DE1778871A1

DE1778871A1 - Maschine oder Geraet zur Zubereitung heisser Getraenke wie Kaffee

Info

Publication number: DE1778871A1
Application number: DE19681778871
Authority: DE
Inventors: William Heier
Original assignee: Har Wil Corp
Current assignee: Har Wil Corp
Priority date: 1967-06-15
Filing date: 1968-06-14
Publication date: 1971-07-29
Also published as: FR1582126A; GB1169493A; US3413909A

Description

DR. O. DITTMANN · K.L.SCHIFF · DR^ A. V. FUNER

8 MUENCHIN

William HEIER tuefon ι#»#·

NAVIQATOICMUINCHKN

Unser Zeichen DA-K323 ₁₄. _Jun.

KLS/hö

Maschine oder Gerät zur Zubereitung heisser Getränke wie Kaffee,

Kurze Übersicht der Erfindung.

Gerät, um aufeinanderfolgend, tassenweise Portionen von frischen Heissgetränken wie Kaffee zuzubereiten. Jede Tasse wird mit einer frischen Füllung von Kaffeepulver (oder, besser gesagt, gemahlenem Kaff.ee) zubereitet, durch das erhitztes Wasser hindurchgeleitet wird. Letzteres steht unter dem Druck von Luft, die sich durch Erwärmen in einem geschlossenen, aufgeheizten Gefäss ausdehnt, in das aufeinanderfolgend eine für eine Tasse Kaffee gerade ausreichende Wassermenge eingefüllt ist. Der Kaffee wird bei einer Temperatur zubereitet, die unter der von kochendem Wasser liegt.

109831/0912

BAD ORIGINAL

In dem Gerät sind Vorkehrungen getroffen, um das Herauenehmen und Wiedereinsetzen eines Behälters für das Kaffeepulver (oder eines anderen essenzabgebenden kleinteiligen Materials), dem die Essenz für jede Tasse entzogen wird, zu erleichtern. Ebenso ist für leichtes Auswechseln eines Filtersatzes in dem Behälter gesorgt, der während des Zubereitungsvorganges des Kaffees o.dgl. unter der Schicht des Kaffeepulvers o.dgl. angeordnet ist und diese trägt. Der Filtersatz umfasst eine Filterscheiben- und Rosteinheit, die gewünschtenfalls nach Benutzung fortgeworfen werden kann.

Beschreibung der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich also allgemein auf das Zubereiten von Kaffee o.dgl. und insbesondere auf ein Gerät, das im Betrieb aufeinanderfolgend tassenweise eine vollständige Portion heissen Kaffees o.dgl. zubereiten und ausschenken kann.

Ein Hauptziel oder -merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes, das jede Tasse Kaffee automatisch zubereitet, wenn es mit einer Menge Wasser und einer Füllung frischen Kaffeepulvers versorgt ist, die für die Aufbereitung einer einzelnen Tasse Kaffee erforderlich sind.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist insbesondere ein Gefäss, das ein vorbestimmtes Volumen an Wasser aufnehmen kann und in dem ein wesentlich grösseres Volumen für Luft freigelassen ist, wobei das dieses Wasser und diese Luft enthaltende Gefäss an seinem oberen Ende durch einen hermetisch dichtenden Abschlussdeckel und an seinem Boden durch

109831/0912

«A£> ORIGINAL

eine Schicht von Kaffeepulver verschlossen ist. Nach Erwärmung des Gefässes auf eine vorbestimrnte Temperatur wird die im Gefäss über dem Niveau des Wassers eingeschlossene Luft erhitzt und dehnt sich aus. Als Folge davon wird das Wasser aus dem Gefäss und durch die Schicht Kaffeepulver gedrückt, wobei die Wassertemperatur beim Erwärmen unter seiner Kochtemperatur bleibt, um eine Tasse Kaffee mit einer wünschenswerten Temperatur herzustellen.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht in Vorrichtungen zur Erleichterung des aufeinanderfolgenden Einführens einer vorbestimmten Menge Wassers in das Heizgefäss und zum Schliessen desselben, während das Gefäss geheizt wird, um eine derartige Ausdehnung der erwärmten Luft hervorzurufen, dass diese das Wasser schnell hinaus- und durch eine darunterliegende Schicht frischen Kaffeepulvers drückt, um eine einzelne Portion (eine Tasse) des Kaffeegetränkes herzustellen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in einem Gefäss mit einem Fassungsvermögen, das ausreicht, um Wasser und Luft in solchen anteiligen Mengen aufzunehmen, dass nach Schliessen und Erhitzen des Gefässes die Wärme fast augenblicklich auf die darin enthaltenen Wasser- und Luftmengen übertragen wird, um diese zu erhitzen. Die dabei erfolgende Ausdehnung der Luft schiebt das Wasser durch eine Schicht Kaffeepulvers, das in einem Behälter enthalten ist, der an der Wasser-Auslassöffnung des Gefässes in abdichtender Weise angeordnet ist.

Das erfindungsgemässe Gerät weist einen Behälter für das Kaffeepulver auf, welcher aus seiner sich in Deckung

109831/0912

mit der Wasser-Auslassöffnung des vorstehend erwähnten Gefässes befindlichen Stellung herausgenommen und; ¹Wi ede r in diese eingesetzt werden kann. Der Behälter umfasst eine Vorrichtung zum Hindurchleiten des erwärmten Wassers durch das iCaffeepuiver in eine Tasse als eine einzelne Portion heissen Kaffees." Zusätzlich weist der Behälter einen wegwerfbaren Filtereinsatz auf, der leicht abn-ehmbar auf dem Boden des¹ Behälters für das Kaffeepulver angeordnet ist. , .. .-.

