DE1690587B1

DE1690587B1 - Automatic electric coffee maker

Info

Publication number: DE1690587B1
Application number: DE19671690587D
Authority: DE
Inventors: Masanori Fujimura; Shigeru Hayakawa; Takashi Iguchi; Yoshio Iida; Yukio Kasahara; Yoshihiro Matsuo; Kaneomi Nagase; Hiromu Sasaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1967-01-13
Filing date: 1967-01-13
Publication date: 1972-11-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatisch arbeitenden elektrischen Kaffeekocher mit einer Heizvorrichtung, die reit einem keramischen Erhitzer mit positivem Temperaturkoeffizient (Kaltleiter) in Reihe geschaltet ist.The invention relates to an automatically operating electric Coffee maker with a heating device that rides a ceramic heater positive temperature coefficient (PTC thermistor) is connected in series.

Ein herkömmlicher automatisch arbeitender Kocher hält die Temperatur der Flüssigkeit (Kaffee) nach dem Kochen durch ein Relais, z. B. einen Bimetallschalter, auf konstanter Temperatur. Der Kontakt des Relais kann jedoch häufig durchschlagen und ein Versagen des Kochers hervorrufen. Außerdem ist die Herstellung eines zuverlässigen, automatisch arbeitenden Kaffeekochers teuer, weil diese zuverlässige Arbeitsweise einen komplizierten elektrischen Stromkreis und ein teures Relais erfordert. Die Technik hat auf diesem Gebiet die Herstellung eines vollautomatischen elektrischen Kaffeekochers versucht, der einen anfänglichen Zeitraum hindurch selbsttätig Wasser kocht, um die Kaffeeflüssigkeit mit einer gewünschten Konzentration zuzubereiten, und anschließend die gebrühte Kaffeeflüssigkeit eine lange Zeit auf einer gewünschten Temperatur hält. Ein solcher vollautomatisch arbeitender Kaffeekocher ist jedoch sehr teuer, wenn er auf herkömmliche Art unter Verwendung eines komplizierten elektrischen Stromkreises und einer komplizierten Regelvorrichtung gebaut wird.A conventional automatic cooker maintains the temperature the liquid (coffee) after boiling through a relay, e.g. B. a bimetal switch, at constant temperature. However, the contact of the relay can often break through and cause the cooker to fail. In addition, the production of a reliable, automatically working coffee maker expensive because of this reliable mode of operation requires a complicated electrical circuit and an expensive relay. the Technology in this field has the production of a fully automatic electric The coffee maker tries to keep water automatically for an initial period of time boils in order to prepare the coffee liquid with the desired concentration, and then the brewed coffee liquid for a long time on a desired one Temperature. However, such a fully automatic coffee maker is very expensive if done in the conventional way using a complicated electrical Circuit and a complicated control device is built.

Die Schweizerische Patentschrift 410 220 beschreibt ferner als Heizvorrichtung eines Kaffeeperkolators die Reihenschaltung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerstandes) mit einem metallischen Heizkörper. Der Heizkörper und der PTC-Widerstand bringen das Kaffeewasser zunächst zum Sieden. Beide sind so dimensioniert, daß nach dem Sieden der PTC-Widerstand von niedrigen auf hohen Widerstandswert umkippt, und im folgenden die Kaffeeflüssigkeit auf einer Temperatur unter dem Siedepunkt gehalten wird. Bekanntlich wird für PTC-Widerstände häufig Bariumtitanat benutzt. Nach dem Schweizer Patent 410 220 ist der PTC-Widerstand in der Nähe des metallischen Heizkörpers angeordnet, so daß der Widerstand thermisch direkt mit dem metallischen Heizkörper verbunden ist. Daher kommt es unerwünschterweise vor, daß der PTC-Widerstand von niedrigen auf hohen Widerstandswert umkippt, noch ehe die Temperatur der Flüssigkeit den vorherbestimmten Wert erreicht hat, und die in der Heizvorrichtung verbrauchte Wattleistung abnimmt, was zur Folge hat, daß es sehr lange dauert, bis die Flüssigkeit auf die vorherbestimmte Temperatur ansteigt. Außerdem wird in einer solchen Heizvorrichtung der PTC-Widerstand nur zum Reg_ eln und nicht zum Erhitzen gebraucht.The Swiss patent specification 410 220 also describes a heating device a coffee percolator is the series connection of a resistor with a positive temperature coefficient (PTC resistor) with a metallic heating element. The radiator and the PTC resistor bring the coffee water to the boil first. Both are dimensioned so that after the boiling point changes the PTC resistor from low to high resistance value, and in the following the coffee liquid is kept at a temperature below the boiling point will. It is well known that barium titanate is often used for PTC resistors. After this Swiss patent 410 220 is the PTC resistor near the metallic heating element arranged so that the resistor is thermally directly connected to the metallic radiator connected is. Therefore, it undesirably happens that the PTC resistor of low to high resistance value turns over before the temperature of the liquid has reached the predetermined value and that consumed in the heater Wattage decreases, with the result that it takes a very long time for the liquid rises to the predetermined temperature. In addition, in such a heating device the PTC resistor is only used for regulating and not for heating.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen automatisch arbeitenden Kaffeekocher zu schaffen, der eine hohe Regelgenauigkeit und eine gute Energieausnutzung gewährleistet.The object of the invention is to provide an automatically operating coffee maker to create that ensures a high level of control accuracy and good energy utilization.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß so gelöst, daß der keramische Erhitzer von positivem Temperaturkoeffizienten in der Flüssigkeit angeordnet ist und als zusätzlicher Heizwiderstand zum Aufheizen der Flüssigkeit dient.According to the invention, this object is achieved in that the ceramic heater of positive temperature coefficient is arranged in the liquid and as additional heating resistor is used to heat the liquid.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, wenn die Flüssigkeit rasch durch die Beheizungsvorrichtung erhitzt wird; der keramische Erhitzer von positivem Temperaturkoeffizient (keramische Kaltleiter) muß daher umkippen, wenn die Temperatur der Flüssigkeit Siedetemperatur erreicht, um dann die Flüssigkeit auf einer vorherbestimmten Temperatur zu halten. Der keramische Kaltleiter kann aus einem keramischen Bariumtitanat-Halbleiter bestehen, der einen niedrigeren elektrischen Widerstand, als den ihn die Heizvorrichtung bei Raumtemperatur hat, besitzt, und der in der Nähe der Curieschen Temperatur einen schnellen Anstieg seines Widerstandswertes erfährt, Die Heizvorrichtung kann aus einem Heizkörper aus Metallegierung bestehen.According to the present invention, it is advantageous if the liquid is rapidly heated by the heater; the ceramic heater from positive temperature coefficient (ceramic PTC thermistor) must therefore tip over if the temperature the liquid reaches boiling point, around then to keep the liquid at a predetermined temperature. The ceramic PTC thermistors can consist of a ceramic barium titanate semiconductor, the one lower electrical resistance than the heater at room temperature has, and which has a rapid rise in the vicinity of the Curies temperature learns its resistance value, the heating device can consist of a radiator consist of metal alloy.

