DE2622067A1

DE2622067A1 - Kaffeeautomat

Info

Publication number: DE2622067A1
Application number: DE19762622067
Authority: DE
Inventors: Hans Walter Ing Grad Hartkorn
Original assignee: RITTERWERK GmbH
Current assignee: RITTERWERK GmbH
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1976-05-18
Publication date: 1977-12-01
Also published as: NL7705504A; CH614369A5; FR2392640B3; ES459243A1; FR2392640A1; US4121508A; DE2622067B2

Description

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Ritterwerk GmbH, München

Kaffeeautomat

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kaffeeautomaten mit einem Frischwasserbehälter, einem unter dem Frischwasserbehälter angeordneten Durchlauferhitzer, welcher auf seiner Auslaufseite ein vollständig schließendes, durch einen Temperaturfühler betätigtes Ventil aufweist, einem unter dem Durchlauferhitzer vorgesehenen Filtertopf mit Filter und einem unter diesem angeordneten Aufnahmebehälter.

Ein derartiger Kaffeeautomat, bei welchem das erhitzte Wasser dem Filtertopf durch Schwerkraftwirkung zugeführt wird, ist beispielsweise durch das DT-Gbm 7 5 OO 498 bekanntgeworden. Bei diesem bekannten Kaffeeautomat drücken, wenn das Wasser im Durchlauferhitzer zum Kochen kommt, die dann auftretenden Dampfblasen das nachströmende Wasser in den Frischwasserbehälter zurück. Erst nach dem Ansprechen eines außen angebrachten elektrischen Temperaturreglers kann dann nach dem Abkühlen Frischwasser in den Durchlauferhitzer nachlaufen. Eine derartige Dampfbildung tritt vor allem gegen Ende des Wassererwärmungsvorganges im Durchlauferhitzer auf, was zu unerwünschten Geräuschbildungen führen kann.

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ORIGINAL INSPECTED

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Ausgehend von einem derartigen Kaffeeautomaten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kaffeeautomaten zu schaffen, dessen Durchlauferhitzer besonders einfach im Aufbau ist und zuverlässig arbeitet und bei welchem das Austreten von heißem Wasser oder Dampf zum Frischwasserbehälter hin sicher vermieden wird. Dabei soll das durch den Durchlauferhitzer strömende Wasser unabhängig vom Druck des zulaufenden Wassers in einem engen Temperaturbereich stetig regelbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers ein in Richtung des Wasserauslaufs öffnendes Ventil ist und daß auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers ein als Rückschlagventil ausgebildetes weiteres Ventil vorgesehen ist. Mit einem derartigen Aufbau des Durchlauferhitzers wird erreicht, daß beim Auftreten von Störgrößen oberhalb des Temperaturregelbereiches und am Ende des DurchlaufVorganges, d.h. bei Temperaturen über 10O⁰C, ein Austreten von heißem Wasser und Dampf in den Frischwasserbehälter sicher vermieden ist, da in diesem Falle das Rückschlagventil auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers schließt. In dem Durchlauferhitzer selbst kann dann aber auch kein schädlicher Überdruck entstehen, da das in Richtung des Wasserauflaufs öffnende Ventil auf der Auslaufseite unabhängig von seiner thermisch geregelten Betätigung als Sicherheitsventil wirkt.

Trotz des Vorsehens eines zusätzlichen Ventils auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers kann der Kaffeeautomat unmittelbar nach dem Einfüllen von Wasser in den Frischwasserbehälter voll in Betrieb gehen, da das Wasser in diesem Fall dem Durchlauferhitzer ohne Behinderung durch das Ventil auf der Einlaufseite zufließen kann und andererseits durch die Wirkung des Ventils auf der Auslaufseite sogleich nach Erwärmung auf seine Solltemperatur abgegeben wird.

Zweckmäßig ist das Ventil auf der Auslaufseite ein Kugelventil mit in den Durchlaufkanal des Durchlauferhitzers ragendem Ven-

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tilstößel. Hierdurch ergibt sich ein besonders betriebssicherer und robuster Aufbau des Ventils auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers .

Zur Verstellung des Regelbereichs ist zweckmäßig der Ventilsitz des Ventils auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers verstellbar. Durch eine Verstellung des Ventilsitzes in vertikaler Richtung verschiebt sich die Öffnungstemperatur für das Ventil.

