DE19920581A1

DE19920581A1 - Heißgetränkebrühvorrichtung

Info

Publication number: DE19920581A1
Application number: DE19920581A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Meier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heißgetränke-Brühvorrichtung wie beispielsweise eine Kaffeemaschine oder einen Teezubereiter, bei der Wasser aus einem Wasservorratsbehälter in einer Rohrleitung mit darin integrierter oder damit verbundener Heizung erhitzt und einer Brüheinrichtung, beispielsweise einem Kaffefilter zugeführt wird und dient der Verbesserung der Brühqualität insbesondere bei geringer Auslastung der Vorrichtung. DOLLAR A Die Aufgabe der Erfindung, eine Heißgetränke-Brühvorrichtung vorzuschlagen, die gewährleistet, daß das Brühgut vom Beginn des Brühvorganges mit siedendem Wasser beaufschlagt wird gelöst, indem in der Rohrleitung (3) der Vorrichtung eine Umschalteinrichtung (5) angeordnet wird, bei der das Stellorgan (52) der Umschalteinrichtung (5) in Abhängigkeit von der Temperatur in der Rohrleitung (3) aus einer Position in der die Rohrleitung (3) mit einer das kalte Wasser in den Wasservorratsbehälter führenden Wasserableiteinrichtung (32) verbunden ist, in eine Position in der die Rohrleitung (3) mit der Brüheinrichtung (2) verbunden ist, umzuschalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heißgetränke-Brühvorrichtung wie beispielsweise eine Kaffeemaschine oder einen Teezubereiter, bei der Wasser aus einem Wasservorratsbehälter in einer Rohrleitung mit darin integrierter oder damit verbundener Heizung erhitzt und einer Brüheinrichtung, beispielsweise einem Kaffeefilter zugeführt wird und dient der Verbesserung der Brühqualität insbesondere bei geringer Auslastung der Vorrichtung.

Bei bekannten Heißgetränke-Brühvorrichtungen, insbesondere bei Kaffeemaschinen und Teezubereitern wird eine, der gewünschten Getränkemenge entsprechende Wassermenge in einen Wasservorratsbehälter eingefüllt.

Am tiefsten Punkt des Wasservorratsbehälters ist eine Rohrleitung meistens über ein Ventil angeschlossen. Diese Rohrleitung führt vom Wasservorratsbehälter zur Heizung, die in der Regel mit einer Wärmeplatte kombiniert ist. Von dieser Heizung wird das in der Rohrleitung auf Siedetemperatur erhitzte Wasser durch die Dampfblasen im weiteren Verlauf der Rohrleitung nach oben gedrückt.

Über einen vielfach am oberen Ende der Rohrleitung angeordneten Verteiler fließt das heiße Wasser auf das zu extrahierende Kaffeemehl oder den Tee, um nach Verlassen des Filters in einen Auffangbehälter, der Tee- oder Kaffeekanne zu gelangen.

Derartige Geräte sind beispielsweise im DE GbM 88 15 627 als "Gerät zum Zubereiten von heißen Getränken, wie Kaffee, Tee o. dgl." beschrieben.

In dieser Schrift wird ein Gerät zum Zubereiten von heißen Getränken, wie Kaffee, Tee o. dgl. vorgestellt, das mit einer Heizeinrichtung, mit der das einem Frischwasserbehälter entnommene kalte Wasser erhitzt und einem Steigrohr zugeführt wird, versehen ist und dessen Austrittsöffnung in einen Aufnahmeraum für das erhitzte Wasser mündet, wobei der Aufnahmeraum mindestens einen Wasserauslaß aufweist und unterhalb des Wasserauslasses ein vorzugsweise mit einem Deckel versehener Auffangbehälter angeordnet ist.

Nachteilig hierbei ist, daß das Wasser vor Einschalten der Heizung in den Wasservorratsbehälter gefüllt werden muß, da andernfalls durch die stoßartig entstehende Dampfmenge beim Eindringen das Wassers in den Heizungsteil des Rohres zumindest das Kaffeepulver aus dem Filter geblasen wird. Das bedeutet, daß nach dem Einfüllen der Wassermenge nach dem Prinzip kommunizierender Behälter auch der aufsteigende Teil der Rohrleitung bis zum Wasserpegel des Wasservorratsbehälters mit kaltem Wasser gefüllt wird.

Dieses kalte Wasser wird nach dem Einschalten der Vorrichtung unerwärmt in die Brüheinrichtung gedrückt. Auch das folgende bereits auf Siedetemperatur erhitzte Wasser wird durch die kalte Rohrwandung beim Aufsteigen abgekühlt.