Einzelheiten der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, die im Zusammenhang mit den ihr beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild des temperaturabhängigen Beheizungssystems der vorliegenden Erfindung, F i g. 2 ein Diagramm, das die Stromspannungskennlinien des keramischen Erhitzers bei mehreren Umgebungstemperaturen wiedergibt, F i g. 3 ein Schaubild, das die Änderung der Arbeitspunkte des Beheizungssystems bei verschiedenen Umgebungstemperaturen wiedergibt, F i g. 4 ein Schaubild, das die Änderung des Stromes mit der Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers des erfindungsgemäßen Beheizungssystems wiedergibt, F i g. 5 ein Diagramm, das einen Temperaturzyklus wie den in F i g. 4 dargestellten und Wärmekennlinien dreier typischer Kaffeekocher wiedergibt, F i g. 6 ein Diagramm, das eine Zeit-Temperaturkurve der Kaffeeflüssigkeit und eine Zeit-Stromflußkurve des Kaffeekochers mit der in F i g. 5 dargestellten Wärmekennlinie 20 wiedergibt, F i g. 7 ein Diagramm, das eine Zeit-Temperaturkurve der Kaffeeflüssigkeit und eine Zeit-Stromflußkurve des Kaffeekochers mit der in F i g. 5 dargestellten Wärmekennlinie 21 wiedergibt, F i g. 8 ein Diagramm, das eine Zeit-Temperaturkurve der Kaffeeflüssigkeit und eine Zeit-Stromflußkurve des Kaffeekochers mit der in F i g. 5 dargestellten Wärmekennlinie 22 wiedergibt, F i g. 9 ein Querschnitt durch einen keramischen Erhitzer mit keramischer Halbleiterscheibe aus Bariumtitanat, die einen großen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) ihres elektrischen Widerstandes besitzt, F i g. 10 ein Querschnitt durch einen keramischen Erhitzer mit einem Loch in der Mitte, F i g. 11 die perspektivische Ansicht des in F i g. 10 gezeigten keramischen Erhitzers, F i g.12 die perspektivische Ansicht eines keramischen Erhitzers mit mehreren PTC-Keramikscheiben und Metallplatten, die Vorsprünge zum Halten der Keramikscheiben haben. Die obere Metallplatte ist weggelassen worden, um die nähere Ausführung des vorliegenden Erhitzers zu zeigen, F i g. 13 ein Querschnitt durch einen innen am Boden des Kaffeekochers angeordneten keramischen Erhitzer, F i g.14 ein Querschnitt durch einen Kaffeekocher mit einem Erhitzer aus Metallegierung, der höher als der keramische Erhitzer liegt, F i g.15 ein in Querrichtung durch den in F i g.14 dargestellten Kocher geführter Schnitt, F i g.16 ein Querschnitt durch einen Kocher, dessen Bodenfläche zur Befestigung eines keramischen Erhitzers zum Teil vertieft ist, F i g.17 die Ansicht eines Querschnitts durch einen Kocher mit einem Erhitzer aus Metallegierung, der auf der Außenseite des Kochers höher als der am Kocherboden befestigte keramische Erhitzer angeordnet ist, F i g. 18 ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kaffeekocher mit Kaffeebehälter, F i g. 19 eine perspektivische Ansicht des in F i g. 18 dargestellten Kaffeebehälters, F i g. 20 eine perspektivische Ansicht eines Kaffeebehälters, der ein Loch zur Einstellung der Wasserdampfmenge besitzt, die zum Extrahieren von Kaffee zu kondensieren ist und F i g. 21 ein Schaltbild einer Anzeigelampe, die das erfindungsgemäße Arbeiten des Kochers anzuzeigen hat.Details of the present invention will become apparent from the following description, which is to be read in conjunction with the accompanying drawings. It shows F i g. 1 is a circuit diagram of the temperature dependent heating system of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the current-voltage characteristics of the ceramic heater at several ambient temperatures, FIG. 3 is a diagram showing the change in the operating points of the heating system at different ambient temperatures, FIG. 4 is a graph showing the change in current with ambient temperature of the ceramic heater of the heating system according to the invention, FIG. 5 is a diagram showing a temperature cycle like that in FIG. 4 and shows the thermal characteristics of three typical coffee makers, FIG. 6 is a diagram showing a time-temperature curve of the coffee liquid and a time-current flow curve of the coffee maker with the curve shown in FIG. 5 reproduces the thermal characteristic curve 20 shown, FIG. 7 is a diagram showing a time-temperature curve of the coffee liquid and a time-current flow curve of the coffee maker with the curve shown in FIG. 5 reproduces the thermal characteristic curve 21 shown, FIG. 8 is a diagram showing a time-temperature curve of the coffee liquid and a time-current flow curve of the coffee maker with the curve shown in FIG. 5 reproduces the thermal characteristic curve 22 shown, FIG. 9 shows a cross section through a ceramic heater with a ceramic semiconductor wafer made of barium titanate, which has a large positive temperature coefficient (PTC) of its electrical resistance, FIG. 10 is a cross-section through a ceramic heater with a hole in the middle, FIG. 11 is the perspective view of the FIG. The ceramic heater shown in FIG. 10; FIG. 12 is a perspective view of a ceramic heater with a plurality of PTC ceramic disks and metal plates that have protrusions for holding the ceramic disks. The upper metal plate has been omitted to show the detailed construction of the present heater, FIG. 13 a cross section through a ceramic heater arranged on the inside on the bottom of the coffee maker, FIG. 14 a cross section through a coffee maker with a heater made of metal alloy, which is higher than the ceramic heater, FIG. 15 a transverse direction through the one shown in FIG Fig. 14 is a guided section through a cooker, Fig. 16 is a cross-section through a cooker, the bottom surface of which is partially recessed for fastening a ceramic heater, Fig. 17 is a view of a cross-section through a cooker with a metal alloy heater, which is arranged on the outside of the digester higher than the ceramic heater attached to the bottom of the digester, FIG. 18 shows a cross section through a coffee maker according to the invention with a coffee container, FIG. 19 is a perspective view of the FIG. 18 illustrated coffee container, F i g. 20 is a perspective view of a coffee container having a hole for adjusting the amount of water vapor to be condensed for extracting coffee, and FIG. 21 is a circuit diagram of an indicator lamp which has to display the operation of the cooker according to the invention.

Bevor die Konstruktion des erfindungsgemäßen automatischen Kaffeekochers näher beschrieben wird, soll das neuartige Beheizungssystem unter Beziehung auf die Abbildungen F i g. 1, 2, 3 und 4 erläutert werden.Before the construction of the automatic coffee maker according to the invention is described in more detail, the novel heating system is intended to relate to the figures F i g. 1, 2, 3 and 4 are explained.

Wie die F i g.1 zeigt, sind Klemmen, die sich zum elektrischen Anschluß an eine Stromquelle eignen, mit dem keramischen Erhitzer 1 und dem aus Metalllegierung bestehenden Erhitzer 2 verbunden, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Der aus einer Legierung bestehende Erhitzer 2 ist aus herkömmlichem Widerstandslegierungsmaterial, zum Beispiel einer Ni-Cr-Legierung, hergestellt. Der keramische Erhitzer 1 ist aus sogenannter PTC-Bariumtitanatkeramik hergestellt, die einen niedrigeren elektrischen Widerstand als den des aus einer Metallegierung bestehenden Erhitzers bei Raumtemperatur besitzt und oberhalb einer gewissen Temperatur ein plötzliches Ansteigen des elektrischen Widerstandes zeigt, wie dies in der technischen Literatur bereits verschiedentlich Anlaß zu Erläuterungen gegeben hat (s. USA.-Patentschriften 3 044 968 und 2 981699).As shown in FIG. 1, terminals suitable for electrical connection to a power source are connected to the ceramic heater 1 and the heater 2 made of metal alloy, which are connected in series with one another. The alloy heater 2 is made of a conventional resistance alloy material such as Ni-Cr alloy. The ceramic heater 1 is made of so-called PTC barium titanate ceramic, which has a lower electrical resistance than that of the heater made of a metal alloy at room temperature and above a certain temperature shows a sudden increase in electrical resistance, as has already been the case on various occasions in the technical literature has given explanations (see U.S. Patents 3,044,968 and 2,981,699).

In F i g. 2 bezeichnen die Bezugszahlen 3, 4, 5 und 6 die V-I-Kennlinien des keramischen Erhitzers bei verschiedenen Umgebungstemperaturen desselben. Die Umgebungstemperatur ist in der Reihenfolge 3, 4, 5 und 6 gesteigert worden. Ein durch den keramischen erhitzer fließender Strom steigt mit dem Ansteigen der angelegten Spannung, womit er einen Temperaturanstieg des keramischen Erhitzers selbst begleitet. Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt, der von den PTC-Kennlinien des keramischen Erhitzers abhängt, so nimmt der durch den keramischen Erhitzer fließende Strom infolge der Gestalt der PTC-Kennlinien trotz wachsender angelegter Spannung ab. Die VJ-Kennlinien für die Umgebungstemperaturen des keramischen Erhitzers sind, wie in F i g. 2 gezeigt, bei einer niedrigeren angelegten Spannung aufwärts und dann bei einer höheren Spannung abwärts gebogen. Bei höheren Umgebungstemperaturen wird die angestrebte Temperatur bei einer niedrigeren angelegten Spannung erreicht. Daher verschieben sich, wie die F i g. 2 zeigt, die VJ-Kennlinien des keramischen Erhitzers bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur nach unten.In Fig. 2, the reference numerals 3, 4, 5 and 6 denote the VI characteristics of the ceramic heater at different ambient temperatures thereof. The ambient temperature has been increased in the order 3, 4, 5 and 6 . A current flowing through the ceramic heater increases as the applied voltage increases, thus accompanying a temperature increase of the ceramic heater itself. If the temperature exceeds a certain value, which depends on the PTC characteristics of the ceramic heater, the current flowing through the ceramic heater decreases due to the shape of the PTC characteristics despite increasing applied voltage. The VJ characteristics for the ambient temperatures of the ceramic heater are as in FIG. 2, bent up at a lower applied voltage and then bent down at a higher voltage. At higher ambient temperatures, the desired temperature is reached with a lower applied voltage. Therefore, as shown in FIGS. 2 shows the VJ characteristics of the ceramic heater when the ambient temperature rises downwards.

