DE3133612A1 - "elektrische kaffeemaschine" - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Zubereitungseinrichtung, wie beispielsweise eine Kaffeebrüheinrichtung, und zwar insbesondere eine verbesserte Riesel- bzw. Tropfkaffeezubereitungseinrichtung bzw. -maschine, wobei gemäß der Erfindung eine gesonderte, definitive Verflüssiger- oder Speicherkammer in dem Rohr zwischen der Heizquelle und aem Verteiler vorgesehen ist, so daß eine Dampfausströmung ausgeschaltet und die Zubereitungstemperatür erhöht wird.

In konventionellen elektrischen Riesel- bzw. Tropfkaffeezubereitungseinrichtungen ist nach allgemeiner Praxis ein generell C-förmiges Gehäuse aus geformtem Kunststoff vorgesehen, das einen unteren horizontalen Schenkel zum Halten einer geheizten Karaffe, Kahne o. dgl. hat, sowie einen weiteren, oberen horizontalen Schenkel, der eine überhängende obere Wand über der Karaffe, Kanne, ο. dgl. bildet und einen Wasserverteiler enthält, mittels dessen heißes Wasser durch einen dazwischen angeordneten Kaffeebrüheirisatz

in die Karaffe, Kanne o. dgl. tropfen bzw. rieseln gelassen wird. Der vertikale Schenkel enthält einen inneren Wasservorratsbehälter und eine Heizkammer unterhalb desselben zur Zuführung von erhitztem Wasser durch eine Rohreinrichtung bzw. ein Rohr zu dem Wasserverteiler in der obe-

ren Wand des Gehäuses und in den Kaffeebrüheinsatz hinein. Solche Kaffeemaschinen haben die

Perkolatorkaffeemaschinen in weitem Umfang ersetzt, und dieser allgemeine Typ, wie er beispielsweise in der US-Patentschrift 3 968 74o beschrieben und dargestellt ist, kann in zahlreichen Abmessungen hergestellt werden, und zwar unter Einschluß von kleineren Kaffeezubereitungseinrichtungen für vier Tassen, die in ihrem Aufbau allgemein ähnlich der Kaffeezubereitungseinrichtung gemäß der US-Patentschrift 4 142 84o sind.

Eine der Schwierigkeiten, die bei derartigen Kaffeemaschinen auftritt, besteht in einer übermäßigen Dampfausströmung, die zu Kondensationslecks bzw. -Verlustströmungen und langen Zubereitungszeiten führt, sowie in einigen Fällen zu niedrigen Brühtemperaraturen.

Gemäß der Erfindung wird eine elektrische Zubereitungs- oder Brüheinrichtung zur Verfügung gestellt, insbesondere eine Kaffeemaschine vom Riesel- bzw. Tropftyp, die ein aufrechtes C-förmiges Gehäuse hat, das einen horizontalen Schenkel besitzt, welcher einen geheizten Karaffen-, Kannen- o.dgl. -träger hat, während der andere Schenkel einen Wasserverteiler enthält. Der vertikale Schenkel umschließt einen zugänglichen Wasservorratsbehälter mit einer mit einer öffnung versehenen Bodenwand. Eine Pumpe und eine geheizte Kammer bzw. eine Pump- und Heizkammer im Boden des Gehäuses geben erhitztes Wasser durch eine Rohreinrichtung bzw. ein Rohr an den Verteiler und dann in einen Kaffeeeinsatz sowie an die Karaffe, Kanne o. dgl. ab, und zwar alles in konventioneller Weise. Durch die Erfindung wird diese Kombination verbessert, indem eine gesonderte^ und ausgeprägte definitive Kondensor- oder Speicherkammer in der Rohreinrichtung bzw. in dem Rohr vorgesehen

wird, wobei die Kondensor- bzw. Speicherkaitimer einen größeren Querschnitt als die verbindende Rohreinrichtung bzw. das verbindende Rohr hat. Die Kammer ist vorzugsweise unterhalb des Vorratsbehälters in dem vertikalen Schenkel der Kaffeezubereitungseinrichtung vorgesehen, sowie zwischen dem geheizten Karaffen-, Kannen- o. dgl. -träger und dem Verteiler. Infolgedessen wird durch die Erfindung hauptsächlich eine verbesserte Riesel- bzw. Tropfkaffeezubcreitungseinrichtung zur Verfügung gestellt, die eine gesonderte, definitive Kondensorkammer enthält,

