DE2815941A1

DE2815941A1 - Zufuehrungs- und steuerungsvorrichtung fuer druckfluessigkeiten, insbesondere bei kaffeemaschinen

Info

Publication number: DE2815941A1
Application number: DE19782815941
Authority: DE
Inventors: Adrien Haddad
Original assignee: Officine Cimbali Giuseppe SpA
Current assignee: Officine Cimbali Giuseppe SpA
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1978-10-19
Also published as: CA1068925A; IT1075342B; FR2387623B1; CH628230A5; AT373483B; US4189991A; ATA249478A; ES469701A1; FR2387623A1

Description

2Ö15941

• BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten z.B. Wasser, die insbesondere jedoch nicht ausschliesslich für die An-« wendung bei Kaffeemaschinen und Maschinen zur Herstellung von Aufgüssen in allgemeinen entwickelt wurde.

Bekanntlich treten die kritischesten und heikelsten Zuführungs- und Steuerungsprobleme für Flüssigkeiten bei der Herstellung von Kaffeemaschinen oder Maschinen zur Aufbereitung von Aufgüssen im allgemeinen auf, wo sich Fehler in der Menge, Temperatur und im Druck der ausgegebenen Flüssigkeit sofort in eine schlechte Leistung der Maschinen selbst auswirken. Besonders heikel und wichtig ergeben sich bei Kaffeemaschinen die jenigen Vorrichtungen, die dazu sorgen, eine Menge' Wasser unter vorbestimmten physikalischen Verhältnissen durch eine Kaffeefüllung durchtreten zu lassen, die aus gemahlenem und in einem Filter eingesetztem Kaffee besteht.

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Es sind gegenwärtig zwei Haupt ar ten solcher Vorrichtungen bekannt: eine erste Art bei welcher das V/asser durch Schwerkraft auf die ICaffeefullung gelangt, und eine zweite Art bei welcher das Wasser auf dieselbe Füllung mit Druck auftrifft. Diese letzte Art ist gegenüber der ersten besonders wegen der raschen Arbeitsweise vorteilhaft, da das unter Druck stehende V/asser den gemahlenen Kaffee in kurzer Zeit durchdringt, wahrend das nicht unter Druck stehende Wasser durch denselben nur sehr langsam und Tropfen für Tropfen durchsickert. Das Druckwasser hat jedoch den Nachteil, dass die Füllung von gemahlenem Kaffee aufgrund des Druckes selbst zusammengedrückt und soweit verdichtet wird, bis die Gewinnung der Öle und Essenzen des Kaffees verhältnismSssig schwer und unvollständig wird. Diese Verdichtung verlangsamt ferner in einem gewissen Ausmass den Strom des heissen Druckwassers, wobei so auch die Vorteile der Perkolation unter Druck verringert werden. Diese Erscheinung ist besonders im Fall von gemahlenem Kaffee mit geringster Korngrösse merklich: in diesem Fall führt ein zu hoher Druck auf das Kaffeepulver zu einer solchen Verdichtung desselben, dass die Ausgabe von Kaffee aus dem Filter fast verhindert wird. Insbesondere tritt 'die folgende Erscheinung auf: zunächst, wenn Druckwasser auf die geschichtete Kaffeepulverfüllung wirkt, wird ein erstes verhältnismässig fliessendes Durchströmen von Flüssigkeit durch den Kaffee selbst erhalten, wobei die Essenzen des Kaffees herausgewonnen werden, aber der auf den Kaffeepulver ausgeübte Druck verringert dann allmählich das Volumen desselben und zugleich sowohl den Durchtritt bzw» die Perkolation des Wassers als auch das Ausmass an Gewinnung der Essenzen und Öle seitens des Wassers. Sobald dann kein Druck mehr ausgeübt wird, dehnt sich die Kaffeemasse, die einen gewissen Elastizitätsgrad aufweist, aus und nimmt wenigstens teilweise die Ausgangslage wieder ein.

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Aufgrund dieser Situation entsteht das technische Problem, eine neue Zuführuiigs- und steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere bei Kaffeemaschinen zu schaffen, die in der Lage ist, die oben angegebenen Nachteile durch eine gesteuerte Ausgabe von Druckflüssigkeit zu überwinden, wobei sich die Steuerung insbesondere auf die Temperatur, den Druck und die Menge der Flüssigkeit bezieht, so dass z.B. eine rasche und wirksame Perkolation einer Flüssigkeit in einem pulverförmigen Material erhalten wird, ganz gleich vie auch die Korngrösse des pulverförmigen Materials sein mag.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Losung dieses technischen Problems.

