserfluss eine Meldung an einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, erzeugt und/oder eine entsprechende Maßnahme eingeleitet werden. Mittels der Erfindung ist es somit möglich, bereits das Öffnen des Überdruckventils zu erkennen und darauf zu reagieren und nicht warten zu müssen, bis ein Benutzer beispielsweise eine Mindermenge beim Kaffeebezug feststellt, um dann über eine Gebrauchsanweisung entsprechende Schlüsse zu ziehen. Durch die Verwendung des ohnehin zur Erfassung des Wasserstandes in der Tropfschale vorhandenen kapazitiven Sensors zur Erfassung eines Wasserdurchflusses durch die Überdruckleitung, kann auf einen weiteren Sensor, insbesondere auf einen kostenintensiven Drucksensor, verzichtet werden, so dass bei der erfindungsgemäßen Lösung lediglich die ebenfalls ohnehin vorhandene Auswerte-/Steuereinrichtung softwaretechnisch entsprechend angepasst werden muss, was vergleichsweise einfach möglich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten lassen sich somit beispielsweise ein zu feines Mahlgut oder zu viel Mahlgut in einem Mahlwerk ebenso erkennen, wie ein zu hoher Verkalkungszustand, wobei für die Erkennung keine weiteren, insbesondere bislang nicht vorhandenen, Bauteile erforderlich sind. Mit dem erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten lassen sich somit auch eine höhere Kundenzufriedenheit und geringere Reklamationen erreichen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der kapazitive Sensor an einer Außenwand der Tropfschale neben der Einmündungsstelle der Überdruckleitung angeordnet. Durch diese spezielle Anordnung ist es möglich, dass der kapazitive Sensor sowohl den Wasserstand in der Tropfschale, als auch einen möglichen, temporären Durchfluss von Wasser durch die Überdruckleitung erfasst. Dabei ist selbstverständlich klar, dass der kapazitive Sensor nicht direkt an der Außenwand der Tropfschale angeordnet sein muss, sondern lediglich im Bereich derselben, so dass die Tropfschale ohne den kapazitiven Sensor aus dem Kaffeeautomaten entnommen werden kann. Vorzugsweise ist dabei der kapazitive Sensor im Bereich des Kaffeeautomaten an einem Ausgang der Überdruckleitung angeordnet, wobei der Ausgang der Überdruckleitung gleichzeitig die Einmündungsstelle derselben in die Tropfschale darstellt. Hierdurch ist es möglich, die Tropfschale ohne den kapazitiven Sensor aus dem Kaffeeautomaten zu entnehmen und beispielsweise in einer Spülmaschine zu reinigen.
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Zweckmäßig ist die Auswerte-/Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie bei einem Wasserfluss in der Überdruckleitung während eines Spülbetriebs als Maßnahme einen Warnhinweis, insbesondere einen Entkalkungshinweis, an der Anzeigeeinrichtung anzeigt. Hierzu ist erforderlich, dass die Auswerte-/Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie erfassen kann, ob sich der Kaffeeautomat in einem Spülbetrieb oder in einem Getränkebezug befindet. Während des Spülbetriebs kann ein Öffnen des Überdruckventils als Reaktion auf zu viel oder zu feines Mahlgut in der Brühkammer ausgeschlossen werden, so dass sich bei einem Öffnen des Überdruckventils im Spülbetrieb üblicherweise als Grund ausschließlich ein zu geringer Leitungsquerschnitt und damit ein zu hoher Verkalkungszustand ergibt. Über einen entsprechenden Warnhinweis, der beispielsweise zu einem Entkalken des Kaffeeautomaten auffordert, kann somit eine entsprechende Gegenmaßnahme eingeleitet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die Auswerte-/Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie bei einem Wasserfluss in der Überdruckleitung während des Getränkebezugs als Maßnahme einen Einstellhinweis für das Mahlwerk an der Anzeigeeinrichtung anzeigt, oder, sofern es sich bei einem automatisch über die Auswerte-/Steuereinrichtung einstellbaren Mahlwerk handelt, das Mahlwerk automatisch einstellt, insbesondere dessen Mahlgrad vergröbert. Tritt während des Getränkebezugs ein Öffnen des Überdruckventils auf, so wird über die erfindungsgemäß ausgestaltete Auswerte-/Steuereinrichtung zunächst auf ein falsch eingestelltes