Das erfindungsgemässe Gerät umfasst auch eine einfache und wirksame Vorrichtung zum Lockern des verbrauchten Kaffeepulvers, nachdem das erwärmte Wasser das Kaffeepulver· durchflossen und ihm die Kaffee-Essenz entzogen hat, um dadurch das Herausnehmen des verbrauchten Kaffeepulvers aus seinem Behälter zu erleichtern und den Behälter für eine frisehe Füllung Kaffeepulver herzurichten. . _c

Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass das Gerät einfach und billig im Aufbau ist, dass'; es schnell an jedem passenden Verwendungsort aufgestellt werden kann, ohne Anschluss an eine Wasserleitung noch anderö Vorkehrungen zu benötigen ausser einer elektrischen Strom- ' quelle zur Versorgung der elektrischen Heizelemente zum Auf-" heizen des wassergefüllten Gefässes. ,

Die vorstehend aufgeführten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus s der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiöleslin Verbindung mit dessen Darstellung in den beiliegenden Zeichnungen. Hierbei ist zu beachten, dass die Eaffindung in der'Kombination, dem Aufbau, der Lage und Anordnung der Tei^l-e derö dar¹-''

109831/0912

BAD ORIGINAL

gestellten Gerätes zueinander und in der Art der Benutzung desselben besteht, wie dies nachstehend beschrieben, in den Zeichnungen dargestellt und schliesslich in den nachfolgenden Ansprüchen angegeben ist.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Kaffee-Zubereitungsmaschine·

Fig. 2 ein Vertikalschnitt der Maschine oder des Gerätes längs Linie 2-2 der Fig. Ij

Fig. 3 ein horizontaler Schnitt längs Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansieht längs Linie 4-4 der Fig. 2, die den Mechanismus zur Betätigung des Deckelverschlusses für ■ das Kaffee-Zubereitungs-Gefäss zeigt;

Fig. 5 ein Vertikalschnitt längs Linie 5-5 der Fig. 2j

Fig. 6 ein Schnitt in vergrössertem Maßstab durch das Kaffee-Filter, das in kleinerem Maßstab auch in Fig. 5 gezeigt ist j

Fig. 7 eine vergrösserte Seitenansicht des in der Zusammenstellung der Fig. 2 gezeigten Kaffeefilters;

Fig. 8 eine horizontale Schnittansicht des Kaffeefilters längs Linie 8-8 der Fig. 7·

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Kaffeebehälters und Filters;

109831/0912

Fig. 10 eine explodierte perspektivische Ansicht der verschiedenen Elemente der auswechselbaren Filter-Einheit; und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der auswechselbaren Filter-Einheit.

Die Zeichnungen zeigen, dass das erfindungsgemässe Kaffee-Zubereitungs-Gerät vorzugsweise von einem geeigneten Gehäuse 10 umschlossen ist, dessen Vorderwand eine Öffnung 11 aufweist. Diese Öffnung gewährt leichten Zugang zu einem Paar senkrecht untereinander liegenden Abteilen 12 und 13, die auswechselbar einen Behälter 14 für das zum Zubereiten bestimmte Kaffeepulver bzw. eine Tasse 15 zur Aufnahme des zubereiteten Kaffees aufnehmen können.

Im Gehäuse 15 fest eingefügt und in vertikalem Abstand zum Gefäss 14 für das Kaffee-Pulver ist ein offener Zylinder 16 aus Aluminium oder anderem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit angeordnet, der von einem wärmeisolierenden Mantel 17 in geeigneter Weise umhüllt ist. Dieser Zylinder 16 kann als Gussteil oder anderweitig aus einem oder mehreren Teilen gebildet sein und ist mit einem Paar in senkrechtem Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen 18-18 versehen, die radial nach aussen von der Zylinderwand vorstehen. Vorzugsweise sind diese Vorsprünge 18-18 durch eine zwischen ihnen liegende und einen Teil mit ihnen bildende,, in der Mitte angeordnete Versteifungsrippe 19 miteinander und mit dem Zylinder 16 durch in der senkrechten Ebene der Rippe 19 liegende Versteifungs-Ansätze 20-20 verbunden. Das äussere Ende jedes Vorsprungs 18-18 ist mit einem nach aussen gerichteten Flansch 21 versehen und bildet ein in derselben Ebene liegendes Paar

109831/0912

von solchen Flanschen, durch die sich zur Befestigung des Zylinders 16 an einer Stützwand 23 dienende Bolzen 22 erstrecken, wobei die Wand 23 im Inneren des Gehäuses 10 parallel und mit Abstand zur Gehäuserückwand 24 angeordnet ist.

In geeigneter Weise innerhalb der Metallwand des Zylinders 16 und diesen im wesentlichen umfassend sind an einer oder mehreren Stellen entlang dem Zylinder elektrische Heizeinheiten 25 angeordnet. Diese Einheiten können beispielsweise die "chromolox" Type sein, die von Edwin L. Weigand und Company in Pittsburgh, Pennsylvania, U.S.A. hergestellt werden und die ein elektrisches Heizelement 26 aufweisen} das Heizelement ist von einer äusseren Schutzhülle 27 aus einem Material grosser Wärmeleitfähigkeit ummantelt, das das Element elektrisch aber nicht thermisch von der Hülle isoliert. Während in den dargestellten Aufbauten zwei solche Heizelemente in axialem Abstand voneinander gezeigt sind, versteht es sich, dass jede geeignete Anzahl solcher Heizelemente in der Metallwand des Zylinders 16 angeordnet werden kann, um maximale Verteilung der von dem Heizelement oder den Heizelementen erzeugten Wärme gleichmässig über die Länge des Zylinders zu erreichen.

