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Querbezug
zu einer verwandten Anmeldung
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Diese
Anmeldung basiert auf der vorläufigen Anmeldung
mit der Seriennr. 60/445 370, eingereicht am 6. Februar 2003.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
großes
Spektrum von Mitteln zum Brühen
von Tee und Kaffee ist offenbart worden, das Kaffeemaschinen, Tropf-
bzw. Filterverfahren und französische
Filterpressen aufweist. Die französische Filterpresse ist eines
von den effektivsten Mitteln zum Extrahieren der besten Geschmacksstoffe
aus Teeblättern
und gemahlenem Kaffee. Die am weitesten verbreiteten französischen
Filterpressen sind nicht elektrisch und sind angewiesen auf ein
vorheriges Aufheizen des Wassers mit herkömmlichen Mitteln und einen
Transport des heißen
Wassers zu einer französischen
Filterpresse zum Ausbrühen
der Teeblätter
oder des Kaffees. Die elektrische französische Filterpresse ist ein ähnliches
Mittel um solche Getränke
zuzubereiten, das das Wasser direkt im Kessel kocht um sicherzustellen,
dass das Wasser zu Beginn des Brühzyklus
auf Siedetemperatur ist.
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Eine
herkömmlicher
elektrischer Kessel bzw. Wasserkocher von der Bauart französischer
Filterpressen, wie in PCT WO 00/40128 und (PCT/EP99/10357) (
DE 19706523A1 )
beschrieben, ist ein Glas- oder ein Plastikwassergefäß mit einer elektrischen
Heizplatte, die in Kontakt mit dem Wasser ist. In diesem Stand der
Technik wird die elektrische Verbindung mit dem Kessel und der Heizung herkömmlicherweise
durch eine abnehmbare Tragbasis hergestellt, die einen elektrischen
Stecker beinhaltet, der in einem elektrischen Sockel an der Unterseite
der Basisumhüllung
des Kessels steckt. Es ist auch üblich
dass der Kessel einen Griff hat auf dem sich ein durch Dampf betätigter elektrischer
Schalter befindet, der die gesamte Leistung zur Heizplatte unterbricht,
immer wenn das Wasser kocht und Dampf erzeugt. Jedoch mangelt es
diesen herkömmlichen Brühvorrichtungen
an Vielseitigkeit, es mangelt ihnen an ausreichend genauer Steuerung
der Wassertemperatur während
des eigentlichen Brühprozesses und
sie haben andere Einschränkungen,
die bei ernsthaften Konsumenten dieser Getränke als unangenehm empfunden
werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese
Erfindung ist ein verbesserter elektrischer Brühkessel der Mittel vorsieht
zum genauen Einstellen der Wassertemperatur auf irgendeinen Wert
zur optimalen Extraktion bzw. des Ausbrühens einer großen Vielfalt
von Kaffees und Tees. Die optimale Temperatur zur Extraktion von
grünen
Tees ist viel geringer als die von schwarzen Tees. Kaffees werden
im Allgemeinen am besten bei einer bestimmten Temperatur gerade
unter dem Siedepunkt des Wassers extrahiert, die ausgewählt wird
für einen bevorzugten
Kaffee und nach persönlichem
Geschmack. Die hierin beschriebene verbesserte Vorrichtung ist so
gestaltet, dass der Benutzer sie entweder ähnlich einer französischen
Filterpresse bedienen kann oder als eine verbesserte Extraktionsvorrichtung
bzw. Ausbrühvorrichtung,
die es erlaubt, dass Kaffee, Tee oder andere extrahierbare Nahrungsmittel
vorgewärmt
und gedämpft
werden können,
bevor die Flüssigkeitsextraktion
bzw. das Herausziehen durch Flüssigkeit
stattfindet.
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Diese
Erfindung beinhaltet verbesserte Mittel zum Halten von Teeblättern oder
gemahlenem Kaffee während
des Extraktions- und Einweichprozesses. Durch diese neuartigen Mittel
kann der enthaltene Tee oder Kaffee in das Wasser getaucht werden
bei genau der optimalen Brühtemperatur
und kann vollständig
aus dem Wasser entfernt werden nach der genauen optimalen Zieh-
oder Brühzeit,
wodurch jede weitere Extraktion schlagartig beendet wird. Durch
Beenden der Extraktion werden die bittereren Inhaltsstoffe in den
Teeblättern
oder dem Kaffeesatz nicht extrahiert und mit den geschmackvolleren
Geschmacksstoffen, die bereits ins Wasser extrahiert wurden, vermischt.
Des Weiteren wird die Möglichkeit,
dass irgendwelche der fein gemahlenen Partikel vom Tee oder Kaffee
im extrahierten Tee oder Kaffee verbleiben so gut wie beseitigt – im Gegensatz
zur Situation mit der französischen
Filterpresse, in der die extrahierten bzw. ausgebrühten Rückstände des Tees
oder Kaffees im Kessel verbleiben, wenn das Getränk ausgegossen wird. Diese
herkömmlichen Mittel
beeinflussen den Geschmack des Getränkes nachteilig und gestatten,
dass nicht herausgefilterte Feststoffen mit der Flüssigkeit
ausgegossen werden.
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Ein
zusätzlicher,
durch diese neuen Mittel vorgesehener Vorteil ist, dass der gemahlene
Kaffee oder die Teeblätter
in einen halb offenen Behälter
eingeschlossen in dem Kessel über
dem Wasserpegel verbleiben können
während
der Zeit in der das Wasser erhitzt wird – wodurch der Dampf die Teeblätter und
oder den gemahlenen Kaffee durchdringen kann und aufquellen lassen
kann, bevor sie zur Extraktion in das Wasser eingetaucht werden.
Dieser Quellprozess oder dieses "Andämpfen" (blooming) gestattet, dass
die Extraktionszeit während
des Eintauchens effizienter ist und verkürzt die Extraktionszeit.
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Einzigartige
elektrische und elektronische Mittel liefern die Möglichkeit
die Extraktionszeit und die Extraktionstemperatur genau zu steuern
und den Bedienungsvorgang an Veränderungen
des Siedepunktes aufgrund örtlichen
atmosphärischen
Drucks besonders in höheren
Lagen anzupassen.
