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Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad von elektrischen
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Haushaltteräten insbesondere elektrischen Kaffeemaschinen Die vorliegende
Erfindung bezieht sic auf eine Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad von elektrischen
Haushaltgeräten, insbesondere elektrischen Kaffeemaschinen, mit einem Wassererhitzer
und einer daran anschließenden Heißwasserleitung.
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Bekannte derartige Anzeigevorrichtungen machen von der Tatsache Gebrauch,
daß der Wassererhitzer sobald er verkalkt einen schlechteren Wärmeübergang zum Wasser
aufweist und daher an der beheizten Außenseite hei13er wird bzw. die Heizung heißer
en wird. Diese Anzeigevorrichtun4haben jedoch den Nachteil, daß bei Erhitzung einer
geringen Menge Wasser z. B. in einem Durchlauferhitzer die Meßstelle aufgrund der
Wärmeträgheit des Systems nicht bis zu der Ansprechtemperatur erhitzt wird. So können
z. B. Kaffeemaschinen mit derartigen Verkalkungsanzeigen, falls sie von Junggesellen
über längere Zeit nur zur Bereitung von ein oder zwei Tassen Kaffee benutzt werden,
völlig verkalken ohne daß die Anzeige anspricht.
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Andere, den Wasserdurek messende Anzeievorrictungen müssen mindestens
mit ihrem Meßteil an solchen Stellen des Gerätes angeordnet werden, an denen bei
Verkalkung ein erhöhter Druck auftritt. Dieser Ort ist unter Umständen für Wartungs-
und Reparaturzwecke schwer zugänglich und erlaubt ferner häufig keine ein fache
unmittelbare Anzeige an einer für den Benutzer gut sichtbaren Stelle.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine große Freizü-gigkeit in der
Wahl des Einbauortes im Haushaltgerät erzielt und eine geringe Trägheit besitzt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heißwasserleitung
eine Soll-Verkalkungsstelle aufweist und zwischen dieser und dem Wassererhitzer
mit einem Druck messer in Verbindung steht. Bei lçaLfeemaschinen hat dies den wesentlichen
Vorteil, daß die Anzeigevorrichtung an beliebiger Stelle des Steigrohres bzw. des
mit diesem verbundenen, zum Filter führenden Überlaufrohres angeordnet sein kann
und diese Teile mindestens zum Teil nahe an Gehäuseaußenwände heranreichen oder
im Falle des Überlaufrohres in vielen Fällen unmittelbar dem Benutzer sichtbar sind,
wodurch einfachste, mölicherweise mechanische Anzeigesignaleinrichtungen verwendbar
sind. Das Überlaufrohr hat noch den zusätzlichen Vorteil, daß es einfach auf den
Überlauf aufgesteckt ist und falls die Anzeigevorrichtung defekt wird, vom Benutzer
selbst gegen ein neues Überlaufrohr mit Anzeigevorrichtung ausgetauscht werden kann.
Dies ist auch für die Nachrüstung älterer Modelle von Vorteil.
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Die Soll-Verkalkungsstelle kann eine Querschnittsverengung der Heißwasserleitung
und/oder verkalkungsanfällige Einbauten wie z. B. ein Metallrohr oder ein Metallsieb
aufweisen.
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Die übrigen Teile der Heißwasserleitung werden vorzugsweise in Kunststoff
ausgeführt, da Kunststoff weniger anfällig für Kalkansatz ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Druckmesser ein
an der Sollverkalkungsstelle in der Heißwasserleitung angeordnetes verschieb- oder
verschwenkbares Differenzdruckmeßglied auf. Dabei kann die Anordnung so getroffen
sein, daß das Differenzdruckmeßglied bei stark verkalkter Kaffeemaschine in eine
die Anzeige auslösende Stellung verschoben wird, in der -es den Durchtri ttsquerschnitt
der Heißwasserleitung wieder erweitert, um einen vorläufigen weiteren Betrieb des
Gerätes vor dem Entkalken zu ermöglichen. Vorteilhafterweise fließt mindestens ein
Teil der Strömung der Heißwasserleitung durch mindestens einen verkalkungsanfälligen
Kanal im Differenzdruckmeßglied.
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Der Druckmesser kann einen Balg oder eine Membran aufweisen,
die
mit der Heißwasserleitung in Verbindung stehen. Ein Balg oder eine Membran sind
besonders geeignet, den Druck in der Leitung zu messen und ohne Öffnung in der Leitung
in eine mechanische Bewegung umzusetzen und eine Signaleinrichtung oder eigentliche
Anzeigeeinrichtung zu betßti;en. Vorteil übe eine Drosselöfnung hafterweise grenzt
an den Balg oder die Membran ein/mit der fleißwasserleitung in Verbindung stehender
Raum des Druckmessers.
