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Die Erfindung betrifft eine automatische Kaffeemaschine mit einem
Zumeßbehälter, in welchem Brühwasser durch einen von einem Thermostaten gesteuerten
elektrischen Heizwiderstand erhitzt und aus dem es mittels Druckluft durch das Kaffeepulver
getrieben wird, und mit einem das Arbeitsspiel einleitenden Druckknopf, welcher
mit einer Rückstellfeder und einer Verklinkung versehen ist, die durch von der Brühwasserfüllung
des Zumeßbehälters beeinflußte mechanische Mittel gelöst wird.
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Automatische Kaffeemaschinen, die .eines oder mehrere dieser Merkmale
aufweisen, sind bereits bekannt. Sie sind jedoch durchweg mit Mängeln behaftet.-Entweder
wird das Brühwasser durch den im Behälter erzeugten Dampfdruck oder durch den häufig
wechselnden Leitungsdruck oder durch einen vom Leitungsdruck angehobenen und unter
Zuhilfenahme einer Feder zurückbewegten Verdrängungskolben durch das Kaffeemehl
gedrückt, was die Kaffeebereitung verzögert. Wird das Brühwasser, wie bei der Kaffeemaschine
nach der Erfindung, zur Beschleunigung der Kaffeebereitung mittels Druckluft durch
das Kaffeemehl gedrückt, so erfordert dies, ebenso wie auch die Widerstandsheizung,
im Gegensatz zu der bekannten Elektrodenheizung, besondere Steuer- und Schaltmittel.
Dadurch wird die Verwendung eines einzigen, das Arbeitsspiel einleitenden Druckknopfes
und die Erzielung einer auch die vermehrten Aufgaben übernehmenden Automatik erschwert.
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Die Erfindung hilft diesen Mängeln ab und ermöglicht es, jeweils bei
Bedarf nach Betätigung eines Druckknopfes vollautomatisch in kürzester Frist mit
hoher Betriebssicherheit Kaffee zuzubereiten. Weiterhin ergibt die Erfindung einen
einfachen, geschlossenen Aufbau der Kaffeemaschine ohne äußere Gestänge und ohne
einen z. B. auf Schiffen unbrauchbaren Kippbehälter.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß nach Aufheizen der
Brühwasserfüllung mittels des durch den Druckknopf eingeschalteten Heizwiderstandes
auf die eingestellte Temperatur bei durch ein federbelastetes Ventil abgesperrtem
Bodenablauf des Zumeßbehälters der Thermostat über einen von seiner Ausdehnungskapsel
beeinflußten, schwenkbar gelagerten Hebel gleichzeitig das Frischwasserventil gegen
Federdruck schließt, das Druckluftventil gegen Federdruck öffnet und den Heizstromkreis
durch Freigabe des vom Druckknopf betätigten Schalters unterbricht, wobei der Hebel
mit einem abgebogenen Arm über eine Nase des Klinkenhebels greift und bei seiner
infolge Abkühlung des Thermostaten einsetzenden Rückbewegung den Klinkenhebel in
eine die Verklinkung des Druckknopfes freigebende Lage verschwenkt.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt, und zwar ist F i g.1 ein senkrechter Schnitt durch die Kaffeemaschine,
F i g. 2 eine Seitenansicht des oberen Maschinenteiles und F i g. 3 ein Grundriß
desselben.
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Der zylindrische Behälter C hat eine Doppelwand 1, 2, die mit einer
Isolierung 3 ummantelt ist. Der Heizwiderstand R umgibt den Behälter C innerhalb
der Doppelwand 1, 2. Der Deckel 4 enthält den Sitz 9 des Wasserzulaufventils V",
während sich in dem Boden 5 der Sitz des Federventils S befindet. Der Deckel und
der Boden sind durch Bolzen 6 miteinander verbunden, die durch Bügel oder Flansche
4' bzw. 5' hindurchgehen und so die verschiedenen, den Block des Behälters C bildenden
Teile zusammenhalten. In dem Deckel 4 befindet sich das Rohr 7 des Thermostaten,
und der Flansch 5' enthält das Verteilersieb 8, welches das Widerlager der Feder
des Ventils S bildet. Außerdem trägt der Flansch 5' den üblichen Bajonettanschluß
für die das Kaffeepulver enthaltende Kapsel D.
