DE3540663A1 - Dosiervorrichtung fuer die entnahme von wasser aus vorratsbehaeltern, insbesondere fuer elektrische kaffeemaschinen - Google Patents

Description

Dosiervorrichtung für die Entnahme von Wasser aus Vorratsbehältern, insbesondere für elektrische Kaffeemaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung zum Entnehmen voreinstellbarer Mengen (Portionen) eines fließfähigen Stoffes, vorzugsweise Wasser, aus einem Vorratsbehälter über eine im Vorratsbehälter endende und aus dem Vorratsbehälter führende Entnahmeleitung.

Bei elektrischen Kaffeemaschinen wird vielfach als nachteilig empfunden, daß bei einem Aufbrühvorgang im allgemeinen das gesamte, in den Vorratsbehälter der Maschine eingefüllte Wasser aufgebrüht werden muß, wenn man nicht die Stromzuführung unterbricht, was umgekehrt wieder dazu führt, daß die Heizplatte, auf der das aufgebrühte Getränk warmgehalten werden soll, abgeschaltet wird. Die Heizvorrichtung für das zu erhitzende Wasser aus dem Vorratsbehälter schaltet sich erst dann selbttätig ab, wenn das Wasser aus dem Vorratsbehälter vollständig, ggfs. in aufeinanderfolgenden Teilmengen in die Heizkammer geflossen war bzw. der Durchflußerhitzer trocken wird.

Es besteht demgemäß Bedarf an einer Dosiervorrichtung, die ermöglicht, aus dem Vorratsbehälter nur eine vorbestimmte und voreinstellbare Menge Wasser für den Brühvorgang zu entnehmen, so daß das restliche Wasser in dem Vorratsbehälter für einen späteren Brühvorgang ohne Nachfüllen des Vorratsbehälters zur Verfügung steht.

Ähnliche Probleme existieren in Verbindung mit Hausgeräten, wie beispielsweise Mundduschen, Inhalationsgeräten. Aber auch in Verbindung mit anderen fließfähigen Stoffen, z. B. breiartigen Stoffen aber auch fließfähigen pulverigen Stoffen, wie beispielsweise Kaffeepulver, tritt das Problem auf, nur gewisse voreinstellbare Teilmengen aus einem Vorratsbehälter dem Verbrauch bzw. der weiteren Verarbeitung zuzuführen.

Durch die EP-A-01 35 611 ist eine Portioniervorrichtung bekannt geworden, die aus einem Vorratsbehälter und einem darunter befindlichen Dosierbehälter besteht, der gegenüber dem Vorratsbehälter durch eine Trennwand luftdicht abgeschlossen ist. Durch die Trennwand zwischen den beiden Behältern ist ein vertikal verschiebbares Entlüftungsrohr mit einem Ventil geführt. Durch ein zweites Ventil zwischen Vorratsbehälter und Dosierbehälter kann Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Dosierbehälter strömen. Wird die in dem Dosierbehälter vorhandene Flüssigkeit erwärmt, schließen die beiden Ventile durch den Überdruck im Portionierbehälter und die dort vorhandene Flüssigkeitsmenge wird über eine Entnahmeleitung einem Kaffeefilter in an sich bekannter Weise zugeführt. Nach Entleeren des Portionierbehälters wiederholt sich dieser Vorgang selbsttätig. Auf diese Weise kann der Brühvorgang im Kaffeefilter durch genau dosierte Wasserportionen optimiert werden, weil bei dieser Anordnung der Flüssigkeitsspiegel in dem unteren Portionierbehälter stets nur bis zu dem unteren Rand des Entlüfungsrohres steigen kann. Die Menge kann dann durch vertikales Verschieben des Entlüfungsrohres eingestellt werden. Das Schließen der Ventile zwischen Vorratsbehälter und Portionierbehälter erfolgt über den im Portionierbehälter aufgebauten Überdruck. Sobald das im Portionierbehälter vorhandene Wasser verdampft und für den Brühvorgang verwendet ist, öffnen sich die Ventile und der Aufheizvorgang wiederholt sich mit der gleichen vorgegebenen Wassermenge.

Wollte man nur eine Teilmenge für den Brühvorgang verwenden, dann müßte auch bei einer derartigen Vorrichtung die elektrische Heizung abgeschaltet werden, wodurch auch die Heizplatte für den aufgebrühten Kaffee oder Tee stromlos würde.