Vorteilhaft ist der Temperaturfühler ein mit einem Halteansatz des Ventils auf der Auslaufseite in Verbindung stehender Bimetallbügel, dessen einer Schenkel zweckmäßig mit dem Gehäuse des Durchlauferhitzers verbunden ist, während sein anderer Schenkel frei bewegbar ist und mit dem Halteansatz des Ventils in Verbindung steht. Ist der eine Schenkel des Bimetallbügels fest an der Oberseite des Gehäuses des Durchlauferhitzers angebracht, so muß der Bimetallbügel derart aufgebaut sein, daß sich der frei bewegbare Schenkel bei ansteigender Temperatur von dem fest angebrachten Schenkel wegbewegt. Ist dagegen der eine Schenkel des Bimetallbügels fest an der Unterseite des Gehäuses angebracht, so muß der Bimetallbügel derart aufgebaut sein, daß sich der frei bewegbare Schenkel bei ansteigender Temperatur auf den fest angebrachten Schenkel zu bewegt. In diesem Fall ist der eine Schenkel des Bimetallbügels vorteilhaft mit dem Heizkörper an der Unterseite des Durchlauferhit ζ ers verbunden.

Um den Aufbau des Durchlauferhitzers noch weiter zu vereinfachen, ist zweckmäßig auch das Ventil auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers ein Kugelventil. Vorteilhaft kann das Gehäuse des Ventils auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers einstückig mit dem Frischwasserbehälter ausgebildet sein.

Schließlich sind die beiden Ventile des Durchlauferhitzers zweckmäßig so aufgebaut, daß der Durchlaufquerschnitt des Ventils auf der Auslaufseite, größer als der Durchlaufquerschnitt des Ventils auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers ist.

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Mit Hilfe des großen Durchlaufquerschnitts auf der Auslaufseite wird erreicht, daß in der Anlaufphase, bei welcher die gesamte Wassermenge im Durchlauferhitzer gleichzeitig die Nenntemperatur erreicht, das aufgeheizte Wasser möglichst schnell abgegeben wird. Der Durchlaufquerschnitt auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers wird dagegen so klein gehalten, daß beim laufenden Betrieb des Kaffeeautomaten das zulaufende kalte Wasser in einer solchen Menge zuläuft, daß es bei Erreichen der Auslaufseite möglichst die Nenntemperatur erreicht hat, so daß in dieser Betriebsphase keine Änderung der Stellung des Ventils auf der Auslaufseite erforderlich ist. Ein derartiger Aufbau des Durchlauferhitzers bewirkt eine PD-Regelung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kaffeeautomaten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Durchlauferhitzers für den Kaffeeautomaten im Querschnitt,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispiels des Durchlauferhitzers für den Kaffeeautomaten, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Durchlauferhitzer nach Fig. 3 in etwas kleinerer Darstellung bei entfernter Abdeckung, entferntem Frischwasserbehälter und entferntem Rückschlagventil.

Der in Fig. 1 dargestellte Kaffeeautomat weist einen Fui3 1 auf, an welchem ein Standrohr befestigt ist. Das Standrohr ist teleskopartig aufgebaut und besteht aus einem am Fuß 1 befestigten stationären Standrohrteil 2 und einem gegenüber dem stationären

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Standrohrteil 2 teleskopartig verschiebbaren Standrohrteil 3. Am oberen Ende des verschiebbaren Standrohrteils 3 ist ein Frischwasserbehälter 4 angebracht, der mit einem Deckel 5 abgedeckt ist.Unmittelbar unterhalb des Frischwasserbehälters 4 sitzt ein Durchlauferhitzer 6.

Unter der Einheit aus Frischwasserbehälter 4 und Durchlauferhitzer 6 ist ein Filtertopf 7 vorgesehen, welcher über eine Manschette 8 ausschwenkbar an dem verschiebbaren Standrohrteil 3 angebracht ist. Damit kann der Filtertopf 7 aus seiner Position unterhalb des Frischwasserbehälters 4 seitlich ausgeschwenkt werden, um beispielsweise mit gemahlenem Kaffee beschickt zu werden. Am unteren Ende des Filtertopfes 7 ist ein nicht näher dargestellter Filter, vorzugsweise ein Goldfilter, vorgesehen. Am Fuß 1 ist weiter eine Wärmeplatte angebracht, auf welcher sich eine Kanne als Aufnahmebehälter 9 für den fertigen Kaffee derart stellen läßt, daß der Kaffee aus dem Filtertopf 7 unmittelbar in den Aufnahmebehälter 9 fließt. Durch Verstellung des verschiebbaren Standrohrteils 3 gegenüber dem stationären Standrohrteil 2 kann der Abstand des gesamten Brühkopfes vom Fuß 1 des Kaffeeautomaten genau der Höhe der als Aufnahmebehälter 9 zu verwendenden Kanne angepaßt werden.

Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten des Durchlauferhitzers 6. Auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers 6 ist eine öffnung 10 vorgesehen, durch welche Wasser aus dem Frischwasserbehälter in den Durchlauferhitzer 6 eintreten kann. Unmittelbar unter dieser Öffnung 10 befindet sich ein als Rückschlagventil ausgebildetes Ventil 11, welches einen Ventilsitz 12 und einen kugelförmigen Ventilkörper 13 aufweist. Beim Auftreten von Dampfblasen in dem Durchlaufkanal 14 des Durchlauferhitzers 6 wird der kugelförmige Ventilkörper 13 angehoben und damit das Ventil 11 geschlossen.

Auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers 6 ist eine öffnung 15 vorgesehen, durch welche das erwärmte Wasser abgegeben wird.

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Unterhalb dieser Öffnung 15 ist ein thermisch gesteuertes Ventil 16 angeordnet. Das Ventil 16 besteht aus einem Ventilsitz 17 und einem kugelförmigen Ventilkörper 18 mit einem durch die Öffnung 15 in den Durchlaufkanal 14 ragenden Ventilstößel 19. Am oberen Ende des Ventilstößels 19 ist ein Halteansatz 20 vorgesehen, an welchem der freie Schenkel 22 eines Bimetallbügels 21 angreift. Der zweite Schenkel 23 des Bimetallbügels 21 ist fest mit dem Gehäuse 24 des Durchlauferhitzers 6 an dessen Unterseite verbunden, wo sich auch der Heizkörper 25 des Durchlauferhitzers 6 befindet.

Der freie Schenkel 22 des Bimetallbügels 21 drückt den kugelförmigen Ventilkörper 18 des Ventils 16 im kalten Zustand des Wassers im Durchlauferhitzer 6 nach oben. Bei Erreichung der Nenntemperatur des Wassers in dem Durchlaufkanal 14 bewegt sich der freie Schenkel 22 des Bimetallbügels 21 nach unten, wodurch sich der Ventilkörper 18 von dem Ventilsitz abhebt und das erwärmte Wasser durch die öffnung 15 ausfließen kann. Sollte in dem Durchlaufkanal 14 ein unzulässiger Überdruck entstehen, so öffnet das Ventil 16 auf jeden Fall, da ein derartiger überdruck in Öffnungsrichtung auf den Ventilkörper 18 wirkt.

An dem Ventilstößel 19 ist zwischen dem Halteansatz 20 und dem Ventilkörper 18 ein weiterer Ansatz 26 vorgesehen. Der freie Schenkel 22 des Bimetallbügels 21 greift gabelförmig zwischen dem Halteansatz 20 und dem weiteren Ansatz 26 ein und drückt bei seiner Öffnungsbewegung auf den Ansatz 26, so daß die das Ventil 16 öffnende Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 18 unterstützt wird.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch ein praktisches Ausführurigsbeispiel des Durchlauferhitzers 6. Der Schnitt ist so geführt, daß sowohl das Ventil 11 auf der Einlaufseite als auch das Ventil 16 auf der Auslaufseite geschnitten ist.

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Fig. 3 läßt erkennen, daß das Gehäuse 24 des Durchlauferhitzers 6 mit einem Deckel 29 abgedeckt ist, welcher sich nach Lösen einer Schraube 27 von dem Gehäuse 24 entfernen läßt. Der kugelförmige Ventilkörper 13 des Ventils 11 auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers 6 ist durch eine Auflage 28 in seiner Bewegung weg vom Ventilsitz 12 begrenzt.

Wie aus Fig. 3 weiter zu erkennen ist, ist das Ventil 11 bzw. dessen Ventilsitz 12 einstückig mit dem Frischwasserbehälter 4 in dessen Auslauf ausgebildet.

Der Ventilsitz 17 des Ventils 16 auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers 6 ist vertikal verstellbar. Zur Einstellung der Öffnungstemperatur des Ventils 16 wird der Ventilsitz 17 verstellt und damit der Bimetallbügel 21 bzw. dessen freier Schenkel 22 unterschiedlich vorgespannt. Bei Erwärmung des im Wasser des Durchlaufkanals 14 angeordneten Bimetallbügels 21 nimmt die Vorspannung zunehmend ab und der freie Schenkel 22 des Bimetallbügels 21 bewegt sich bei steigender Temperatur schließlich auf den kugelförmigen Ventilkörper 18 zu. Dabei drückt der freie Schenkel 22 auf den Ansatz 26 am Ventilstößel 19, wodurch der Ventilkörper 18 von seinem Ventilsitz 17 gelöst wird und den Wasserdurchtritt freigibt.