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Hierdurch soll vermieden werden, daß plötzliche Druckstöße, wie sie
insbesondere in elektrischen Kaffeemaschinen auftreten können, die Anzeigeeinrichtung
zum Ansprechen bringen.
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Die Druckstöße bei elektrischen Kaffeemaschinen entstehen durch die
pulsierende Förderung des Heißwassers und insbesondere auch durch Nachgießen von
Frischwasser in eine von der vorhergehenden Benutzung noch heiße Maschine.
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Der Balg oder die Membran können mit einer durch die Drosselöffnung
ragenden Stange verbunden sein, die die Drosselöffnung putzende Rippen aufweist,
wobei diese Stange vorzugsweise aus einem gegen Kalkansatz wenig empfindlichen Kunststoff
besteht oder mit einem solchen beschichtet ist. Aufgrund der pulsierenden Heißwasserförderung
bewegt sich die Stange in der Drosselöffnung hin und her und beseitigt dabei jeden
Kalkansatz in der Drosselöffnung. Die Stange kann gegen das von der Membran abgelegene
Ende zu verjüngt ausgebildet sein, um trotz einem eventuellen Kalkansatz in dem
in normalen Betrieb nicht mit der Drosselöffnung in Berührung kommenden Teil einen
Durchtritt dieses Teiles durch die I)rosselöffnung zu ermöglichen. Der Balg oder
die Membran sind vorzugsweise über eine Stange mit dem Differenzdruckmeßglied verbunden,
die wie die vorstehend beschriebene Stange durch eine Drosselöffnung geführt wird
und entsprechend ausgebildet sein kann. Der Balg oder die Membran werden vorteilhafterweise
vertikal und über einer eventuellen Drosselstelle angeordnet, um den Verbleib von
Restwasser zu verhindern.
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An der Membran oder am Balg ist vorteilhafterweise ein Magnetanker
befestigt, der mit einem im Abstand von der Ausgangsstellung
des
am Balg befestigten Magnetankers angeordneten, bei verkalktem Gerät diesen anziehenden
Magnet zusammenwirkt. Hierdurch wird eine einfache Signalhaltung erreicht, die noch
dadurch verbessert werden kann, daß der Magnet nicht ein Permanent- sondern ein
vorzugsweise während der gesamten Betriebsdauer des Gerätes erregter Elektromagnet
ist. Bei Verwendung des Elektromagneten wird beim Abschalten des Gerätes die Anzeige
gelöscht und braucht nach Entkalkung des Gerätes nicht wie eine Anzeige mit Permanent-Magnet
extra gelöscht werden.
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im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 eine Kaffeemaschine gemäß der 2rfindun r teilweise
in einem vertikalen Schnitt; Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung die Anzeigevorrichtung
im Sockelteil der Saffeemaschine von rückwärts in Fig. 1 gesehen; Fig. 3 in einer
weiter vergrößerten Darstellung einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig.
2; Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Anzeige in einem vertikalen Schnitt;
Fig. 5 in einer vergrößerten Ansicht ein Einzelteil der Ausführungsform nach Fig.
4.
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Fig. 6 ausschnittsweise eine weitere abgewandelte Ausführungsform
in einem vertikalen Schnitt.
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Fig. 7 eine abgewandelte Kaffeemaschine gemäß der Erfindung teilweise
in einem vertikalen Schnitt; Fig. 8 in einer vergrößerten Darstellung die Anzeigevorrichtung
im Uberlauf der Kaffeemaschine gemäß Fig. 1 in einem vertikalen Schnitt; Fig. 9
in einem Schnitt entsprechend dem der Figur 8 eine Anzeigeeinrichtung; Fig. 10 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 9; Fig. ii eine Anzeigeeinrichtung
in einem Schnitt entsprechend dem der Fig. 8 und Fig. 12 eine abgewandelte Ausführungsform
einer Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad in einem Schnitt ähnlich dem der
Figur 8.
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Bei der in den Figuren i bis 3 dargestellten Kaffeemaschine ist auf
dem Gehäuse 1, das einen Durchlauferhitzer für das Brühwasser enthält, der zugleich
eine Warmhalteplatte für eine darauf abgestellte Kaffeekanne 2 bildet, ein Frischwasserbehälter
3 angeordnet. Auf die Kaffeekanne 2 ist ein Kaffeefilter 4 aufgesetzt, in den das
Brühwasser über einen Leerlauf eingeführt wird, der mit einem durch den Behälter
3 führenden Steigrohr 6 verbunden ist. Schläuche 8 und 9 verbinden den Frischwasserbehälter
3 bzw. das Steig rohr 6 mit dem nichtdargestellten Durchlauferhitzer.