Mahlwerk geschlossen, weshalb dem Benutzer bei beispielsweise einem manuell einstellbaren Mahlwerk ein entsprechender Hinweis an der Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, ausgegeben wird. Bei einem automatisch über die Auswerte-/Steuereinrichtung einstellbaren Mahlwerk kann ein automatisches Einstellen bei einem beim Getränkebezug geöffneten Überdruckventil erfolgen. Führt dies nicht zu einem Schließen des Überdruckventils, so kann darüber hinaus durch die Auswerte-/Steuereinrichtung auf einen zu hohen Verkalkungszustand der wasserführenden Wasserleitung geschlossen werden, weshalb in diesem Fall zusätzlich ein entsprechender Entkalkungshinweis an der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kaffeeautomaten anzugeben, bei dem über einen kapazitiven Sensor ein Wasserfluss in einer von einer Pumpe zu einer Tropfschale führenden Überdruckleitung sowie ein Wasserstand in einer Tropfschale erfasst werden, wobei über eine mit dem kapazitiven Sensor verbundene Auswerte-/Steuereinrichtung bei einem in der Überdruckleitung erfassten Wasserfluss eine Meldung an einer Anzeigeeinrichtung erzeugt und/oder eine entsprechende Maßnahme eingeleitet wird. Hierdurch kann insbesondere eine höhere Kundenzufriedenheit erreicht werden, da der Kaffeeautomat selbständig erkennt, dass das Überdruckventil unerwünschter Weise bei einem Getränkebezug bzw. bei einem Spülvorgang öffnet und dadurch entweder selbst entsprechende Gegenmaßnahmen einleitet, zumindest aber dem Benutzer einen entsprechenden Hinweis gibt, so dass dieser entsprechende Maßnahmen einleiten kann. Hierdurch kann insbesondere auch der Bedienkomfort gesteigert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst die Auswerte-/Steuereinrichtung, ob sich der Kaffeeautomat in einem Spülbetrieb oder einem Getränkebezug befindet und zeigt bei einem Wasserfluss in der Überdruckleitung während eines erfassten Spülbetriebs als Maßnahme einen Warnhinweis, insbesondere einen Entkalkungshinweis, an der Anzeigeeinrichtung an. Erfasst somit die Auswerte-/Steuereinrichtung während des Spülbetriebs in der Überdruckleitung einen Wasserfluss, so kann sie hieraus schließen, dass das Überdruckventil geöffnet ist, woraus wiederum geschlossen werden kann, dass während des Spülbetriebs ein zu hoher Druck in der Wasserleitung herrscht, der üblicherweise durch einen zu hohen Verkalkungszustand bedingt ist. Um dem entgegenzuwirken, zeigt die Auswerte-/Steuereinrichtung bei einem Wasserfluss in der Überdruckleitung während des Spülbetriebs einen entsprechenden Entkalkungshinweis an der Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, an und gibt damit dem Benutzer einen wertvollen Hinweis zur Aufrechterhaltung eines einwandfreien Betriebs des Kaffeeautomaten.
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Zweckmäßig zeigt die Auswerte-/Steuereinrichtung bei einem Wasserfluss in der Überdruckleitung während des Getränkebezugs als Maßnahme einen Einstellhinweis für ein Mahlwerk des Kaffeeautomaten an der Anzeigeeinrichtung an oder stellt dieses Mahlwerk automatisch ein, das heißt vergrößert dessen Mahlgrad, sofern es sich bei dem Mahlwerk nicht um ein manuell, sondern ein automatisch über die Auswerte-/Steuereinrichtung einstellbares Mahlwerk handelt. Befindet sich somit der Getränkeautomat im Getränkebezugszustand und ist zugleich das Überdruckventil geöffnet, so dürfte der zum Öffnen des Überdruckventils führende hohe Druck unter Umständen an einem zu feinen Mahlgrad oder zu viel Mahlgut liegen. Begegnet werden kann dem dadurch, dass beispielsweise der Mahlgrad vergröbert und damit die Mahlfeinheit reduziert oder aber auch die Menge an gemahlenem Mahlgut, welches in die Brühkammer eingefüllt wird, reduziert wird. Reicht dies in der Folge nicht aus, so dürfte zusätzlich auch eine Verkalkung der Wasserleitung zu hoch sein, was wiederum durch einen entsprechenden Entkalkungshinweis an der Anzeigeeinrichtung begegnet werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich somit die Kundenzufriedenheit deutlich erhöhen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt einen entsprechenden Kaffeeautomaten.