Eine Ausführungsmöglichkeit einer Dosiervorrichtung ist in der DE-AS 24 36 715 gezeigt. Bei der dort gezeigten Dosiervorrichtung für eine Kaffemaschine fließt das Wasser aus einem Vorratsbehälter ebenfalls in einen darunter angebrachten Dosierbehälter. Vorratsbehälter und Dosierbehälter sind durch eine dicht schließende Membrane getrennt, in der sich eine Öffnung befindet. Die Öffnung zwischen den beiden Behältern kann gemäß einer Ausführungsform durch eine drehbar angeordnete Verschlußklappe oder gemäß einer anderen Ausführungsform auch mittels einer gegen eine Federkraft wirkenden vertikal verschiebbaren Verschlußklappe geöffnet und verschlossen werden. Zur Vereinfachung der Handhabung sind die Verschlußklappen an einer drehbar bzw. vertikal verschiebbar gelagerten Betätigungsstange befestigt, die bis über den oberen Rand des Vorratsgefäßes geführt ist, und an deren oberen Ende sich ein Betätigungsknopf befindet. Diese Dosiervorrichtung ermöglicht nicht eine voreinstellbare Menge von Wasser für den Brühvorgang bereitzustellen. Vielmehr muß die Bedienungsperson an Ort und Stelle das Schließen manuell durchführen.

In vorgenannter DE-AS 24 36 715 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Dosiervorrichtung beschrieben. Diese besteht aus einem vorzugsweise konisch ausgebildeten doppelwandigen Steigrohr, dessen unteres Ende abgedichtet durch eine Öffnung im Boden des Vorratsbehälters geführt ist. Der äußere Mantel des doppelwandigen Steigrohrs besitzt mehrere vertikal übereinander angeordnete Öffnungen. Das innere Rohr besitzt entsprechende Öffnungen, deren vertikale Anordnung mit den Öffnungen des äußeren Mantels korrespondieren, die jedoch über den Umfang des inneren Mantels versetzt angeordnet sind, so daß stets nur eine Öffnung des Innenrohres mit einer Öffnung des Außenmantels in Deckung gebracht werden kann. Durch Drehen des inneren Mantels kann eine vom Boden des Vorratsbehälters aus unterschiedliche Höhe der Ausflußöffnung gewählt werden, so daß in die Heizungskammer bzw. Verdampfungseinrichtung jeweils nur soviel Wasser fließen kann wie im Vorratsbehälter oberhalb der entsprechenden Öffnung vorhanden ist. Der Rest des Wassers im Vorratsbehälter steht für spätere Aufbrühvorgänge zur Verfügung, indem dann der Innenmantel des Steigrohres so gedreht wird, bis eine tiefer gelegene Öffnung im Außenmantel mit einer Öffnung im Innenmantel korrespondiert.

Diese vorbekannte Anordnung ist, wie auch andere im Handel befindliche Dosiereinrichtungen, in der Herstellung relativ aufwendig, da zwei miteinander korrespondierende gut sitzende Mäntel für das Steigrohr ineinander gefügt werden müssen. Die Einrichtung ist auch schlecht zu reinigen, was insbesondere bei Haushaltsmaschinen als nachteilig empfunden wird. Darüber hinaus können mit der vorbekannten Dosiervorrichtung nur durch die Konstruktion vorgegebene Teilmengen, also beispielsweise bei der Kaffeemaschine, nur jeweils eine geradzahlige Anzahl von Tassen vorgegebenen Volumeninhalts eingestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung zum Entnehmen voreinstellbarer Mengen eines fließfähigen Stoffes aus einem Vorratsbehälter anzugeben, die nach einer Einstellung selbstätig arbeitet, die für eine stufenlose Dosierung von Entnahmemengen geeignet ist, die mit einfachen Mitteln aufgebaut ist und die für fließfähige Stoffe unterschiedlichster Konsistenz geeignet ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Dosiervorrichtung nach der Erfindung zum Dosieren einer voreinstellbaren Menge eines fließfähigen Stoffes, insbes. von Wasser aus einem Vorratsbehälter, mit einer Entnahmeleitung im Behälter, ist so ausgebildet, daß die an dem freien Ende der Entnahmeleitung vorhandene Öffnung in stufenlos freiwählbaren Abstand vom Boden des Vorratsbehälters gehalten werden kann.

Dabei ist in aller Regel das andere Ende der Entnahmeleitung durch den Boden des Vorratsbehälters geführt. Im Rahmen der Erfindung kann dies aber auch in unmittelbarer Nähe des Bodens seitlich oder bei Anwendung einer Saugkraft auch über den Rand des Behälters selbst erfolgen.

Um die Versetzbarkeit des die Einlaßöffnung aufweisenden freien Endes der Entnahmeleitung in einfacher Weise stufenlos zu erreichen, ist gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Entnahmeleitung als ein im Bodenbereich aus dem Vorratsbehälter führender flexibler Schlauch ausgebildet, dessen freies Ende an einer Verstelleinrichtung gehalten ist. Dabei ist es vorteilhaft, den Schlauch im Innern des Vorratsbehälters spiralförmig zu führen, und zwar mit einer solchen Steigung der einzelnen Windungen, daß sich der flexible Schlauch am Boden des Vorratsbehälters ohne irgendwelche Überkreuzungen ablegen kann, so daß die Einlaßöffnung bis auf den Boden des Vorratsbehälters abgesenkt werden kann.