Die F i g. 3 zeigt Arbeitspunkte des vorliegenden neuen, den keramischen Erhitzer und den aus Metalllegierung bestehenden Erhitzer aufweisenden Beheizungssystems, wenn eine Spannung 16 an das Beheizungssystem angelegt wird. Die Bezugszeichen der VJ-Kurven des keramischen Erhitzers sind mit denselben Zahlen wie in F i g. 2 bezeichnet. Die Arbeitslinie des aus Metallegierung bestehenden Erhitzers wird durch die Bezugszahl ? bezeichnet. Die Arbeitslinie ändert sich zwar etwas mit der Umgebungstemperatur, doch ist die Änderung, mit derjenigen des keramischen Erhitzers verglichen, vernachlässigbar klein. Ein Arbeitspunkt ist als Schnittpunkt der VJ-Kurve des keramischen Erhitzers mit der Arbeitslinie des aus einer Legierung bestehenden Erhitzers zu definieren. Der Arbeitspunkt kann durch in dem Beheizungssystem fließende Ströme und durch auf den keramischen Erhitzer und den aus Metallegierung bestehenden Erhitzer verteilte Spannungen bestimmt werden. Da sich die VJ-Kurve des keramischen Erhitzers mit steigender Umgebungstemperatur in der Reihenfolge 3, 4, 5 und 6 ändert, ändert sich auch, wie in F i g. 3 zu sehen, der Arbeitspunkt nacheinander in der Reihenfolge 8, 9,10 und 11 unter gleichzeitiger Abnahme des Stromflusses. Da die Kennlinie 6 im Punkt 11 die Arbeitslinie 7 berührt, so bewegt sich der Arbeitspunkt sofort vom Punkt 11 zum Punkt 12, sobald die Umgebungstemperatur die Temperatur für die Kennlinie 6 überschreitet. Demnach sinkt der Stromfluß abrupt. Das abrupte Absinken des Stromflusses hat eine Abnahme der von dem Beheizungssystem ausgestrahlten Wärmemenge zur Folge. Wenn die Temperatur sinkt, bewegen sich die Arbeitspunkte nacheinander in der Reihenfolge 12,13,14,15 längs der Arbeitslinie 7, was von einer Stromflußzunahme begleitet wird. Da die Kennlinie 3, wie in F i g. 3 gezeigt, im Punkte 15 die Arbeitslinie berührt, so bewegt sich der Arbeitspunkt vom Punkt 15 sofort zu einem weiteren Arbeitspunkt 8, wobei die Umgebungstemperatur noch weiter abfällt. Mithin steigt der Stromfluß und die von dem Beheizungssystem ausgestrahlte Wärmemenge abrupt an. Die Umgebungstemperaturen für die Kurve 3 und die Kurve 6 stellen die untere bzw. obere Grenze des Arbeitstemperaturbereiches des vorliegenden neuen Beheizungssystems dar.The F i g. 3 shows operating points of the present new heating system including the ceramic heater and the metal alloy heater when a voltage 16 is applied to the heating system. The reference numerals of the VJ curves of the ceramic heater are given the same numbers as in FIG. 2 designated. The working line of the heater made of metal alloy is indicated by the reference numeral? designated. The working line changes somewhat with the ambient temperature, but the change is negligibly small compared with that of the ceramic heater. A working point is to be defined as the intersection of the VJ curve of the ceramic heater with the working line of the heater made of an alloy. The operating point can be determined by the currents flowing in the heating system and by the voltages distributed between the ceramic heater and the heater made of metal alloy. Since the VJ curve of the ceramic heater changes in the order 3, 4, 5 and 6 with increasing ambient temperature, it also changes, as in FIG. 3, the operating points are shown one after the other in the order 8, 9 , 10 and 11 with a simultaneous decrease in the current flow. Since the characteristic 6 touches the working line 7 at point 11, the working point moves immediately from point 11 to point 12 as soon as the ambient temperature exceeds the temperature for characteristic 6. Accordingly, the current flow drops abruptly. The abrupt drop in the current flow results in a decrease in the amount of heat emitted by the heating system. When the temperature drops, the working points move one after the other in the order 12, 13, 14, 15 along the working line 7, which is accompanied by an increase in the current flow. Since the characteristic curve 3, as in FIG. 3, contacts the working line at the point 15, so the operating point moves from point 15 immediately to another operating point 8, wherein the ambient temperature to drop further. As a result, the current flow and the amount of heat radiated by the heating system increases abruptly. The ambient temperatures for curve 3 and curve 6 represent the lower and upper limit of the working temperature range of the present new heating system.

F i g. 4 läßt eine Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers und dem Stromfluß des Beheizungssystems erkennen. Die Arbeitspunkte der Kurve in F i g. 4 entsprechen denjenigen in F i g. 3 und sind mit denselben Zahlen bezeichnet. Der Betriebstemperaturbereich des vorliegenden Beheizungssystems entspricht der Strecke 17, und seine untere und obere Grenze werden durch die Punkte 18 bzw. 19 dargestellt. Bei Erhöhung der Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers sinkt der Stromfluß allmählich in der Reihenfolge 8, 9,10 und 11. Wenn die Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers die obere Grenze 19 erreicht, fällt der Stromfluß abrupt vom Punkt 11 auf Punkt 12. Dieser abrupte Abfall des Stromes läßt die Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers absinken. Beim Sinken der Temperatur steigt der Stromfluß allmählich in der Aufeinanderfolge 12,13,14 und 15. Sinkt die Temperatur auf die untere Grenze 18 ab, so nimmt der Stromfluß abrupt zu. Mithin weist die Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers dem Betriebsverhalten des vorliegenden neuen Beheizungssystems entsprechend einen Temperaturkreislauf nach Art des in F i g. 4 dargestellten auf. Die untere Grenze 18 und die obere Grenze 19 können an Hand der Wärmekennlinien des keramischen und des aus Legierung bestehenden Erhitzers vorherbestimmt werden. Das vorliegende neue Beheizungssystem kann auf den Erhitzer eines Kaffeekochers Anwendung finden. Dann entspricht die Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers der Temperatur der Kaffeeflüssigkeit im Kaffeekocher.F i g. 4 shows a relationship between the ambient temperature of the ceramic heater and the current flow of the heating system. The working points of the curve in FIG. 4 correspond to those in FIG. 3 and are denoted by the same numbers. The operating temperature range of the present heating system corresponds to distance 17 and its lower and upper limits are represented by points 18 and 19, respectively. As the ambient temperature of the ceramic heater increases, the current flow gradually decreases in the order 8, 9, 10 and 11. When the ambient temperature of the ceramic heater reaches the upper limit 19 , the current flow drops abruptly from point 11 to point 12. This abrupt drop in current lets the ambient temperature of the ceramic heater drop. When the temperature falls, the current flow gradually increases in the sequence 12, 13, 14 and 15. If the temperature falls to the lower limit 18 , the current flow increases abruptly. The ambient temperature of the ceramic heater therefore has a temperature cycle according to the operating behavior of the present new heating system according to the type shown in FIG. 4 shown on. The lower limit 18 and the upper limit 19 can be predetermined on the basis of the thermal characteristics of the ceramic and the alloy heater. The present new heating system can be applied to the heater of a coffee maker. Then the ambient temperature of the ceramic heater corresponds to the temperature of the coffee liquid in the coffee maker.