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Zwischen das Steigrohr 6 und den Schlauch 9 ist ein T-förmiges Winkelstück
12 eingesetzt, wobei seine mittlere Abzweigung 14 vertikal nach oben weist und über
einen Schlauch 16 mit dem Steigrohr 6 verbunden ist. Gegenüber dem mit dem Schlauch
9 verbundenen Zuflußrohr 18 weist das Winkelstück 12 ein Stummelrohr 20 auf, an
dem ein Faltenbalg 22 aus einem federelastischen Material, wie z.B. Messing, dichtend
befestigt ist. An einer stirnseitigen Abschlußwand 24 des Faltenbalges 22 ist eine
Schubstange 26 befestigt, an deren vorderen Ende eine sich quer zur Zuflußströmungsrichtung
erstreckende Lochscheibe 28 aus Metall befestigt ist.
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Das Winkeistück 12 besteht aus einem Kunststoff, an dem sich Kalk
nur schwer ablagert. Die Lochscheibe 28 befindet sich, solange die Kaffeemaschine
nicht im Betrieb ist, ein Stück von der mittleren Abzweigung 14 entfernt im Zuflußrohr
18 des Winkelstückes 12 und weist ringsherum einen ausreichenden Abstand zu den
Wandungen dieses Rohres auf, um im Falle der Verkalkung nicht festzuklemmen. Das
zum Steigrohr 6 strömende Wasser fließt hauptsächlich durch eine Anzahl von kleineren
Öffnungen 30 der Scheibe sowie durch eine größere Öffnung 32. Die kurz hinter dem
Durchlauferhitzer angeordnete metallene Lochscheibe 28 stellt eine Soll-Verkalkungsstelle
dar. Während des Betriebes der Kaffeemaschine verkalken vor allem die Löcher 30
nach und nach, wodurch eine größere Druckdifferenz i Wasser vor und hinter der Scheibe
entsteht, wodurch über die Schubstange 26 der Faltenbalg gedehnt wird und sich mit
seiner Stirnwand 24 nach rechts verschiebt. Die größere Öffnung 32 bewirkt, daß
auch bei verkalkten Öffnungen 30 eine Mindestströmung durch die Lochscheibe fließt.
Wenn bei verkalktem Gerät dieses in Betrieb genommen wird, bewegt sich die Lochscheibe
aus ihrer in gestrichelten Linien eingezeichneten linkesten Stellung über ihre in
vollen Linien eingezeichnete mittlere Stellung bis in
ihre rechteste
Stellung, in der sie sich bereits unter der mittleren Abzweigung 14 befindet und
einen zusätzlichen Strömungskanal 34 freigibt.
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Der Faltenbalg weist an seiner Stirnwand 24 einen Permanentmagneten
auf. An der Innenwand des Gehäusesockels 1 ist eine horizontal vorspringende Ringwand
36 ausgebildet, die an ihrem offenen Stirnende durch einen Permanentmagneten verschlossen
ist, dessen Polung der des Permanentmagneten 35 an der Stirnwand des Faltenbalges
2 entgegengesetzt ist. Dieser Permanentmagnet 38 weist eine zentrale Durchgangsöffnung
40 auf, durch die ein Anzeizestift 42 sich erstreckt, der sich ferner durch eine
Öffnung 44 in der Gehäusewand erstreckt und einen Absatz 46 aufweist. An diesem
Absatz 46 greift eine innerhalb der Ringwand 36 angeordnete Feder M an, die den
Anzeigestift 42 in eine Stellung drückt, in der sein äußeres Ende bündig mit der
Außenwand des Gehäusesockels i ist.
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Sobald die Lochscheibe 28 bei verkalktem Gerät über ein gewisses Maß
nach rechts geschoben wird, tritt eine Stellung ein, in der die Anziehungskraft
der beiden Permanentmagneten 35 und 38 die Federkraft des Balges 22 überwinden und
zusammenschlagen, wodurch die Lochscheibe 28 in ihre äußerste rechte Stellung bewegt
und der Anzeigestift 42 gegen die Kraft seiner Vorspannfeder 48 in seine als unterbrochene
Linie eingezeichnete Anzeigestellung verschoben wird. Unterhalb der Ringwand 36
ist an der Innenseite des Gehäusesockels 1 ein Ein- und Ausschalter 50 in Form eines
Kippschalters befestigt. Eine verkippbare Schaltwippe 52 ragt durch eine Öffnung
in der Seitenwand des Gehäusesockels i und ist in ihrer Aus-Stellung dargestellt.
Sobald der Anzeigestift 42 aus dem Gehäuse herausragt, muß er unweigerlich beim
Ausschalten des Gerätes auffallen, so daß das Gerät vor einer erneuten Benutzung
entkalkt werden kann.
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Anstelle des FaJtenbalges 22 kann auch eine breitflächige Membran
z.B. aus Kunststoff mit einem ausreichenden Schaltweg benutzt werden, wobei die
Membran zusätzlich zu ihrer eigenen Federwirkung mittels einer zusätzlichen Feder
entgegen der Anseigerichtung vorgespannt sein kann.
