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Die Erfindung betrifft einen Getränkeautomat mit einem Strömungsleitungssystem mit
- - einer Wasserquelle, welche mit einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Filterelements versehen ist;
- - einer Brüheinheit mit
- - einer Brühkammer zur Aufnahme von aufzubrühender Brühsubstanz,
wobei die Brühkammer zum Zuführen und Durchleiten des Brühwassers in die Brühkammer im Strömungsleitungssystem geschaltet ist;
- - eine Pumpe, die dazu ausgebildet ist, das Wasser aus der Quelle zur Brühkammer zu fördern,
- - eine Steuereinrichtung zur Aktivierung und Deaktivierung der genannten Aktoren zur Zubereitung eines ausgewählten Getränks.
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Ein Getränkebereiter mit allen relevanten Komponenten zum Aufbrühen bzw. Zubereiten eines Kaffeegetränks ist aus der
EP 1 393 663 A1 bekannt. Hier ist eine Kaffeemaschine mit einer integrierten Kaffeemühle und einem Pulverschacht offenbart, welcher zur Zuführung von gemahlenem Kaffee aus der Kaffeemühle zu einem bewegbaren Brühzylinder dient, sowie einem mit einer handbetätigbaren Abdeckung versehenen Einlass für bereits gemahlenen Spezialkaffee.
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Die
WO 2008/017492 A2 offenbart einen Wassertank mit Filterpatrone zum Filtern oder zum Enthärten von Frischwasser zum Einsatz in einem Getränkebereiter bzw. Kaffeemaschine.
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Die
DE 10 2008 010 914 A1 offenbart einen Getränkebereiter mit einem Wassertank und Filtervorrichtung zum Filtern des im Tank befindlichen Frischwassers.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Heißgetränkebereiter dahingehend weiterzubilden, dass eine gute Qualität der Brühgetränke zuverlässig erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird unter anderem diese Aufgabe durch einen Getränkebereiter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein mit der Erfindung erreichbarer Vorteil besteht darin, dass eine vorbestimmte und gleichbleibend gute Qualität des zum Brühen verwendeten Frischwassers gewährleistet ist.
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Die Qualität bzw. der Geschmack des fertig aufgebrühten Getränks werden auf einfache Weise erheblich verbessert.
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Dies wird erreicht durch den Einsatz eines Filterelements zum Filtern bzw. Entkalken des aus der Wasserquelle entnommenen und in das Strömungsleitungssystem zugeführten Frischwassers. Ferner wird mittels der Steuereinrichtung überwacht, ob sich ein Filterelement in der besagten Aufnahme befindet oder nicht. Diese Überwachung erfolgt ohne zusätzliche Sensoren, die direkt vom Filterelement betätigt werden. Die Überwachung erfolgt indirekt anhand einer Plausibilitätsbewertung des erfassten Volumenstromes.
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In einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung umfasst der Getränkebereiter im Strömungsleitungssystem ein Erfassungsmittel zur Volumenstrommessung des aus der Wasserquelle ausströmenden Wassers, wobei das Erfassungsmittel mit der Steuereinrichtung (18) datentechnisch verbunden ist. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, anhand des erfassten Volumenstromes zu erkennen, ob das Filterelement in der Aufnahme der Wasserquelle angebracht ist oder nicht. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Pumpe mit einer bekannten, konstanten Leistung betrieben wird, damit sich ein erster Volumenstrom einstellen kann, wenn das Filterelement korrekt und funktionswirksam eingesetzt ist und ein zweiter, gegenüber dem ersten Volumenstrom größerer Volumenstrom einstellen kann, wenn sich kein Filterelement in der Aufnahme befindet. Insgesamt wird hierbei die physikalische Eigenschaft ausgenutzt, dass ein korrekt eingesetztes Filterelement einen erhöhten Strömungswiderstand im Einlass des Strömungsleitungssystems verursacht.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in der Steuereinrichtung ein Grenzwert für Volumenstrom festgelegt, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist ein eingesetztes Filterelement zu erkennen, wenn der erfasste Volumenstrom kleiner ist, als der Grenzwert und ferner ein fehlendes Filterelement zu erkennen, wenn der erfasste Volumenstrom größer ist, als der besagte Grenzwert. Der Grenzwert ist bevorzugt in einem Speicher der Steuereinrichtung abgespeichert. Der Grenzwert kann veränderbar sein, wenn die die Funktion der Filterüberwachung selbstlernend konzipiert ist. In einer weiteren Ausführung kann der Grenzwert von einem Bediener vorgegeben oder verändert werden.