Abhängig von der Eingangstemperatur des Wassers und von der Netzspannung, d.h. der Heizleistung, ändert sich die Aufheizzeit der im Durchlaufkanal 14 befindlichen Wassermenge. Um die Temperatur des von dem Durchlauferhitzer abgegebenen Wassers innerhalb des vorgesehenen Regelbereichs konstant zu halten, wird der Auslaufquerschnitt des Ventils 16 als Funktion der Auslenkung des freien Schenkels 22 des Bimetallbügels 21 im Betrieb verringert oder vergrößert. Bei vollgeöffnetem Ventil 16 ist dessen Durchlaufquerschnitt so groß, daß das aufgeheizte Wasser möglichst schnell abgegeben wird. Dies ist wichtig in der Anlaufphase des Betriebs des Durchlauferhitzers, weil hier die gesamte Wassermenge im Durchlauferhitzer gleichzeitig die Nenn-

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temperatur erreicht und möglichst schnell abgegeben werden soll.

Im weiteren Verlauf der Erwärmung des Wassers durch den Durchlauferhitzer sollte das Wasser möglichst in solchen Mengen in den Durchlaufkanal 14 eintreten, daß es bei Erreichen der Öffnung 15 gerade die Nenntemperatur aufweist. Aus diesem Grunde ist der Durchlaufquerschnitt des Ventils 11 auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers geringer als derjenige des Ventils 16 auf der Auslaufseite und so groß gewählt, daß im Normalbetrieb gerade soviel Wasser in den Durchlaufkanal 14 eintritt, daß es an der öffnung 15 im Auslauf auf Nenntemperatur erwärmt ist. In diesem Betriebsfall braucht dann das Ventil 16 auf der Auslaufseite nicht drosselnd in Tätigkeit zu treten.

Treten in dem im Durchlaufkanal 14 des Durchlauferhitzers 6 befindlichen Wasser insbesondere gegen Ende des Durchlaufvorganges Temperaturen über 100 C und damit eine Dampfbildung auf, so schließt das Ventil 11 auf der Einlaufseite, wodurch das Austreten von heißem Wasser und Dampf in den Frischwasserbehälter 4 vermieden wird. Ein durch das Schließen des Ventils 11 etwa auftretender zulässig werdender überdruck bewirkt unabhängig von der Stellung des Bimetallbügels 21 ein Öffnen des Ventils 16, welches somit als Sicherheitsventil bei geschlossenem Ventil 11 wirkt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Durchlauferhitzer nach Fig. 3 mit abgenommenem Deckel 29 und entferntem Frischwasserbehälter 4 und Ventil 11. Das Wasser in dem Durchlaufkanal 14 bewegt sich in Richtung der eingetragenen Pfeile.

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Claims

262206? Patentansprüche

1. Kaffeeautomat, mit einem Frischwasserbehälter, einem unter dem Frischwasserbehalter angeordneten Durchlauferhitzer, welcher auf seiner Auslaufseite ein vollständig schließendes, durch einen Temperaturfühler betätigtes Ventil aufweist, einem unter dem Durchlauferhitzer vorgesehenen Filtertopf mit Filter und einem unter diesem angeordneten Aufnahmebehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers (6) ein in Richtung des Wasserauslaufs öffnendes Ventil ist und daß auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers (6) ein als Rückschlagventil ausgebildetes weiteres Ventil (11) vorgesehen ist.

2. Kaffeeautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) auf der Auslaufseite ein Kugelventil mit in den Durchlaufkanal (14) des Durchlauferhitzers (6) ragenden Ventilstößel (19) ist.

3. Kaffeeautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß der Ventilsitz (17) des Ventils (16) auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers (6) verstellbar ist.

4. Kaffeeautomat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler ein mit einem Halteansatz (20) des Ventils (16) auf der Auslaufseite des Durchlauferhitzers (6) in Verbindung stehender Bimetallbügel (21) ist.

5. Kaffeeautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (23) des Bimetallbügels (21) fest mit dem Gehäuse (24) des Durchlauferhitzers (6) verbunden und der andere Schenkel (22) frei bev/egbar ist und

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ORiGINAL INSrECTED

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mit dem Halteansatz (20) des Ventils (16) in Verbindung steht.

6. Kaffeeautomat nach Anspruch 5, dadurch g e kennz eichnet, daß der eine Schenkel (23) des Bimetallbügels mit dem Heizkörper (25) an der Unterseite des Durchlauferhitzers (6) verbunden ist.

7. Kaffeeautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß das Ventil (11) auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers (6) ein Kugelventil ist.

8. Kaffeeautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß das Gehäuse des Ventils (11) auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers

(6) einstückig mit dem Frischwasserbehälter (4) ausgebildet ist.

9. Kaffeeautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaufquerschnitt des Ventils (16) auf der Auslaufseite größer als der Durchlaufquerschnitt des Ventils (11) auf der Einlaufseite des Durchlauferhitzers (6) ist.

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