In F i g. 5 werden die Umwandlungstemperatur-Stromkennlinien dreier Kaffeekocher, bezogen auf ihre Wärmekapazität, graphisch durch die Kurven 20, 21 und 22 wiedergegeben. Der Temperaturkreislauf des vorliegenden neuen Beheizungssystems ist gleichfalls wiedergegeben. Die Kurve 20 schneidet diejenige des Temperaturkreislaufs in den Punkten 23 und 24, die Kurve 21 schneidet sie in Punkt 25 und 26, und die Kurve 22 ergibt die Schnittpunkte 27 und 28. Die Temperatur der Kaffeeflüssigkeit in dem Kaffeekocher mit der Kennlinie 20 erreicht bei der Temperatur 29 und dem Stromfluß 30 einen Wärmeausgleichszustand. Der Kaffeekocher mit der Kennlinie 21 zeigt eine Temperaturschwankung der Kaffeeflüssigkeit zwischen den beiden Temperaturen 18 und 19, derart, daß sich der Arbeitspunkt wiederholt längs des Temperaturkreislaufes vom Punkt 8 durch die Punkte 11,12 und 15 nach Punkt 8 zurückbewegt. Die Temperatur der Kaffeeflüssigkeit in dem Kaffeekocher mit der Kennlinie 22 geht durch die Temperatur 19 hindurch und erreicht bei der Temperatur 35 und dem Stromfluß 36 den Wärmeausgleichszustand.In Fig. 5, the conversion temperature current characteristics of three coffee makers, based on their heat capacity, are graphically represented by curves 20, 21 and 22 . The temperature cycle of the present new heating system is also shown. The curve 20 intersects that of the temperature circuit at points 23 and 24, the curve 21 intersects it at points 25 and 26, and curve 22 results in the intersection points 27 and 28. The temperature of the coffee liquid in the coffee maker with the characteristic curve 20 reaches at the Temperature 29 and the current flow 30 a state of thermal equilibrium. The coffee maker with the characteristic curve 21 shows a temperature fluctuation of the coffee liquid between the two temperatures 18 and 19, such that the operating point repeatedly moves along the temperature cycle from point 8 through points 11, 12 and 15 to point 8. The temperature of the coffee liquid in the coffee maker with the characteristic curve 22 passes through the temperature 19 and reaches the heat equilibrium state at the temperature 35 and the current flow 36.

Die Änderungen der Temperatur und des Stromflusses dieser drei typischen Kaffeekocher mit fortschreitender Zeit können graphisch als F i g. 6 bzw. 7 und 8 dargestelltwerden, in denen die Bezugszahlen die gleichen wie in F i g. 4 sind. Von den drei obenerwähnten typischen Kaffeekochern ist der Kocher mit der Kennlinie 22 aus folgenden Gründen am besten für den praktischen Gebrauch geeignet. Nach F i g. 8 steigt erfindungsgemäß die Temperatur der Kaffeeflüssigkeit infolge der Stromflüsse 31, 30 und 32 bis zu der Maximaltemperatur 19 und geht dann langsam wieder herunter, wobei der Stromfluß von dem Wert 32 abrupt auf 33 abnimmt. Dann erreicht der Strom den Ruhewert 36 und ist die Temperatur der Kaffeeflüssigkeit bei der in F i g. 8 durch die Bezugszahl 35 bezeichneten Temperatur im Gleichgewicht. Die Kaffeeflüssigkeit wird langsam von der Temperatur 19 aus abgekühlt und wird für einen gewissen Zeitraum 37 auf einer über der Temperatur 35 liegenden Temperatur gehalten. Da die Temperatur 19 durch geeignete Wahl des Heizwertes und der Wärmekapazität des Kaffeekochers auf 100° C eingeregelt werden kann, kann der Kaffee im Zeitraum 37 durch das siedende Wasser gebrüht werden. Die Warmhaltetemperatur 35 kann auch durch geeignete Wahl der Wärmekapazität und des elektrischen Widerstandes des keramischen und des aus einer Legierung bestehenden Erhitzers in Verbindung mit ihrer nachstehend beschriebenen gegenseitigen Anordnung auf irgendeine geeignete Trinktemperatur eingestellt werden.The changes in temperature and current flow of these three typical coffee makers with the passage of time can be shown graphically as FIG. 6, 7 and 8, respectively, in which the reference numerals are the same as in FIG. 4 are. Of the three typical coffee makers mentioned above, the one with the characteristic curve 22 is best suited for practical use for the following reasons. According to FIG. 8, according to the invention, the temperature of the coffee liquid rises as a result of the current flows 31, 30 and 32 up to the maximum temperature 19 and then slowly decreases again, the current flow decreasing abruptly from the value 32 to 33. Then the current reaches the quiescent value 36 and is the temperature of the coffee liquid at the one shown in FIG. 8 denoted by the reference number 35 temperature in equilibrium. The coffee liquid is slowly cooled from the temperature 19 and is kept at a temperature above the temperature 35 for a certain period of time 37. Since the temperature 19 can be regulated to 100 ° C. by a suitable choice of the calorific value and the heat capacity of the coffee maker, the coffee can be brewed in the period 37 by the boiling water. The holding temperature 35 can also be set to any suitable drinking temperature by appropriately selecting the heat capacity and electrical resistance of the ceramic and alloy heaters in conjunction with their mutual arrangement as described below.

Ein mit dem neuen Beheizungssystem ausgestatteter Kaffeekocher kann die Temperatur der Kaffeeflüssigkeit von einer gegebenen Menge automatisch derart regeln, daß das Wasser bis zu einem Siedepunkt erhitzt, eine gewisse Zeit lang, um eine Kaffeeflüssigkeit gewünschter Konzentration zu erhalten, auf der Siedetemperatur gehalten und die Kaffeeflüssigkeit dann ohne weiteres Sieden eine lange Zeit auf einer gewünschten Temperatur warmgehalten wird. Das Beheizungssystem weist einen auf der Innenseite des Kochers angeordneten keramischen Erhitzer und eine marktgängige, durch einen aus Metallegierung bestehenden Erhitzer gebildete Heizvorrichtung auf, die mit dem keramischen Erhitzer in Reihe geschaltet ist. Der elektrische Widerstand des keramischen Erhitzers ist viel kleiner als derjenige der Heizvorrichtung bei Raumtemperaturen von 10 bis 30° C und wird oberhalb der Temperatur, bei der die Kaffeeflüssigkeit siedet oder warmgehalten wird, viel größer als der der Heizvorrichtung. Die Kombination von Heizvorrichtung und keramischem Erhitzer wird so gewählt, daß sich ein Verhältnis des elektrischen Widerstandes der Heizvorrichtung zu demjenigen des keramischen Erhitzers mit positivem Temperaturkoeffizienten (Kaltleiters) bei Raumtemperatur von 500: 1 bis2:1 ergibt und daß ein Widerstandsverhältnis von 1 : 500 bis 1 : 2 erzeugt wird, nachdem die Kaffeeflüssigkeit auf eine Siedetemperatur erhitzt worden ist. In diesem Beheizungssystem dient bei dem Erhitzungsvorgang bis zum Sieden als Hauptwärmequelle der aus Legierung bestehende Erhitzer, während der keramische Erhitzer die Hauptwärmequelle für das Warmhalten nach dem Sieden darstellt. Nach dem Kochen wird die Kaffeeflüssigkeit hauptsächlich durch die von dem keramischen Erhitzer ausgestrahlte Wärmemenge auf einer bestimmten Temperatur warmgehalten.A coffee maker equipped with the new heating system can automatically regulate the temperature of the coffee liquid from a given amount in such a way that the water is heated to a boiling point, for a certain period of time in order to obtain a coffee liquid of the desired concentration, kept at the boiling temperature and then the coffee liquid is kept warm at a desired temperature for a long time without further boiling. The heating system has a ceramic heater arranged on the inside of the cooker and a commercially available heating device formed by a heater made of metal alloy, which is connected in series with the ceramic heater. The electrical resistance of the ceramic heater is much smaller than that of the heating device at room temperatures of 10 to 30 ° C and becomes much greater than that of the heating device above the temperature at which the coffee liquid boils or is kept warm. The combination of heating device and ceramic heater is chosen so that there is a ratio of the electrical resistance of the heating device to that of the ceramic heater with a positive temperature coefficient ( PTC thermistor) at room temperature of 500: 1 to 2: 1 and that a resistance ratio of 1: 500 to 1: 2 is produced after the coffee liquid has been heated to a boiling temperature. In this heating system, the heater made of alloy serves as the main heat source during the heating process until boiling, while the ceramic heater is the main heat source for keeping warm after boiling. After boiling, the coffee liquid is kept warm at a certain temperature mainly by the amount of heat emitted by the ceramic heater.