Jede der Heizeinheiten 25 ist mit parallel angeordneten Enden 28-28 versehen, die sich durch die Zylinderbefestigungs-Vorsprünge 18-18 erstrecken. Die elektrischen Heizelemente 26 erstrecken eich durch die Wand 23 zur Befestigung an elektrischen Anschlussklemmen 29-29 eines Anschlussblocks 30 hindurch. Der Block 30 ist in geeigneter Weise innerhalb des Raumes zwischen den Wänden 23-24 des Gehäuses 10 befestigt.

109831/0912

Wenn der Zylinder 16 mit zwei oder mehr Heizeinheiten 25 versehen ist, sind die entsprechenden Anschlussenden ihrer mit elektrischem Strom gespeisten Elemente 26 in Parallel-Schaltung verbunden und werden von einer passenden Stromquelle über einen Stromkreis versorgt, der vorzugsweise einen (nicht gezeigten) Thermostaten zur Regelung der Energiezufuhr zu den Heizelementen enthält und die Temperatur der erhitzten Wand des Zylinders 16 auf einen vorbestimmten gewünschten Grad bringt und hält. Vorzugsweise liegt die günstigste Temperatur der Zylinderwand zum Betrieb des erfin- »dungsgemässen Gerätes im Bereich von etwa 118,3 C - 5,6 C, um eine Tassee Kaffee mit einer Temperatur von etwa 80 C zuzubereiten.

Die blanken Enden der elektrischen Heizelemente 26-26 sind beide elektrisch und thermisch von der Wand 23 des Gehäuses 10 durch eine Zwischenlage 31 aus geeignetem Isoliermaterial isoliert, die zwischen der Wand und den angeschraubten Enden der am Zylinder angebrachten VorSprünge 18-18 angeordnet ist.

Das untere Ende des Zylinders 16 ist mit einer etwas begrenzten Öffnung 32 versehen, die durch einen nach innen ™ vorstehenden ringförmigen Flansch 33 begrenzt ist, wobei dieser Flansch eine nach unten vorspringende kreisförmige Rippe 34 aufweist. Die Rippe 34 tritt dichtend mit dem oberen Rand des Gefässes 14 für den Kaffee in Eingriff, wenn dieser Rand mit dem Innenraum des Zylinders 16 in axiale Ausrichtung gebracht ist.

109831/0912

Der Behälter 14 für den gemahlenen Kaffee umfasst einen an seinem oberen Ende offenen becherförmigen Teil 35, der einen nach unten geneigten Boden 36 mit einer zentralen Öffnung 37 aufweist und in den eine Filter-Einheit 38 herausnehmbar eingesetzt ist. Vom becherförmigen Teil 35 und mit diesem ein Ganzes bildend erstreckt sich eine hohle Fortsetzung 39 kleineren Querschnitts, die vorzugsweise einen quadratischen oder anderen vieleckigen Querschnitt besitzt, um ein Paar gegenüberliegende parallele Seitenwände 40-40 zu bilden. Horizontal nach aussen ragen von diesen Seitenwänden 40- 40 ein Paar axial fluchtende Zapfen 41-41 hervor, um das Gefäss 14 herausnehmbar in axialer Deckung mit dem Zylinder 16 abdichtend zu halten, wie dies am besten in den Fig. 2 und 5 dargestellt ist.

Vom Boden 36 des becherförmigen Teiles 35 erstreckt sich nach unten in axialer Ausrichtung mit dessen zentraler Öffnung 37 ein zylindrischer Fortsatz 35a, in dessen Wand eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Schlitze 36a ausgebildet sind. Die oberen Enden der Schlitze 36a sind offen und die Schlitze erstrecken sich bis in den Boden 36 des becherförmigen Teiles 35. Der zylindrische Fortsatz 35a ist zentral innerhalb des hohlen Fortsatzes 39 angeordnet und für die Aufnahme in seiner Bohrung des (im Nachstehenden beschriebenen) Halters für die Filter-Einheit ausgebildet. Wie am deutlichsten aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, erstrecken sich die Schlitze 36a jeweils vom Boden des becherförmigen Teiles 35 nach unten bis zu einer Stelle kurz vor dem unteren Ende des Fortsatzes 35a, um die unteren Enden der Schlitze für einen nachstehend ersichtlichen Zweck zu schliessen.

109831/0912

- ίο -

Das Gefäss 14 ist mit seinen Zapfen 41-41 in einem als Ganzes mit 42 bezeichneten Halter gelagert, der fest auf dem den Boden des Abteils 12 des Gehäuses 10 bildenden Sims 43 angeordnet ist. Dieser Halter umfasst ein Paar senkrecht angeordnete seitliche Schienenteile 44-44, die in geeigneter Weise, wie durch die Schrauben 45, auf dem Sims 43 parallel zu- und in seitlichem Abstand voneinander befestigt sind.