um eine Dampfüberströmung in den Verteiler auszuschalten und höhere Brüh temperatüren zu erzielen, so daß die Qualität des Kaffees verbessert wird.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger, in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer typischen-.Kaffeezubereitungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und zwar teilweise perspektivisch, teilweise im Schnitt und teilweise in gestrichelten Linien dargestellt; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Strömungsverlaufs bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, worin eine elektrische Riesel- bzw. Tropfkaffeemaschine dargestellt ist, die allgemein ein aufrechtes C-förmiges Gehäuse 1o aus geformtem, insbesondere gespritztem oder formgespritztem, Kunststoff aufweist, das einen horizontalen Schenkel 12 hat, der einen Träger für Behälter bildet, wie beispielsweise für eine erwärmte Karaffe, Kanne o. dgl., sowie einen obe-

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ren horizontalen Schenkel 14, der einen Wasserverteiler. enthält und sich über den unteren Schenkel erstreckt, so daß ein Kaffee-Einsatz 18 bzw. ^eiⁿ Behälter für gemahlenen Kaffee und die Karaffe 2o zwischen den beiden Schenkeln in konventioneller Weise gehaltert bzw. angeordnet sind. De) dritte Teil oder vertikale Schenkel 1o des Gehäuses umschließt in seinem oberen Teil einen zugänglichen Wasservorratsbehälter 22, und zwar ist der Vorratsbehälter mittels eines entfernbären oder in sonstiger Weise zu öffnenden Deckels an der Oberseite zugänglich, wodurch Wasser in den Vorratsbehälter gegossen werden kann, so daß der Vorgang der Kaffeezubereitung begonnen werden kann. Zur Speicherung von in dem Vorratsbehälter 22 enthaltenem Wasser hat dieser eine Bodenwand 24 mit einer mittigen Öffnung Das Wasser wird mittels eines ummantelten elektrischen Widerstandsheizers 28 erhitzt, der "vorzugsweise im'unteren horizontalen Schenkelteil vorgesehen und über einem Wasserrohr 3o angeordnet ist, so daß er das Wasser in dem Rohr erhitzt und eine angemessene Temperatur von irgendwelchem zubereiteten Kaffee in der Karaffe aufrechterhält. Das Wasser wird vom Behälter 22 durch die Öffnung 26 abgeführt und direkt durch eine Rohreinrichtung 32 in den Erhitzungsbereich im Heißwassererzeuger in das Grundrohr 3<> geleitet, wo das Wasser zum Sieden gebracht wird, so daß sich eine Pumpwirkung im Rohr 3o ergibt und das Wasser mittels einer gesonderten Leitung oder einer Rohreinrichtung 34 nach aufwärts und in den Verteiler 16 abgegeben

18 wird, wo es als heißes Wasser in den Kaffee-Einsatz / tropit bzw. rieselt und von dem aus es als zubereiteter Kaffee an die Karaffe 2o abgegeben wird.

Der insoweit beschriebene Aufbau ist konventionell. Allgemein können Rückschlagventile, wie beispielsweise das bei 36 dargestellte Rückschlagventil, entweder am Auslaß des Vorratsbehälters oder am Auslaß des Heißwassererzeugers (nicht gezeigt) oder an beiden Stellen vorgesehen sein,

a ο daß sie dort als Einwegventile wirken. Ein solcher Aufbau ist bei leichten Abwandlungen konventionell bei den meisten Kaffeemaschinen aus geformtem Kunststoff.