Im Rahmen dieser Aufgabe ist es ein ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Vorrichtung zu schaffen, die baulich besonders einfach ist und serienmässig in grossen Mengen von der einschlägigen Industrie hergestellt werden kann. '

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer solchen Vorrichtung, die vollkommen automatisch arbeitet und ferner mit allen Zubehörteilen versehen ist, die ihren Betrieb unter allen Umständen gewährleisten.

Diese Ziele werden durch die erfindungsgemässe Zuführungsund Steuerungsvorrichtung für Druckflussigkeiten, insbesondere bei Kaffeemaschinen, erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zuführungsmittel fur eine Druckflüssigkeit, Mittel zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit, einen Behälter zur Aufnahme der Druckflüssigkeit und steuerungsmittel aufweist,· die dazu bestimmt sind, den Behälter dicht »geschlossen zu halten, wenn die Druckflüssigkeit in den

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Behälter ausgegeben wird, und ihn mit der AussenurngeDung zu verbinden, wenn die Druckflüssigkeit nicht in den Behälter ausgegeben wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausfuhrungsformen der Erfindung hervor, die beispielsweise in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kaffeemaschine mit einer teilweise gezeigten erfindungsgemassen Vorrichtung;

Fig. 2 die erfindungsgemässe Vorrichtung und die Kaffeemaschine samt allen Zuführungsmitteln für die Druckflüssigkeit in kleinerem Massstab;

Fig. 3 und 4 einen Teil der Fig. 1 in grösserem Massstab und im Schnitt mit der besagten Vorrichtung in zwei Betriebsstellungen;

Fig. 5 eine Abänderung der erfindungsgemassen Vorrichtung, die an einer Kaffeemaschine angebracht ist; und

Fig. 6 und 7 die Vorrichtung von Fig. 5 in zwei verschiedenen Betriebsstellungen.

Mit Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4, die eine erste Ausfuhrungsform zeigen, weist die beispielsweise an einer Kaffee-

maschine angebrachte erfindungsgemässe Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung unter anderem Zuführungsmittel auf, die insgesamt mit 1 bezeichnet und dazu bestimmt sind, Wasser unter Druck und mit hoher Temperatur in eine Zufuhrungsleitung 2 zu fördern. Im einzelnen weisen die Zuführungsmittel 1 einen kleinen Kessel 3 auf, der das aus einer Leitung 4, die

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auch unmittelbar an ein Wasserleitungsnetz angeschlossen sein kann, kommende Wasser erhitzt. In der Leitung 4 ist ein Druckstabilisator 5 eingebaut, der z.B. einen Wasserzulauf in den Kessel 3 mit einem Druck von 1,2 atü gewährleistet. Im Kessel 3 wird die Flüssigkeit bis zu einer Temperatur in der Nahe des Siedepunktes jedoch geringer als dieser erhitzt, wobei die Flüssigkeit durch die Erhitzung ihren Druck fast bis auf 2 atü erhöht. Es ist ein Thermostat

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6 fur die überwachung der Wassertemperatur in der Nahe der Einmündung der Zuführungsleitung 2 vorgesehen. Es ist zweckmassig vorgesehen, dass längs der Leitung 4 in der Nahe ihrer Einmündung in den Kessel 3 und im Bereich der Einmündung der Zuführungsleitung 2 Mittel angeordnet sind, die das Druckwasser absatzweise ausströmen lassen und aus zwei

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Magnetventilen 7 bestehen, deren Öffnung und Schliessung durch den Thermostaten 6 synchron gesteuert v/ird. Der Thermostat 6 ist ferner mit einem elektrischen Widerstand 8 zum Erhitzen des Wassers im Kessel 3 verbunden. Es ist vorteilhaft erweise vorgesehen, dass der elektrische Widerstand 8 zugleich mit dem Schliessen der Magnetventile 7 eingeschaltet und beim Offnen derselben Magnetventile ausgeschaltet wird. Der an sich bekannte Thermostat 6 ist so eingestellt, dass er die Magnetventile 7 zum Offnen bringt, wenn die festgelegte Temperatur etwa 90⁰C beträgt, und dieselben Magnetventile zum Schliessen bringt, wenn die Temperatur auf etwa 85°C absinkt. Diese Temperaturen sind nur bei spiels v/ei se angegeben.

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Die Zufuhrungsleitung 2 mundet in einer Perkolationsgruppe 9, die insbesondere in Fig. 1 hervorgehoben ist. In dieser Perkolationsgruppe 9 wird das Druckwasser über eine Brause 10 in einen Behälter 11 gerichtet, der unten einen Filter 12 aufweist, oberhalb welchem eine Kaffeefüllung 13 bzw.