Der letztgenannte Effekt verstärkt sich noch, wenn der aufsteigende Rohrleitungsabschnitt, wie vielfach aus gestalterischen Gründen durch den Wasservorratsbehälter geführt wird. Dadurch gelangt eine nicht unerhebliche Menge kalten Wassers auf das Brühgut. Da dieses kalte Wasser mit dem nachströmenden heißen Wasser gemischt wird, wird sich die Temperatur erst bei einer größeren Wassermenge der Siedetemperatur annähern. Wie leicht nachzuvollziehen ist, kann dabei niemals die Siedetemperatur erreicht werden.

Insbesondere wenn nur geringe Mengen, beispielsweise eine einzelne Tasse Kaffee, zubereitet werden, kann die Kaltwassermenge leicht 10% der Gesamtmenge erreichen. Das bedeutet, daß bei einer Wassertemperatur von 20°C und einer Siedetemperatur von 100°C lediglich 90-95°C im Brühraum erreicht wird.

Abgesehen von dem damit entstehende "kalten" Kaffee ist leicht einzusehen, daß die Extraktion des Brühgutes nicht optimal ist.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Heißgetränke- Brühvorrichtung vorzuschlagen, die gewährleistet, daß das Brühgut vom Beginn des Brühvorganges mit siedendem Wasser beaufschlagt wird.

Diese Aufgabe wird mit einer Heißgetränke-Brühvorrichtung gelöst, die gemäß der Ausgestaltung des Hauptanspruches mit einer Umschalteinrichtung in der Rohrleitung versehen ist, die so gestaltet ist, daß das Wasser, solange eine gewünschte Temperatur nicht erreicht oder überschritten ist, wieder in den Wasservorratsbehälter zurückgeführt wird.

Eine erfindungsgemäße Heißgetränke-Brühvorrichtung, wie beispielsweise ein Kaffeeautomat besteht wie üblich aus einem Wasservorratsbehälter, einer in der Regel als Filtereinrichtung ausgeführten Brüheinrichtung, einer den Wasservorratsbehälter und die Brüheinrichtung verbindenden Rohrleitung, die am tiefsten Punkt der Rohrleitung mit einer Heizung verbunden ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird in der Rohrleitung in einem Rohrleitungsabschnitt, der oberhalb des höchsten Wasserpegels des Wasservorratsbehälters und vor der Einleitung der Rohrleitung in die Brüheinrichtung eine temperaturgesteuerte Umschalteinrichtung angeordnet.

Durch die Umschalteinrichtung wird in der Rohrleitung ein Rücklauf zum Wasservorratsbehälter hergestellt, der so lange aufrecht erhalten wird, wie die Temperatur des Wassers unterhalb einer Vorgabe liegt.

Hierzu besteht die Umschalteinrichtung aus einer Steuervorrichtung und dem Stellorgan. Durch die Umschalteinrichtung wird in Abhängigkeit von der Temperatur in der Rohrleitung die Rohrleitung entweder mit der Wasserableiteinrichtung oder über die Einleitung mit der Brüheinrichtung verbunden.

Das Stellorgan kann als eine in der Rohrleitung angeordnete Klappe, ein elastischer Verschlußkörper oder ein drehbar oder verschiebbar gestaltetes Hahnküken ausgestaltet werden.

Zur Betätigung des Stellorganes wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein sich durch Wärmeeinwirkung verformendes Metallteil zu verwenden. Das kann sowohl ein Bimetallstreifen oder -schalter, als auch ein Memory- Metallteil beispielsweise in Form einer Feder sein.

Ebenso wird auch im Rahmen der Erfindung angesehen, wenn die Steuervorrichtung ein über eine elektronische Schaltung betätigter Elektromagnet ist.

Bei Heißgetränke-Brühvorrichtungen, wie beispielsweise Kaffeemaschinen, bei denen die Rohrleitung im Inneren des Wasservorratsbehälters nach oben geführt ist, kann die Wasserableiteinrichtung durch eine oberhalb des höchsten Wasserpegels des Wasservorratsbehälters und innerhalb des Wasservorratsbehälters angeordnete Öffnung gestaltet sein. Diese Öffnung wird mit einem durch die Steuervorrichtung öffenbaren Verschluß versehen, wobei die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, daß die Öffnung bei Erreichen der Siedetemperatur in der Rohrleitung verschlossen wird.