Zwischen den seitlichen Schienen 44-44 ist ein, vorw zugsweise aus geeignetem plastischem Material geformter Teil 46 ebenfalls durch die Schrauben 45 befestigt, um einen Trichter 47 zu bilden, durch den der zubereitete flüssige Kaffee der darunter befindlichen Tasse 15 zugeführt wird. Das verjüngte Ende des ausschenkenden Trichters 47 kann axial mit der senkrechten Achse des Zylinders 16 ausgerichtet werden und endet gerade unter dem Sims 43 an einer Stelle, die reichlichen Abstand zum Einführen und Herausnehmen der in Fig. 2 gezeigten Tasse und Untertasse belässt. Der Trichterkörper 46 ist auf seinen gegenüberliegenden Seiten mit einem Paar parallel zu- und in seitlichem Abstand voneinander angeordneten Seitenwänden 48-48 versehen, die sich in Längsrichtung der Seiten- ^ schienen 44-44 erstrecken und zwischen sich einen auf seiner Vorderseite offenen Führungskanal 49 bilden. Der Kanal 49 nimmt den am Boden des becherförmigen Teiles 35 vorgesehenen hohlen Fortsatz 39 auf und führt ihn nicht drehbar bei seiner Bewegung in die axiale Deckung mit dem Zylinder 16 und aus ihr heraus.

Die Seitenschienen 44-44 sind je auf ihren Innenflächen mit Nuten versehen, um ein Paar von einander gegenüberliegende Kanäle 50-50 zu bilden, die die Enden der einander ge-

109831/0912

- li -

genüberllegenden vorspringenden Zapfen 41-41 zur Führung des EehälLers 14 in axiale Deckung mit Zylinder 16 aufnehmen. Die mittleren Abschnitte 51 dieser Kanäle 50-50 sind zur Waagerechten geneigt (wie aus Fig. 7 ersichtlich) und enden in sich horizonLal erstreckenden Abschnitten 52. Hierdurch wird bei Einwärt sbewegung der Einheit 14, die mit ihren Zapfen in den Führungskanälen 50-50 gleitet, der becherförmige Teil 35 nockenartig in Stellung dicht gegen die kreisförmige Bodenrippe 34 des Zylinders 16 gedrückt. In dieser eingesetzten Lage der Einheit 14 gegen Zylinder 16 wird ihr becherförmiger Teil 35 durch den Druck der kreisförmigen Rippe 34 gegen eine zusammendrückbare, in passender Weise in den oberen Rand des becherförmigen Teiles 35 eingelegte Dichtung 53 wirkungsvoll abgedichtet.

Vorzugsweise sind die Seitenwandteile 48-48 des Körpers so ausgebildet, dass ihre oberen Kanten 54-54 in der Ebene der unteren Kanten der Zapfen-Führungskanäle 50-50 der Seiten-Schienen 44-44 liegen. Dadurch erhalten die Führungskanäle für die Zapfen 41-41 tragende Flächen, von denen jede in ihrer Breite im wesentlichen gleich der Länge der Zapfen ist.

Während in dem dargestellten Aufbau der Körper 46 als ein gesonderter, zwischen den Seitenschienen 44-44 eingesetzter Formteil gezeigt ist, können jedoch der Körper 46 und die Seitenschienen 44-44 auch als eine einzige Einheit gegossen oder geformt werden, die durch die Bolzen 45 in Stellung befestigt werden kann, um als Führung für die Gleitbewegung der Filtereinheit 14 in axiale Deckung mit dem Zylinder 16 und der Tülle 47 für den Kaffeeaustritt bzw. wieder aus dieser heraus dienen zu können.

109831/0912

Zum bequemen Herausnehmen der Einheit 14 aus seiner Arbeitsstellung am Zylinder 16 und zum Wiedereinsetzen ist die Einheit vorzugsweise mit einem Handgriff 55 versehen, der sich quer zwischen den gegenüberliegenden Enden eines U-förmigen Streifens 56 erstreckt, der in geeigneter Weise, den becherförmigen Teil 35 der herausnehmbaren Einheit 14 umschlingend, befestigt ist.

Der herausnehmbar im becherförmigen Teil 35 des Gefässes 14 eingepasste Filtersatz 38 umfasst, wie am besten in den Fig. 10 und 11 gezeigt, ein Filterelement 57 in Gell stalt einer dünnen Scheibe aus mit Glasfasern gemischtem Tetrafluoräthylen (Teflon") oder einem anderen geeigneten Filtermaterial, einen Stützrost 58 für das Filterelement und ein Tragkreuz oder -stern 59, zum herausnehmbaren Tragen des Filtersatzes im becherförmigen Teil 35.

Der Stützrost 58 für das Filterelement 57 ist kreisförmig und mit Paßsitz in den mit der Öffnung versehenen Boden des becherförmigen Teiles 35 eingesetzt. Der Stützrost 58 besteht aus plastischem Material, wie Polypropylen oder Polyäthylen, mit dessen oberer Fläche das Filterelement 57 hitzeverschweisst oder in anderer Weise verbunden ist, um eine laminier· _ te Einheit des Filterelementes und seines Stützrostes zu bil- ^ den. Die Rostscheibe 58 ist mit einer Anzahl von sich radial erstreckenden, in gleichmässigen Abständen angeordneten Schlitzen 60 oder anderen Öffnungen passender Grosse, Form und Lage zueinander versehen, um den gleichmässig auf die Fläche verteilten Durchgang des durch das Siebelement 57 gefilterten Kaffees zu erleichtern und doch eine ausreichende Abstützung für das verhältnismässig zerbrechliche Filterelement zu schaffen.

109831/0912

BAD ORIGINAL

-Vorzugsweise ist die obere Fläche des die Filterscheibe tragenden Stützrostes 58 mit eineytüeihe von am Umfang mit Abständen voneinander angeordneten Warzen 63 versehen, die in in entsprechenden Abständen angeordnete Löcher in der Filterscheibe 57 hereinragen können, um richtige Deckung der Scheibe 57 mit ihrem Träger zu erreichen. Die Warzen können durch Wärme- oder Druckeinwirkung vernietet oder versteinmt werden, um die Filterscheibe auf ihrem Träger zu befestigen.