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In einer insgesamt zweckmäßigen Ausführung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet oder eingerichtet, die Erfassung des Volumenstromes zur Erkennung, ob das Filterelement eingesetzt ist oder nicht, eines Spülvorgangs durchzuführen. In dieser Phase befindet sich keine Brühsubstanz in der Brühkammer, sodass sich keine oder nur kleine Strömungswiderstände im Strömungsleitungssystem befinden, bezogen auf einen Strömungswiderstand, den das eingesetzte Filterelement bildet.
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In einer weitern, insgesamt zweckmäßigen Ausführung umfasst der Getränkebereiter eine Bedien- und Anzeigevorrichtung, die mit der Steuereinrichtung datentechnisch in Verbindung steht, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, den erkannten Zustand des Filterelements als Meldung, bevorzugt als Textanzeige oder Symbolanzeige, auf der Anzeigevorrichtung auszugeben. Damit wird der Benutzer insbesondere auf ein fehlendes Filterelement aufmerksam gemacht. Ferner kann ein Hinweis ausgegeben bzw. angezeigt werden, dass das Filterelement in die Aufnahme eingesetzt werden soll.
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In einer weiteren Ausführung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Betrieb zur Getränkezubereitung zu unterbrechen oder zu verweigern, wenn ein Filterelement nicht erkannt wurde. Damit wird sichergestellt, dass nur mit ordnungsgemäß eingesetztem Filterelement Getränke zubereitet werden. Die Qualität der Getränke ist somit sichergestellt, weil keine Getränke mit ungefiltertem Wasser zubereitet werden.
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In einer insgesamt vorteilhaften Ausführung ist in der Steuereinrichtung ein zweiter Grenzwert für den Volumenstrom festgelegt, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, einen aufgebrauchten Filter zu erkennen, wenn der erfasste Volumenstrom geringer ist, als der zweite Grenzwert. Mit dieser Maßnahme wird zusätzlich ein verstopftes Filterelement erkannt, weil es einen größeren Widerstand für die Fluidströmung bildet, als ein funktionierendes, nicht verstopftes Filterelement. Auch für diese Maßnahme sind keine zusätzlichen Sensoren notwendig. Die Überwachung kann durch entsprechende Programmierung des Mikrocontrollers der Steuereinrichtung bereitgestellt werden.
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Der Getränkeautomat ist bevorzugt ein Heißgetränkebereiter, beispielsweise ein Kaffeevollautomat oder ein Teeautomat, wobei das Strömungsleitungssystem eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des der Brühkammer zugeführten Wassers umfasst, bevorzugt zur Zubereitung eines Kaffeegetränks oder eines Teegetränks.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
- 1: einen Heißgetränkebereiter in einer teilweise schematischen Schnittdarstellung;
- 2: ein Teil des Strömungsleitungssystems in einer schematischen Ansicht und
- 3: einen zeitlichen Ablauf für die Erfassung.