Der keramische Erhitzer kann aus einer beliebigen Bariumtitanatkeramik hergestellt werden, deren elektrischer Widerstand oberhalb einer bestimmten Temperatur abrupt ansteigt. Diese Bariumtitanatkeramik kann durch Anwendung wohlbekanater keramiktechnischer Verfahren dargestellt werden. Ein äquimolekulares Gemisch aus Bariumkarbonat und Titanoxyd wird unter Zusetzung von beispielsweise 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent A1203, 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent Si02 und 0,2 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Titanoxydüberschusses naßmechanisch aufbereitet. Das sich ergebende Gemisch wird zu einer Scheibe von gewünschter Form gepreßt und in Luft bei 1350° C 2 Stunden lang gebrannt. Die gesinterte Scheibe wird durch irgendein zur Verfügung stehendes Verfahren auf einander gegenüberliegenden Flächen mit Elektroden versehen. Eine mit Vorliebe für einen keramischen Erhitzer verwendete Elektrode ist eine Silberelektrode, die durch Bestreichen einander gegenüberliegender Scheibenflächen mit Silberpaste und Brennen in einer Stickstoffatmosphäre aufgebracht wird, oder eine Nickel-Phosphorelektrode, die durch stromloses Plattieren hergestellt wird.The ceramic heater can be made from any barium titanate ceramic are produced whose electrical resistance is above a certain temperature increases abruptly. This barium titanate ceramic can by using well-channeled ceramic technology Procedures are presented. An equimolecular mixture of barium carbonate and Titanium oxide is added, for example, 0.1 to 3.0 percent by weight A1203, 0.1 to 3.0 percent by weight SiO 2 and 0.2 to 5.0 percent by weight of an excess of titanium oxide wet mechanically processed. The resulting mixture becomes a slice of pressed into the desired shape and fired in air at 1350 ° C for 2 hours. The sintered Slice is opposed to each other by any available method Provide surfaces with electrodes. One with a preference for a ceramic heater The electrode used is a silver electrode, which is created by brushing opposite one another Disc surfaces applied with silver paste and firing in a nitrogen atmosphere or a nickel-phosphorus electrode made by electroless plating will.

Die so hergestellte Scheibe wird durch ein beliebiges haftungerzeugendes Verfahren, zum Beispiel durch Löten, auf Metallplatten an einander gegenüberliegenden Seiten derselben festgeheftet. F i g. 9 gibt als keramischen Erhitzer mit Kaltleitereigenschaften eine Scheibe (39) aus Bariumtitanatkeramik wieder, die auf gegenüberliegenden Flächen mit Elektroden 40 versehen ist und zwei Lötmittelschichten zur elektrischen Verbindung der Scheibe 39 mit den Metallplatten 42 besitzt. An diese Metallplatten 42 ist unter Verwendung eines Lötmittels 44, das eine elektrische Verbindung herstellt, je ein Leitungsr draht 43 angeschlossen. Die Lötmittel 41 und 44 müssen einen Schmelzpunkt haben, der über der Betriebstemperatur des keramischen Erhitzers liegt. Die Metallplatten können aus irgendeinem Metall oder irgendeiner Metallegierung bestehen, z. B. Nickel, Kupfer, Eisen, Nickellegierungen, Kupferlegierungen und Eisenlegierungen.The disk produced in this way is adhered to metal plates on opposite sides of the same by any desired adhesion-producing method, for example by soldering. F i g. 9 shows a disk (39) made of barium titanate ceramic as a ceramic heater with PTC thermistor properties , which is provided with electrodes 40 on opposite surfaces and has two layers of solder for the electrical connection of the disk 39 to the metal plates 42. A lead wire 43 is connected to each of these metal plates 42 using a solder 44 which establishes an electrical connection. The solders 41 and 44 must have a melting point above the operating temperature of the ceramic heater. The metal plates can be made of any metal or metal alloy, e.g. B. nickel, copper, iron, nickel alloys, copper alloys and iron alloys.

Es wird die Scheibe 39 und es werden die über den Elektroden angeordneten Metallplatten 42, wie in F i g. 10 und 11 dargestellt, mit einem Loch in der Mitte versehen. Der als Ganzes in diesen Zeichnungen mit der Bezugszahl 45 dargestellte Gegenstand stellt einen neuen, keramischen Erhitzer dar. Bei der Herstellung der Löcher in den Metallplatten 42 wird ein dünner Streifen 46 stehen gelassen, um die Leitungsdrähte 43 leicht an die jeweilige Platte 42 anschließen zu können. Am Umfang des -Loches 47 ist der Anschlußstreifen 46 aufwärts gebogen. Die Metallplatten werden dadurch, daß der Anschlußstreifen der unteren Metallplatte, wie in F i g. 10 und 11 gezeigt, durch das Loch 47 hindurch vorsteht, miteinander kombiniert. Durch diese Maßnahme wird der Anschluß an eine außenliegende elektrische Stromquelle erleichtert, wenn der keramische Erhitzer am Kaffeekocher angebracht ist.It becomes the disk 39 and there are the metal plates 42 arranged over the electrodes, as in FIG. 10 and 11, provided with a hole in the middle. The item shown as a whole in these drawings with the reference numeral 45 represents a new, ceramic heater. When the holes are made in the metal plates 42, a thin strip 46 is left so that the lead wires 43 can easily be connected to the respective plate 42 . At the periphery of the hole 47, the connecting strip 46 is bent upwards. The metal plates are in that the terminal strip of the lower metal plate, as in FIG. 10 and 11, protrudes through the hole 47, combined with each other. This measure facilitates the connection to an external electrical power source when the ceramic heater is attached to the coffee maker.

Es hat sich ergeben, daß der mehrere Bariumtitanatkeramikscheiben aufweisende keramische Erhitzer eine stärkere Wärmeausstrahlung besitzt als der nur eine Bariumtitanatkeramikscheibe aufweisende. Außerdem kann der Zeitplan, nach dem die Temperaturen erreicht werden, d. h. das durch die Bezugszahl 37 in F i g. 8 bezeichnete Siedeintervall und die Temperaturdifferenz 38 zwischen Aufkoch- und Warmhaltetemperatur, durch Anwendung von PTC-Bariumtitanatkeramik mit verschiedenen Curietemperaturen, bei denen der elektrische Widerstand plötzlich ansteigt, geregelt werden.It has been found that the several barium titanate ceramic disks having ceramic heater has a stronger heat radiation than the only having a barium titanate ceramic disk. Also, the schedule can, according to that the temperatures are reached, d. H. that by the reference number 37 in FIG. 8 designated boiling interval and the temperature difference 38 between boiling and Holding temperature by using PTC barium titanate ceramics with different Curie temperatures at which the electrical resistance suddenly increases, regulated will.