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Die Zeichnungen:
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1 ist
eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum
Brühen
von Getränken
gemäß dieser
Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht der in 1 gezeigten Vorrichtung;
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3 ist
eine Querschnittsansicht die entlang der Linie 3-3 in 1 aufgenommen
ist;
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4 ist
eine Draufsicht im Querschnitt eines Getränkebehälters, der in der Vorrichtung
der 1 bis 3 verwendet wird;
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5 ist
eine Perspektivansicht eines Behältersystems,
das in der Vorrichtung der 1-4 verwendet
wird;
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6 ist
eine Draufsicht eines oberen Abdeckungsabschnitts der in 1-5 gezeigten
Vorrichtung;
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7 ist
ein Unteransicht auf den unteren Korbabschnitt, der die Vorrichtung
der 1-5 verwendet;
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8 ist
eine Explosionsseitenansicht, die den oberen Abdeckungsabschnitt
für den
unteren Korbabschnitt der in 1-5 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
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9 ist
eine Draufsicht im Querschnitt eines Teils der Vorrichtung, die
in 1-5 gezeigt ist;
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10 ist
ein Schaltungsdiagramm der in 1-5 gezeigten
Vorrichtung;
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11 ist
ein Blockdiagramm, das die Beziehung der verschiedenen Komponenten
der Vorrichtung zeigt, die in 1-5 gezeigt
ist;
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12 ist
eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung, die in 1-5 gezeigt
ist;
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13 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung,
die in 1-5 gezeigt ist;
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14 ist
eine Seitenansicht einer Abdeckung, die in der Vorrichtung, die
in 1-5 gezeigt ist, verwendet wird;
und
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15-16 sind
teilweise geschnittene Seitenansichten von weiteren Ausführungsbeispielen dieser
Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung
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Eine
Verbesserung dieser Erfindung ist ein einzigartiges Behältersystem,
das gemahlenen Kaffee oder Teeblätter
innerhalb eines Kessels aber außerhalb
des Wassers halten kann, bis dieses bis zu der optimalen Temperatur
erhitzt ist. 1 zeigt einen elektrisch beheizten
Kessel 1 mit einem Gefäß 2, mit
einem Glas- oder Plastikgehäuse,
einen Griff 7 mit einem oder mehreren Steuerschaltern 55 und LEDs 53, 54 und 60 angebracht
an dem Griff. Das einzigartige Behältersystem 10 wird über der
Flüssigkeit
auf dem unteren Ende der Steuerstange 15 getragen, die
durch die Kesselabdeckung 23 verläuft. Der Behälter kann
manuell oder in alternativen Modellen durch automatisierte Mittel
unter die Oberfläche
des Wassers im Kessel während
eines Extrakti onszyklus abgesenkt werden. Eine elektrische Heizplatte 3 ist
am Boden des Kesselgehäuses 2 befestigt.
Vorzugsweise bildet die Heizplatte 3 den Boden des Kessels,
wobei sie an dem Kessel in einer Weise abgedichtet ist, die sicherstellt,
dass eine Seite der Platte 3 in direktem Kontakt mit dem
Wasser ist. An dem Boden der Heizplatte 3 ist eine elektrisch
betriebene Heizung 19 angebracht. An diese Heizung angelegte
Leistung wird durch einen in einzigartiger Weise programmierten
elektronischen Prozessor und eine Steuervorrichtung gesteuert. Die
Temperatur des Wassers wird gemessen durch einen Temperaturfühler, Thermistor 27 oder
einen ähnlichen
Temperatursensor, der am Prozessor 47 angeschlossen ist,
der in der Umhüllung 6 angebracht
ist. Der Temperatursensor 27 ist entweder in direktem Kontakt
mit dem erhitzten Wasser, dem Kesselgehäuse oder unter der unteren
Heizplatte 3 befestigt, die wiederum in sehr gutem Kontakt
mit dem erhitzten Wasser bleiben. Die gesamte Vorrichtung wird durch
das Stromkabel 25 mit Leistung versorgt, das durch die
Basis 4 angeschlossen ist, in der eine kabellose Verbindungsvorrichtung
von ähnlicher
Art angebracht ist wie jene, die kommerziell erhältlich ist von Otter, Strix und
anderen Lieferanten. Leistung zum Kessel selbst wird durch diese
Verbindungsvorrichtung durch einen Stecker 29 hindurch
geleitet, der sich von der Basis 4 erstreckt, die in Buchse 30 hinein
geht, die an der Basis der Heizplatte 3 in der Umhüllung 6 angebracht ist,
welche den Kessel hält
und dazu dient, bestimmte elektrische Komponenten, welche unter
dem Kessel und der Heizplatte 3 angebracht sind, zu umhüllen. Während ein
kabelloser Kessel im Allgemeinen bevorzugt ist, kann der Kessel
direkt mittels eines Stromkabels an die örtlichen Haushaltsstromausgänge angeschlossen
sein.
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Der
befüllte
Lebensmittelbehälter 10 kann
in das erhitzte Wasser zu Beginn des Extraktionsprozesses eingetaucht
werden und dort während
des Extraktionszyklus gehalten werden. Zu diesem Zeitpunkt kann
der Behälter 10 über die
erhitzte Flüssigkeit
angehoben werden um den Extraktionsprozess abrupt zu beenden. Der
Behälter
kann, während
er im Wasser ist, in einer Position gehalten werden oder falls erwünscht, kann
er manuell oder mechanisch auf und ab bewegt werden, um den Fluss
des Wassers durch den Behälter
zu verbessern um einen besseren Kontakt mit den Teeblättern oder
dem gemahlenen Kaffee vorzusehen um die Extraktionseffizienz zu
verbessern oder um eine andere Art von Extraktion und Geschmacksausgewogenheit
zu erreichen.
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Das
Behältersystem 10 (3)
besteht aus einem oberen Abschnitt 11 (5 und 8)
an den ein unterer Korbabschnitt 12 angebracht ist, der
Teeblätter
oder gemahlenen Kaffee enthält.
Der untere Korbabschnitt 12 ist an den oberen Abschnitt 11 angebracht
durch Ausrichten der Stifte an dem unteren Korb 12 mit
den Schlitzen im oberen Abschnitt 11, durch Einsetzen des
Korbes 12 in den oberen Abschnitt und Drehen des unteren
Abschnitts 12, um seine Position zu sichern. Der untere
Abschnitt 12 kann von dem oberen Abschnitt 11 entfernt
werden, auch wenn der obere Abschnitt 11 an dem Stab 15 befestigt
bleibt.
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Der
Stab 15 (1, 3 und 5)
ist sicher an dem oberen Abschnitt 11 des Behältersystems 10 angebracht
um das Anheben und Absenken des Behältersystems im Kessel zu gestatten.
Das Behältersystem 10 ist
mit einem Durchmesser oder einer äußeren Abmessung kleiner als
der Innendurchmesser oder die innere Abmessung des Kessels 2 ausgelegt,
so dass das Behältersystem
frei auf und ab bewegt werden kann und das Wasser oder der Dampf
frei um das System fließen
kann, wenn es auf oder ab bewegt wird oder wenn der fertige Tee oder
Kaffee aus dem Kessel ausgegossen wird. Wasser kann auch in den
Behälter
eindringen oder dadurch hindurch fließen, der beispielsweise mit
einer sieb- bzw. schirmartigen Struktur umschlossen ist, die an
den Tragarmen 17 (5 und 6)
bzw. Tragarmen 18 der 7 an den
oberen und unteren Enden des Behältersystems
angebracht ist. Öffnungen
in den Sieben bzw. Schirmen können
einstellbar sein oder die einzelnen Öffnungen sind in jedem Fall ausreichend
klein, um die Teeblätter
und den Kaffeesatz zu halten und dennoch groß genug, um es Wasser zu gestatten
sich in das Behältersystem
hinein und daraus hinaus zu bewegen. Da der Behälter den Kaffee oder Tee, der
extrahiert wird, physisch abtrennt, kann der ausgelaugte feste Rückstand,
der innerhalb des Behältersystems 10 gehalten
wird ohne Weiteres aus dem Kessel 2 entfernt werden, womit der
Kessel relativ sauber zurück
bleibt und somit wenig bis kein Aufwand benötigt wird, ihn zu säubern. Mehrere
Brühzyklen
sind ohne Reinigung des Kessels möglich.