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Beider in Figur Zi dargestellten abgewandelten Ausführungsform tritt
an die Stelle es Winkelstückes 12 der vorstehend beschribenen Ausführungsform ein
C-förmiges Winkelstück 60, dessen unterer Schenkel 62 über einen nicht dargestellten
Schlauch mit dem Durchlaurwassererhitzer verbunden ist, während sein oberer Schenkel
64 über einen nicht dargestellten Schlauch mit dem Steigrohr 6 verbunden ist und
ein darin eingepreßtes lietallrohrst 66 mit rauher Oberfläche aufweist, welches
die Soll-Verkalkungsstelle bildet. In Verlängerung eines vertikalen Verbindungsstückes
68 ist ein Faltenbalg 70 mit dem Winkelstück 60 verbunden, der sich im stark verkalten
Zustand des Gerätes soweit nah oben ausdehnt, daß er einen darüber im Gehäusesockel
1 befestigten Mikroschalter 72 betätigt. Der Mikroschalter kann den Stromkreis einer
Anzeigelampe schließen.
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Um zu verhindern, das einzelne Druckstöße auch im noch nicht verkalktem
Zustand des Gerätes die Anzeigevorrichtung zum Ansprechen bringen, ist der Innenraum
7 des Balges 70 durch eine Trennwand 7 gegen den Innenraum des Winkelstückes weitgehend
verschlossen. Die Trennwand 76 ist trichterförmig zur Mitte hin nach unten geneigt
und weist in ihrer Mitte eine runde Drosselöffnung 78 auf, durch die eine mit dem
oberen Ende des Faltenbalges 70 fest verbundene Stange 80 ragt. Wie am besten aus
Figur 5 zu ersehen, weist die Stange 80 einen runden Querschnitt aur und ist in
ihrem mit der Drosselöffnung 78 zusammenwirkenden Bereich mit scharfkantigen Umfangsrippen
82 versehen, die aufgrund der ständigen kleinen Bewegungen des Balges jede Verkalkung
sofort aus der Drosselöffnung lösen.
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Die Rippen 82 weisen um ihren Umfang jeweils zwei Lücken 84 auf, die
gegen die entsprechenden Lücken 86 der benachbarten Ringe um 900 versetzt sind.hDiese
Lücken sollen sicherstellen,
daß in jeder Stellung des Balges eine
Strömung durch die Drosselöffnung fließen kann. Die Stange 80 besteht aus einem
Kunststoff, an dem sich Kalk nicht oder nur wenig festsetzt. Sie kann auch aus einem
Material bestehen, das mit einem verkalkungsunempfindlichen Material besehichtet
ist. Die Lücken zwischen den Rippen 82 werden durch die ständigen Strömungen zwischen
Balg und Winkelstück freigespült. Für den Fall, daß sich doch ein geringfügiger
Kalkansatz an dem im normalen Betrieb nicht mit der Drosselstelle zusammenwirkenden
Teil der Stange ansetzt, ist diese nach unten zu leicht verjüngt, um auf jeden Fall
ein Strecken des Balges zu ermöglichen. Der unterste Endabschnitt ist als Führungsnadel
88 ausgebildet.
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Die vertikale Anordnung des Balges und die trichterförmige Ausbildung
der Trennwand 76 mit der Drosselöffnung 78 verhindern, daß Restwasser in dem Gerät
zurückbleibt. In Abwandlung der Ausführungsform gemäß der Figuren 4 und 5 könnte
der die Verkalkungsstelle bildende Rohreinsatz 66 entfallen und mit dem unteren
Ende der Stange SO eine Lochscheibe entsprechend der Lochscheibe 28 in den Figuren
2 und 3 befestigt sein.
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Gemäß einer weiteren, in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ist
an dem oberen Ende des Balges 70 ein Magnetanker 90 aus magnetisch weichem Eisen
befestigt. In einem Abstand darüber ist im Gehäuse sockel i ein während der gesamten
Einschaltdauer der Kaffeemaschine mit Strom versorgter Elektromagnet 92 befestigt.
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Der Anker 90 weist einen seitlichen Arm 94 auf7 der mit einem neben
dem Elektromagneten 92 im Gehäuse sockel i befestigten Mikroschalter 72 zusammenwirken
kann, um einen Strompfad zu einer Anzeigelampe zu schließen. Die gesamte Anordnung
ist so ausgelegt, daß wenn die Kaffeemaschine so stark verkalkt ist, daß eine Entkalkung
erforderlich ist, der Balg 70 den Magnetanker 90 soweit nach oben trägt, daß er
sprungartig von dem Elektromagneten 92 angezogen wird und den Schalter 72 betätigt.