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eine Füllung aus einem anderen Material bestehe Schicht aus pulverförmigern Material vorgesehen ist. Der Behälter 11 ist unten in einen Trichter 14 eingesetzt, der in >!■

einem Gefass 15 angeordnet ist, in welchem der gebildete flüssige Kaffee aufgefangen wird. Der Behälter 11 weist oben wenigstens eine Öffnung auf und im Bereich derselben weist die Vorrichtung Steuerungsmittel auf, die dazu bestimmt sind, den Behälter abwechselnd luftdicht geschlossen bzw. offen zu halten. Im einzelnen bemerkt man, dass der Behälter 11 oben eine Haube 16 nicht luftdicht abstützt, an welcher unter Zwischenschaltung eines Tragkö'rpers 17, der fest mit der Haube 16 verbunden ist, eine elastische Blase 18 und eine teilweise in der Brause 10 eingesetzte Einspritzgruppe 13 angebracht sind.

Im einzelnen bemerkt man noch aus den Figuren 1 und 3, dass die Zuführungsleitung 2 im Bereich eines Rückschlagventils 20 endet, das mit dem Tragkörper 17 fest verbunden ist und mit einem in der Einspritzgruppe 19 angeordneten Kanal 21 in Verbindung steht. Die Einspritzgruppe 19 weist längs der Verlaufrichtung des Kanals 21 und hintereinander in Stromungsrichtung des Druckwassers gesehen, erste Düsen 22 und zweite Düsen 23, die beide zum Auslassen des Druckwassers aus dem Kanal 21 dienen, der durch einen Stöpsel 24 geschlossen ist.

Die ersten Düsen 22 munden im Bereich einer Verteilerscheibe 25, die radiale Bohrungen aufweist, um das Druckwasser in die elastische Blase 18 und in den Raum der Blase selbst, der in der Nahe des äusseren Umfangsrandes der Blase liegt, zu leiten. Die Verteilerscheibe 25, die zwischen der Einspritzgruppe 19 und dem Tragkörper 17 unter Zwischenschaltung der elastischen Blase 18 gepresst ist, verhindert, dass Druckwasser im Bereich der mittigen Ausnehmung der elastischen

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Blase 18, wo die Einspritzgruppe 19 koaxial eingesetzt ist, durchsickert. Die Abdichtung zwischen der elastischen Blase 1 8 und dem Tragkörper 17 und dem Körper der Brause 10 ausserhalb der elastischen Blase, und zwischen der Tasche selbst und der Verteilerscheibe 25 innerhalb der Blase ist natürlich ausser durch das Zusammenpressen dieser Elemente auch durch Zwischenschaltung von elastischen Dichtungsringen, die der Einfachheit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, gewährleistet.

Die Einspritzgruppe 19 weist fluchtend mit dem im Tragkörper

17 eingesetzten Abschnitt und dem in der elastischen Blase

18 eingesetzten Abschnitt einen v/eiteren Abschnitt auf, der im Körper der Brause 10 liegt und mit den erwähnten zweiten Düsen 23 versehen ist.

Es ist jedoch vorgesehen, dass im Kanal 21, der innerhalb der Einspritzgruppe 19 liegt, ein Steuerungsventil 26 eingesetzt ist, das den Durchtritt des Druckwassers durch die zweiten Düsen 23 verhindert, wenn die elastische Blase 18 nicht ausgedehnt ist und wenn sich im Inneren des Behälters 11 ein grosser Druck aufbaut.

Das Steuerungsventil 26 ist nämlich so aufgebaut, dass es den Kanal 21 unter der Wirkung einer Druckfeder 27 schliesst, die entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Druckwassers wirkt und so eingestellt ist, dass der Durchstrom des heissen Wassers nur dann möglich ist, wenn dieses zumindest annähernd einen Druck von 2 atü hat. Es ist ferner wichtig zu bemerken, dass das Steuerungsventil 26 gegen den Strom von heissem Druckwasser nicht nur aufgrund der Wirkung der Druckfeder 27 sondern auch aufgrund des etwaigen Druckes wirkt, der von dem im Behälter 11 vorhandenen Wasser ausgeübt wird,

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welcher auf die Flachen desselben Ventils, die setzt zu der Abdichtflache liegen, entgegen der Strömungsrichtung des Wassers aus der Zuführungsleitung 2 wirkt.