In dem Stützrost ist auch eine zentrale mit radial sich erstreckenden Schlitzen 62 versehene Öffnung 61 ausgebildet, wodurch die Mitte der Stützscheibe mit verhältnismässig biegsamen Segmentteilen versehen ist. Dadurch wird tatsächlich ein druckknopfartiger Sockel geschaffen, in den das Tragkreuz 59 der Filtereinheit, wie nachstehend beschrieben, eingeschnappt werden kann.

Dieser kreuz- oder sternförmige Teil 59 der gleitbar in den rohrförmigen Fortsatz 35a des Körpers 35 eingesetzt werden kann, besitzt eine Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordnete Flügel 64, die sich von einem zentralen Schaft 65 radial nach aussen erstrecken. Der Schaft 65 weist frei hervorstehende obere und untere Enden auf. Das obere Ende trägt einen vergrösserten abgerundeten Kopf 65a, der in den vorstehend beschriebenen zentralen Druckknopfsockel des Filter-Stützrostes 58 eingerastet werden kann. Die radialen Flügel 64 des Körpers 59 sind an ihren unteren Enden mit seitlichen Vorsprüngen 66 versehen, die durch entsprechende Schlitze 36a in der Viand des zylindrischen, das Tragkreuz 59 des Filtereinsatzes 38 aufnelimenden Fortsatzes 35a hindurchtreten können. TJm den zylindrischen Fortsatz 35a ist eine Schrauben-Druckfeder 67 angeordnet, die sich einerseits am Boden 36 des becherförmigen

109831/0912

Körpers 35 und andererseits an den seitlichen Vorsprüngen 66 des Sterns 59 abstützt, um den Filtersatz 38 elastisch in Stellung und fest auf dem Boden des becherförmigen Körpers 35 als filterndes Bett für den darin befindlichen gemahlenen Kaffee zu halten.

Der Zylinder 16 kann eine Wassermenge aufnehmen, die zur Zubereitung einer Tasse Kaffee aus der Kaffeefüllung ausreicht, die in dem becherförmigen Teil 35 des Behälters 14 für den gemahlenen Kaffee enthalten ist. An seinem oberen Ende weist der Zylinder 16 einen Verschlussdeckel 68 auf, der gegen eine kreisförmige Sitzfläche 69, die durch eine Kante am oberen Ende des Zylinders gebildet ist, hermetisch abgedichtet werden kann. Zu diesem Zweck ist in den Verschlussdeckel 68 Vorzugsweise eine ringförmige Dichtung 70 eingepasst, die zusammendrückbar gegen die Ringsitzfläche 69 am Zylinder gepresst wird, wenn der Deckel geschlossen wird.

Der Verschlussdeckel 68 ist von einem Paar Winkelhebeln 71-71 mit Winkelarmen 72 und 73 geführt. Die kurzen Arme 72-72 der Hebel 71-71 sind drehbar um einen Lagerstift 74, der sich in Querrichtung zwischen den einen Teil des Zylinder-Guss-Stückes bildenden Zapfenlagern 75-75 erstreckt. Die langen Arme 73-73 der Hebel 71-71 erstrecken sich über den Deckel 68 und sind mit ihm fest verbunden. Zur gelenkigen Verbindung mit einem Lagerstift 77, der sich zwischen den unteren Enden eines Paares von Gliedern 78-78 erstreckt, sind die Arme 73-73, wie bei 76, geschlitzt. Die oberen Enden der Glieder 78-78 sind durch einen querliegenden Lagerstift 79 mit einem nach innen abgebogenen U-förmigen, in geeigneter Weise über der Mitte des Zylinders oben am Gehäuse befestigten Bügel 80 gelenkig verbunden.

109831/0912

Zur Betätigung des Deckels 68 ist an der Vorderplatte des Gehäuses in geeigneter Weise ein Bedienungsknopf 81 angebracht, der durch eine sich nach innen erstreckende Stange 82 und das an deren innerem Ende vorgesehene Verbindungsjoch 83 mit dera Scharnierstift 77 gelenkig verbunden ist.

Der Scharnierstift 77 kann in den Langschlitzen 76 der Hebelarme 73-73 gleiten, und es ist offensichtlich, dass beim Herausziehen des Griffes 81 aus dem Gehäuse 10 der Stift 77 entlang den Schlitzen 78 nach aussen verschoben wird und gleichzeitig die Hebel 71-71 um ihren Drehpunkt 74 nach oben verschwenkt und dadurch den Deckel nach oben in die Offenstellung anhebt. Beim Eindrücken des Knopfes 81 nimmt der Lagerstift 77 eine in Fig. 2 gezeigte Stellung ein, bei der die unteren Enden der Laschen 78-78 die Totpunktlage des Kniegelenkes überfahren und unter Druck gesetzt werden, so dass sie den Dekkel in eine hermetisch dichte Anlage am oberen Ende des Zylinders 16 pressen.

Wie aus den Fig. 1 und 2 sehr deutlich zu ersehen, ist die obere Wand des Gehäuses 10 mit einer Öffnung 84 und mit einer sich mit di'eser deckenden Tülle auf der Gehäuseinnenseite versehen, wobei die Ausflusslippe zweckmässig so angeordnet ist, dass durch die Öffnung 84 Wasser direkt dem Inneren des Zylinders 16 zugeführt wird, wenn der Deckel durch Auswärtsziehen des Knopfes 81 geöffnet ist.