Der Elektromagnet 92 hält die AnziXifrevorrichtung in der Ansprechstellung bis die
Kaffeemaschine ausgeschaltet wird.
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Bei Einschalten des Gerätes wird die Anzeigevorrichtung erneut betätigt,
solange nicht eine Entkalkung erfolgt ist.
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In Abwandlung der Ausführungsform gemäß Figur 6 kann der Elektromagnet
99 auch in den vom Schalter 72 geschlossenen Stromkreis gelegt werden, der dann
als Reihenschaltung parallel zum KafreemaschinanheizkörT)er eine Anzeigelampe, den
Magnet und den Schalter enthält. Dabei kann der Magnetanker 90 ein Permanentmagnet
sein, der ein sprungartiges Anziehen der Anzeigevorrichtung bewirkt, jedoch nicht
stark genug ist, um nach Ausschalten des Gerätes und damit des Elektromagneten 92
den Balg eeben seine zusammenziehende Federkraft in seiner oberen Stellung zu halten.
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Anstelle des Faltenbalges 70 kann auch ein größeres Gehäuse mit einer
horizontalen Membran mit dem Winkelstück 60 verbunden sein und der Schalter 72 und
der Elektromagnet 92 können in einem einstückig mit dem Winkelstück verbundenen
Rahmen oder Gehäuse angeordnet sein, das auch Befestifrungrsansätze zur Verschraubung
oder Verrastung z. B. mit dem Boden des Frischwasserbehälters aufweisen kann. Es
ist ferner noch darauf hinzuweisen, daß in dem Faltenbalg 70 bei der Ausführungsform
gemäß Figur 4 ein Luftpolster gefangen heißt, das komprimiert wird und sich sobald
die Zufuhr von Wasser unter Druck aufhört wieder ausdehnt und das in den Faltenbal
7 I() eingedrunrene Wasser durch die Drosselöffnung 7 herauspreßt. Dies ist besonders
wichtig, da Restwasserfallen auch einen Rest der Entkalkungslösung festhalten, der
durch den nachfolgenden Spülvorgang mit klarem Wasser auch wider nur verdünnt würde
und darauf folgende Kaffeebereitungen geschmacklich beeinträchtigen kann; Es ist
auch noch darauf hinzuweisen, daß die gedämpfte Ausführungsform gemäß Figur 4 vorteilhaft
zur Verwendung hei mit dem Wasserleitungsnetz verbundenen Durchlauferhitzern verwendet
wird, da dort z. B. durch Toilettendruckspüler und andere mit dem Netz verbundene
Installationen plötzliche Druckstöße erheblicher Stärke entstehen können, die eine
ungedämpfte Anzeigevorrichtung auch bei unverkalktem Gerät zum Ansprechen bringen.
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Bei dem Faltenbalg handelt es sich um einen relativ flexiblen Faltenbalg
mit sehr flacher Foderk-nnlinie. Bei der in den
Figuren 1 und 2
dargestellten liegenden Anordnung des Faltenbalges tritt außerdem der weitere nutzbare
Effekt ein, daß sich Kalk in den Rippen des altenbalpes ablagert, wodurch die Rückkehr
auf seine Urspriin::sliinc verhindert wird und der Faltenbalg bei zunehmender Verkalkung
aufgrund seiner ständigen geringen Bewegungen sich ständig verlängert.
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Die in Figur 7 dargestellte elektrische Kaffeemaschine stimmt mit
Ausnahme der Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad im wesentlichen mit der
in Figur 1 dargestellten elektrischen Kaffeemaschine überein und es sind daher übereinstimmende
Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Im Unterschied zu der Kaffeemaschine
gemäß Figur 1 ist der mit dem Ausgang des nicht dargestellten Durchlauferhitzers
verbundene Schlauch 9 unmittelbar wie bei elektrischen Kaffeemaschinen allgemein
üblich an das untere Ende einer Steigleitung 6' angeschlossen. Die Steigleitung
6' ist gegenüber der Steigleitung 6 der Figur i verkürzt und ein angewandeltes,
eine Anzeigevorrichtung enthaltendes Überlaufrohr 102 ist mittels einer Konuskupplung
104 di-cht mit diesem Steigrohr 6' verbunden. Das Überlaufrohr 102 weist über der
Konuskupplung 104 eine Kolbenkammer 106 auf, in der ein Kolben 108 aus einem Kunststoffmaterial
in vertikaler Richtung frei verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 108 wird von einem
mittigen Kanal 110 für das Brühwasser durchsetzt und weist einen nach oben gerichteten
zentralen Rohransatz 112 auf in dessen oberen Endabschnitt ein kurzes Metallrohr