In F i g.12 bezeichnet die Bezugszahl 42 die obengenannte Metallplatte der Abbildungen F i g. 9,10 und 11 und ist 46 der obenerwähnte dünne elektrische Anschlußstreifen. Die Metallplatte 42 ist an die PTC-Bariumtitanatscheiben 48, 49, 50 und 51 von gleicher Stärke angeheftet. Die PTC-Scheibe 48 weicht in ihrer Curietemperatur von den Scheiben 49, 50 und 51 ab. Der Unterschied muß 50 bis l00° C betragen. Zum Beispiel hat die keramische Scheibe 48 die Curietemperatur 80° C und die anderen, 49, 50 und 51, eine solche von 1501 C, bei der ihr elektrischer Widerstand steil ansteigt. Die Zahl der Scheiben braucht nicht, wie in F i g.11, auf vier beschränkt zu werden, es kann jede beliebige Scheibenzahl angewandt werden. Die vielen PTC-Bariumtitanatkeramikscheiben können dadurch, daß die Metallplatten gewöhnlich auf ihrer Oberfläche mit kleinen Spitzen 52 versehen sind, wie in F i g.12 gezeigt, genau in vorherbestimmten Stellungen gehalten werden. Die Scheiben 48, 49y 50 und 51 sind zwischen die Spitzen 52 gesetzt und mit einem Lötmittel an die Metallplatte 42 angelötet. Die an der unteren Platte 42 befestigten Spitzen sind bedienbar, und es ist anzuraten, beide Metallplatten mit Spitzen 52 zu versehen. Die Spitzen 52 können durch irgendein zur Verfügung stehendes Verfahren, z. B. durch Befestigen kleiner Metallnägel an der Platte 42 durch Anlöten, hergestellt werden. Die Höhe der Spitzen 52 ist notwendigerweise geringer als die Stärke der Scheiben 48, 49, 50 und 51, wenn die Spitzen nur an den unteren Metallplatten 42 befestigt werden. Werden beide Metallplatten mit Spitzen 52 versehen, so ist die Höhe dieser Spitzen geringer als die Hälfte der Scheiben 48 und anderer.In Figure 12, the reference numeral 42 designates the aforesaid metal plate of Figures F i g. 9, 10 and 11 and 46 is the thin electrical terminal strip mentioned above. The metal plate 42 is attached to the PTC barium titanate disks 48, 49, 50 and 51 of the same thickness. The PTC disk 48 differs in its Curie temperature from the disks 49, 50 and 51 . The difference must be 50 to 100 ° C. For example, the ceramic disk 48 has a Curie temperature of 80 ° C. and the others, 49, 50 and 51, a Curie temperature of 1501 ° C., at which their electrical resistance increases steeply. The number of disks need not be limited to four, as in FIG. 11; any number of disks can be used. The many PTC barium titanate ceramic discs can be precisely held in predetermined positions by virtue of the fact that the metal plates are usually provided with small tips 52 on their surface, as shown in FIG. The disks 48, 49y 50 and 51 are set between the tips 52 and soldered to the metal plate 42 with a solder. The tips attached to the lower plate 42 are operable and it is advisable to have tips 52 on both metal plates. The tips 52 can be made by any available method, e.g. B. by attaching small metal nails to the plate 42 by soldering. The height of the tips 52 is necessarily less than the thickness of the disks 48, 49, 50 and 51 if the tips are only attached to the lower metal plates 42 . If both metal plates are provided with points 52 , the height of these points is less than half of the disks 48 and others.

Der sich ergebende keramische Erhitzer wird in ein Metallgehäuse eingeschlossen und ist am Boden des Kaffeekochers befestigt. In F i g. 13 bezeichnet die Bezugszahl 39 den in F i g. 10 und 11 gezeigten keramischen Erhitzer, und 53 ist ein Metallgehäuse mit einem Deckel, die durch irgendein geeignetes Verfahren, z. B. durch Löten oder Nahtschweißen, wasserdicht miteinander vereinigt werden. Das Metallgehäuse 53 wird, wie gezeigt, von der Bodenfläche durch einen vorstehenden Teil 54 entfernt gehalten, um die Situation zu verwirklichen, daß der keramische Erhitzer 45: kaum durch die in der Heizvorrichtung 55 entwickelte Wärme beeinflußt wird. Der keramische Erhitzer 39 ist von seinem Metallgehäuse 53 durch irgendein vorrätig gehaltenes Material, z. B. durch Glimmerplättchen 56, elektrisch isoliert. Der vorstehende Teil 54 ist an ein mit Gewinde versehenes Bolzenstück 57 mit darin vorgesehenem Loch angeschlossen. Leitungsdrähte 43 mit elektrischem Isolationsmittel auf ihrer metallenen Oberfläche gehen durch dieses Loch zu einer außenliegenden elektrischen Stromquelle hindurch. Das den keramischen Erhitzer 39 enthaltende Metallgehäuse 53 wird durch eine Mutter 58 fest an den Boden des Kaffeekochers angeschraubt. Zwischen den Boden des Kaffeekochers und den vorstehenden Teil 54 ist ein Gummiring 59 eingelegt, um ein Hindurchdringen von Leckwasser zu verhüten und eine Wärmeübertragung von der Heizvorrichtung auf den keramischen Erhitzer zu unterdrücken. An der Wand des Kaffeekochers ist ein Erhitzer 55 von beliebiger Konstruktion und aus :Legierung bestehend, befestigt, der durch irgendein zur Verfügung stehendes Mittel von dem Kocher elektrisch isoliert ist. Eine zweckmäßige Heizvorrichtung besitzt eine Konstruktion, bei der ein aus Legierung bestehendes Heizelement die Form einer dünnen Platte besitzt und in eine Glimmerplatte eingebettet ist. Die Heizvorrichtung 55 ist mit dem keramischen Erhitzer 39 in Reihe geschaltet und mit einer Klemme verbunden, die zu einer elektrischen Stromquelle führt.The resulting ceramic heater is enclosed in a metal case and is on the ground attached to the coffee maker. In Fig. 13 designated the reference number 39 corresponds to FIG. Ceramic heater shown in FIGS. 10 and 11, and 53 is a metal housing with a lid, which by any suitable method, z. B. by soldering or seam welding, can be combined with one another in a watertight manner. The metal housing 53 is, as shown, from the bottom surface by a protruding Part 54 kept away to realize the situation that the ceramic Heater 45: hardly influenced by the heat generated in the heater 55 will. The ceramic heater 39 is of its metal case 53 by any material held in stock, e.g. B. by mica plate 56, electrically isolated. The protruding portion 54 is attached to a threaded stud piece 57 with therein provided hole connected. Lead wires 43 with electrical insulation means on their metal surface go through this hole to an outside one electrical power source through. The metal case containing the ceramic heater 39 53 is screwed tightly to the base of the coffee maker by means of a nut 58. Between the bottom of the coffee maker and the protruding part 54 a rubber ring 59 is inserted, to prevent leakage water penetration and heat transfer from the heater to suppress the ceramic heater. On the wall of the Coffee maker is a heater 55 of any construction and made of: alloy consisting, attached, by any available means of the Cooker is electrically isolated. A suitable heater has a construction in which a heating element made of alloy is in the form of a thin plate and is embedded in a mica plate. The heater 55 is with the ceramic Heater 39 connected in series and connected to a terminal leading to an electrical Power source leads.

Durch irgendeine mögliche und zweckmäßige Anordnung der Heizvorrichtung 55 wird ein neuartiger Kaffeekocher geschaffen: Beim Ausbauen der Erfindung hat man entdeckt, - daß durch Anordnen der Heizvorrichtung -oberhalb des keramischen Erhitzers in dem Kaffeekocher ein stabileres Arbeiten des letzteren erzielt werden kann. Die oberhalb des keramischen Erhitzers angeordnete Heizvorrichtung übt keine thermische Beeinflussung auf den keramischen 'Erhitzer aus, weil es für das-heiße, von der Heizvorrichtung erwärmte Wasser schwierig ist, durch den Raum unter der,Heizvorrichtung hindurchzuzirkulieren, ehe -es noch seinen wirbelhaften Umlauf infolge des Kochvorganges entwickelt. Daher bleibt bis zum Kochen des Wassers,-die Umgebungstdinperatur des keramischen Erhitzers auf einem niedrigeren Wert als. dem der oberhalb .des-keramischen Erhitzers angeordneten Heizvorrichtung und steigt dann plötzlich auf Kochtemperatur, wenn-die Flüssigkeit kocht. Die Warmhaltetemperatur wird hauptsächlich durch die Wärmekapazität- des: , keramischen Erhitzers -bestimmt. 8o hat eine Abnahme der von der Heizvorrichtung auf den-kemmischen Erhitzer übertragenen Wärmeenergie ein Ansteigen des durch-die Bezugszahl 38 bezeichneten. Teiuperaturunterschiedes und eine.Verkleiriening-des in F i g. 8 mit 37 bezeichneten Zeitintervalls zur Folge.Any possible and expedient arrangement of the heating device 55 a new type of coffee maker is created: When expanding the invention, has it is discovered that by placing the heater above the ceramic Heater in the coffee maker a more stable operation of the latter can be achieved can. The heating device arranged above the ceramic heater does not work thermal influence on the ceramic 'heater, because it is for the-hot, Water heated by the heater is difficult to pass through the space under the heater to circulate through it before it has its whirling circulation as a result of the cooking process developed. Therefore, the ambient temperature remains until the water is boiled ceramic heater at a value lower than. that of the above .des-ceramic Heater and then suddenly rises to boiling temperature, when-the liquid boils. The holding temperature is mainly determined by the Heat capacity of:, ceramic heater -determined. 8o has a decrease in thermal energy transferred from the heater to the kemmic heater Increase of the indicated by the reference number 38. Temperature difference and a.Verkleiriening-des in F i g. 8 with 37 designated time interval result.