Das volumetrische Fassungsvermögen des Zylinders 16 ist vorzugsweise so gross, dass nach Einfüllen einer Tasse kalten Wassers (etwa 180 cm ) bis zu der in Figur 4tiit A bezeichneten Linie über dem Wasserniveau ein luftgefüllter Kaum von etwa

109831/0912

360 cm verbleibt. Es wurde ermittelt, dass das günstigste Volumenverhältnis von Luft und Wasser, die in dem geschlossenen Zylinder enthalten sind, ungefähr 2:1 beträgt, um eine Tasse Kaffee von annehmbarem Geschmack und annehmbarer Farbe in ungefähr 25 bis 30 Sekunden zuzubereiten, wobei der Zylinder 16 auf eine Temperatur seines Mantels von etwa 113 bis 124°C erhitzt wird.

Wenn der verschlossene Zylinder 16 mit diesem günstigsten Verhältnis von Wasser und Luft durch seine elektrischen Heizelemente auf die Temperatur von etwa 118 - 5,6 C aufgeheizt wird, dehnt sich die darin enthaltene Luft fast augenblicklich aus, so dass das Wasser unter dem Druck der ausgedehnten Luft durch den gemahlenen Kaffee, der im becherförmigen Behälter 35 enthalten ist, durch den Filtereinsatz, der als Bett für den gemahlenen Kaffee dient, und in und durch die Tülle 47 hindurchgedrückt und von der Tasse 15 als eine zu· bereitete Tasse Kaffee aufgenommen wird.

Beim Betrieb des Gerätes, ausgehend von einer Anfangstemperatur von etwa 118°C des Mantels des Zylinders 16, beginnt das Wasser, nach Einführung einer Tasse kalten Wassers zur Zubereitung eines Kaffeegetränkes, innerhalb von 2 oder 3 Sekunden aus dem Zylinder auszutreten und wird innerhalb von 25 bis 30 Sekunden bei einer Äusflusstemperatur von etwa 93°C vor dem Kontakt mit dem gemahlenen Kaffee im Behälter 35 aus dem Zylinder vollständig herausgedrückt. Da der erste Anteil des aufgeheizten Wassers, das unter dem Druck der im Zylinder befindlichen Luft aus diesem herausgedrückt wird, durch den nicht aufgeheizten gemahlenen Kaffee hindurchgeht und dann in die verhältnismässig kalte Tasse 15 als Kaffeegetränk gelangt, verliert es etwas von seiner Ausfluss-

109831/0912

temperatur. Wenn jedoch das Wasser weiterhin durch den später erwärmten gemahlenen Kaffee hindurchtritt, wird die verlorene Temperatur weitgehend zurückgewonnen, und die Durchschnittstemperatur des endgültig zubereiteten Kaffees in der Tasse 15 beträgt etwa 76,7 bis 82,2°C. Somit ist das in der Tasse aufgefangene trinkfertige Kaffeegetränk niemals einer Kochtemperatur ausgesetzt worden und wird doch mit einer wünschenswert hohen Temperatur geliefert.

Während, wie vorstehend angegeben, zur Herstellung einer Tasse zubereiteten Kaffees innerhalb 25 bis 30 Sekunden das günstigste Verhältnis von Luft zu Wasser im Zylinder 16 etwa 2:1 ist, kann das Verhältnis bis zu 3:1 erhöht werden, was eine Verlängerung der für die Zubereitung einer Tasse Kaffee benötigten Zeit zur Folge hat. Je grosser das im Zylinder enthaltene Luftvolumen für eine Tasse Wasser ist, desto mehr Zeit wird gebraucht, damit die Luft in dem Mass aufgeheizt wird und sich ausdehnt, das nötig ist, um das ganze Wasser aus dem Zylinder zu treiben. Wenn eine kurze Zubereitungszeit keine entscheidende Forderung für den Betrieb des Gerätes ist, kann eine längere Zubereitungszeit dadurch erreicht werden, dass man den Zylinder mit einer Aufnahmefähigkeit für eine grössere Luftmenge versieht.

Man wird natürlich verstehen, dass zur Herstellung jeder Tasse Kaffee eine neue Beschickung mit gemahlenem Kaffee verwendet wird. Diese Beschickung wird schnell dadurch bewirkt, dass man die unter dem Zylinder 16 befindliche Einheit 14 herausnimmt und sie dann mit einer in den becherförmigen Teil 35 eingebrachten frischen Ladung von gemahlenem Kaffee wieder in ihre Stellung bringt. Auch wird man verstehen, dass für jede zuzubereitende Tasse Kaffee der Verschlussdeckel 68 des Zylin-

109831/0912

ders 16 geöffnet wird, um in diesen eine gerade für die Zubereitung einer einzigen Tasse Kaffee ausreichende Menge Wasser einzufüllen.

Da der gemahlene Kaffee im Behälter 35 durch die erhitzte Luft, die durch ihn nach dem vollständigen Ausstossen des ganzen Wassers aus dem Zylinder 16 hindurchtritt, getrocknet wird, kann ein Zusammenbacken des trockenen Kaffeegrundes im Behälter, das das leichte Herausnehmen verhindern könnte, dadurch aufgebrochen werden, dass das Tragkreuz 59 vor dem Herausnehmen des Behälters gegen die Vorspannung der Feder 67 angehoben wird. Dies wird leicht durch Stossen gegen das untere Ende des Tragkreuzschaftes 65 verwirklicht, wodurch der getrocknete und möglicherweise zusammengebackte Kaffeegrund ausreichend gelockert wird, um ihn aus dem Behälter 35 zu entleeren.