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Sobald
der Tee oder der Kaffee gebrüht
ist kann die Behälteranordnung 10 in
dem Wasser bleiben aber vorzugsweise wird sie über den Wasserpegel angehoben
um die Extraktion zu beenden. Sie kann natürlich vollständig aus
dem Kessel entfernt werden und wenn man wünscht kann ein Ausgießdeckel 9 (14)
auf den Kessel 2 gesetzt werden bevor der Tee oder Kaffee
aus dem Kessel ausgegossen wird. Die Schlitze 9a in dem
Deckel gestatten dem Deckel fest zu sitzen wobei das Getränk trotzdem
einfach aus dem Kessel ausgegossen werden kann, wenn der Deckel
am Platz ist.
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Für die Produktion
von Getränken
mit optimalem Geschmack ist die Temperatur entscheidend, bei der
die Geschmacksstoffe extrahiert werden und die Zeitdauer des Kontakts
mit der Flüssigkeit
während
der Extraktion. Kaffees und Tees umfassen ein breites Spektrum an
organischen Geschmacksstoffen. Einige der Geschmacksstoffe sind
sehr aromatisch, andere weniger. Einige Bestandteile fügen einen
bitteren Geschmack hinzu und sind im Allgemeinen zu vermeiden. Die
Menge dieser verschiedenen, extrahierten Geschmacksstoffe hängt von
der genauen Temperatur des Wassers ab. Während die Wassertemperatur
ansteigt, wird sich die Löslichkeit
der einzelnen Bestandteile verändern
und die Rate der Extraktion steigt mit der Temperatur. Des Weiteren verändert sich
die Rate der Extraktion von jedem Bestandteil mit der bereits in
der Lösung
vorhandenen Konzentration dieses Bestandteils. Es ist offensichtlich,
dass sich die Konzentration der einzelnen Geschmacksstoffe allgemein
fortsetzt, während
die Extraktionszeit ansteigt, aber das Verhältnis der Hauptgeschmacksstoffe
wird in wichtiger Weise ausreichend verändert um von Jedem mit einem
empfindlichen Geschmack wahrnehmbar zu sein. Folglich hängt das
letztendliche Verhältnis
der Geschmacksstoffe von der Zeit, der Temperatur, der Menge des Tees
oder Kaffees, dem Grad der Abtrennung der Flüssigkeit um den Tee oder Kaffee
und der Flüssigkeitsbewegung
in der Brühumgebung,
ab. Alle diese Faktoren müssen
sorgfältig
gesteuert werden und es ist offensichtlich, dass wenn die Brühumgebung
und die Vorrichtung es gestattet, dass diese Variablen von dem Anwender
verändert
werden, der Anwender in der Lage ist, die Bedingungen zu optimieren
um das Getränk
seinem eigenen Geschmack anzupassen.
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Die
hier offenbarten verbesserten Brühmittel besitzen
ausreichend Vielseitigkeit um dem Anwender zu gestatten, die Brühbedingungen
so einzustellen, dass sie zu jeder Sorte von Tee oder Kaffee am besten
passen. Somit erlaubt dieses neuartige Gerät eine individuelle aber genaue
Steuerung der Brühtemperatur
und Brühzeit,
während
Mittel vorgesehen werden zur Vorbehandlung des Tees oder Kaffees vor
dem Brühen,
und auch eine Steuerung der Bewegung während des Brühprozesses.
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Der
Kaffee oder Tee wird in einen halb geschlossenen Behälter gegeben,
dessen äußere Umhüllungsoberflächen eine
Anzahl von kleinen Öffnungen
beinhalten, die es Wasser oder Dampf erlauben in den Behälter während der
Vorquell- und Extraktionsperioden einzutreten. Herkömmlicherweise
wird ein sieb- bzw. schirmartiges Material verwendet um Flüssigkeitsaustausch
in den und aus dem Behälter vorzusehen.
Die einzelnen Öffnungen
sind jedoch ausreichend klein, um zu verhindern, dass gemahlene
Kaffeepartikel oder Teeblätter
und Bruchstücke durch
die Öffnungen
hindurch gehen. Die Anzahl dieser Öffnungen und die gesamte offene
Fläche
auf der Oberfläche
ist wichtig um den Grad des Flusses oder der Diffusion der Flüssigkeit
und des Dampfes in und aus der Umhüllung zu steuern. Wenn die
offene Fläche
groß ist,
wird die Extraktion eine Geschmacksstoffmischung ergeben, die sich
der annähert,
die durch einfaches Hineinstreuen von Kaffee oder Tee in erhitztes
Wasser erhalten wird. Wenn die gesamte Fläche, die für den Fluss von Wasser oder
Dampf offen ist, klein ist, werden sich die Bedingungen und der
Geschmack dem eines Samowar annähern,
in welchem der Tee in nur einem kleinen Volumen an Wasser eingeschlossen
ist, während
die Extraktion stattfindet. Es kann Vorsorge getroffen werden, dass eine
Einstellung der Anzahl der Öffnungen
oder der Fläche
des Sieb- bzw. Schirmteils während
der Anwendung zu jedem Zeitpunkt gestattet ist. Diese Einstellung
kann einfach erreicht wer den zum Beispiel durch Verwendung einstellbarer
dicht abschließender
Verschlüsse 31 angrenzend
an die Siebfläche wie
in 9, eingestellt durch manuelle Mittel wie beispielsweise
den Hebel 33. Der Grad der Einstellung der offenen Siebfläche, die
in 9 gezeigt ist, bewegt sich zwischen 25% und 75%
offener Fläche. Bei
manchen Modellen ist es praktischer einen Bereich von 0 bis 100%
vorzusehen.
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Die
Konstruktion dieser fortschrittlichen Brühmittel bietet dem Anwender
eine Auswahl zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Brühprozessen.
Zunächst
ist es möglich,
diese auf eine Art und Weise zu verwenden, die ähnlich einer herkömmlichen
französischen
Filterpresse ist, die es ihm erlaubt, den Kaffee oder Tee direkt
in das heiße
Wasser hineinzustreuen, um zu gestatten, dass der Extraktionsprozess
um einzelne Partikel des Kaffees oder der Teeblätter herum stattfindet, die
von einem großen
Volumen an Wasser umgeben werden. Die Partikel wandern nach unten
wenn sie nass werden, dann neigen sie dazu sich am Boden des Kessels
anzusammeln und nach der Extraktion werden sie mechanisch eingezwängt durch
Herunterdrücken
des siebartigen Filters, der eng an die Wände der Kammer angepasst ist
um die Partikel am Boden der Presse einzuschließen. Darauf folgend bleiben
sie dort wenn der Tee oder Kaffee ausgegossen und konsumiert wird.
