DE3021276C2 - Elektrische Kaffee- oder Teemaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffee- oder Teemaschine mit einem Steigrohr, das an einen Wasserablauf eines Wasserbehälters angeschlossen ist, der Teil eines Warmwasserbereiters ist und in einen Filter mündet, mit einem elektrischen Heizkörper am Steigrohr und mit einer Einrichtung zur Begrenzung der in den Filter in der Zeiteinheit eintretenden Wassermenge.

In der DE-PS 10 13 846 ist eine elektrische Kaffeemaschine beschrieben, bei der dem Heizkörper eine Steuerschaltung vorgeschaltet ist. Diese schaltet über den im Wasserbehälter herrschenden Dampfdruck den Heizkörper ein bzw. aus. Der Dampfdruck im Wasserbehälter wird konstant gehalten, so daß dem Filter das Brühwasser mit etwa konstanter Temperatur zugeführt wird.

In der DE-OS 22 56 229 ist ein Gerät zum Aufbrühen heißer Getränke beschrieben. In dem Wasserablauf des Wasserbehälters ist ein temperaturabhängiger Regler angeordnet, der den Heizkörper bei einem Wärmerückstau abschaltet.

Bei bekannten elektrischen Kaffee- oder Teemaschinen ist die Leistung des elektrischen Heizkörpers am Fuß des Steigrohres so ausgelegt, daß von diesem das Wasser bis zur Dampfblasenbildung erhitzt wird und in einer Zeitspanne in den Filter gelangt, die an die Notwendigkeiten des Brühvorganges angepaßt ist. Wird bei derartigen Kaffee- oder Teemaschinen vorerhitztes Wasser dem Durchlauferhitzer zugeführt, dann wird das Wasser vom Heizkörper schneller bis zur Dampfblasenentwicklung erhitzt. Das Wasser gelangt damit schneller in den Filter, als dies an sich erwünscht ist. Es kann dabei zum Überlauf des Filters kommen. Den Heizkörper auf eine verminderte Leistung auszulegen wäre ungünstig, da dann bei der Zufuhr von kaltem Wasser der Filtervorgang beträchtlich verlängert würde.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist in äer DE-OS 27 41719 vorgeschlagen, oben am Steigrohr einen Pufferbehälter vorzusehen, der über eine Drosselöffnung in den Filter mündet und den Pufferbehälter mit einer Oberlauföffnung zu versehen, über die sich stauendes Wasser in den Frischwasserbehälter zurückgeführt wird. Es wird dabei zwangsläufig das zurückgeführte Wasser abgekühlt Dies stellt hinsichtlich der elektrischen Leistung eine Verminderung des Wirkungsgrades dar.

In dem DE-GM 19 39 557 ist eine Kaffeemaschine beschrieben, bei der der auf das Steigrohr wirkende Dampfdruck mittels eines Schwimmers im Pufferbehälter gesteuert ist Diese Einrichtung erscheint aufwendig und störanfällig.

In der US-PS 39 96 846 ist eine Kaffeemaschine beschrieben, bei der die Wasserzuführung zum Filter nach Art einer periodisch arbeitenden Pumpe erfolgt Auch hier kann es beim Zuführen von vorerhitztem Wasser zu den genannten Schwierigkeiten kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kaffee- oder Teemaschine der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß dem FHter das Wasser entsprechend der für den Filter vorgesehenen Wasserzulaufgeschwindigkeit unabhängig davon, ob das in dem Wasserbehälter bereitgestellte Wasser kalt oder vorerwärmt ist zugeführt wird, ohne daß vom Heizkörper erhitztes Wasser in den Wasserbehälter zurückgeleitet wird.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Wasserablauf des Wasserbehälters ein temperaturabhängiger Widerstand angeordnet ist, daß dem Heizkörper eine Steuerschaltung vorgeschaltet ist, die den Heizkörper in Abhängigkeit von der Wassertemperatur am Widerstand so ein- und ausschaltet, daß bei höheren Wassertemperatur- der Heizkörper mit einer niedrigeren Heizleistung arbeitet als bei niedrigeren Wassertemperaturen.

Steuerschaltungen, die sich hierfür einsetzen lassen, sind bekannt Solche Sl.euerschaltungen sind beispielsweise in Valvo, Technische Informationen für die lndustrie,7 71 025,Oktober 1977beschrieben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Heizleistung, mit der der Heizkörper jeweils arbeitet, von der Temperatur des im Wasserbehälter bereitgehaltenen Wassers abhängt. Warmes Wasser im Wasserbehälter führt dazu, daß die in der Zeiteinheit aufgebrachte Leistung des Heizkörpers reduziert wird, so daß das Wasser nicht schneller durch das Steigrohr steigt als dann, wenn kaltes Wasser im Wasserbehälter steht und der Heizkörper mit größerer Leistung arbeitet.

Von Vorteil ist dabei, daß ein Pufferbehälter oben am Steigrohr entfällt und daß einmal erhitztes Wasser direkt dem Filter zugeführt wird, ohne daß es in einem Pufferbehälter zwischemgespeichert oder aus diesem zurückgeführt wird.

Besonders günstig ist der Einsatz der Erfindung bei einer elektrischen Kaffee- oder Teemaschine, die mit einem Warmwasserbereiter kombiniert ist, wobei diese Kombination so gewählt ist, daß der Wasserbehälter beiden Funktionsteilen gemeinsam ist und im Wasserbehälter ein weiterer Heizkörper angeordnet ist, der das Wasser im Wasserbehälter aufheizt, das sich dann über eine eigene Zapfarmatur entnehmen läßt. Bei solchen

kombinierten Geraten ist bäufig damit iu rechnen, daß im Wasserbehälter vorerwärmtes Wasser ansteht, welches dann zur Kaffeebereitung verwendet wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Kaffeemaschine, F i g. 2 einen Schaltplan der Steuerschaltung.