Das heisse Druckwasser, das aus den zweiten Düsen 23 ausströmt, nimmt den Raum innerhalb des Körpers der Brause 10 ein und sickerf in den Behälter 11, wo die Kaffeefüllung 13 vorhanden ist, durch ein Gitter 28,. das mittig zwischen der Einspritzgruppe 19 und einer Mutter 29 gespannt ist, die auf einen über die Brause 10 herausragenden Teil der Einspritzgruppe 19 aufgeschraubt ist.

Es ist wichtig zu bemerken, dass der Behälter 11 in der Nähe seiner oberen Öffnung einen geformten Abschnitt 30 aufweist, der nach aussen gewölbt und in der Hohe der elastischen Blase 18 ausgebildet ist. Wenn die Öffnung des Behälters durch die Haube 16 geschlossen ist, dann sind im geformten Abschnitt 30 Entlüftungsöffnungen 31 vorgesehen. Weitere Entlüftungsöffnungen mit kleinem Durchmesser sind im Bereich des Teiles des Seitenmantels des Behälters vorgesehen, der näher beim Filter 12 liegt. Fig. 1 zeigt eine dieser Entluftungsoffnungen, die mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnet ist.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen an der Haube 16 angebrachten Handgriff 33, der einer zusatzlichen Ablassvorrichtung gehört, die sich dem Steuerungsventil 26 widersetzt. Diese > Zusatzvorrichtung weist einen Nocken 34 auf, der an einem koaxial mit dem Handgriff 33 fest verbundenen und im Tragkörper 17 drehbaren Schaft 35 befestigt ist. Das dem Handgriff 33 entgegengesetzte Ende des Schaftes 35 ist einer Spiralfeder.36 zugeordnet, die an einem Ende am Tragkörper 17 selbst befestigt ist. Wenn der Nocken 34 zusammen mit

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dem Schaft 35 gedreht wird, wirkt er mit einer zusammen, die durch den Tragkörper 17 hindurchtritt und koaxial bis in die Einspritzgruppe 19 im Bereich des Steuerungsventils 26 ragt.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung ist folgende.

Im Kessel 3» wenn die Magnetventile 7 geschlossen sind, wird das Wasser erhitzt und zugleich steigt dessen Druck aufgrund der Erwärmung in einem geschlossenen Raum. Sobald der Thermostat 6 eine ausreichende Temperatur feststellt, wird gleichzeitig das Öffnen der beiden Magnetventile 7 und das Abschalten des elektrischen Widerstandes 8 veranlasst. Das heisse Druckwasser fliesst somit durch die Zuführungsleitung 2 und das Rückschlagventil 20 bis ins Innere der Perkolationsgruppe 9. Insbesondere tritt das heisse Druckwasser in den Kanal 21 und in die elastische Blase 18 ein, nachdem das Steuerungsventil 26 das Ausströmen des Wassers durch die zweiten Düsen 23 verhindert. Die elastische Blase 18 wird soweit ausgedehnt, bis sie an den geformten Abschnitt 30 des Behälters 11 anliegt, der eine weitere Ausdehnung derselben verhindert. Das heisse Wasser ist daher in der Lage, auf das Steuerungsventil 26 einen solchen'Druck auszuüben, dass der Widerstand der Druckfeder 27 überwunden wird und das Wasser durch die zweiten Düsen •23 ins Innere der Brause 10 strömen kann, von wo aus es durch das Gitter 28 auf die Füllung 13 von Kaffeepulver auftrifft. Die durch die elastische Blase 18 bewirkte Abschliessung gewährleistet die Druckwirkung des heissen Wassers im Behälter 11. Der gebildete flüssige Kaffee fliesst durch den Filter 12 in den Trichter 14 und von diesem in das Gefäss 15. Die Gegenwart des Trichters schafft

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einen sozusagen lokalisierten Strahl im Gefäss 4P, mt Τσί-glichem Durchmischen des sich im Gefäss selbst ansammelnden Kaffees, der sonst geschichtet bleiben würde, und zwar mit dem dichteren Kaffee am Grund. Der Trichter 14, der zum Schliessen des Gefässes 15 beitragt, verhindert ferner dass das Aroma des Kaffees aus dem Gefäss 15 entweicht.