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Das
Belassen des Kaffees oder Tees in der Presse, wenn das Getränk konsumiert
wird, erlaubt eine fortgesetzte Extraktion einiger der bittereren
Geschmacksstoffe – dies
beeinflusst den Geschmack des Getränkes nachteilig. Während möglicherweise einige
Anwender das zunehmend stärkere
Getränk genießen, wenn
sich die Extraktion über
derart ausgedehnte Perioden fortsetzt, halten die meisten Fachleute
dies für
schädlich
für das
Aroma oder den Geschmack. Jedoch gestattet es eine bedeutende Verbesserung
des vielseitigen neuen Produkts, das hier offenbart wird, dem Anwender
zunächst
den Kaffee oder Tee zu dämpfen
und zu befeuchten, was es den Partikeln erlaubt aufzuweichen und
aufzuquellen, was ihre gesamte Oberfläche vergrößert und eine bessere Steuerung
der Extraktionsbedingungen erleichtert. Dieses neue Produkt gestattet
es auch, den neuartigen Behälter
zu verwenden, ihn ohne Bewegung bei genau der optimalen Temperatur
einzutauchen für
eine optimale Zeitdauer und ihn dann vollständig aus dem beheizten Gefäß zu entfernen, bevor
das Getränk
ausgegossen wird. Im anderen Extremfall kann der Anwender den Behälter auf
und ab innerhalb des Wassers oder in das Wasser hinein und aus diesem
heraus bewegen, um eine maximale Extraktion aller Geschmacksstoffe
in der kürzest möglichen
Zeit zu erreichen.
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Folglich
sehen diese neuartigen Mittel eine Vielzahl von reproduzierbaren
und steuerbaren Brühmöglichkeiten
vor, was es dem Anwender gestattet, den Geschmack seines Kaffees,
Tees oder anderen extrahierbaren Materials so zu optimieren, dass
es seinen individuellen Vorlieben entspricht.
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Um
diese äußerste Brühflexibilität vorzusehen,
setzt diese neuartige Vorrichtung Folgendes ein: fortgeschrittene
Mittel zur Steuerung der Temperatur und Zeit mit hoher Genauigkeit,
Mittel zum Ausgleich von Veränderungen
des Siedepunktes aufgrund von Änderungen
des atmosphärischen
Druckes, Mittel um das Getränk
warm zu halten nachdem das Brühen
vollendet ist und Mittel in fortgeschrittenen Modellen, um den Brühprozess
automatisch einzuleiten. Diese Vorteile werden klar wenn der Betrieb
dieses neuen Produktes weiter beschrieben wird.
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Da
es erwünscht
sein kann, diesen elektrischen Kessel einfach dazu zu verwenden,
Wasser zur Zubereitung von heißer
Schokolade, Suppen usw. zu kochen, muss ein Schutz eingebaut sein,
um ein kontinuierliches Kochen mit der Möglichkeit des Trockenkochens
des Kessels und der Überhitzung der
Einheit zu verhindern, was eine gefährliche Situation erzeugt.
In diesem fortgeschrittenen System wird Vorsorge getroffen um eine
derartige Möglichkeit zu
verhindern, während
dem Anwender gleichzeitig die Wahlmöglichkeit gegeben wird, die
Wassertemperatur gerade unterhalb des Siedepunktes einzustellen,
wie beispielsweise 211 °F,
wobei der tatsächliche
Siedepunkt auf Meereshöhe
212°F beträgt. Die absolute
Temperatur mit einer Genauigkeit von weniger als 1 °F zu steuern
ist möglich
aber sehr teuer und vielleicht unpraktisch für Haushaltsgeräte. Infolgedessen
wird ein neuartiger elektronischer Prozessor verwendet um ein elektronisches
Signal von einem Temperaturdetektor zu überwachen, der in diesem Produkt
aufgenommen ist, um das Vorhandensein eines Siedezustandes zu detektieren,
und zwar unabhängig
von der Temperatur, bei der das Wasser siedet, abhängig vom örtlichen
barometrischen Druck. Der elektronische Prozessor überwacht gleichzeitig
mit Hilfe eines Temperatursensors die Temperatur des Wassers oder
der Dampf/Luft-Mischung
gerade über
dem Wasser und wenn das Wasser siedet, speichert der Prozessor die
genaue Temperaturmessung und merkt sich dies als lokalen Siedepunkt.
Infolgedessen weist der Prozessor den Anwender an, dass er manuell
seine gewünschte Temperatur
unter dieser Siedetemperatur einstellen muss, er schränkt die
Möglichkeit
des Anwenders ein, seine erwünschte
Temperatur auf oder über
den Siedepunkt einzustellen oder verhindert in anderer Weise, dass
diese Vorrichtung weiter das Wasser über seine lokale Siedetemperatur
aufheizt.
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Diese
Brühvorrichtung
weist Mittel für
den Anwender auf, seine gewünschte
Brühtemperatur
mit großer
Genauigkeit einzustellen. Für
grünen
Tee kann dies sogar unter 150 Grad Fahrenheit liegen während er
für schwarzen
Tee oder Kaffee wünschen kann
die Temperatur auf den oder gerade unterhalb des Siedepunktes einzustellen.
Andere Tees oder Kaffees fallen im Allgemeinen in diesen Bereich
von Temperaturen. Es ist deshalb wichtig die Wassertemperatur genau
abzufühlen
und die Temperatureinstellung genau anzuzeigen mit Hilfe von entweder
mechanischen oder elektrischen Mitteln. Die vielleicht praktischsten
und genauesten Mittel zum elektronischen Abfühlen der Wassertemperatur sind
entweder ein Präzisionsthermistor
der Temperaturfühler-
bzw. Thermocouplebauart oder andere Mittel, die in einem hervorragenden
thermischen Kontakt mit dem Wasser stehen oder in Kontakt mit einem
thermisch stark leitenden dünnen
Material stehen, das den Sensor von dem erhitzten Wasser trennt.
Aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit der metallischen Heizplatte
in Kontakt mit dem beheizten Wasser liefert die trockene Seite der
Heizplatte eine bequeme und praktische Stelle um die Wassertemperatur
zu überwachen.
Diese Platte kann alternativ mit einer dünnwandigen Temperaturabfühlausbeulung
versehen sein, die in die Flüssigkeit vorsteht,
in der ein Thermistor oder Thermocouple bzw. Temperaturfühler angebracht
ist. Alternativ kann der Sensor an einer inneren Wand des Kessels
angebracht sein um eine noch größere thermische
Genauigkeit zu erreichen.