Das Filterbett für den gemahlenen Kaffee, das aus dem porösen Filterelement 57 und seinem perforierten Stützrest 58 besteht, ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es nach einer begrenzten Benutzung, beispielsweise nach dem Verbrauch von etwa einem Pfund Kaffee zur Wiederauffüllung des für jede Tasse Kaffee erforderlichen gemahlenen Kaffees fortgeworfen werden kann. Zu diesem Zweck ist der Stützrost 58 für das Filterelement 57 schnell-abnehmbar am Tragkreuz 59 befestigt, der federnd im Kaffeegrund-Behälter 35 gehalten wird. Wenn man das Filterbett herausnehmen möchte, ist es nur nötig, nach dem Ausschütten des verbrauchten Kaffeegrundes, wie vorstehend beschrieben, den Tragkreuzschaft 65 gegen die Vorspannung der ihn zurückhaltenden Feder 67 nach oben zu drücken, um das Filterbett im Behälter 35 so weit anzuheben, dass es ergriffen und vom Tragkreuz 59 abgezogen werden kann, an dem es mit den

109831/0912

BAD ORIG_WAL

schnell lösbaren Druckknopf-Elementen, wie vorstehend beschrieben, befestigt ist, d.h. dem zentralen ausdehnbaren Sockel im Rost 58 und dem abgerundeten Kopf 65a des Armkreuzschaftes

Es wurde ermittelt, dass das erfindungsgemässe Gerät für jede hergestellte Tasse Kaffeegetränk weniger Kaffee benötigt und auch eine bessere Auslaugung mit weniger bitterem Geschmack des Kaffees erreicht wird. Dies ist, wie angenommen wird, auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Äuslaugung bei einer verhältnismässig niedrigen Temperatur unterhalb der des kochenden Wassers beginnt und bei einer höheren Temperatur vollendet wird, wobei letztere, wie es für ein heisses Kaffeegetränk wünschenswert ist, immer noch unter der Temperatur des kochenden Wassers liegt. Ferner wird dadurch, dass die Füllung gemahlenen Kaffees im Behälter 35 mit einem darunter liegenden Filterbett, wie bereits beschrieben, versehen ist, die Zeitdauer, während der das erwärmte Wasser aus dem Zylinder in die Tasse 15 gedrückt wird, so weit verlängert, dass eine zufriedenstellende Auslaugung des Kaffees erreicht wird, um eine äusserst wünschenswerte Tasse Kaffee zu machen.

Man wird verstehen, dass das erfindungsgemässe Gerät nicht nur für die Zubereitung von Kaffee benutzbar ist sondern auch für die von anderen Getränken, die eine Füllung kleinteiligen Materials, dem die Essenz des zuzubereitenden Getränkes entzogen wird, verwenden. Es ist nur nötig, den Becher für solch anderes Material mit einer so beschaffenen Filtereinheit zu versehen, wie sie erforderlich ist, um in geeigneter Weise die Durchlaufgeschwindigkeit für das erwärmte Wasser durch das zur Herstellung des Getränkes dienende Material angemessen zu steuern.

109831/0912

Man wird ferner verstehen, dass die Erfindung verschiedener Abänderungen und Modifikationen fähig ist, die von Zeit zu Zeit durchgeführt werden können, ohne von d®n wesentlichen Prinzipien oder dem Gedanken der Erfindung abzuweichen» ils ist demgemäss beabsichtigt, die Erfindung sowohl umfassend als auch in ihren Einzelheiten zu schützen.

Ansprüche

109831/0912

Claims

Ansprüche

1. Gerät zur Frisch-Zubereitung von einzelnen Portionen eines ' Getränkes, insbesondere Kaffees, gekennzeichnet durch:

ein Gefäß zur Aufnahme in seinen unteren Teil eines vorbestimmten Volumens Wasser und über dem Niveau des Wassers eines Volumens atmosphärischer Luft, das im wesentlichen größer als das Volumen des Wassers ist;

eine Bodenöffnung im Gefäß, die durch eine Füllung kleinteiligen Materials (wie gemahlener Kaffee) verschließbar ist, wobei das Wasser zur Auslaugung der Getränke-Essenz hindurchtreten kann;

einen herausnehmbaren Behälter für eine Füllung kleinteiligen Materials, der wasserdicht am Boden des Gefäßes und in Deckung mit der Bodenöffnung, einsetzbar ist;

einen Verschlußdeckel für das Gefäß, der zur Einführung dos Wassers in das Gefäß geöffnet worden und danach hermetisch abgedichtet den oberen Teil des Gefäßes verschließen kann; und

- II -

109831/0912

eine Vorrichtung zum Erhitzen von Wasser und Luft, die im Gefäß eingeschlossen sind, auf eine Temperatur, bei der sich die Luft genügend ausdehnt, um das erhitzte Wasser aus dem Gefäß und durch das zerkleinerte Ln P-hälter enthaltene Material zu drücken.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit

™ gebildet ist, und daß in der Wand des Gefäßes elektrisch betriebene Heizelemente zum Erwärmen des Inneren des Gefäßes auf eine vorbestimmte Temperatur eingeschlossen sind, die ausreichend hoch ist, um die erforderliche Ausdehnung der im Gefäß enthaltenen Luft für die Ausstoßung des erwärmten Wassers daraus zu bewirken.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Gefäßes etwa das

fe dreifache des für eine Portion des Getränkes erforderlichen Wassers ist, so daß das volumetrische Verhältnis von Luft zu Wasser im Gefäß mindestens 2 : 1 beträgt.