Die Ausdehnung der elastischen Blase 18 und die luftdichte Abschliessung des Behälters 11 mit folglichem Strömen von heissem Druckwasser durch die Brause 10, wie in Fig. 4 dargestellt ist, dauert solange bis aus dem Kessel 3 heisses Druckwasser ausströmt. Wenn aber aufgrund der bereits erfolgten Ausgabe die Temperatur des Wassers, die vom Thermostaten 6 festgestellt wird, absinkt, dann steuert derselbe Thermostat die Schliessung der Magnetventile 7 und die Wiedereinschaltung des elektrischen Widerstandes 8. Die Strömung von heissem Druckwasser zur Perkolationsgruppe 9 hin wird somit unterbrochen. Die elastische Blase 18 kehrt dann in die in Fig. 3 gezeigte Lage zurück und das Steuerungsventil 26 verhindert, aufgrund der Druckfeder 27, dass Flüssigkeit durch die zweiten Düsen 23 hindurchströmt. All dies bewirkt eine sofortige Drucksenkung im Inneren des Behälters

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11, insbesondere dank des Vorhandenseins der Entluftungsöffnungen 31 im geformten Abschnitt 30 des Behälters 11, die durch die Verkleinerung der elastischen Blase 18 freigelegt werden. Die Kaffeefüllung 13» die vorher gegen den Filter 12 suzammengedruckt und gepresst wurde, kann nun ihre Ausgangslage wieder einnehmen und sich wieder ausdehnen und belüften: es bilden sich von neuem die Zwischenräume zwischen den Kaffeekörnern, die der Druck der von der Brause 10 angelangenden Flüssigkeit versucht hatte, wegzuschaffen, wodurch auch der Durchtritt der Flüssigkeit und die vollständige Gewinnung der Essenzen des Kaffees erschwert wurde.

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im xessel 3

In der Zwischenzeit erwärmt sich das Wasser im Tessel 3 bis zur gewünschten Temperatur und, sobald diese erreicht ist, veranlasst der Thermostat 6 wieder die Öffnung der Magnetventile 7 und das Abschalten des elektrischen Widerstandes 8. Es findet dadurch wieder der vorherige Arbeitsablauf statt und die elastische Blase 18 gelangt aus der Lage von Fig. 3 in die Lage von Fig. 4, wobei sie sich bis zum Äbschliessen des Behälters 11 ausdehnt. Das heisse Druckwasser fliesst durch die Brause 10 und findet nicht mehr, wie am Ende des vorherigen Zyklus, eine kompakte und

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gegen den Filter 12 nach Art eines Stöpsels zusammengepresste Kaffeefüllung, sondern eine verhältnismassig aufgelockerte Kaffeefüllung, die in der Lage ist, bevor sie wieder kompakt gemacht wird, den Durchtritt des heissen Druckwassers unter optimalen Bedingungen zu ermöglichen.

Erfindungsgemass wiederholen sich diese Zyklen rasch hintereinander, wobei fur die Ausbeutung einer Kaffeefüllung I3 und das Vollfüllen eines Gefässes I5 zum Beispiel vier oder fünf Zyklen vorgesehen sind, die alle jeweils unterbrochen werden,bevor die Kaffeefttllung 13 so kompakt wird, dass die stöpselartig den Durchtritt von Druckflüssigkeit verhindert. Dies wird offenbar erreicht, indem der Kessel 3 entsprechend bemessen und die Einschreittemperaturen des Thermostaten 6 entsprechend eingestellt werden.

Erfindungsgemäss tritt die Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung nicht nur in aufeinanderfolgenden Zyklen ein, um die Verdichtung der Kaffeefüllung zu vermeiden, sondern sie passt auch während eines jeden Zyklus den Druck der Flüssigkeit, zum Beispiel Wässer, an die Art der im Behälter 11 vorhandenen Füllung 13 an. Das Steuerungsventil 26 wird nämlich nicht nur durch die Druckfeder 27 zum Schliessen des

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Kanals 21 veranlasst, sondern auch durch die Gegendruckwirkung der im Inneren des Behalters 11 vorhandenen Flüssigkeit, wobei dieser Gegendruck vom Verdichtungsgrad der Füllung 13 abhangt. Daraus ergibt sich, dass je mehr eine Füllung 13 aus feinen und daher leicht verdichtbaren Körnern" besteht, desto grosser ist die Wirkung des Gegendruckes auf das Steuerungsventil 26, das somit zum Schliessen neigt.

Das Gegenteil erfolgt wenn die Kaffeefüllung aus Körnern mit verhältnismässig grossen Abmessungen besteht, die somit den Durchtritt des heissen Druckwassers nicht verhindern: die grossere Strömung durch die Füllung selbst verringert die Gegendruckwirkung auf das Steuerungsventil 26 und dieses gestattet den Durchtritt einer grösseren Menge Flüssigkeit.

In jedem Fall steht die Menge an durchströmenden Druckwasser in gewissem Ausmass im Verhältnis zur grössten Menge, die zulässig ist, um keine zu grosse Verdichtung der Füllung 13 zu erhalten.