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Eine
elektrische Heizung für
das Wasser ist an einer Metallplatte befestigt, beispielsweise hergestellt
aus Stahl oder Aluminium, von der eine Seite in gutem thermischem
Kontakt mit dem Wasser in dem Kessel ist. Die Heizung muss eine
große
Menge von Leistung vorsehen um das Wasser schnell zu erhitzen, aber
wesentlich weniger Leistung ist erforderlich, um das erhitzte Wasser
und den erhitzten Kessel zu halten, wenn die gewünschte Temperatur einmal erreicht
ist. Folglich ist es wünschenswert,
eine Heizung mit hoher Wattleistung zu haben, beispielsweise im
Bereich von 1000-1500 Watt, um das Wasser schnell zu erhitzen. Wenn
das Wasser einmal auf die Steuertemperatur erhitzt ist, sind nicht
mehr als ungefähr
100 bis 200 Watt nötig,
um es dort zu halten. Diese neue Brühvorrichtung verwendet eine
einzelne Heizung mit hoher Wattleistung um eine schnelle Aufheizung
des Wassers zu gestatten, aber umfasst eine elektronische Steuervorrichtung,
die den intermittierenden Fluss von elektrischer Leistung regelt, die
an diese gleiche Heizung mit großer Leistung geliefert wird,
und zwar als Mittel zur Reduktion der wirksamen Wattleistung der
großen
Heizung während
des Warmhaltezyklus. Diese einzigartigen Mittel vermeiden die Notwendigkeit
von zwei Heizungen mit unterschiedlicher Wattleistung, ineffiziente
und teure Widerstände,
konventionelle Relais oder mechanische Thermostate. Die Steuervorrichtung
sendet somit Stöße von voller
Leistung von kurzer Zeit zu der großen Heizung genau mit der korrekten
Frequenz und Dauer, um das Wasser genau auf der gewünschten
Temperatur zu halten. Gewöhnlicherweise
sendet die Steuervorrichtung jede Sekunde viele Impulse. Die effektive
erforderliche Leistung wird natürlich
größer sein,
wenn mehr Wasser im Kessel vorhanden ist, oder wenn das Wasser auf
einer höheren Temperatur
gehalten wird, als wenn das Wasser näher an der Raumtemperatur ist.
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Diese
neuartige Brühvorrichtung
umfasst auch Mittel um das Getränk
warm zu halten, nachdem der Brühzyklus
vollständig
ist. Der elektronische Prozessor 47 ist programmiert um
automatisch, ansprechend auf den Wärmesensor 27, die
Frequenz und Dauer der elektrischen Leistungsimpulse einzustellen,
die an die Heizung 19 angelegt werden um das Getränk auf einer
vorausgewählten
Temperatur, wie beispielsweise 160°F zu halten. Steuervorrichtungen
werden vorgesehen, um es dem Anwender zu ermöglichen, diese "Warmhaltetemperatur" zu verändern um
für ein
kühleres
oder wärmeres
Getränk
zu sorgen. Diese fortgeschrittenen Mittel zur Veränderung
der Wattleistung der Heizung stellen sicher, dass genau die korrekte
Menge an Energie an die Heizung und den Kessel angelegt wird. Übermäßige Leistung
wird niemals an die Heizung angelegt. Folglich und wichtiger Weise
wird, im Gegensatz zu herkömmlichen
Heizmitteln, die Temperatur der Heizplatte 3 im "Warmhaltezustand" nie auf mehr als
einige wenige Grad über
der durchschnittlichen Temperatur des Getränks im Kessel aufgeheizt, was
somit eine Überhitzung
des Getränks
und eine nachteilige Beeinflussung seiner Temperatur vermeidet.
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Es
ist wichtig, dass der Betrag der Energie, die benötigt wird
um das Getränk "warmzuhalten", minimiert wird,
um jede Änderung
des optimalen Geschmacks des Getränks zu minimieren. Jeder Heizvorgang
bedeutet einen gewissen Temperaturunterschied zwischen der Heizquelle,
wie beispielsweise der Heizplatte, und der Flüssigkeit. Um diesen Temperaturunterschied
weiter zu reduzieren, ist es wünschenswert,
den Wärmeverlust
des Kessels zu reduzieren, besonders während der "Warmhalteperiode", welche eine Stunde deutlich überschreiten
kann. Ein bequemer Weg um solche Verluste zu reduzieren ist die
Verwendung eines isolierenden, doppelwandigen Kessels 2,
vorzugsweise mit einem guten Vakuum im Innenraum zwischen den Doppelwänden. Herkömmliche
wärmeisolierende
Materialien können
auch um den Kessel herum verwendet werden, um den Wärmeverlust
zu reduzieren. Weitere neuartige Mittel sind eine elektrisch beheizte
Decke oder eine kreisförmige
bzw. umlaufende flexible oder feste beheizte Umhüllung, die auf der "Warmhaltetemperatur" gehalten wird, die
eng an das Äußere des
Kessels angepasst ist. Derartige erwärmte Mittel, die die große Fläche der
Kesselwände
umgeben, benötigen
einen verschwindend geringen Temperaturunterschied zwischen der
Heizdecke und dem Kessel um das Getränk auf der "Warmhaltetemperatur" zu halten.
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Das
Signal, das vom Temperatursensor erzeugt wird, proportional zur
Wassertemperatur, wird an den elektronischen Prozessor geliefert
und das Signal von einem Mittel, um das Temperaturniveau einzustellen,
das vom Anwender ausgewählt
wird, wird ebenso an den Prozessor geliefert. Der Prozessor vergleicht
diese zwei Signale und weist die Steuervorrichtung an, die passende
Menge von Leistung an die Heizung anzulegen um entweder das Wasser schnell
zu erhitzen oder um eine geringere Wärmemenge zu liefern – gerade
genug um die Temperatur bei der eingestellten Temperatur zu halten.
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Der
Prozessor verwendet die moderne Technologie von intergrierten Solid-State-Chips, um elektronische
Eingangsgrößen zu behandeln,
um Eingangssignale zu manipulieren und zu vergleichen, um die logischen
Entscheidungen zu fällen,
um analoge Signale von Sensoren in digitale Form umzuwandeln, um
notwendige Berechnungen zu machen und um die Steuervorrichtung bezüglich der
geeigneten Leistung anzuweisen, die an die Heizungselemente angelegt
werden muss. Die Steuervorrichtung kann die Leistung für die Heizung
entweder durch Anwendung von elektrisch betätigten mechanischen Relais,
mittels Solid-State- bzw. Festkörper-TriacsTM, Thyristoren, Solid-State- bzw. Festkörperrelais
einstellen und kann zeitbasierte Pulsbreitenmodulationsverfahren
einsetzen, um die Menge der übertragenen
Leistung zu steuern.
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Diese
Brühvorrichtung
wird vorzugsweise eine elektronische Anzeige haben, die gewöhnlicherweise
für den
Anwendern zugänglich
ist, um die eingestellte Temperatur (die erwünschte Brühtemperatur) anzuzeigen, und
zwar mit manuell betätigten Steuerknöpfen, die
es dem Anwender gestatten, die Temperatur höher oder niedriger einzustellen.
Eine herkömmliche
LED (LED = light emitting diode = Licht emittierende Diode) oder
LCD (LCD = liquid crystal display = Flüssigkristallanzeige) kann verwendet werden,
um in herkömmlicher
Weise die eingestellte Wasserbrühtemperatur
anzuzeigen, oder die gleiche Anzeige kann angewiesen werden, die
tatsächliche Wassertemperatur
auszu lesen. Diese gleiche Anzeige kann auch verwendet werden, um
die Brühzeit
anzuzeigen und die "restliche
Brühzeit" anzuzeigen, um dem
Anwender anzuzeigen, wie das Brühen
voranschreitet und endet und um ihn anzuweisen. Wenn der Brühzyklus
endet, können
sichtbare und/oder hörbare
Anzeigen oder Alarme gegeben werden, um den Anwender anzuweisen,
dass das Getränk
zum Verbrauch bereit ist.
