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Elektrische Kaffeemaschine
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffeemaschine mit einem,einen
Frischwasserbehälter und eine Frischwasserleitung aufweisenden Frischwasserbereich,
aus dem das Wasser durch einen Durchlauferhitzer und eine daran anschließende Heißwasserleitung
einem Auslauf über einem Kaffeefilter zuführbar ist, sowie mit einer von der Heißwasserleitung
abzweigenden, in den Frischwasserbereich mündenden Rückflußeinrichtung und einer
Umsteuereinrichtung, die zur Vermeidung eines Kaltwasservorlaufes in den Kaffeefilter
das geförderte Wasser anfangs durch die Rückflußeinrichtung in den Frischwasserbereich
und dann durch den Auslauf in den Kaffeefilter leitet.
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Vor allem bei den elektrischen Kaffeemaschinen mit einem unter dem
Niveau des Frischwasserbehälters liegender Durchlauferhitzer und einer Heißwasserleitung
zum Kaffeefilter in Form einer Steigleitung tritt das Problem auf, daß beim Einfüllen
des Frischwassers dieses durch den Durchlauferhitzer in die Steigleitung fließt
und letztere bis zur Höhe des Füllstandes im Frischwasserbehälter ebenfalls mit
Frischwasser füllt. Dieses kalte Frischwasser wird,
wenn die Wasserförderung
durch Einschalten der Heizung beginnt vor dem erzeugten Heißwasser her in den Kaffeefilter
ausgeschoben.
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Aus dem DE-GM 79 15 738 und der älteren deutschen Patentanmeldung
P 28 11 497.8, ist bereits eine elektrische Kaffeemaschine bekannt, bei der dieser
sogenannte Frischwasservorlauf zu Beginn der Wasserförderung in den Frischwasserbehälter
abgeleitet wird. Hierzu weist die Heißwasserleitung am oberen Ende der Steigleitung
eine Abzweigung zum Frischwasserbehälter auf und ein in der Heißwasserleitung angeordnetes
thermisch gesteuertes Ventil, z. B. ein Bimetallventil lenkt das geförderte Wasser
anfangs in den Frischwasserbehälter und nach Umschalten, sobald es durch Heißwasser
aufgeheizt ist, in den Kaffeefilter. Diese Lösung hat den Nachteil, daß ein thermisch
gesteuertes Ventil, wie das Bimetall-Ventil kostenmäßig einen relativ großen Aufwand
darstellt. Ferner besteht die Gefahr, daß sich an einem in der Heißwasserleitung
angeordneten Bimetall besonders viel Kalk ablagert und die Funktion des Ventiles
beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine andere Lösung einer
elektrischen Kaffeemaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei
geringem Fertigungsaufwand zuverlässig in der Funktion ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst,durch ein die Umsteuereinrichtung
betätigendes Zeitglied.
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Vorzugsweise besitzt das Zeitglied eine Auslöseeinrichtung, die mit
dem Einschalten des Durchlauferhitzers in Betrieb gesetzt wird, indem z. B. mit
dem Einschaltknopf eine mechanische Entriegelungsvorrichtung verbunden ist. Jedoch
kann
die Entriegelung auch elektromagnetisch oder auf sonstige elektrische
Weise geschehen. Alternativ kann das Zeitglied eine vom Druck oder der Strömung
in der Heißwasserleitung betätigte Auslöseeinrichtung aufweisen.
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Eine besonders einfache Lösung erhält man, wenn das Frischwasser im
Frischwasserbereich, vorzugsweise im Frischwasserbehälter als Antrieb des Zeitgliedes
dient und dieses abhängig vom Frischwasserspiegel in Gang ist.
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Hierzu kann das Zeitglied einen im Frischwasserbehälter angeordneten
mit Zeitverzögerung versinkenden Schwimmer aufweisen. Ein Schwimmer ist ein kostengünstiges
Konstruktionselement, das große Stellkräfte aufweist, was in Anbetracht der Verkalkungsgefahr
in der Heißwasserleitung besonders wichtig ist. Der Schwimmer weist vorteilhafterweise
eine Luftkammer auf mit einer Wasserzulauföffnung im unteren Bereich und einer,
eine Drosselstelle aufweisenden Luftauslaßöffnung im oberen Bereich, wobei die Drosselstelle
vorzugsweise in allen Betriebszuständen über den maximalen Wasserspiegel des Frischwasserbehälters
angeordnet ist.