Allgemein findet in den derzeitigen Tropf- bzw. Rieselkaffeemaschinen eine übermäßige Dampfentwicklung statt, und dieser*Dampf wird vom Wärmeerzeuger durch das Auslaßrohr sowie in den Verteiler geleitet, wobei die übermäßige Dampfentwicklung zu Kondensationslecks, -verlustströmen, -durchsickerstellen u. dgl. und langen Zubereitungszeiten führt, sowie in einigen Fällen zu niedrigen Zubereitungstemperaturen. Mit der vorliegenden Erfindung werden die Dampfbildung und die Dampfsperren, welche durch.eine Druckblockierung verursacht werden können, die in der Rohrleitung zwisehen dem.Vorratsbehälter 22 und dem Verteiler 16 auftreten kann, ausgeschaltet. Zu ,diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine gesonderte definitive bzw. voll ausgebildete Kondensor- oder Speicherkammer 38 angewandt, die in der Auslaßleitung des Heizers oder des Heißwassererzeugers 28 angeordnet ist. Der Kondensor bzw. Verflüssiger 38 hat einen größeren Querschnitt als die Rohreinrichtung, durch die er angeschlossen ist, wie man aus Fig. 2 ersieht, und er kann in vorteilhafter Weise im Grundteil· der Zubereitungseinrichtung vorgesehen sein, wie aus Fig. 1 ersicht-1 i cli ist, und zwar in einem Raum, welcher in der Nähe der Knhreinri ch-tung 32 verfügbar ist. Der Kondensor ist eine Ditektkontaktkondensationskammer, in der Dampf, welcher in dem lleißwassererzeuger 28 dadurch erzeugt, worden ist, daß das Wasser innerhalb des Heißwasserverdampferrohrs teilweise verdampft, einen Druck erzeugt, der das Einlaßventil. 36 schließt und Flüssigkeit;, gefolgt von Dampf von dem Heißwassererzeuger ausstößt. Wegen der starken peripheren Wärmeflußänderung im Heißwassererzeuger befindet sich der größte Teil der ausgestoßenen Flüssigkeit unterhalb der Sättigungstemperatur. Als Ergebnis hiervon fin-

det, wenn der Dampf und die ausgestoßene Flüssigkeit in die größere Speicherkammer 38 eintreten, eine Direktkontaktkondensation des Dampfes statt. Dieser Vorgang hat einen Druckabfall zur Folge, der ein Öffnen des Ventils am Ausgang des Vorratsbehälters bewirkt und kälteres Wasser, vom Vorratsbehälter einlaufen läßt. Nach einer kurzen Zeitdauer beginnt die Verdampfung oder der Siedevorgang im Heizbereich erneut. Dieser periodisch wiederkehrende Pumpvorgang stellt die Zufuhr von heißem Wasser vom Verflüssiger oder der Speicherkammer 38 her ohne Dampfausströmung sicher. Mit anderen Worten bedeutet das, daß es erwünscht ist, heißes Wasser zum Verteiler 16 durchzulassen und nicht Dampf. Obwohl das nicht erforderlich ist, haben vorzugsweise das Verflüssigereinlaßrohr 32 und das Auslaßrohr 34 im wesentlichen den gleichen Querschnitt. Durch die Speicherkammer 38 wird der Dampf mittels Kondensation entfernt und im wesentlichen alles heiße Wasser direkt zum Verteiler 16 durchgelassen, so daß auf diese Weise die Kaffeezubereitung verbessert wird. Zusätzlich wird durch das Fehlen von Dampf im Verteilerbereich die Kondensation von Dampf auf den äußeren Oberflächen der Kaffeemaschine ausgeschaltet, so daß Kondensationslecks bzw. -verlustströme u. dgl. vermindert werden. Außerdem wird, da keine Vergeudung von Zubereitungszeit durch Abgeben von Dampf zum Verteiler erfolgt, die Zubereitungszeit vermindert. Dieser Aufbau ist in Fig. 2 gezeigt. Es wurde gefunden, daß durch die Einfügung eines Ventils 4o in die Ausgangsleitung hinter dem Verflüssiger und vorzugsweise benachbart von dessen Ausgang, der zum Verteiler 16 führt, die Hemmcharakteristika verbessert werden. Das Ventil verhindert, daß erhitztes Wasser in den Heißwassererzeuger zurückfließt und weiter erhitzt wird, so daß Mineralien in den Durchgängen bzw. Kanälen niedergeschlagen werden würden. Außerdem wird durch Verbessern der Strömungscharakteristika, d. h. Aufrechterhalten der Strömung in im wesentlichen nur einer Richtung, eine "Scheuerwirkung" er-

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zielt, durch die die Kanäle von Ablagerungen gereinigt werden. Die Verwendung eines solchen Ventils in Kombination mit der Speicherkammer 38, das hier im wesentlichen an dem von der Speicherkammer 38 ausgehenden Auslaß vorgesehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt, verbessert weiter den Gesamtbetrieb dadurch, daß sowohl eine Hemmung bzw. Verstopfung vermindert als auch eine Dampfausströmung reduziert wird. Die Speicherkammer 38 der Fig. 1 allein vermindert die Dampfausströmung, die unerwünscht ist, da durch Dampf kein Kaffee erzeugt wird, sondern eine Kaffeezubereitung vielmehr durch heißes Wasser stattfindet. Die Speicherkammer 38 in Kombination mit dem Einwegauslaßventil 4o verbessert sowohl die Dampfausströmungs- als auch die Hemmungs- bzw. Verstopfungscharakteristika, so daß sich infolgedessen eine allgemeine Gesamtverbesserung des Aufbaus ergibt, in-dem ein Verflüssiger oder eine Speicherkammer 38 allein verwendet wird, und die vorliegenden Patentansprüche sind auf beide Ausführungen gerichtet, nämlich die Ausführung der Fig. 1 ohne das Ausgangsventil und die Ausführung der Fig. 2 mit dem Ausgangsventil.