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Im
normalen Gebrauch wird der Anwender die erwünschte Brühtemperatur und Brühzeit unter Verwendung
der vorgesehenen Steuerknöpfe
vorwählen.
Der durchschnittliche Anwender wird es nicht nötig finden, entweder die Brühzeit oder
die Brühtemperatur
sehr oft zu verändern,
sobald er seine bevorzugten Betriebsparameter optimiert hat. Jedoch
sind die Steuerungen ausreichend flexibel, um es dem Anwender zu
gestatten, leicht zu experimentieren und diese Parameter zu verändern, bis
das Optimum realisiert ist. Einige Modelle können verschiedene unterschiedliche
Programme auswendig lernen und speichern, die vom Anwender als optimal für unterschiedliche
Tees oder Kaffees befunden werden. Es ist dann ein einfacher Vorgang
für den
Anwender, gespeicherte Programme abhängig von dem speziellen Tee
oder Kaffee auszuwählen,
der zu einem gegebenen Zeitpunkt gebrüht wird. Die Steuerungen sind
ausreichend flexibel um es dem Anwender zu gestatten, wenn er wünscht, die
Zeitsteuerfunktion auszuschalten und die Zeitsteuerung durch andere
Mittel zu steuern.
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10 ist
ein elektrisches Diagramm der grundlegenden Betriebskomponenten.
Anfänglich hat
der Prozessor 47 fabrikeingestellte Voreinstellwerte, die
für die
Brühzeit
und die Brühtemperatur gespeichert
sind. Wenn der Anwender auswählt,
die Brühzeit
zu verändern,
wird der Zeiteingabeknopf 56 gedrückt und die Anzeige 51 wird
die eingestellte Zeit zeigen. Der Anwender kann dann den Inkrementierungs-
bzw. Aufwärts-Knopf 58 oder
den Dekrementierungs- bzw. Abwärts-Knopf 59 verwenden,
um die voreingestellte Zeiteinstellung zu verändern. In ähnlicher Weise kann der Anwender
den Brühtemperatureingabeknopf 57 drücken und
dann den gleichen Aufwärts-Knopf 58 oder
Abwärts-Knopf 59 verwenden, um
die voreingestellte Temperaturein stellung zu verändern. Der Prozessor 47 wird
diese Werte für
die nächste
Verwendung speichern. Wenn der Kessel wieder verwendet wird, werden
die modifizierten Werte geladen, auch wenn der Kessel abgeschaltet worden
ist und die Leistung abgeklemmt worden ist. Der Multifunktionsschalter 55 ist
eine Anwendereingabevorrichtung, die es dem Anwender gestattet, den
Betriebszustand für
den Kessel auszuwählen.
Er kann natürlich
aus mehreren Schaltern bestehen. Die gewöhnlicherweise bevorzugten Funktionen
sind AUS, HEIZEN und BRÜHEN,
sind jedoch nicht darauf eingeschränkt. Wenn der Multifunktionsschalter 55 in
der "HEIZEN-Position" betätigt wird,
wird der Prozessor 47 die Heizungssteuerung 40 in
folgender Weise aktivieren: der erste Transistor 42 wird
aktiviert, was wiederum das Relais 41 erregt, um volle Leistung
an der Heizung 19 anzulegen. Der Prozessor wird dann die
Ausgangsgröße aus dem
Temperatursensor 27 mit der eingestellten Temperatur vergleichen,
und wenn die Ausgangsgröße des Sensors 27 die
eingestellte Temperatur erreicht, wird der Prozessor 47 den
Transistor 42 und das Relais 41 deaktivieren und
den Triac 43 durch einen Null-Durchgangstreiber 44 aktivieren.
Dieser Triac 43 wird viele Male pro Sekunde in zeitbasierter
Pulsbreitenmodulationsweise aktiviert und deaktiviert, um die effektive Wattleistung
für die
Heizung 19 nur auf jene zu reduzieren, die reicht, um die
eingestellte Temperatur aufrecht zu erhalten. Durch dieses neuartige
Verfahren ist minimale Zeit erforderlich, um das Wasser auf die eingestellte
Temperatur zu bringen, beispielsweise durch Verwendung von vollen
1500 Watt, dann wird eine genauere Steuerung verwendet, um die Wassertemperatur
innerhalb einer engen Toleranz unter Verwendung von weniger Wattleistung
zu halten. Der Null-Durchgangstreiber 44 fühlt die
Lage der Wechselstromsinuswellenspannung ab und aktiviert den Triac 43 nur,
wenn es einen Null-Spannungs-Zustand gibt,
wodurch der Einlaufstrom bzw. Anlaufstrom reduziert wird und eine
abgestrahlte Interferenz eliminiert wird.
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Während der
Aufheizung im Betriebszustand mit voller Leistung wird die LED 53 durch
den Prozessor 47 aktiviert. Wenn die eingestellte Temperatur
erreicht ist, wird die LED 54 und/oder eine Vorrichtung 52 für ein hörbares Signal
durch den Prozessor 47 aktiviert. Der Mikroprozessor kann
auch den Be hälterlösemechanismus 53 aktivieren, 12,
wodurch der Behälter
in das Wasser abgesenkt wird oder alternativ kann der Anwender den
Behälter
manuell absenken und den Multifunktionsschalter 55 auf "BRÜHEN" schalten. Zu dieser
Zeit wird eine Zeitsteuervorrichtung in dem Prozessor 47 beginnen,
von der eingestellten Zeit herunter zu zählen und der Prozessor 47 wird
die restliche Zeit auf der Anzeige 51 ausgeben. Ebenfalls
wird zu diesem Zeitpunkt der Prozessor 47 die Heizungssteuervorrichtung 40 anweisen,
die Wattleistung weiter zu reduzieren, wodurch langsam die Temperatur
des Wassers abgesenkt wird, bis es eine Warmhaltetemperatur erreicht,
die zum Verbrauch geeignet ist, und dann diese Temperatur halten.
Diese Temperatur hat eine fabrikvoreingestellte Einstellung im Prozessor 47 und
kann durch den Anwender verändert
werden, indem er eine Kombination von Knöpfen drückt. Wenn die Zeit "00" erreicht, wird der
Prozessor die LED 60 aktivieren, was anzeigt, dass ein
Brühvorgang
ausgeführt
wird, und er wird momentan oder periodisch die Vorrichtung 61 für ein hörbares Signal
aktivieren. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt der Dampfdetektor 59 oder der
Thermosensor 27 an den Prozessor 47 ein elektrisches
Signal ausgibt, das die Anwesenheit von Dampf anzeigt, wird der
Prozessor 47 den maximalen Temperatureinstellpunkt reduzieren
und dadurch die Wassertemperatur in Zukunft reduzieren, so dass kein
Dampf detektiert wird. Weil dieser Zustand an Stellen von größerer Höhe auftreten
kann, wird diese verringerte Einstellung vom Prozessor 47 gespeichert
und für
zukünftige
Einstellungen verwendet.