Mit dem Handgriff 33, der die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung steuert, ist es möglich, heisses Wasser ohne Druck in den Behälter 11 einzulassen, auch wenn die Betriebsbedingungen nach Fig. 4 noch nicht erreicht sind: durch Drehen des Handgriffes 33 gegen die Ruckholkraft der Spiralfeder 36 druckt der Nocken 34 die Stange 37 gegen das Steuerungsventil 26, um den Zulauf von Wasser in die Brause 10 zu ermöglichen. Dieser Vorgang kann nützlich sein, um die Kaffeefüllung 13 anfänglich zu benetzen. Dem Handgriff 33 kann eine zusätzliche Vorrichtung für den Ausfluss der Flüssigkeit aus dem Kessel 3 auch bei geschlossenen Magnetventilen 7 untergeordnet werden: diese Vorrichtung, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist und von den Fach-

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männern leicht herstellbar ist, kann aus einer mreicteri Steuerung eines Magnetventils oder aus einer By-pass-Leitung zwischen dem Kessel 3 und der Zuführungsleitung 2 bestehen.

In den Figuren 5, 6, 7 ist eine Abänderung der Vorrichtung gezeigt, welche die gleichen funktionstechnischen Merkmale der vorherigen technischen Losung aufweist und von den gleichen Zufuhrungsmitteln 1, die bereits beschrieben wurden, und auch von einigen Elementen der Perkolationsgruppe 9 Gebrauch macht, die mit den gleichen Bezugszeichen der vorherigen Figuren bezeichnet sind.

Im einzelnen weist die Perkolationsgruppe 9, wie die Fig. 5 zeigt, noch die Brause 10 mit dem Gitter 28, den Behälter 11 mit dem Filter 12 und der Kaffeefullung 13, den Trichter 14 und das Gefäss 15 auf. Die zufuhrungsgruppe 1, die un-

verändert ist, ist mit der Perkolationsgruppe 9 von Fig. ebenfalls über die Zufuhrungsleitung 2 verbunden, die in diesem speziellen Fall durch ein Zweiweg-Magnetventil 7_a gesperrt wird, das auch mit der Aussenumgebung verbunden ist.

Nach der Abänderung ist der Raum zwischen der Brause 10 und der Kaffeefullung 13 im Behälter 11 luftdicht abgeschlossen. Dies erfolgt z.B. dadurch, dass ein mit dem Gefäss 15 gelenkig bei 50 verbundener Deckel 16a vorgesehen > ist, der am Gefäss durch Befestigungsmittel 51, z.B. verschraubbaren Befestigungsmittel festgelegt wird, wobei unter dem Deckel eine Dichtung angeordnet ist. In Fig. 5 ist die Dichtung durch ein Ringelement 52 gebildet, das unter dem Deckel 16a auf einer flanschformigen Erweiterung 53 des Behälters 11 aufliegt, der ohne dem geformten

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Abschnitt 30 ausgebildet ist.

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Nach dieser technischen Losung sind Steuerungsmittel vorgesehen, die den Behälter 11 abwechselnd offen bzw. geschlossen halten und die aus einem Steuerungsblock 54 bestehen, der am Deckel 16a befestigt ist und mit der Brause 10 z.B. über einen gelochten Bolzen 55 verbunden ist. Letzterer spannt zugleich den Steuerungsblock 54 und die Brause 10 gegen den Deckel fest.

Innerhalb des Blocks 54 ist ein Schaltglied vorgesehen, das den Behalter 11 abwechselnd mit d<
mit der Aussenumgebung verbindet.

den Behalter 11 abwechselnd mit den Zuführungsmitteln 1 bzw«

Im einzelnen enthalt der Steuerungsblock 54 einen zylindrischen Hohlraum 59, in welchem ein kleiner Kolben 56 verschiebbar angeordnet ist, der von einer eingestellten Feder 57 gedrückt v/ird, die auf eine Schliessscheibe 58 wirkt, welche im zylindrischen Hohlraum selbst über eine Schraubverbindung einstellbar angeordnet ist. Die eingestellte Feder 57 druckt den kleinen Kolben 56 gegen das Ende des zylindrischen Hohlraums 59 wo die Einmündung 60 der zuführungsleitung 2 liegt. Der Raumabschnitt zwischen dieser Einmündung 60 und dem kleinen Kolben 56 ist praktisch eine Kammer mit veränderlichem Volumen, je nach der Lage des Kolbens 56.