Die Betriebsweise, die allgemein in dem VKoridensdr/Ventil-Teil der Fig. 2 auftritt, besteht darin, daß dann, wenn Dampf in dem Heißwassererzeuger gebildet wird, dieser das Einlaßventil 36 durch Aufbau eines Innendrucks schließt und das Auslaßventil 4o öffnet, wodurch heißes Wasser an den Verteiler 16 abgegeben wird. Wenn der erzeugte Dampf den Verflüssiger erreicht, dann bewirkt der Verflüssiger oder die Speicherkammer 38 einen Druckabfall durch direkte Kondensation des erzeugten Dampfs, und infolge des abgefallenen Drucks öffnet das Einlaßventil 36, so daß mehr Wasser in das Rohr 3o eintritt. Auf diese Weise ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung der Verflüssiger allein zusätzlich vorgesehen ist, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Verbesserung bei Tropf- bzw. Rieselkaffeemaschinen durch Ausschalten der

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Dampfausströmung; und bei Hinzufügung des Ausgangsventil^ 4o der Fig. 2 ergibt sich über die grundsätzliche Erfindung hinaus, wonach der Verflüssiger bzw. Kondensor vorgesehen ist, die zusätzliche Verbesserung, daß eine Verstopfung bzw. Verengung der Leitungen aufgrund von Mineralablagerung vermindert wird.

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Claims (8)

P atentansprüche

1.) Elektrische Zubereitungseinrichtung für Kaffee und ähnliche Getränke, insbesondere automatische Riesel- bzw. Tropfkaffeemaschine, umfassend eine geheizte Basis, die einen Behälter trägt und einen Kaffeefilter dazwischen bzw. oberhalb des Behälters aufweist, und eine Einrichtung zum Speichern, Erhitzen und Abgeben von erhitztem Wasser durch eine Rohreinrichtung bzw. ein Rohr an den Filter hat, gekennzeichnet durch einen getrennten, definitiven Kondensor (3 3) in der Rohreinrichtung (34) bzw. in dem Rohr, der zwischen der geheizten Basis (12) und den Filter (18) zum Ausschalten einer Dampfausströmung vorgesehen ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der getrennte Kondensor (38) einen größeren Querschnitt als die Rohreinrichtung (34) bzw. das Rohr hat.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaß und der Auslaß des getrennten Kondensors (38) im wesentlichen gleichen Querschnitt haben.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennte Kondensor (38) in dem Basisteil· (12) der Zubereitungseinrichtung angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiter ein aufrechtes C-förmiges Gehäuse aufweist, wobei ein horizontaler Schenkel einen geheizten Karaffen-, Kannen- o. dgl. -träger und der andere einen Wasserverteiler hat, während der vertikale Schenkel einen zugänglichen Wasservorratsbehälter mit einer mit einer Öffnung versehenen Bodenwand umschließt, wobei außerdem eine Pump- und Heizkammer im Boden des Gehäuses zur Abgabe von erhitztem Wasser durch die Rohreinrichtung bzw. das Rohr an den Verteiler vorgesehen ist; dadurch gekennzeichnet , daß die getrennte Kondensorkammer

(38) in der Rohreinrichtung (34) bzw. in dem Rohr vorgesehen ist; daß ein Einwegauslaßventil (4o) benachbart dem Ausgang des Kondensors (38) vorgesehen ist; und daß die Kammer (38) und das Ventil (4o) zwischen dem geheizten Karaffen-, Kannen- o. dgl. -träger (12) und dem Verteiler

(16) vorgesehen sind, so daß eine Dampfausströmung ausgeschaltet und eine Verstopfung vermindert wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der getrennte Kondensor (38) einen größeren Querschnitt als die Rohreinrichtung (34) bzw. das Rohr hat.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Einlaß und der Auslaß der Kondensorkammer (38) im wesentlichen gleichen Querschnitt haben.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennte Kondensor (38) unterhalb des Vorratsbehälters (22) in dem vertikalen Schenkel (10) der Kaffeezubereitungseinrichtung angeordnet ist.