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Der obere Block des Apparates, welcher den Wasservorratsbehälter E
und alle Organe für den automatischen Betrieb enthält, ist mit dem vorstehend beschriebenen
unteren Block durch Verschraubung mit dem Sitz 9 des Ventils V, verbunden. Das Wasser
gelangt in den Behälter E durch die Öffnung 10 und wird durch ein übliches Nadelventil
11, das seinen Antrieb von einem Schwimmer 12 erhält, auf dem gleichen Niveau
gehalten. Das Ventil V, ist normalerweise durch seine Feder 13 geöffnet, so daß
der Behälter C normalerweise mit Wasser gefüllt ist. Die Druckluft oder das sonstige
Druckgas kommt von der Quelle A, und seine Abgabe wird durch das Nadelventil 14
geregelt. Die Luft oder das Gas gelangt durch die Kammer 15, die Leitung 16 und
die öffnung 16' in den Behälter C, wenn das Ventil Va entgegen dem Druck seiner
Feder 17, der es normalerweise schließt, geöffnet wird.
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Der Oberteil 18 des oberen Blockes bildet eine zylindrische Gleitfläche
19 -für die Stange 20 eines Steuerdruckknopfes B, der bei Nichtbenutzung durch eine
Feder 21 in die in den F i g. 1, 2 und 3 gezeigte Stellung zurückgeführt wird. Dieser
Steuerdruckknopf hat einen Querstift 22, welcher in Schlitzen 23 der Gleitfläche
19 geführt ist und mit dem Haken 24 eines Klinkenhebels 25 zusamenarbeitet, der
auf einem Zapfen 26 schwenkbar gelagert ist. Wenn man den Knopf B in Richtung
des Pfeiles f hineindrückt, so schnappt der Stift 22 in den Haken 24 ein, und der
Hebel 25 hält den Druckknopf in der Einschaltstellung, bei der die Feder 21 zusammengedrückt
ist, bis zum Ende des Betriebskreislaufes.
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Der Druckknopf B trägt gemäß F i g. 2 eine Platte 27, die bei eingeschaltetem
Druckknopf auf die Rolle 28 eines Schwenkarmes 29 drückt. Dadurch wird der in der
Ruhestellung offene Kontakt 30 geschlossen, was einen Schluß des Heizstromkreises
des Widerstandes R zur Folge hat.
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Ein von einer flachen Platte 32 mit seitlichen abgebogenen Ansätzen
32a und 32b gebildeter Hebel ist bei 33 schwenkbar auf dem oberen Block 18 gelagert,
und er arbeitet mit den folgenden verschiedenen Organen zusammen, nämlich erstens
mit dem Wasserzulaufventil V, (F i g. 1), dessen Stange durch ein Loch in der Platte
32 hindurchgeht und einen Bund 37 aufweist, der bei nach oben schwenkendem Hebel
32 durch die dazwischenliegende Scheibe 38 angehoben wird, wodurch das Schließen
des Ventils V, erfolgt, zweitens mit dem Drucklufteinlaßventil Va, welches der Hebel
durch Hochdrücken der Stange 41 öffnet, drittens mit dem Schalter 30, indem der
Hebel mittels seines Armes 32 a (F i g. 2 und 3) die biegsame Platte 27 anhebt,
wenn diese an der Rolle 28 anliegt, was zur Folge hat, daß sich der Schalter 30
öffnen kann, um den Heizstromkreis des Widerstandes R zu unterbrechen, und viertens
mit dem Klinkenhebel 25 des Betätigungsknopfes B über seinen Ansatz 32b, der beim
Anheben über der Zunge 25' des Klinkenhebels
25 zu liegen kommt.
Der Druckknopf wird dann freigegeben, wenn der Hebel 32 am Ende des Betriebskreislaufes
sich in seine Ausgangsstellung abwärts bewegt.
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Das freie zugespitzte Ende 32' des Hebels 32 greift in eine kegelige
Ausnehmung eines freien Teiles 34 ein, dessen am anderen Ende befindliche Spitze
ihrerseits in eine kegelige Ausnehmung eines Anschlages 35 eingreift, der axial
in dem Körper 18 gleiten kann und in der in F i g. 1 gezeigten Stellung durch eine
Feder 36 elastisch festgehalten ist. Die Feder stützt sich auf einen Gewindestopfen
40, mit dessen Hilfe durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben in den Körper 18
die Federspannung verändert werden kann. Wenn der Hebel 32 aus seiner dargestellten
unteren Stellung nach oben gedrückt wird, so gibt er diesem Druck nur nach, wenn
dieser eine genügende Stärke erreicht, und dann geht der Hebel 32 plötzlich aus
seiner unteren in die obere Stellung über (und umgekehrt). Der Hebel 32 wird durch
den Thermostaten betätigt.