- - Ia'eFi-g:1.4.:ündlS.ist.ein: Kaltleiter 45 auf die im vorstehenden beschriene :Ärt-am.BodM.-des Kaffeekochers befestigt, und eine von einem Metallgehäuse abgedeckte Heizvorrichtung 60 ist über dem Kaltleiter angeordnet; beide Heizvorrichtungen sind elektrisch miteinander in Reihe geschaltet. Zweckrnäßigerweise ist die vorgesehene Heizvorrichtung so beschaffen, daß ein Legierungs-Heizelement in ein Metallrohr eingebettet ist, während sie durch irgendein Isoliermaterial, z. B. keramisches Pulver oder Glasfiber, elektrisch isoliert wird.- Ia'eFi-g: 1.4.: ÜndlS.ist.ein: PTC thermistor 45 attached to the above-described: Ärt-am.BodM.-of the coffee maker, and a heating device 60 covered by a metal housing is arranged above the PTC thermistor; both heating devices are electrically connected in series with one another. Conveniently, the heater provided is such that an alloy heating element is embedded in a metal tube while being surrounded by some insulating material, e.g. B. ceramic powder or fiberglass, is electrically isolated.

In F i g. 16 bezeichnet die Bezugszahl 60 eine Heizvorrichtung in einer Rohrkonstruktion und ist 45 ein Kaltleiter, der mit der Heizvorrichtung 60 in Reihe geschaltet ist. Der Kaffeekocher weist an der Bodenfläche einen teilweise vertieften Mittelteil auf. Der Kaltleiter 45 ist so in diesem vertieften Mittelteil angebracht, daß die Wärmewirkung der Heizvorrichtung 60 unterdrückt wird. Es ist nötig, daß die obere Fläche des Kaltleiters 45 niedriger als die Innenfläche des Kaffeekocherbodens ist, die mit der Heizvorrichtung 60 in Kontakt steht.In Fig. 16, reference numeral 60 denotes a heating device in a pipe structure, and 45 is a PTC thermistor connected in series with the heating device 60. The coffee maker has a partially recessed central part on the bottom surface. The PTC thermistor 45 is mounted in this recessed central part in such a way that the thermal effect of the heating device 60 is suppressed. It is necessary that the upper surface of the PTC thermistor 45 be lower than the inner surface of the bottom of the coffee maker which is in contact with the heater 60.

Eine weitere ratsame Anordnung eines keramischen und eines aus Legierung bestehenden Erhitzers ist die in F i g. 17 gezeigte Konstruktion, bei der eine Heizvorrichtung 60 außen an einer Seitenwand des Kochers in einer über der Bodenfläche desselben liegenden Lage befestigt und ein Kaltleiter 45 auf die obenbeschriebene Weise an der Bodenfläche angeordnet ist. Die Heizvorrichtung 60 liegt mit dem Kaltleiter 45 elektrisch in Reihe und ist an Klemmen einer elektrischen Stromquelle angeschlossen. Bei dieser Konstruktion hat die Heizvorrichtung vorzugsweise die Form eines Bandes, z. B. eines Streifens aus Ni-Cr-Legierung, das zwischen zwei biegsame Asbestplatten gelegt ist. Die vorstehend angegebene, in einer Rohrkonstruktion angeordnete Heizvorrichtung kann - auch, auf diese Ausführung Anwendung finden..Another advisable arrangement of one ceramic and one made of alloy existing heater is the one shown in FIG. 17 construction in which a heater 60 on the outside of a side wall of the cooker in one above the bottom surface of the same attached lying layer and a PTC thermistor 45 in the manner described above the floor surface is arranged. The heating device 60 lies with the PTC thermistor 45 electrically in series and connected to terminals of an electrical power source. In this construction, the heater is preferably in the form of a ribbon, z. B. a strip of Ni-Cr alloy, which is between two flexible asbestos sheets is laid. The above-mentioned heating device arranged in a tubular structure can - also apply to this version ..

Es ist wichtig, daß die heiße Kaffeeflüssigkeit im Kocher frei um den Kaltleiter 45 herumzirkulieren :kann, was - auch bei dem temperaturabhängigen Schalter eine Rolle spielt. Daher darf kein Gegenstand das Zirkulieren der heißen Kaffeeflüssigkeit um den Kaltleiter herum verhindern. Von diesem Standpunkt aus gesehen, muß ein Kaffeehalter eine ganz bestimmte Konstruktion aufweisen.It is important that the hot coffee liquid in the cooker is free around circulate around the PTC thermistor 45: can, what - even with the temperature-dependent Switch plays a role. Hence no object may be called the circulating of the Prevent coffee liquid around the PTC thermistor. From this point of view seen, a coffee holder must have a very specific construction.

In F i g.18 und 19 bezeichnet die Bezugszahl 80 als Ganzes den mit dem Köcher kombinierten Halter, der mit einem durchlochten Deckel 62 bedeckt ist und dessen Ständer :63 drei Füße 66 hat, die einen ungestörten Umlauf der heißen Flüssigkeit um den keramischen Erhitzer 45 ermöglichen. Der Wasserdampf durchströmt -das Tragrohr 64 und kondensiert sich am Deckel 65, so daß dem Kaffee seine aromatischen Bestandteile entzogen werden. Der keramische Erhitzer 45 wird von den drei Füßen 66 des Ständers 63 umgeben und steht mit der frei -umlaufenden Kaffeeflüssigkeit. in Verbindung. Dieser Halter kann zur :Ursache werden, daß der keramische Erhitzer zufriedenstellend als. temperaturabhängiger Schalter arbeiten kann. -- -Die Konzentration der. -Kaffeeflüssigkeit hängt von der Menge .des sich in vorstehend erwähnten Behälter 61 befindenden Kaffees bezüglich der:.Kochperiode ab. Eine gegebene Konstruktion eines autömatisch-ärbeitenden: Kochers besitzt nach der charakteristischen-Eigenai#t des vorstehend beschriebenen Beheizungssystems eine bestimmte.Kochzeit. Damit in dieser Kochzeit: der, Kaffee nicht:auzustark extrahiert wird, weist ein neuzeitlicher vollautomatischer Kaffeekocher einen besonderen Kaffeehalter auf.In Figs. 18 and 19, the reference numeral 80 designates as a whole the holder combined with the quiver, which is covered with a perforated lid 62 and whose stand: 63 has three feet 66 which allow the hot liquid to circulate freely around the ceramic heater 45 enable. The water vapor flows through the support tube 64 and condenses on the cover 65, so that the aromatic components of the coffee are removed. The ceramic heater 45 is surrounded by the three feet 66 of the stand 63 and stands with the free-circulating coffee liquid. in connection. This holder can be a cause that the ceramic heater is satisfactory than. temperature dependent switch can work. - -The concentration of. -Coffee liquid depends on the amount of coffee in the above-mentioned container 61 in relation to the: boiling period. A given construction of an automatic-working: cooker has a certain cooking time according to the characteristic property of the heating system described above. So that during this cooking time: the, coffee is not: extracted excessively, a modern, fully automatic coffee maker has a special coffee holder.