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Der
Prozessor 47 analysiert auch die Anstiegsrate vom Temperatursensor 27 und
kann den Siedepunkt durch Abfühlen
einer signifikanten Verringerung der Temperaturanstiegsrate bestimmen
und wird genauso die Einstellungen entsprechend reduzieren. Wenn
der Anwender versucht, die Einstelltemperatur über diese gespeicherte Temperatur
einzustellen, wird die Anzeige 51 "Siedepunkt" anzeigen. Das Drücken einer Kombination von
Knöpfen und
das Halten während
3 Sekunden kann alle Fabrikvoreinstellungen wieder herstellen. Wenn
der Kessel während
einer verlängerten
Zeitperiode ohne eine Eingabe eines Anwenders unbeaufsichtigt bleibt,
wie beispielsweise für
zwei Stunden, wird der Prozessor 47 die Heizungssteuervorrichtung 40 deaktivieren,
wo durch die Heizung ausgeschaltet wird. Irgendeine Anwendereingabe
wird den normalen Gebrauch wiederherstellen.
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Wenn
der Kessel ohne Wasser betrieben wird, wird der Prozessor 47 durch
den Sensor 27 bestimmen, dass die Temperatur über dem
normalen Betrieb ist und wird die Heizung deaktivieren. Im Fall von
irgendeinem Komponentenversagen, was eine übermäßige Temperatur der Heizung 19 zur
Folge haben würde,
wird der Trockenkochsicherheitsschalter 50 die Wechselstromleistung
zur Heizungssteuervorrichtung 40 unterbrechen, wodurch
die Heizung 19 deaktiviert wird, bis die Temperatur auf
normal zurückkehrt.
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Eine
physische Anordnung der Steuerungen und der Anzeigen ist in 12 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, sind die Steuerungen teilweise auf
dem Handgriff des Kessels zur Bequemlichkeit und der Rest ist auf
der Basisumhüllung 6.
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Im
normalen Gebrauch programmiert der Anwender vorzugsweise seine bevorzugte
Brühzeit und
Brühtemperatur
vor. Der Prozessor erinnert sich an diese Einstellungen. Auf jeden
Fall programmiert der Anwender zuerst die Zeit und die Temperatur,
füllt den
Kessel mit Wasser bis zum erwünschten
Niveau und tut die korrekte Menge an Kaffee oder Tee in den Brühbehälter. Er
wird wahrscheinlich nicht den Behälter untertauchen wollen sondern
hält ihn über dem Wasserniveau,
während
sich das Wasser auf das eingestellte Temperaturniveau aufheizt.
Wenn die Temperatur erreicht ist, halten der Prozessor und die Steuervorrichtung
das Wasser im Kessel auf der eingestellten Temperatur, bis der Anwender
bereit ist, den Brühprozess
zu starten. Wenn der Anwender wünscht,
dann betätigt
er den Brühschalterknopf
und senkt den Behälter
mit dem Kaffee oder Tee unter die Wasseroberfläche, um zu gestatten, dass
der Extraktionsprozess bzw. Brühprozess
beginnt. Die Leistung zur Heizung wird normalerweise am Beginn des Brühzyklus
ausgeschaltet, jedoch wie später
erklärt, kann
die Aufheizung für
eine begrenzte Zeit andauern. Die Zeitsteuervorrichtung (timer)
beginnt, herunterzuzählen,
und am Ende der voreingestellten Brühzeit zeigt ein hörbarer Alarm
und/oder ein Licht, dass die Brühzeit
beendet worden ist. Der Anwender wird dann wahrscheinlich den Behälter über das
Flüssigkeitsniveau
anheben wollen oder ihn vollständig
aus dem Wasserkessel entfernen. Das Getränk ist dann bereit um serviert
zu werden.
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Wegen
der vorgesehenen Flexibilität
kann der Anwender die optimale Zeit und die optimale Temperatur
zum Aufbrühen
auswählen.
Er kann entweder auswählen,
den Behälter
mit Tee und Kaffee in den Kessel über dem Wasser während der
Aufheizungs- und Dämpfungsperiode
anzuordnen, um zu gestatten, dass der Tee oder der Kaffee vorquellen (bloom)
oder er kann auswählen,
den Tee und den Kaffee im Behälter
erst dann anzuordnen, nachdem das Wasser auf Temperatur ist, und
bereit zum Aufbrühen
ist. Der Anwender kann die verwendete Menge an Tee und Kaffee einstellen
und diese neuartigen Mittel gestatten es dem Anwender, die effektive
offene Fläche
der Behälterwände einzustellen
und dadurch den Fluss des Wassers in den Behälter hinein und aus diesem
heraus während
des Brühzyklus
zu beeinflussen. Während
des Brühzyklus
kann der Anwender den Fluss durch den Behälter einfach durch abwechselndes
Anheben und Absenken des Behälters
in der Flüssigkeit
oder in die Flüssigkeit
hinein und aus dieser heraus steigern, wenn der Brühvorgang
voranschreitet.
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Wenn
der Anwender mit irgendeiner voreingestellten Temperatur brühen möchte, jedoch
insbesondere auf einer Temperatur auf oder sehr nahe am lokalen
Siedepunkt des Wassers, wird der Prozessor die Steuervorrichtung
anweisen, die vollständige oder
nahezu vollständige
Leistung an die Heizung anzulegen, um das Wasser schnell auf diese
eingestellte Temperatur aufzuheizen. Gerade bevor die Temperatur
die eingestellte Temperatur erreicht, wird der Prozessor normalerweise
das Steuervorrichtungssystem anweisen, die Leistung auf ein niedrigeres
Niveau zu reduzieren, um entweder die Möglichkeit des Kochens zu verringern
oder die eingestellte Temperatur langsamer und mit größerer Temperaturgenauigkeit
anzunähern,
was somit eine Übersteuerung
der Temperatur vermeidet. Dies stellt eine schnelle Aufheizung und
Temperaturgenauigkeit sicher. Wenn jedoch der Anwender die Temperatur über die
lokale Siedetemperatur einstellt, alarmiert ein Kochdetektor oder
Temperatursensor, der am oberen Teil des Kessels in der Dampfzone,
in der Flüssigkeit
oder sonst in engem thermischen Kontakt mit der Flüssigkeit
und/oder dem Dampf gelegen ist, den Prozessor, die Temperaturen
auszulesen und aufzuzeichnen, bei denen der Kochvorgang aufgetreten
ist. Dann alarmieren im darauf folgenden Gebrauch der Prozessor
und die Anzeige den Anwender, dass seine Einstellung über dem
Siedepunkt ist, und verhindern, dass er die Temperatur über den
Siedepunkt einstellt. Der Siededetektor kann beispielsweise ein
Thermistor sein, der eine Abweichung des Anstiegs der Flüssigkeitstemperatur
der Dampf/Luft-Mischung abfühlt,
ein feuchtigkeitsempfindlicher Widerstand oder beispielsweise ein
thermisch empfindlicher Schalter sein, der auf einem thermisch empfindlichen
Bimetallmaterial basiert, das in geeigneter Weise angeordnet ist,
um die Temperatur der Flüssigkeit
oder des Dampfes zu detektieren. Um die Abweichung des Flüssigkeits-
oder Dampftemperaturanstieges und daher des Siedepunktes während des
Aufheizungszyklus abzufühlen, kann
man einen elektronischen Prozessor verwenden, der die Anstiegsrate
der Flüssigkeits-
oder Dampf/Luft-Temperatur
analysiert und den Moment abfühlt,
bei dem die Temperatur nicht länger
ansteigt.