Wenn das letzte Stück der Rohrleitung, wie bei einigen Kaffeemaschinen üblich, als abnehmbarer Verteilerfinger ausgebildet ist, ergibt sich als besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung, wenn die Umschalteinrichtung in diesen Verteilerfinger integriert wird, weil dadurch die Möglichkeit besteht, derartige geänderte Verteilerfinger nachzurüsten und somit den Gebrauchswert vorhandener Kaffeemaschinen zu erhöhen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen Fig. 1-7 in drei Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kaffeemaschine,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Kaffeemaschine, bei der das Steigrohr der Rohrleitung 3 durch Wasservorratsbehälter 1 nach oben geführt ist,

Fig. 3 eine Umschalteinrichtung 5 mit einem spiralförmig gewundenen Memory-Metall als Steuervorrichtung 51 in "kalter Einstellung,

Fig. 4 eine Umschalteinrichtung 5 mit einem spiralförmig gewundenen Memory-Metall als Steuervorrichtung 51 in "warmer Einstellung,

Fig. 5 eine Umschalteinrichtung 5 mit einem Bimetall- Umschalter als Steuervorrichtung 51 in "kalter" Einstellung,

Fig. 6 eine Umschalteinrichtung 5 mit einem Bimetall- Umschalter als Steuervorrichtung 51 in "warmer" Einstellung,

Fig. 7 eine Umschalteinrichtung 5 mit einem Bimetallelement in einem Verteilerfinger 3a.

Beispiel 1

Die in Fig. 1 gezeigte Heißgetränke-Brühvorrichtung ist eine bekannte Kaffeemaschine, die aus einem Wasservorratsbehälter 1, einer Brüheinrichtung 2 in Form eines Filtertrichters und einer Rohrleitung 3, die Wasservorratsbehälter 1 und Brüheinrichtung 2 verbindet, besteht. Die Rohrleitung 3 ist wie allgemein üblich, unter der, der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Warmhalteplatte mit Heizung 4 verbunden.

In der Rohrleitung 3 ist in der Nähe des höchsten Punktes eine Umschalteinrichtung 5 angeordnet. Diese besteht wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, aus einem als Stellorgan 52 innerhalb der Rohrleitung 3 verschieblich angeordneten Zylinder mit zwei versetzt angeordneten seitlichen Öffnungen und der als Steuervorrichtung 51 dienenden Memory-Metall-Spirale. Die Memory-Metall-Spirale ist so gestaltet, daß sie sich bei Erreichen einer in der Nähe des Siedepunktes liegenden Umschalttemperatur streckt.

An dem die Umschalteinrichtung 5 enthaltenden Abschnitt der Rohrleitung 3 zweigen eine rohrförmige Wasserableiteinrichtung 32 und die zum Filter führende Einleitung 31 ab. Die Einmündungspunkte der Wasserableiteinrichtung 32 der Einleitung 31 in der aufsteigenden Rohrleitung 3 sind dabei so angeordnet, daß die Einmündung der Wasserableiteinrichtung 32 mit einer Öffnung des als Stellorgan 52 dienenden Zylinders in der unteren Stellung korrespondiert, während die Einmündung der Einleitung 31 mit einer zweiten Öffnung des als Stellorgan 52 dienenden Zylinders in der oberen Stellung korrespondiert.

Wird in dieser Kaffeemaschine der Wasservorratsbehälter 1 mit Wasser gefüllt, so steigt das Wasser auch im aufsteigenden Abschnitt der Rohrleitung 3 bis auf die selbe Höhe an. Beim Einschalten der Heizung erwärmt sich das im Bereich der Heizung 4 befindliche Wasser bis zum Siedepunkt. Durch den entstehenden Dampf wird das im aufsteigenden Abschnitt der Rohrleitung 3 befindliche Wasser nach oben gedrückt. Wegen der kalten Temperatur des Wassers ist die als Steuervorrichtung 51 dienende Memory- Metall-Spirale, wie in Fig. 3 angedeutet, kontrahiert. Das kalte Wasser wird somit über die Wasserableiteinrichtung 32 in den Wasservorratsbehälter 1 zurückgeleitet. Wenn ein Teil des Wassers abgeflossen ist, strömt weiteres Wasser aus dem Wasservorratsbehälter 1 und wird ebenfalls erwärmt. Sobald das im Bereich der Umschalteinrichtung 5 zuströmende Wasser Siedetemperatur erreicht hat, streckt sich die als Steuervorrichtung 51 dienende Memory-Metall-Spirale. Damit wird eine Verbindung vom aufsteigenden Abschnitt der Rohrleitung 3 zur Einleitung 31 in die Brüheinrichtung 2 in Form eines Filtertrichters hergestellt.

Damit ist gewährleistet, daß bereits der erste Schub Wasser, der auf das Brühgut gerät, ausreichend erhitzt ist und das Kaffeepulver optimal ausgenutzt wird.