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Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßer Kaffeeautomat 1 eine von einem Wassertank 2 zu einer Brüheinrichtung 3 führende Wasserleitung 4 auf, in deren Verlauf eine Pumpe 5 angeordnet ist. Ebenfalls besitzt der erfindungsgemäße Kaffeeautomat 1 eine Tropfschale 6 zum Auffangen von Wasser bzw. Abwasser, sowie eine Überdruckleitung 7, die stromab der Pumpe 5 aus der Wasserleitung 4 abzweigt und in deren Verlauf oder an deren Abzweig aus der Wasserleitung 4 ein Überdruckventil 8 angeordnet ist. Des Weiteren besitzt der erfindungsgemäße Kaffeeautomat 1 einen kapazitiven Sensor 9, der zur Überwachung eines Wasserstandes in der Tropfschale 6 und zugleich zur Überwachung eines Wasserflusses in der Überdruckleitung 7 ausgebildet ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine kommunizierend mit dem kapazitiven Sensor 9 verbundene Auswerte-/Steuereinrichtung 10, die erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, dass sie bei einem in der Überdruckleitung 7 erfassten Wasserfluss und einem damit geöffneten Überdruckventil 8 eine Meldung an einer Anzeigeeinrichtung 11, beispielsweise einem Display, erzeugt und/oder eine entsprechende Maßnahme einleitet.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, ist dabei der kapazitive Sensor 9 an bzw. im Bereich einer Außenwand der Tropfschale 6 direkt benachbart zu einer Einmündungsstelle 12 der Überdruckleitung 7 in die Tropfschale 6 angeordnet. Hierdurch ist es möglich, mit einem einzigen kapazitiven Sensor 9 sowohl den Wasserstand in der Tropfschale 6 als auch einen gegebenenfalls auftretenden Wasserdurchfluss durch die Überdruckleitung 7 zu erfassen und dadurch auf ein geöffnetes Überdruckventil 8 zu schließen. Der erfindungsgemäße Kaffeeautomat 1 besitzt darüber hinaus ein Mahlwerk 13, welches manuell oder automatisch über die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 einstellbar ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten 1 ist es somit erstmals möglich, ein Öffnen des Überdruckventils 8, das beispielsweise durch ein zu feines oder zu viel Mahlgut oder einen zu hohen Verkalkungsgrad bedingt ist, konstruktiv äußerst einfach, nämlich indirekt über einen Wasserdurchfluss durch die Überdruckleitung 7 zu erfassen und einem Benutzer entsprechende Hinweise zu geben oder gegebenenfalls selbst Gegenmaßnahmen einzuleiten. Durch die Nutzung des ohnehin zur Erfassung des Wasserstandes in der Tropfschale 6 vorhandenen kapazitiven Sensors 9 zugleich auch zur Erfassung eines Wasserdurchflusses durch die Überdruckleitung 7 kann auf einen weiteren Sensor, beispielsweise einen aufwendigen Drucksensor, in der Wasserleitung 4 verzichtet werden, was eine deutlich konstruktiv einfache und damit kostengünstigere Herstellung des Kaffeeautomaten ermöglicht.