In der Wand des Hohlraumes 59» an welcher der Kolben 56

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gleitet, ist eine Öffnung 61 vorgesehen, die mit dem gelochten Bolzen 55 und somit mit der Brause 10 in Verbindung steht. Der Abstand dieser Öffnung ist so gewählt, dass wenn der Kolben 56 am Hubende unter der Wirkung der eingestellten Feder 57 liegt (Fig. 7), die Öffnung 61 frei steht.

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Der Abschnitt des zylindrischen Hohlraums 59 zwischen dem Kolben 56 und der Schliessscheibe 58, v/o die eingestellte Feder 57 angeordnet ist, ist nicht geschlossen sondern mit der Aussenumgebung über einen geeigneten Durchlass 62 in Verbindung. Dieser Durchlass 62 ist zweckmässig in der Kolbenstange 63 des Kolbens 56 ausgespart, die durch die Schliessscheibe 58 geführt ist: die Kolbenstange 63 ist axial durchbohrt und die Bohrung steht mit dem Hohlraum 59 in der Nahe des Kolbens 56 in Verbindung, und zwar vor der

Öffnung 61, wenn sich der Kolben 56 am Hubende bei der Einmündung 60 befindet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung in der beschriebenen Abänderung ist folgende.

Wenn das heisse Druckwasser über die Zuführungsmittel 1 in die Perkolationsgruppe 9 gelangt, dringt es durch die Einmündung 60 in den zylindrischen Hohlraum 59 ein. Der Wasserdruck überwindet den Widerstand der eingestellten Feder 57 und bewirkt eine Ruckbewegung des Kolbens 56 soweit bis die Öffnung 61 zumindest teilweise freigelegt wird. Das Wasser fliesst dann durch den gelochten Bolzen 55 in die Brause ein, von wo es auf die Füllung I3 aus Kaffeepulver auftrifft (Fig. 6). Die dichte Schliessung des Deckels 16a am Behälter 11 gewährleistet die Druckwirkung des heissen Wassers im Behälter selbst auf die Kaffeefüllung. Sobald sich der flüssige Kaffee bildet, fliesst dieser in den Trichter 14 und in das Gefäss 15» wie bereits erläutert. Sobald aufgrund der stattgefundenen Ausgabe die Temperatur des Wassers im Kessel 3 absinkt, veranlasst der Thermostat 6 die Schliessung der Magnetventile 7 und 7a. und die Wiedereinschaltung des elektrischen Widerstandes 8. Der heisse Wasserstrom wird sodann unterbrochen und die eingestellte Feder 57 drückt den Kolben

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56 in die in Fig. 7 gezeigte Hubendstellung.

Die Rückkehr des Kolbens 56 wird durch das Zweiweg-Magnetventil 7a erleichtert, das die Entspannung im letzten Abschnitt der Zuführungsleitung 2 ermöglicht. Der Innenraum des Behalters 11 wird daher durch den Durchlass 62 der Kolbenstange 63 mit der Aussenumgebung in Verbindung gesetzt. Die Kaffeefüllung 13, die vorher vom Wasserdruck gegen den Filter 12 gedrückt worden war, kann dadurch ihre Ausgangslage wieder einnehmen und sich wieder ausdehnen und belüften, damit sie wieder für den Durchtritt von neuer Flüssigkeit bereit ist.

Die erfindungsgemässe Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung erreicht bei beiden dargestellten Ausführungsformen die eingangs gestellten Ziele. Sie lost nämlich das technische Problem der Erzielung einer qualitativ wie bei den Schwerkraftperkolationen wirksamen und quantitativ wie bei den bereits bekannten Druckperkolationen schnellen Perkolation, obwohl die Vorrichtung einfach und kompakt ist. Dies dank der abwechselnden Überdruck- bzw. Unterdruckphasen, die auf die Füllung aus pulverformigem Material, aus der der Aufguss erhalten wird, wirken, welche abwechselnden Phasen eine dauernde Verdichtung des Materials selbst verhindern.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, die insbesondere fur die Anwendung an Kaffeemaschinen erläutert wurde, jedoch fur die Zuführung und Steuerung von Druck flüssigkeiten im allgemeinen geeignet ist, kann vielfach über die dargestellten Ausfuhrungsformen hinaus abgeändert und variiert werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung auszutreten.

Ferner können die angewendeten Materialien und Abmessungen beliebig je nach den Erfordernissen gewählt werden.