Nach F i g. 20, in der die gleichen Bezugszahlen die gleichen Konstruktionsteile wie in F i g.19 bezeichnen, besitzt ein Kaffeebehälter 61 ein vorstehendes Rohr 67, das sich dicht anliegend um das Tragrohr 64 herumbewegen kann. Beide Rohre, das Tragrohr 64 und das im Durchmesser größere Rohr 67, sind mit einer Öffnung 68 versehen. Die öffnungsfläche der Öffnung 68 wird durch Drehen des Behälters 61 geregelt. Wenn die Öffnung 68 durch das vorstehende Rohr 67 vollständig geschlossen wird, so tritt der gesamte Wasserdampf aus dem oberen Auslaß 69 aus. Wird die Öffnung 68 durch Drehen des Rohres 67 vollständig geöffnet, so tritt der gesamte Wasserdampf aus der Öffnung 68 aus und steigt zu dem Auslaß 69 empor. Durch Einstellen der öffnungsfläche der Öffnung 68 kann man die Menge Wasserdampf regeln, die zum Brühen des Kaffees während einer bestimmten Kochzeit zur Verfügung steht, und die Konzentration der Kaffeeflüssigkeit regeln. Damit ein Austreten von Wasserdampf aus dem Auslaß verhütet wird, ist es notwendig, daß die maximale Öffnungsfläche der Öffnung 68 eine die Fläche des Auslasses 69 um das Doppelte übertreffende Größe besitzt. Durch Einstellen der Öffnungsfläche der Öffnung 68 kann man leicht eine Kaffeeflüssigkeit von wünschenswerter Konzentration und einem wünschenswerten Geschmack zubereiten, und man kann eine so erzeugte Kaffeeflüssigkeit gemäß der neuen Arbeitsweise des vorliegenden vollautomatischen Kaffeekochers lange warmkalten.According to FIG. 20, in which the same reference numbers designate the same structural parts as in FIG. 19, a coffee container 61 has a protruding tube 67 which can move around the support tube 64 in a tight fit. Both tubes, the support tube 64 and the tube 67 with a larger diameter, are provided with an opening 68. The opening area of the opening 68 is controlled by rotating the container 61. When the opening 68 is completely closed by the protruding tube 67, all of the water vapor exits the upper outlet 69. If the opening 68 is completely opened by turning the tube 67, all of the water vapor exits the opening 68 and rises to the outlet 69. By adjusting the opening area of the opening 68, one can regulate the amount of water vapor that is available for brewing the coffee during a certain cooking time, and regulate the concentration of the coffee liquid. In order to prevent leakage of water vapor from the outlet, it is necessary that the maximum opening area of the opening 68 has a size exceeding the area of the outlet 69 by twice. By adjusting the opening area of the opening 68 , it is easy to prepare a coffee liquid of a desirable concentration and taste, and a coffee liquid thus produced can be warm-cold for a long time according to the novel operation of the present fully automatic coffee maker.

Wie vorstehend gesagt, arbeitet ein neues Beheizungssystem mit einem keramischen Erhitzer und einer Heizvorrichtung so, daß eine an das System angelegte Spannung sich bis zur Kochperiode im Verhältnis 500: 1 bis 2 : 1 und nach Beendigung dieser Periode im Verhältnis 1-°:500 bis 1 : 2 auf die Heizvorrichtung und den keramischen Erhitzer verteilt. Diese Spannungsänderung erleichtert es, eine Lampe vorzusehen, die anzeigt, daß eine Kaffeeflüssigkeit in geeigneter Weise warmgehalten wird, um sie nach dem Kochen trinken zu können.As stated above, a new heating system works with one ceramic heater and a heater so that one is applied to the system Tension increases in a ratio of 500: 1 to 2: 1 until the boiling period and afterwards this period in a ratio of 1: 500 to 1: 2 on the heating device and the ceramic Distributed heater. This change in voltage makes it easier to provide a lamp, which indicates that a coffee liquid is suitably kept warm to to be able to drink them after cooking.

In F i g. 21 bezeichnet Bezugszahl 1 einen keramischen Erhitzer und 2 eine Heizvorrichtung, die mit diesem in Reihe geschaltet ist, wobei diese Zahlen die gleichen wie in F i g. 1 sind. Parallel zu dem keramischen Erhitzer ist eine Neonlampe 70 geschaltet, die oberhalb einer gewissen Spannung Licht gibt. Wenn eine von einer elektrischen Stromquelle herkommende Spannung an die Klemmen gelegt wird, so verteilt sich diese Spannung auf zwei Teile, d. h. einen für den keramischen Erhitzer und einen für die Heizvorrichtung. An dem keramischen Erhitzer liegt ein äußerst kleiner Spannungsteil, weil dieser bei niedrigen Temperaturen einen ziemlich kleineren Widerstand als den der Heizvorrichtung besitzt. Wenn die Umgebungstemperatur des keramischen Erhitzers durch die Wärmeenergie der Heizvorrichtung steigt und einen bestimmten Wert erreicht, wird das Verhältnis des elektrischen Widerstandes des Erhitzers 1 zu dem der Heizvorrichtung 2 500: 1 bis 2 : 1. Daher wird die an den beiden Enden des keramischen Erhitzers liegende Spannung zu der Spannung, bei der die Neonlampe 70 aufleuchtet. Auf diese Art kann die Lampe 70 leicht die Zeit anzeigen, zu der die Kaffeeflüssigkeit völlig trinkbar ist und von dem keramischen Erhitzer warmgehalten wird. Die Neonlampe 70 kann auf irgendeine geeignete und bequeme Art an den automatisch arbeitenden Kaffeekocher angeschlossen werden.In Fig. 21, reference numeral 1 denotes a ceramic heater and 2 a heater connected in series therewith, these numbers being the same as in FIG. 1 are. A neon lamp 70 is connected in parallel to the ceramic heater and emits light above a certain voltage. When a voltage from an electrical power source is applied to the terminals, this voltage is divided into two parts, ie one for the ceramic heater and one for the heater. There is an extremely small amount of voltage across the ceramic heater because it has a much lower resistance than that of the heater at low temperatures. When the ambient temperature of the ceramic heater rises and reaches a certain value by the heat energy of the heater, the ratio of the electric resistance of the heater 1 to that of the heater 2 becomes 500: 1 to 2: 1. Therefore, that at both ends of the ceramic heater becomes lying voltage to the voltage at which the neon lamp 70 lights up. In this way, the lamp 70 can easily indicate the time at which the coffee liquid is fully potable and is being kept warm by the ceramic heater. The neon lamp 70 can be connected to the automatic coffee maker in any suitable and convenient manner.

Claims

Claims: 1. Automatically working electric coffee maker with a heating device with a ceramic heater with a positive temperature coefficient (PTC thermistor) is connected in series, characterized in that the ceramic Heater (1, 39, 45) is arranged in the liquid and as an additional heating resistor serves to heat the liquid.

2. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the heating device (2; 55; 60) and the PTC thermistor (1; 39; 45) are designed so that the ratio of the electrical resistances at room temperature of the heating device to the PTC thermistor is 500: 1 to 2: 1 and the resistance ratio changes from 1: 500 to 1: 2 after the boiling time.

3. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the ceramic heater (1, 39,45) has a single heating element made of barium titanate ceramic (39) in the form of a disc with a hole in the center, electrodes (40) on opposite surfaces of the same and one Metal plate (42) with a hole in the middle over each electrode (40) .

4. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the PTC thermistor consists of several PTC barium titanate disks (48 to 51) which are arranged between two metal plates (42) each having a central opening.

5. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the PTC thermistor (45) is arranged on the inside of the bottom of the cooker and that the heating device (60) is above the ceramic heater (45) so that the ambient temperature of the ceramic heater suddenly increases Cooking temperature increases as the liquid boils.

6. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the PTC thermistor (45) is mounted on the inside of the cooker in a partially recessed central part of the bottom surface of the cooker and that the heating device (60) on the flat, the central part surrounding part of the bottom surface of the Kochers is attached.

7. Coffee maker according to claim 1, characterized in that the cooker is connected to a holder (80) , the stand (63) of which has three feet (66) which allow the hot liquid to circulate freely around the ceramic heater (45). B.

Coffee maker according to claim 1, characterized in that the cooker with a Holder is combined, which receives the coffee and which in .his of water vapor through the flow-through support tube (64) has an opening (68) which can be opened by rotating the container (61) can be controlled, which has a larger diameter tube (67) that also has an opening in its wall.

9. Coffee maker according to claim 1, characterized by a lamp (70) connected in parallel to the PTC thermistor (1) which indicates the time a liquid is kept warm after boiling.