114 eingepreßt ist, welches eine Soll-Verkalkungsstelle bildet. Der Rohransatz 112
erstreckt sich in der darestellten Ausgangsstellung des Kolbens 108 ein kurzes Stück
durch eine Öffnung 116 in der Deckseite der Kolbenkammer, wobei der Umfangsrand
dieser Öffnung 116 eine schneidenartige scharfe Kante 118 aufweist, die wenn der
Kolben während des Betriebes des Gerätes sich bewegt einen Kalkansatz vom Rohransatz
112 abstreifen kann. Der den Rohransatz 112 umgebende Teil der Kolbenkammer 106
bildet einen Dämpfungsraum 120 und zwischen dem Rohransatz 112 und dem Rand 118
der Öffnung 116 besteht ein gewisses Spiel, so daß die Öffnung 116 als Drosselöffnung
dient, durch welche Wasser in den Dämpfungsraum 120 strömen bzw. aus diesem ausströmen
kann. Der Kolben 108 liegt ilach auf einem flachen Boden 124 der Kolbenkammer auf
und weist vier radiale Nuttt ßwtOdrqysQ selche bei der Ausgangsstellung
des
Kolbens Wasser zu dessen Umfangsrand gelangen kann, der so viel Spiel zu der Seitenwandung
der Kolbenkammer 106 aufweist, daß ständig eine gewisse Flüssigkeitsmenge am Kolben
vorbei und durch die Drosselöffnung strömen kann. Derartige unter anderem Strömungskanäle
sind/erforderlich, um zu verhindern, daß nach dem Betrieb der Kaffeemaschine mit
einer Entkalkungslösung ein Rest dieser Lösung in der Dämpfungskammer verbleibt
und bei einem oder zwei folgenden Spüldurchläufen lediglich verdünnt wird und bei
nachfolgenden Kaffeebereitungen geschmacklich beeinträchtigend wirkt.
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Der Kolben 108 mit dem Rohransatz 112 sowie das gesamte Überlaufrohr
102 mit der Kolbenkammer 106 bestehen aus einem Kunststoff, der Kalkansätze schlecht
annimmt, oder von dem sie aufgrund von Wärmebewegungen schon bei geringster Schichtdicke
wieder abplatzen.
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Da jedoch die Drosselöffnung 116 eng bemessen sein muß, ist vorsichtshalber
der Rohransatz in seinem un-teren Bereich, der erst bei stark verkalktem Gerät mit
der Drosselöffnung 116 zusammenwirkt bei 128 hinterschnitten, das heißt, er weist
eine Hinterschneidung 128 auf um auf jeden Fall eine Beeinträchtigung des Betriebes
durch Kalkansatz in dem nicht von der Kante der Drosselöffnung 116 kalkfrei gehaltenen
Bereich des Rohransatzes zu ermöglichen. Der Kanal 110 durch den Kolben und den
Rohransatz mündet ebenso wie die Drosselöffnung 116 in ein eigentliches Überlaufrohr
130. Ferner zweigt von der Seitenwandung der Kolben kammer 106 über eine Öffnung
132 ein ebenfalls in das eigentliche Überlaufrohr 130 führender Strömungsnebenweg
134 ab. Die Öffnung 132 in der Seitenwandung befindet sich in einem Bereich, der
bei der Ausgangsstellung des Kolbens von diesem abgedeckt wird und wird erst geöffnet,
wenn der Kolben sich etwa in seiner obersten Stellung befindet. Die Öffnung 132
ist so bemessen, daß sie auch bei verkalktem Gerät einen vorläufigen Weiterbetrieb
trotz Ansprechen der Anzeige erlaubt, jedoch der Druck in der Heißwasserleitung
unter dem Kolben nicht zu stark abiällt und dieser in seiner Anzeigestellung bleibt.
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Auf der linken Seite in den Figuren 7 und 8 ist vor die Seitenwandung
der Kolbenkammer 106 eine Verblendungswand 136 angeordnet und zwischen dieser und
der Seitenwandung der Kolbenkammer ist ein Anzeigeplättchen in Form eines schmalen
Eisenmetallstreifens, der magnetisch sein kann, vertikal verschiebbar angeordnet
und wirkt mit einem ringförmigen, in den Kolben 108 eingelassenen Magnet 140 zusammen
und folgt den Bewegungen des Kolbens. Wenn der Kolben aufgrund der Verkalkung des
Einsatzröhrchens 114 nach oben in seine oberste Stellung getragen wird, wird das
Anzeigeplättchen in einem Fenster 142 der Verblendungswand 136 sichtbar.
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Der Kolben kann gemäß einer abgewandelten nicht dargestellten Ausführungsform
auch einige Noppen an seiner Unterseite aufweisen, so daß er in seiner Ausgangsstellung
einen geringen Abstand vom Boden der Kolbenkammer 106 und der Druck des Brühwassers
bzw. des geförderten Dampfes sofort an der gesamten Unterseite des Kolbens angreifen
kann.