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Die 1 zeigt am Beispiel eines als Standgerät ausgebildeten Heißgetränkebereiter 1 mit allen relevanten Komponenten für die Zubereitung eines Heißgetränks. Der Getränkebereiter 1 umfasst unter anderem ein Gehäuse 11, in dem der Vorratsbehälter 71 für die Brühsubstanz S, beispielsweise Kaffeebohnen, mit darunter angebrachtem Mahlwerk 70 mit Motor, den Wasserbehälter 14 sowie die Möglichkeit, der Unterbringung des Strömungsleitungssystems 2. Das Gehäuse 11 dient ferner als Trägergestell für die Brüheinheit 40, wobei sich in der eingesetzten Position eine Schrägstellung der Brühkammer 41 ergibt. Im Frontbereich des Heißgetränkebereiter 1 verfügt dieser über einen höhenbeweglichen Auslass 20, in dem mehrere Entnahmeeinrichtungen, hier Auslassdüsen 21, 22 untergebracht sind. Bei der Entnahmeeinrichtung 22 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine Dampfdüse zur Abgabe heißen Wasserdampfes oder heißem Wasser, beispielsweise zur Verdünnung eines fertigen Kaffees oder zur Zubereitung eines Teegetränks. Die Entnahmeeinrichtung 21 stellt eine Ausgabeleitung oder Ausgabedüse 21 zur Abgabe von Kaffeegetränken dar. Eine Brüheinheit 40 mit einer Brühkammer 41 im Inneren des Gerätes 1 dient zur Zubereitung des Getränkes, wobei in die Brühkammer 41 das Kaffeepulver S eingebracht und anschließend mit heißem Wasser durchflutet wird, sodass zur Ausgabeleitung und durch die Ausgabedüse 21 das fertige Kaffeegetränk ausgegeben wird. Bei dieser Ausführung sind die Ausgabedüsen 21, 22 in der Höhe verschiebbar angeordnet, so dass sie der Höhe eines auf der Abstellfläche 33 abgestellten Trinkgefäßes angepasst werden kann, ohne dass bei der Abgabe des Getränkes ein Verspritzen erfolgt. Den oberen Abschluss der Abstellfläche 33 bildet ein Abtropfblech 32, das mit Öffnungen und Schlitzen versehen ist, um Flüssigkeitsreste in einer unterhalb des Abtropfbleches 32 vorhandenen Auffangschale 34 abzuführen. Ferner umfasst der Heißgetränkebereiter 1 einen Tresterbehälter 35, in den die aufgebrauchte Substanz, beispielsweise Kaffeekuchen, nach Vollendung der Getränkezubereitung hineingeworfen wird. Ein Abfallbehälter 35 ist dazu vorgesehen, den aufgebrauchten Kaffeesatz aufzunehmen. Wenn der Brühvorgang beendet ist, wird die Brühkammer 41 aus einer Brühposition in eine Entleerungsposition verfahren und der Kaffeesatz aus der Brühkammer 41 herausgefördert.
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Das Gerät 1 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 18, die dazu eingerichtet ist, die einzelnen Funktionsbaugruppen, wie Pumpen 8, Ventile der Ventilanordnung V und Heizeinrichtung 9 und Mahlwerk 70, soweit vorhanden, zu steuern, wie es für die Zubereitung des jeweils ausgewählten Getränkes notwendig ist. Die Steuereinrichtung 18, die als Mikrocontroller uC mit einem zugeordneten Speicher MEM ausgeführt ist (2), ist in dieser Ausführung ferner dazu eingerichtet, die Ventile V des Strömungsleitungssystems 2 so anzusteuern, dass das heiße Wasser durch die Brühkammer 41, gepumpt wird.
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2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung des Strömungsleitungssystems 2 innerhalb eines Getränkeautomaten 1 im Bereich der Wasserquelle 14. Von der Wasserquelle 14, in diesem Beispiel ein Wassertank, wird das Strömungsleitungssystem 2 mit frischem Wasser versorgt. Das Strömungsleitungssystem 2 umfasst dabei Leitungsabschnitte und Komponenten, die zur Zubereitung von Getränken dienen. Zur Erzeugung der Strömung innerhalb des Strömungsleitungssystems 2 sowie des erforderlichen Druckaufbaus dient eine Pumpe 8. Darüber hinaus kann das Strömungsleitungssystem 2 ein Erfassungsmittel zur Volumenstrommessung, das als Flowmeter 10 bezeichnet wird, aufweisen, das hilfreich ist, um eine genaue Menge frischen Wassers zu bestimmen, die für die Zubereitung eines Getränkes erforderlich ist. Das Flowmeter 10 ist datentechnisch mittel der Signalleitung oder Datenleitung 19 mit der Steuereinrichtung 18 verbunden. Darüber hinaus lässt sich mit einer derartigen Messeinrichtung 10 auch die Anzahl der hergestellten Getränke bestimmen.