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Um unterschiedliche Laufzeiten des Zeitgliedes in Abhängigkeit von
unterschiedlichen bereiteten Kaffeemenge und damit unterschiedlichen anfänglichen
Füllständen im Frischwasserbehälter zu vermeiden, kann die Luftkammer des Schwimmers
eine Höhe aufweisen, die einer durch eine Tasse bewirkten Füllstandsänderung im
Frischwasserbehälter entspricht.
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Jedoch kann im Fall der Verb und ung einer besonderen Auslöseeinrichtung
für das Zeitglied der Schwimmer eine Luftkammer aufweisen, die sich bis in den Bereich
des maximalen Wasserspiegels des Frischwasserbehälters und vorzugsweise ein Stück
darüber hinaus erstreckt. Die Drosselstelle ist in diesem Fall auf einen schnelleren
Luftdurchlaß ausgerichtet als bei den
Zeitgliedern ohne Auslöseeinrichtung.
Es ist dabei davon auszugehen, daß vom Einfüllen des Frischwassers bis zur Auslösung
so viel Zeit vergeht, daß der Wasserspiegel in der Luftkammer des Schwimmers die
gleiche Höhe erreicht hat, wie der Wasserspiegel des übrigen Frischwasserbereiches.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 eine Kaffeemaschine in einem vertikalen Schnitt und
Fig. 2 ausschnittsweise in einem Schnitt entsprechend dem der Fig. 1 eine abgewandelte
Ausführungsform.
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Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Kaffeemaschine weist einen
Gehäusesockel 2 auf, der einen Frischwasserbehälter 4 trägt, sowie eine daneben
angeordnete Warmhalteplatte 6, auf der eine Kaffeekanne 8 mit einem darauf gesetzten
Kaffeefilter 10 abgestellt ist. Das Wasser aus dem Frischwasserbehälter 4 fließt
durch eine Frischwasserleitung 12 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil
13 zu einem unter der Warmhalteplatte 6 angeordneten Durchlauferhitzer 14 mit einem
elektrischen Rohrheizkörper 16. Von da fließt das heiße Wasser durch die Heißwasserleitung
18, die eine vertikal verlaufende Steigleitung 20 und ein über dem Frischwasserbehälter
angeordnetes, zum Kaffeefilter 10 führendes Überlaufrohr 22 mit einem Auslauf 24
zum Kaffeefilter aufweist.
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Das Uberlaufrohr 22 besitzt einen Boden 26 mit einer zwischen der
Einmündung der Steigleitung 20 und dem Auslauf 24 angeordneten, im wesentlichen
die ganze Breite des Bodens einnehmenden
Rückflußöffnung 28, die
über dem Frischwasserbehälter 4 angeordnet ist. Die Rückflußöffnung 28 ist mittels
einer im Überlaufrohr 22 angeordneten Ventilplatte 30 verschließbar, die am oberen
Ende einer sich durch die Rückflußöffnung 28 vertikal nach unten erstreckenden Ventilstange
32 befestigt ist. Am unteren Ende der Ventilstange 32 ist ein glockenförmiger Schwimmer
34 mit einer Luftkammer 36 in einer derartigen Höhe angeordnet, das er die Ventilklappe
30 auch dann ausreichend öffnet, wenn nur eine Tasse Frischwasser in die Kaffeemaschine
gegossen wird. Die Luftkammer 36 steht an ihrem oberen Ende in Verbindung mit einem
Luftauslaß in Form eines sich durch die Ventilstange 32 nach oben erstreckenden
Luftkanals 38, der im obersten Bereich des Frischwasserbehälters über eine die Wandung
der Ventilstange seitlich durchsetzende Drosselstelle 40 mit der Außenluft in Verbindung
steht.