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Der Thermostat ist in einer Ausführungsform dargestellt, die mit Ausdehnung
arbeitet und ein Rohr 7 sowie eine manometrische Kapsel 31 hat. Es kann aber auch
eine andere Bauart gewählt werden. Bei der dargestellten Ausführung wirkt die manometrische
Kapsel 31 unmittelbar auf den Hebel 32 ein. Mittels des Stopfens 40 ist vorher die
Spannung der Feder 36 eingestellt worden, so daß das plötzliche Übertreten des Hebels
32 aus seiner unteren Stellung in seine obere Stellung gewährleistet ist, wenn sich
die Kapsel 31 infolge einer Temperaturerhöhung des Wassers in dem Behälter C bis
auf den gewünschten Wert, z. B. 95°, ausgedehnt hat.
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Beim Hochschwenken hat der Hebel 32 mehrere Funktionen. 1. Er schließt
das Wasserzulaufventil V" indem er mittels der zwischengelegten Scheibe 38 den Bund
37 der durch ein Loch des Hebels hindurchgehenden Ventilstange anhebt.
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2. Er öffnet das Drucklufteinlaßventil VQ, indem er gegen das Ende
der Stange 41 dieses Ventils drückt.
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3. Sein Arm 32 a hebt die Platte 27 an, die die Rolle 28 freigibt,
wodurch der Heizstromkreis des Widerstandes R infolge Öffnung des Schalters 30 unterbrochen
wird.
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4. Sein Arm 32b kommt über der Nase 25' des Hebels 25 zu liegen. Die
Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Außer Betrieb nehmen die Teile die in F i g.
1 gezeigte Stellung ein. Das Ventil V, ist geöffnet, und der Behälter C ist mit
Wasser gefüllt. Beim Drücken des Knopfes B verklinkt sich dieser mit dem Klinkenhebel
25 und bleibt so während des ganzen Arbeitskreislaufes eingeschaltet. Die Platte
27 drückt auf die Rolle 28 und schließt den Schalter 30 des Heizstromkreises des
Widerstandes R. Wenn das Wasser die gewünschte Temperatur von z. B. 95° C erreicht
hat, so schwenkt der Hebel 32, auf den die manometrische Kapsel 31 des Thermostaten
einen ständig wachsenden Druck ausübt, scharf um seine Anlenkung 33 herum und gelangt
so in seine obere Stellung. Dabei wird das Wasserzulaufventil V, geschlossen und
unmittelbar danach das Lufteintrittsventil V, geöffnet. Gleichzeitig hebt der Arm
32a des Hebels 32 die Platte 27 an, die das Öffnen des Schalters 30 des Heizstromkreises
des Widerstandes R bewirkt, während der Arm 32 b oberhalb der Nase 25' des Hebels
25 zu liegen kommt, um so die Auslösung des Druckknopfes B vorzubereiten.
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Wenn nach Abschalten der Heizung der Thermostat abkühlt und seine
Kapsel 31 sich zusammenzieht, öffnet die Feder 13 des Ventils V, dieses von neuem,
wobei der Hebel 32 in seine untere Stellung zurückkehrt, so daß das Luftventil Va
sich schließen kann. Gleichzeitig nimmt der Arm 32 b des Hebels 32 bei seiner
Abwärtsbewegung die Nase 25' des Klinkenhebels 25 mit, dessen Haken 24 den Druckknopf
B freigibt, der dadurch wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Der Betriebskreislauf
ist damit geschlossen. Der Behälter C ist von neuem gefüllt, und man braucht für
einen neuen Betriebskreislauf nur wieder auf den Druckknopf B zu drücken.
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Bemerkenswert an der Ausbildung der Vorrichtung ist auch, daß der
Druckknopf B aus durchscheinendem plastischem Material gefertigt ist und von zwei
kleinen Lampen von verschiedener Farbe beleuchtet wird. Die eine Lampe, die von
den Klemmen des Apparates abgezweigt ist, zeigt an, daß der Apparat sich in Ruhe
befindet, aber an das Netz angeschlossen und funktionsbereit ist. Die andere Lampe
ist so geschaltet, daß sie aufleuchtet, wenn der Knopf B gedrückt und der Schalter
30 geschlossen wird. Sie zeigt dann an, daß sich der Apparat in Betrieb befindet.