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Die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung derart ausgebildet, dass sie in der Lage ist, zu erfassen, ob sich der Kaffeeautomat 1 in einem Spülbetrieb oder in einem Getränkebezug befindet. Detektiert der kapazitive Sensor 9 einen Wasserfluss in der Überdruckleitung 7 während des Spülbetriebs des Getränkeautomaten 1, so kann vergleichsweise einfach auf einen zu geringen zur Verfügung stehenden Leitungsquerschnitt in der Wasserleitung 4 oder in anderen Leitungsteilen geschlossen werden, was üblicherweise durch einen zu hohen Verkalkungsgrad bedingt ist. In diesem Fall ist somit die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 derart ausgebildet, dass sie als Maßnahme einen Warnhinweis, insbesondere einen Entkalkungshinweis, an der Anzeigeeinrichtung 11 anzeigt. Erfasst die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 während des Getränkebezugs einen Wasserfluss in der Überdruckleitung 7, so ist das hierfür verantwortliche Öffnen des Überdruckventils 8 üblicherweise durch zu viel oder zu feines Mahlgut und/oder ebenfalls durch einen zu hohen Verkalkungsgrad bedingt. Erfasst somit die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 während des Getränkebezugs einen Wasserfluss durch die Überdruckleitung 7, so zeigt sie gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung als Maßnahme einen Einstellhinweis für das Mahlwerk 13 an der Anzeigeeinrichtung 11 an, sofern es sich bei dem Mahlwerk 13 um ein manuell einstellbares Mahlwerk 13 handelt, oder stellt dieses automatisch ein, das heißt vergröbert dessen Mahlgrad insbesondere, sofern es sich um ein über die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 einstellbares Mahlwerk 13 handelt. Führt dies bei einem nachfolgenden Getränkebezug nicht zu einem Schließen des Überdruckventils 8, so kann der Mahlgrad über die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 am Mahlwerk 13 weiter vergröbert oder aber auch ein Hinweis an der Anzeigeeinrichtung 11 erzeugt werden, welcher auf eine mögliche Verkalkung des Kaffeeautomaten 1 hinweist. Letzteres ist insbesondere dann von Vorteil, sofern das Öffnen des Überdruckventils 8 auch bei einem zwischenzeitlich erfolgten Spülvorgang bzw. Spülbetrieb auftritt.
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Der erfindungsgemäße Kaffeeautomat 1 funktioniert dabei wie folgt: Wählt ein Benutzer beispielsweise ein Kaffeegetränk aus und öffnet während des Getränkebezugs das Überdruckventil 8, so fließt Wasser durch die Überdruckleitung 7 und wird vom kapazitiven Sensor 9 erfasst, der dies an die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 übermittelt. Daraufhin stellt die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 das Mahlwerk 13 gröber ein und/oder erzeugt an der Anzeigeeinrichtung 11, beispielsweise dem Display, einen entsprechenden Hinweis. Tritt das Öffnen des Überdruckventils 8 bei mehreren aufeinanderfolgenden Getränkebezügen weiterhin auf, so kann das Mahlwerk 13 weiter gröber eingestellt oder aber auch auf einen zu hohen Verkalkungszustand geschlossen werden, wobei im letzteren Fall die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 einen entsprechenden Entkalkungshinweis über die Anzeigeeinrichtung 11 ausgibt. Sofern das Öffnen des Überdruckventils 8 nicht mehr während des Getränkebezugs, sondern während des Spülbetriebs auftritt, so kann dies offensichtlich nicht an einem zu feinen und damit zu gering durchlässigen Mahlgut liegen, sondern vielmehr an einem zu geringen Leitungsquerschnitt, der üblicherweise durch einen zu hohen Verkalkungszustand bedingt ist. In diesem Fall erzeugt somit die Auswerte-/Steuereinrichtung 10 an der Anzeigeeinrichtung 11 einen entsprechenden Entkalkungshinweis.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten 1 ist es erstmals möglich, mit einem ohnehin bereits vorhandenen kapazitiven Sensor 9 einen Verkalkungszustand bzw. einen Einstellzustand des Mahlwerks 13 zu überwachen und gegebenenfalls entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Insgesamt können hierdurch die Kundenzufriedenheit erhöht und die Reklamationen reduziert werden, da auf einen geräteinternen Fehlerfall reagiert werden kann, bevor der Benutzer dies bemerkt. Insbesondere sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. bei dem erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten 1 keine weiteren zusätzlichen Bauteile erforderlich, da lediglich der ohnehin bereits vorhandene Sensor 9 nun auch zur Überwachung eines Wasserflusses in der Überdruckleitung 7 benutzt und eine entsprechende Software der Auswerte-/Steuereinrichtung 10 entsprechend angepasst werden muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kaffeeautomat
- 2
- Wassertank
- 3
- Brüheinrichtung
- 4
- Wasserleitung
- 5
- Pumpe
- 6
- Tropfschale
- 7
- Überdruckleitung
- 8
- Überdruckventil
- 9
- kapazitiver Sensor
- 10
- Auswerte-/Steuereinrichtung
- 11
- Anzeigeeinrichtung
- 12
- Einmündungsstelle
- 13
- Mahlwerk