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Die in den Figuren 7 und 8 dargestellte Anzeigevorrichtung funktioniert
wie folgt: Bei Beginn des Brühbetriebes füllt sich der Dämpfungsraum 120 mit Wasser.
Durch die pulsierende Brühwasserförderung wird der Kolben aufgrund seiner Wasserdämpfung
von den einzelnen Druckstößen nur geringfügig bewegt, und diese Bewegungen nehmen
mit zunehmender Verkalkung der Soll-Verkalkungsstelle 114 zu. Solange die Kaffeemaschine
und insbesondere der Durchlauferhitzer noch nicht zu stark verkalkt ist, ist die
Dampfbildung noch relativ gering. Mit zunehmender Verkalkung treten längere Dampfphasen
auf, während denen sich kein Brühwasser im eigentlichen Überlaufrohr 130 befindet
und daher das entlang den Seitenwänden des Kolbens und durch die nicht dargestellten
Nuten an dessen Unterseite wegsickernde Wasser aus dem Dämpfungsraum 120 nicht ersetzt
wird und der Kolben ist somit je nach der fehlenden Dämprungswassermenge ein gewisses
Stück durch den folgenden Brühwasserdruck bzw. durch den Dampfdruck anhebbar. Zwischen
den Dampfphasen wird.jeweils der Dämpfungsraum 120 nachgefüllt. Wenn sich bei zunehmender
Verkalkung des Gerätes das Zeitverhältnis
zwischen Dampfphasen
und Brühwasserförderpbase zu Ungunsten der letzteren verschiebt, ist immer weniger
Dämpfungswasser im Dämpfungsraum 120 vorhanden und der Kolben kann insbesondere
auch aufgrund der durch Kalkansatz verengten Soll-Verkalkungsstelle 114 stärker
angehoben werden, bis er bei ai starker Verkalkung des Gerätes jeweils nach einer
kurzen Laufzeit der Kaffeemaschine nach Einschalten derselben in seine oberste Stellung
gehoben ist und das mitgenommene Anzeigeplättchen 138 in das Sichtfenster 142 bewegt.
Wie bereits beschritten ermöglicht die Öffnung 132 und der Nebenwegkanal 134 einen
Notbetrieb des Gerätes auch wenn die Anzeigevorrichtung bei jedem Brühvorgang die
Verkalkung anzeigt und die Sollverkalkungstelle 114 weiter verkalkt.
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Gemäß einer abgewandelten nicht dargestellten Ausführungsform kann
das Anzeigeplättchen 138 durch eine schwache Blattfeder, die beim Nachobengehen
zur Seite gedrückt wird, einen Riegel bilden, und ein mit Nachuntengehen des Anzeigeplättchens
138 verhindern, sobald es einmal seine oberste Stellung erreicht hat. Eine einfache
Vorrichtung kann vorgesehen sein mittels der das Verrastungsfederchen zurückgezogen
und das Anzeigeplättchen 178 wieder freigegeben wird.
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Die Figuren 9 und 10 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer
Anzeigeeinrichtung. In der Oberseite eines Überlaufrohres 146 ist eine Anzeigekammer
148 ausgebildet und von einer Blende 150 mit einem durchsichtigen Fenster 152 abgedeckt.
In der Anzeigekammer 148 ist eine Magnetnadel 154 um eine vertikale Achse 156 verdrehbar
gelagert und ist im Normal Zustand, das heißt, im Ausgangszustand des Kolbens 108
auf einen kleinen in der Anzeigekammer 148 angeordneten Permanentmagneten 158 gerichtet.
Ein Metallrohreinsatz 114' im Rohransatz 112 des Kolbens ist als Permanentmagnet
ausgebildet und kommt bei stark angehobenem Kolben in eine benachbarte Stellung
zu der Anzeigekammer und lenkt die Magnetnadel 154 von dem Permanentmagneten i58
ab, und diese Bewegung der Magnetnadel bzw. die veränderte Stellung derselben kann
in dem bogenförmigen Fenster 152 beobachtet werden und als Maß für die Verkalkung
dienen.
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Bei der weiteren abgewandelten Ausführungsform einer Anzeigeeinrichtung,
die in Figur 11 dargestellt ist, sitzt auf dem eigentlichen Überlaufrohr eine Kappe
160 aus einem durchsichtigen Kunststoff. In der Kappe ist um eine horizontale Achse
i62 verschwenkbar eine Wippe 16k gelagert. Die Wippe 162 weist einen leichten Arm
166 auf, der an seinem Ende einen Permanentmagneten 168 trägt und weist ferner einen
schweren, rechtwinkelig zu dem leichten Arm 166 angeordneten Arm 170 auf, der bei
unverkalktem Gerät nach unten hängt. Sobald der Kolben bei verkalktem Gerät in seine
obere Stellung bewegt wird, gelangt der magnetische Verkalkungsansatz 114' in dessen
Rohransatz 112 in die Nähe der Anzeigeeinrichtung und zieht den Permanentmagneten
168 an, wodurch der schwere Arm 170 nach oben geschwenkt wird, wodurch ein darauf
angebrachtes Symbol oder eine Aufschrift sichtbar wird.