Eine Kaffeemaschine weist einen mit einer eigenen, nicht näher dargestellten Heizeinrichtung versehenen Wasserbehälter 1 auf, der unten mit einem Wasserablauf 2 versehen ist. Im Wasserabiauf 2 ist ein ternperaturabhängiger NTC-Widerstand R1 angeordnet An dem Wasserablauf 2 ist ein Steigrohr 3 angeschlossen, an welchem unten ein Heizkörper 4 angeordnet ist. Zwischen dem Widerstand Λ1 und dem Heizkörper 4 ist ein Rückschlagventil 5 vorgesehen. Das Steigrohr 3 mündet oben über einem Filter 6, der seinerseits über einer Kaffeekanne 7 steht. Zur Steuerung der momentanen Leistung des Heizkörpers 4 i« eine Steuerschaltung 8 vorgesehen, die ihrerseits vom Widerstand R1 gesteuert ist

Die Steuerschaltung 8 (vgl. Fi g. 2) weist einen Triac TR auf. Die Netzanschlüsse sind von den Polen 9 und 10 gebildet Der Heizkörper 4 und der Triac TR liegen in Reihe. Sie sind am Pol 11 miteinander verbunden. Der Widerstand R1 ist an Anschlüssen 12 und 13 an die jo Steuerschaltung 8 angeschlossen.

Die Steuerschaltung weist einen integrierten Schaltkreis IC auf. Der integrierte Schaltkreis umfaßt folgende Funktionsgruppen:

Betriebsspannungserzeugung, Operationsverstärker, Sägezahngenerator, Komparator, Nullpunktschalter, Zündimpulsgenerator.

Die für den integrierten Schaltkreis notwendige positive und negative Betriebsspannung wird über einen Widerstand /?2 und Siebkondensatoren C\ und C2 erzeugt. Der Operationsverstärker ist durch Widerstände /?3, Λ 4, R 5 und /?6 beschältet Er dient zur Anpassung per linearisierten Kennlinie des NTC-Widerstandes R1, Die Linearisierung der Kennlinie erfolgt mittels Widerständen R 7 und R 8.

Der Sägezahngenerator ist mit dem Kondensator C3 beschaltet

Der Komparator des integrierten Schaltkreises IC vergleicht die angepaßte Kennlinie des NTC-Widerstandes R1 mit der Spannung des Sägezahngenerators. Es werden damit Impulse erzeugt, deren Breite von der Temperatur am Widersland R 1 abhängig ist

Der Nullpunktschalter wird über den Widerstand R 9 angesteuert Er dient dazu, daß der Triac 77? nur im Phasen-Nulldurchgang der Netzspannung schaltet

Der Zündimpulsgenerator ist mit einem Kondensator C4 beschaltet Er erzeugt Zündimpulse, weiche den Triac TR ansteuern. Diese Ansteuerimpulse werden nur im Nulldurchgang der Netzspannung und während der durch den Komparator erzeugten Impulse abgegeben.

Zur Anpassung der linearisierten kennlinie ist in Reihe zum Widerstand R 6 ein Trimmer R ii) geschaltet Außerdem ist der integrierte Schaltkreis mit einem Kondensator C5 und einer Diode D beschaltet

Ist die Wassertemperatur am Widerstand R 1 niedrig, dann wirü der Triac in der Zeiteinheit mit einer Impulsgruppe geschaltet, die mehr Impuls aufweist als dann, wenn die Temperatur am Widerstand R1 höher ist Die Heizleistung des Heizkörpers 4 ist also bei höheren Wassertemperaturen niedriger als bei niedrigeren Wassertemperaturen. Damit wird dem entgegengewirkt, daß bei hohen Wassertemperaturen im Wasserbehälter 1 das Wasser sehr schnell durch das Steigrohr 3 geführt wird. Durch das Zurücknehmen der Heizleistung bei höheren Wasüertemperaturen am Widerstand R 1 ist eine gleichmäßige Wasserzufuhr zum Filter 6 unabhängig von der jeweiligen Wassertemperatur im Behälter 1 erreicht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Elegische Kaffee- oder Teemaschine mit einem Steigrohr, das an einen Wasserablauf eines Wasserbehälters angeschlossen ist, der Teil eines Warmwasserbereiters ist und in einen Filter mündet, mit einem elektrischen Heizkörper am Steigrohr und mit einer Einrichtung zur Begrenzung der in den Filter in der Zeiteinheit eintretenden Wassermenge, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wasserablauf (2) des Wasserbehälters (1) ein temperaturabhängiger Widerstand (R 1) angeordnet ist, daß dem Heizkörper (4) eine Steuerschaltung (8) vorgeschaltet ist, die den Heizkörper (4) in Abhängigkeit von der Wassertemperatur am Widerstand (R 1) impulsartig so ein- und ausschaltet, daß bei höheren Wassertemperaturen der Heizkörper (4) mit einer niedrigeren Heizleistung arbeitet als bei niedrigeren Wassertemperaturen.

   Z Kaffee- oder Teemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R 1) ein NTC-Widerstand ist.

   3. Kaffee- oder Teemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Triac (TR) aufweist und daß ein Sägezahngenerator und ein Komparator vorgesehen sind, der die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators mit der Kennlinie des Widerstands (R 1) vergleicht, und daß ein Zündimpulsgenerator vorgesehen ist, der während der Ausgangsimpulse des Komparators den Triac (TR) mit Zündimpulsen steuert.