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Eine Steuereinrichtung 18 mit einem Mikrocontroller uC und einer Speichereinrichtung MEM dient zur Durchführung einer Getränkezubereitung, wobei hierbei die Aktivierung der Heizeinrichtung 9, der Ventile V sowie der Pumpe 8, der Brühkammer 40 und bedarfsweise weiteren Komponenten, wie einem Mahlwerk 70 durch entsprechende Signalverbindungen 19 erfolgt. Auch die Bedien- und Anzeigevorrichtung 16, 17 ist mittel Datenverbindung 19 mit der Steuereinrichtung 18 verbunden.
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In 2 ist ferner das Aufnahmemittel 58 zur Aufnahme und Fixierung des Filterelements 50 im Strömungsleitungssystem 2, hier vor dem Auslauf 14a des Wassertanks 14, zu erkennen. Das Filterelement 50 umfasst ein Gehäuse 51, in dem sich das Filtermittel 53, bevorzugt ein Flies oder poröses Material, befindet. Das Gehäuse 51 ist mit Löchern 52 versehen, die den Wassereinlass in das Filterelement bilden. Der Auslass 54 des Filterelements 50 mündet in den Auslass 14a des Wassertanks 14 und bildet den Einlass für das Wasser W in das Strömungsleitungssystem 2. Die Leitung L1 verbindet hierbei den Auslass 14a mit dem Flowmeter 10, von diesem geht die Leitung L2 ab zur Pumpe 8. Das Flowmeter 10 ist signaltechnisch oder datentechnisch mit der Steuereinrichtung 18 verbunden.
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3 zeigt in einem Diagramm die Funktionsweise der Steuereinrichtung 18 zur Überwachung des Filterelements 50. Auf der X-Achse ist die Zeit T abgebildet. Die Kennlinie P skizziert die Aktivität der Pumpe 8, die Kennlinie V die Intensität der Strömung bzw. des Volumenstromes. Zu erkennen ist, dass zum Zeitpunkt T=1 die Pumpe eingeschaltet wird. Der Volumenstrom V erhöht sich, bis er einen konstanten Wert erreicht. Der Strömungswert V liegt hierbei in der Messphase, die bis zum vorgegebenen Zeitpunkt T=2 dauert, unterhalb des Grenzwertes G. Das bedeutet, dass ein Filterelement 50 im Zulauf 14a des Strömungsleitungssystems 2 eingesetzt ist.
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Die Kennlinie FE skizziert die Intensität der Strömung im Fehlerfall. Zu erkennen ist, dass zum Zeitpunkt T=1 die Pumpe eingeschaltet wird. Der Volumenstrom VE erhöht sich, bis er einen konstanten Wert erreicht. Der Strömungswert VE liegt überschreitet in der Messphase, die bis zum vorgegebenen Zeitpunkt T=2 dauert, den Grenzwert G. Das bedeutet, dass sich kein Filterelement 50 im Zulauf 14a des Strömungsleitungssystems 2 befindet.
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Insgesamt beziehen sich alle Positions- und Richtungsangaben auf die betriebsgemäße Aufstellposition des Getränkebereiters 1 bzw. den betriebsgemäßen Einsatz der Brüheinheit 40.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1393663 A1 [0002]
- WO 2008/017492 A2 [0003]
- DE 102008010914 A1 [0004]