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Bei der in Figur 12 dargestellten abgewandelten, in einem Überlaufrohr
172 angeordneten Anzeigevorrichtung 174 ist ein Kolben 176 ungedämpft frei vertikal
in einer Kolbenkammer 178 verschiebbar geführt und weist in seinem oberen mittleren
und unteren Bereich Umfangsrippen 180 auf, die als Kalkabstreifer dienen.
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Der Kolben sitzt auf Noppen 182 am Boden der Kolbenkammer auf und
ist ferner in seinem obersten Teil als Permanentmagnet 184 ausgebildet, durch den
ein den Kolben vertikal durchsetzender Brühwasserkanal 186 mit einer Engstelle 188,
die die Soll-Verkalkungsstelle darstellt, hindurchführt. Eine vom Brühwasserkanal
186 bis zum Außenumfang des Kolbens reichende Ausnehmung 190 sorgt dafür, daß in
der oberen Stellung des Kolbens eine Mindest-Durchflußöffnung zum eigentlichen Überlaufrohr
192 frei bleibt. Oberhalb der Kolbenkammer ist auf dem eigentlichen Überlaufrohr
192 eine mit Luft gefüllte Anzeigekammer 194 angeordnet, die nach oben durch eine
Klarsiehtscheibe 196 verschlossen ist, wobei diese Scheibe linsenartig ausgebildet
sein kann, um ein darunter angeordnetes Objekt erst dann klar darzustellen, wenn
es an der Unterseite der Linse anliegt. Auf dem Boden der Anzeigekammer 194 liegt
eine flache, dem Boden angepaßte Magnetscheibe 128, die umgekehrt polarisiert ist
wie der
Permanentmagnet 184 am Kolben 176. Wenn der Kolben bei
zunehmender Verkalkung des Gerätes und damit insbesondere auch der Soll-Verkalkungsstelle
188 zunehmend in seine obere Stellung bewegt wird, tendiert die Magnetscheibe dazu
sich vom Boden der Anzeigekammer abzuheben, was jedoch dadurch verzögert wird, daß
erst Luft unter die Magnetscheibe 198 strömen muß, was bei gutem Anliegen einige
Zeit benötigt. Hierdurch wird verhindert, daß die Anzeige bei vereinzelten höheren
Druckstößen, wie sie z. B. durch Nachgießen von Wasser in eine leergekochte heiße
Kaffeemaschine auftreten können nicht anspricht.
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Gemäß einer nicht dargestellten abgewandelten Aurführungsform der
in Figur 12 dargestellten Ausführungsform oder auch der in den Figuren 7 und 8 dargestellten
Ausführungsform kann mindestens ein Teil der Druckkammer aus einem Material hergestellt
sein oder mit einem Material ausgekleidet sein, welches verkalkt. Der Kolben wird
mittels einer Feder in seine Ausgangsstellung vorgespannt, so daß er bei seiner
Aufwärtsbewegung mit einer progressiv anwachsenden Federkraft beaufschlagt wird.
Er wird daher im normalen Betrieb eines unverkalktem oder wenig verkalktem Gerätes
nicht bis in seine oberste Stellung ansteigen. Die oberste der radial nach außen
vorspringenden scharfen Kalkabstreifkanten 180 sitzt etwas tieier am Kolben und
der Kolben kann wenn er bei verkalktem Gerät gegen den Federdruck in seine oberste
Stellung angehoben wird in dem obersten, Kalkansatz aufweisenden Teil der Kolbenkammer
festklemmen und somit eine permanente Anzeige geben, die erst durch Betrieb der
Kaffeemaschine mit einem kalklösenden Mittel wieder gelöst wird.
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Als Dämpfungsmedium kann in den Anzeigekammern 148, 160 und 194 der
Ausführungsformen gemäß den Figuren 9 bis 12 ein anderes dämpfendes Medium als Luft
verwendet werden, z. B.
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ein leichtes Oel wie es auch zur Dämpfung bei einem Kompaß verwendet
wird.
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Gemäß einer weiteren abgewandelten Ausführungsform kann eine
Anzeigevorrichtung,
z. B. der in den Figuren 7 und 8 oder 12 gezeigten Form liegend im Überlaufrohr
angeordnet sein, wobei der dann horizontal verschiebbare Kolben durch eine Feder
mit sehr flacher Kennlinie, die das Eigengewicht des Kolbens der vorher besprochenen
Ausführungsformen ersetzt, in seine Ausgangsstellung vorgespannt wird.
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12 Figuren 33 Ansprüche
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