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Claims

OPPICINE CBCBALI GIUSEPPE S.p.A, -Via Manzoni, 17 -

BINASCO (Provinz Milano J-ITALIEN

ZUPUHRUNGS- UND STEDBHDNGSVORRICHTUNG PUR DHDOKBLÜSSIGKEITEN, INSBESONDERE BEI KAFFEEBaASCHINEN

PATENTANSPRÜCHE

'11 Zufuhrungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere bei Kaffeemaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Zufuhrungsmittel (1) für eine Druckflüssigkeit, Mittel (7, 7a.) zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit, einen Behälter (11) zur Aufnahme der Druckflüssigkeit und Steuerungsmittel (18, 56) aufweist, die dazu bestimmt sind, den Behälter (11) dicht geschlossen zu halten, wenn die Druckflüssigkeit in den Behälter (11) ausgegeben wird, und ihn mit der Aussenumgebung zu verbinden, wenn die Druckflüssigkeit nicht in den Behälter (11) ausgegeben wird·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrungsmittel (1) einen Kessel (3) aufweisen und dass dieser von Magnetventilen (7, 7a) gesteuert wird, die das Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Kessel (3) in Abhängigkeit der physikalischen Zustände der Flüssigkeit im

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Kessel (3) selbst gestatten bzw. unterbrechen, wobei diese Magnetventile (7, 7a) die Mittel zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behalter (11) zur Aufnahme der Druckflüssigkeit oben eine mit der Aussenumgebung in Verbindung stehende Öffnung aufweist und dass die Steuerungsmittel aus einer elastischen, innen mit der Druckflüssigkeit gespeisten und im Behalter (11) in der Nahe der Öffnung angeordneten Blase

(18) bestehen, die derart ausgebildet ist, dass sie sich bis zum Verschliessen des Behälters (11) ausdehnt, wenn sie mit Druckflüssigkeit gespeist v/ird, wobei ferner Ventilorgane (26) vorgesehen sind, die der elastischen Blase (18) zugeordnet sind und dazu bestimmt sind, das Strömen der Druckflüssigkeit ins Innere des Behälters (11) erst dann zu gestatten, wenn die erwähnte elastische Blase (18) die erwahnte Öffnung schliesst.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine absatzweise mit Druckflüssigkeit gespeiste Einspritzgruppe (19) besitzt, die einen inneren Kanal (21) aufweist, der mit ersten, in der erwähnten elastischen Blase (18) mündenden Düsen (22) und mit zweiten, mit dem erwähnten Behalter (11) verbundenen Düsen (23) in Verbindung steht, wobei die Einspritzgruppe (19) durch die elastische Blase (18) verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilorgane ein Steuerungsventil (26) umfassen, das dazu bestimmt ist, den in der Einspritzgruppe

(19) vorgesehenen Kanal (21) zwischen den ersten und zweiten Düsen (22 bzw. 23) zu sperren, wobei dieses Steuerungsventil

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(26) von einer gegen die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit wirkenden Druckfeder (27) beaufschlagt wird, welche derart eingestellt ist, dass sie einem Flüssigkeitsdruck widersteht, der unter* einem bestimmten Betriebsdruck liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Düsen (23) in den Kanal (21) nach dem Steuerungsventil (26) munden, um es der im erwähnten Behälter (11) gegebenenfalls vorhandenen Druckflüssigkeit zu ermöglichen, zusätzlich zu der Druckfeder (27) eine Druckwirkung auszuüben.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) in der Nahe der Öffnung einen geformten Abschnitt (30) aufweist, der einen Lagersitz für die elastische Blase (18) bei deren am meisten ausgedehnten Stellung bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zusätzliche Auslassvorrichtung (33 - 37) aufweist, die dazu bestimmt ist, durch Handbetätigung die Ventilorgane (26) unwirksam zu machen und das Durchströmen der Druckflüssigkeit durch die erwähnten zweiten Düsen (23) zu ermöglichen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) luftdicht geschlossen ist und dass die Steuerungsmittel einen absatzweise von der Druckflüssigkeit gespeisten und mit dem Behalter (11) sowie mit der . Aussenumgebung in Verbindung stehenden Steuerungsblock (54) und ein im Steuerungsblock (54) angeordneten Schaltglied (56) aufweisen, wobei das Schaltglied (56) dazu bestimmt ist, den Behälter (11) abwechselnd mit der Druckflüssigkeitsquelle, wenn Druckflüssigkeit zugespeist wird, bzw. mit der

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Aussenumgebung, wenn keine Druckflüssigkeit zugespeist wird, zu verbinden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied aus einem kleinen verschiebbaren Kolben

(56) besteht, dessen Verschiebung durch die Druckflüssigkeit selbst entgegen der Wirkung einer eingestellten Feder

(57) bewirkt wird.

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