Beispiel 2

Bei einer Kaffeemaschine, die prinzipiell wie die des Beispiels 1 aufgebaut ist, mit der Ausnahme, daß der aufsteigende Abschnitt der Rohrleitung 3, wie in Fig. 2 gezeigt, durch den Innenraum des Wasservorratsbehälters 1 geführt ist, wird am oberen Ende der Rohrleitung 3 ein aus einem Bimetallstreifen, einer Wippe und einer Feder in bekannter Art aufgebauter Bimetallschalter, so wie in Fig. 5 und 6 skizziert, angeordnet. Am freien Ende der Wippe befindet sich ein Verschlußkörper, der in kaltem Zustand die Öffnung zur Einleitung 31 in die Brüheinrichtung 2 verschließt. Der Öffnung der Einleitung 31 in die Brüheinrichtung 2 gegenüber liegt die Öffnung der Wasserableiteinrichtung 32, die in diesem Falle einfach ein Loch in der Rohrleitung 3 sein kann. Das Funktionsprinzip ist adäquat dem im ersten Beispiel gezeigten.

Beispiel 3

Eine Lösung, die sich insbesondere zur Umrüstung vorhandener Kaffeemaschinen anbietet, ist aus der Fig. 7 zu erkennen.

Hierbei wird in dem bei vielen Kaffeemaschinen abnehmbaren Heißwasserverteilerfinger 3a eine nach unten gerichtete, über dem Wasservorratsbehälter 1 befindliche Öffnung angebracht. Ein Verschlußkörper 54, der an einem Bimetallstreifen 53 befestigt ist, wird so gestaltet, daß er bei der durch die Erwärmung eintretenden Krümmung des Bimetallstreifens 53 die Öffnung 32 verschließt. Wichtig ist hierbei, daß zwischen der Öffnung 33 und dem Bimetallstreifen 53 eine Barriere errichtet wird, die erst beim Ansteigen des Wasserstandes im Heißwasserverteilerfinger 3a durch den Verschluß der Öffnung 32 überlaufen wird.

Claims

1. Heißgetränke-Brühvorrichtung aus einem Wasservorratsbehälter (1), einer Brüheinrichtung (2) einer Wasservorratsbehälter (1) und Brüheinrichtung (2) verbindenden Rohrleitung (3) sowie einer in die Rohrleitung (3) integrierten Heizung (4), dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (3) in einem Rohrleitungsabschnitt, der oberhalb des höchsten Wasserpegels (11) des Wasservorratsbehälters (1) und vor der Einleitung (31) der Rohrleitung (3) in die Brüheinrichtung (2) eine Umschalteinrichtung (5) angeordnet ist,
daß eine Wasserableiteinrichtung (32) an der Umschalteinrichtung (5) angeordnet ist, die die Umschalteinrichtung (5) mit dem Wasservorratsbehälter (1) verbindet, sowie daß die Umschalteinrichtung (5) mit einer Steuervorrichtung (51) verbunden ist, die geeignet ist, das Stellorgan (52) der Umschalteinrichtung (5) in Abhängigkeit von der Temperatur in der Rohrleitung (3) aus einer Position in der die Rohrleitung (3) mit der Wasserableiteinrichtung (32) verbunden ist, in eine Position in der die Rohrleitung (3) mit der Brüheinrichtung (2) verbunden ist, umzuschalten.

2. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (52) als eine in der Rohrleitung (3) angeordnete Klappe, ein Verschlußkörper (54) oder ein drehbar oder verschiebbar gestaltetes Hahnküken ausgestaltet ist.

3. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (51) ein sich durch Wärmeeinwirkung verformendes Metallteil ist.

4. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (51) ein Bimetallschalter ist.

5. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (51) ein Memoriemetallteil ist.

6. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (51) ein über eine elektronische Schaltung betätigter Elektromagnet ist.

7. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüheinrichtung (2) ein bekanntes Kaffeefilter ist.

8. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche bei der die Rohrleitung (3) im Inneren des Wasservorratsbehälters (1) nach oben geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (5) eine oberhalb des höchsten Wasserpegels (11) des Wasservorratsbehälters (1) und innerhalb des Wasservorratsbehälters (1) angeordnete Öffnung (33) ist, die mit einen mit der Steuervorrichtung (51) öffenbaren Verschluß versehen ist, wobei die Steuervorrichtung (51) so ausgelegt ist, daß die Öffnung (33) bei Erreichen der Siedetemperatur in der Rohrleitung (3) verschlossen wird.

9. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (5) in ein aufgestecktes Teil der Rohrleitung (3) integriert ist.

10. Heißgetränke-Brühvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (5) in einen abnehmbaren Heißwasserverteilerfinger (3a) integriert ist.