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Sobald der Benutzer zur Vorbereitung des Brühvorganges Wasser in den
Frischwasserbehälter 4 gießt, zieht es den Schwimmer 34 nach oben und er öffnet
über die Ventilstange 32 die Ventilplatte 30. Gleichzeitig beginnt das Entweichen
min Luft aus der Luftkammer 36 des Schwimmers 34 durch die Drosselstelle 40. Der
Schwimmer 34 und die Drosset stelle 40 sind in Luftmenge und Luftauslaß pro Zeiteinheit
so aufeinander abgestimmt, daß bei normaler Benutzung der Kaffeemaschine, d. h.
einschalten des Durchlauferhitzers unmittelbar nach dem Eingießen des Frischwassers
die Ventilplatzte~30 die Rückflußöffnung 28 eine genügend lange Zeit offen hält
um den Kaltwasservorlauf zu Beginn der Förderung in den Frischwasserbehälter abzuleiten.
Um Verzögerungen bei der Bedienung zu berücksichtigen wird die Laufzeit des Zeitgliedes
etwas länger gemacht als es bei normaler Benutzung notwendig wäre.
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Die Kaffeemaschine gemäß Fig. 2 stimmt bis auf die Ausbildung des
Uberlaufrohres 222 mit der Kaffeemaschine gemäß Fig. 1 überein und es wurden daher
für gleiche Teile dieselben Bezugsziffern verwendet wie dort. Das Überlaufrohr 222
mit einem Auslauf 224 über dem Kaffeefilter besitzt über der Ventilplatte 30 eine
erhöhte Decke 223, damit die Ventilplatte 30 höher aufsteigen kann. Ferner ist neben
der Einmündung der Steigleitung 20 auf der von der Rückflußöffnung 28 abgewandten
Seite ein Verschlußplättchen 250 für das obere Ende der Steigleitung 20 bei 252
angelenkt und besitzt einen Verriegelungsarm 254, der in der Stellung, in der das
Abdeckplättchen 250 die Steigleitung 20 bedeckt ein Stück in den Weg der Ventilplatte
30 ragt.
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Gießt der Benutzer zur Vorbereitung des Brühvorganges Wasser in den
Frischwasserbehälter 4 so zieht es den Schwimmer 34 und mit ihm die Ventilstange
32 und die Ventilplatte 30 nach oben. Die Drosselstelle 40 ist bei dieser Ausführungsform
etwas weiter ausgebildet als bei der Ausführungsform gemäß Fig. t und der Schwimmer
sinkt daher relativ schnell wieder ab, bis in dem Kanal 38 im Inneren der Ventilstange
32 der Wasserstand der gleiche ist wie im Frischwasserbehälter. Dabei senkt sich
die Ventilplatte 30 auf den Verriegelungsansatz 254 und wird von diesem in der geöffenten
Stellung gehalten.
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Sobald nun die Förderung beginnt, drückt das Wasser das die Steigleitung
20 verschließende Abdeckplättchen 250 auf, wodurch gleichzeitig der Verriegelungsansatz
254 unter der Ventilplatte 30 weggezogen wird und der Schwimmer mit der Ventilplatte
weiter sinken kann. Die Drosselstelle 40 muß so bemessen sein, daß von der Entriegelung
durch den Beginn der Wasserförderung bis zur Förderung des ersten Heißwassers die
Rückflußöffnung 28 offen bleibt.
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In Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erstreckt sich die
Luftkammer 36 im glockenförmigen Schwimmer 34 hinauf bis in den obersten Bereich
des Frischwasserbehälters, wie in Fig. 2 in unterbrochenen Linien 260 angedeutet
ist. Hierdurch wird ein zuverlässiges und kräftiges Funktionieren der Schwimmereinrichtung
bei unterschiedlichsten Anfangsständen des Frischwasserspiegels bewirkt. Am Ende
des Brühvorganges und in der anschließenden Ruhestellung befindet sich die Ventilplatte
30 auf der Rückflußöffnung 28 unter dem Verriegelungsansatz 54. Erst mit dem Eingießen
des Frischwassers in Vorbereitung auf eine erneute Benutzung bewegt der Schwimmer
die Ventilplatte 30 unter leichtem Anheben des Verriegelungsansatzes 254 an diesem
vorbei nach oben, wodurch die Vorrichtung zur Ableitung des Kaltwasservorlaufes
wieder gespannt ist.
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