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Elektronische
Mittel können
vorgesehen werden, um Leistungsversagensfälle zu detektieren, und um
die Leistung abzuschalten und den Anwender dahingehend zu alarmieren,
dass die Einheit erneut startet, wenn die Leistung wieder eingeschaltet wird.
Irgendeiner von einer Vielzahl von hörbaren und/oder sichtbaren
Alarmen kann verwendet werden, um den Anwender bezüglich der
Tatsache zu alarmieren, dass das Wasser immer noch aufgeheizt wird,
dass die Wassertemperatur bereit zum Beginn des Brühens ist
oder dass der Brühzyklus
vollendet ist.
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Eine
automatisierte Version dieser verbesserten Brühmittel sieht einen elektrisch
betätigten "Halter" des Behälters vor,
der den beladenen Behälter über dem
Wasserniveau hält,
bis das Wasser auf der erwünschten
Brühtemperatur
ist. Bei dieser Temperatur leitet der elektronische Prozessor den
elektrisch betätigten
Halter an, den Korb Ioszulassen und gestattet, dass dieser herunter
fällt und
in geeigneter Weise in der Flüssigkeit
untertaucht. Die Brühzeitsteuerung
alarmiert den Anwender, wenn die Brühzeit verstrichen ist, um ihn
anzuweisen, dass es Zeit ist, den Behälter über die Flüssigkeit anzuheben und wenn
es erwünscht
ist, den Behälter
zu entfernen, die Tatsache widerzuspiegeln, dass das Getränk bereit ist,
um ausgegossen zu werden. Der elektronisch betätigte "Halter" kann ein elektromagnetisch betätigter Elektromagnet 37 sein,
der eine Stange oder einen Hebel 35 bewegt, 13,
um den Behälter
zu halten und darauf folgend Ioszulassen. Alternativ kann ein Elektromagnet
verwendet werden, um ein ferromagnetisches Metallstrukturteil des
Behälters
anzuziehen und dieses zu halten.
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15-16 zeigen
weitere Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung, die die flüssigen
Inhalte auf ihrer erwünschten
Temperatur halten sollen. Wie in 15 gezeigt,
weist der Kessel 1A eine äußere Ummantelung 80 vollständig um
das Gefäß 2 herum auf.
Der Raum 82 zwischen der Ummantelung 80 und dem
Gefäß 2 ist
evakuiert, um eine Isolation um das Gefäß 2 herum vorzusehen.
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16 zeigt
eine Variation, wo der Kessel 1B eine geschäumte Ummantelung
oder Umhüllung 84 besitzt,
die um die Hülle
des Gefäßes 2 herum
und daran angeordnet ist. Die geschäumte Umhüllung weist eine elektrische
Verdrahtung 86 auf, die durch Drähte 88 mit dem Prozessor 47 verbunden
wäre, um die
Umhüllung 84 aufzuheizen
und dadurch die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb des Gefäßes 2 aufrecht
zu erhalten. Die Umhüllung 84 könnte permanent
um das Gefäß herum
montiert sein. Alternativ könnte
die Isolation, um die Temperatur der Flüssigkeit im Gefäß 2 zu
halten, erreicht werden, wobei eine Umhüllung, wie beispielsweise die
Umhüllung 84,
aus einem Wärme
haltenden Material gemacht ist, wie es allgemein bekannt ist, und
diese könnte permanent
sein oder entfernbar um das Gefäß 2 herum
montiert sein, ohne dass eine elektrische Verdrahtung 86 zur
Aufheizung der Umhüllung
vorgesehen ist.
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Ein
wichtiger Vorteil dieses neuen Brühkessels ist, dass der Prozessor
programmiert sein kann, um entweder die Temperatur auf der eingestellten Temperatur
während
eines vorbestimmten Teils der Brühzeit
zu halten, um nur aufzuheizen, bis die Temperatur ausgeglichen ist,
oder um für
den gesamten Brühzyklus
aufzuheizen. Die tatsächliche
Brühtemperatur
wird im Allgemeinen geringfügig
abfallen, wenn der Behälter
in das aufgeheizte Wasser eingetaucht wird. Es ist klar in jedem
Fall vorzuziehen, weniger als die volle Heizungsleistung für irgendeine Aufheizung
zu verwenden, sobald das Brühen
beginnt, um irgendeine mögliche Überhitzung
der Flüssigkeit
und der extrahierten bzw. gebrühten
Geschmacksstoffe zu vermeiden. Indem die Temperatur relativ konstant
während
des Brühzyklus
gehalten wird, wird der Extraktionsprozess optimiert, die Zeit kann
reduziert werden und der Geschmack kann verbessert werden. Geschmacksstoffe
können
jedoch durch einen direkten Kontakt mit der Heizungsplatte oxidiert
werden, und daher darf die Heizungsplatte nicht übermäßig heißer als das Brühwasser
sein.
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Durch
Auslegung des fortschrittlichen elektrischen Brühkessels, der hier beschrieben
wird, mit einer Konfiguration mit kreisförmiger Wand, ist es möglich, dass
diese fortschrittlichen Brühmittel
mit einem getrennten eng passenden flexiblen Sieb verwendet werden,
wie jenes, das in einer französischen
Filterpresse verwendet wird, das alternativ an der Steuerstange 15 angebracht
werden kann, wo der Kaffee/Tee-Behälter 10 normalerweise
angebracht ist. Durch diese Mittel wird die Vielseitigkeit des Produktes
gesteigert, und die Notwendigkeit einer getrennten französischen
Filterpresse wird für
den durchschnittlichen Haushalt eliminiert.
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Zusammenfassung
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Ein
elektrisch beheizter Flüssigkeitskessel weist
ein Gefäß auf um
eine Flüssigkeit
zur Extraktion von Tee, Kaffee und anderen Speisenmaterial zu enthalten.
Das Gefäß weist
einen teilweise offenen eintauchbaren Behälter auf, der so bemessen ist,
das Wasser zwischen den Behälterwänden hindurch
laufen kann. Der Behälter
ist in der Lage das Material zu enthalten, während eine Öffnung im Behälter gestattet
das Wasser in den Behälter
beim eintauchen des Behälters
in das Wasser eindringt. Der Kessel umfasst Mittel um den Behälter aus
dem Wasser heraus zu halten, bis das Wasser eine geeignete Extraktionstemperatur
erreicht, um den Behälter
in das Wasser einzutauchen und um den Behälter zur Erreichung der Extraktion
aus diesem herauszuziehen.