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erhitzen so ausgebildet ist, daß eine gleichbleibende Temperatur von H8°C + 6°C aufrecht erhalten wird.

- III -

108831/0812

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g ekennzeich.net, daß der Behälter für das zerkleinerte Material einen Boden mit einer zentralen Öffnung und ein herausnehmbares, auf dem Boden aufliegendes Filterelement aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, -daß der Behälter für das zerkleinerte Material einen becherförmigen, - zur Aufnahme einer vorbestimmten Tlengo des Materials geeigneten Teil aufweist.

7. Gerät nach Anspruch G, dadurch ge !kennzeichnet, daß der becherförmige Teil mit einer oberen Öffnung versehen ist, in deren Rand ein Dichtring eingelegt ist, und daß die Bodenöffnung des Gefäßes von einem Flansch mit einer Sitzflache begrenzt ist, gegen die der Dichtring zwecks wasserdichter Abdichtung zwischen Eehälter und Gefäß gedrückt worden kann.

3. Ger^t nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine senkrecht unter dem unteren Ende des Gefäßes angeordnete Vorrichtung zur Führung des Behälters in wasserdichte Anlage am Gefäß bzw. aus dieser Anlage heraus.

- IV -

109831/0912 _0R1G1NW.

17788t1

9. Gerät nach Anspruch 8 , dadurch. gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung für den Behälter für das Getränk-Material ein Paar mit abstand voneinander angeordnete Laufbahnen umfaßt, die sich qaer %wc Vertikalachse des Gefäßes und in einer die Bodenöffnung beiderseits einfassenden Stellung erstrecken, und daß tier Behälter zwei sich gegenüberliegende hervorspringende Zapfen umfaßt, welche in den Laufbahnen gleiten, wenn der Behälter In die und aus der Deckungslage mit der Gefä-ßöffmmg bewegt wird..

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterteilten inneren Teile der Laufbahnen nach oben geneigt sind und zu ihren Süßeren Enden erhöht liegen, um die Zapfen gegen das untere Ende des Gefäßes

/ vv abzuheben, wenn der Behälter mit der öffnung im Gefäßboden in Deckung gebracht ist, um dadurch den Behälter gegen den Boden des Gefäßes dichtend anzusetzen.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des in das Gefäß eingebrachten Wassers ausreichend ist, um eine Tasse des Getränkes herzustellen, und daß die Ausdehnung der erwärmten Luft genügend stark 1st,um das ganze erwärmte Wasser aus dem Gefäß zu drängen, so daß das Getränk mit einer wünschenswerten Temperatur ausgeschenkt wird.

109831/0912 bad o_miNAL

12. Gerät nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Teil mit einer axial beweglichen Filtereinheit ausgerüstet ist, die unter der im becherförmigen Teil enthaltenen Schicht gemahlenen Kaffees liegt.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Teil einen Boden mit einer zentralen Öffnung und eine herausnehmbare Filter-Einrichtung aufweist, die schnell abnehmbar auf dem mit der Öffnung versehenen Boden angeordnet ist.

14. Gerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Teil einen Boden mit einer zentralen Öffnung und einen an ihn nach unten anschließenden rohrförmigen Ansatz in axialer Deckung mit der Öffnung im Boden aufweist; und daß der becherförmige Teil ferner eine Filtereinheit aufweist, die ein poröses Filterelement, einen perforierten Rost, der als Träger für das Filter dient und an dem das Filterelement befestigt ist, und einen Tragekörper für den Rost umfaßt, der federnd in den rohrförmigen Ansatz eingesetzt werden kann, wodurch das Filterelement und der Rost unter Federdruck gegen den mit einer Öffnung versehenen Boden des becherförmigen Teils gehalten wird.

-VX-

109831/0912

BAD

15. Gerät nach einem der Ansprüche 8 - 14 , dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zur Aufnahme einer Tasse o.dgl. in einer zum Empfangen des zubereiteten Getränkes geeigneten Stellung unter dem Behälter vorgesehen ist.

16. Gerät nach einem der Ansprüche: 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungseinrichtung eine in vertikalem Abstand von und in a;:ialor Deckung mit der zentralen Öffnung im Boden des becherförmigen Teils angeordnete Tülle aufweist, durch die der zubereitete Kaffee in die unter ihm gelagerte Tasse o.dgl. geleitet wird.

17. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse eine von außen zugängliche Einrichtung zum öffnen und Schließen eines Verschlußdeckels für die hermetisch abetichtbare Öffnung umfaßt, durch die Wasser in die innere Kammer des Zylinders eingeführt wird.

18. Behälter nach einem der Ansprüche 14 - 17", dadurch gekennzeichnet , daß der Halter für den Filtereinsatz innerhalb des rohrförmigen Ansatzes gegen die Vorspannung der Federeinrichtung axial anhebbar ist, um die Filtereinheit vom mit der Öffnung versehenen Boden abheben

- VII -

109831/0912

^ßAD ORIGINAL

zu können und dadurch das kleinteiliqc, in den becherförnigen Teil befindliche Getränk-Material zu lockern und so die Entfernung allen verbrauchten Materials aus dem Behalter durch Ausschütten daraus in Vorbereitung seiner Beschickung mit einar frischen Füllung dos liaterials zur Oetreink-IIerstellung zu erleichtern.

BAD

109831/0912