Die erfindungsgemäß am freien Ende der Entnahmeleitung vorzusehende Einlaßöffnung kann auch dadurch im Abstand zum Boden stufenlos verändert werden, daß als Entnahmeleitung ein durch den Boden des Behälters führendes, oben offenes und in seiner wirksamen Länge teleskopartig veränderbares Rohr vorgesehen wird.

Auch andere Schlauch- oder Rohrführungen, beispielsweise nach Art eines Kipprohres, eines Rohres in Form einer Nürnberger Schere usw. sind im Rahmen der Erfindung unmittelbar einsetzbar und ermöglichen dementsprechend ein stufenloses Einstellen der jeweils gewünschten Entnahmemenge. Mit Rücksicht auf den Einsatz bei Hausgeräten empfehlen sich aber die besonders einfachen und billigen vorgenannten Konstruktionen, die auch kaum störanfällig sind.

Insbesondere beim Einsatz der Dosiervorrichtung nach der Erfindung für Flüssigkeiten oder Breie höherer Viskosität oder fließfähigem körnigen Gut wird gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, das freie Ende der Entnahmeleitung einer zusätzlichen Kraft zu unterwerfen, die es gegen den Boden des Vorratsbehälters drückt. Dies kann sowohl mit einem zusätzlichen Gewicht als auch mit einer Zug- oder Druckfeder in einer für den Fachmann ohne weiteres ersichtlichen Weise erfolgen.

Anhand der anliegenden Zeichnung wir eine Ausführungsform einer Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung im folgenden erläutert. Dabei ist als Ausführungsform der bevorzugte Anwendungsfall einer Kaffeemaschine dargestellt, ohne daß dadurch eine Einschränkung auf eine derartige Maschine zum Ausdruck gebracht werden soll.

Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen Vorratsbehälter 1 einer üblichen Kaffeemaschine, von der aus Anschaulichkeitsgründen lediglich noch ein Aufnahmebehälter 6 auf einer Heizplatte 9 dargestellt ist. In den Vorratsbehälter 1 wird vor einem Brühvorgang Wasser gefüllt und das Wasser kann über einen als Entnahmeleitung dienenden Schlauch 2, der eine Einlaßöffnung 3 aufweist und der dichtend durch eine Öffnung in die Mitte des Bodens des Vorratsgefäßes 1 geführt ist, in einen Durchlauferhitzer eintreten. Dabei weist die Leitung 2 in üblicher Weise ein nur schematisch angedeutetes Rückschlagventil 10 auf. Im übrigen sind in der Zeichnung aus Anschaulichkeitsgründen, da dies für die Erläuterung der Erfindung nicht wesentlich ist, alle Funktionsteile für die Förderung des Wassers als Heißwasser bzw. Dampf in eine Steigleitung 12 weggelassen. Der mit dem Schlauch 2 am unteren Ende unterhalb des Behälterbodens verbundene, metallische Rohrabschnitt kann beispielsweise mit einer Heizeinrichtung zum Erhitzen des Wassers versehen sein, die gleichzeitig die Heizeinrichtung für die Heizplatte 9 ist.

Für den auf dem Fachgebiet tätigen Fachmann ist dabei ersichtlich, daß sowohl Durchlauferhitzer als auch Heizkammer wie auch andere Maßnahmen zur schnellen Aufheizung bzw. Verdampfung und Förderung des Wassers nach oben, beispielsweise oberhalb eines Kaffeefilters eingesetzt werden können.

Gemäß dem Vorschlag nach der Erfindung hat der Schlauch 2 an seinem oberen freien Ende eine Einlaßöffnung 3. Dabei ist dieses obere freie Ende an einem flexiblen Band 4 befestigt, das über die Oberkante des Vorratsbehälters 1 gleitend geführt ist und an der Außenwand des Behälters bis zu einer Feststellschraube 5 führt. Die Feststellschraube 5 selbst, die auch von anderen bekannten Befestigungs- oder Rastmitteln ersetzt werden kann, ist in einem nicht dargestellten Schlitz einer ebenfalls nicht dargestellten Gleitschiene geführt und kann in jeder beliebigen Höhe arretiert werden. Hierbei kann die Gleitschiene zur leichteren Messung der gewünschten Wassermenge mit einer Meßskala versehen sein.

Bei gefülltem Behälter 1 wird die Schraube 5 dabei zunächst ganz unten sein, was bedeutet, daß die Austrittsöffnung 3 in dem Wasser relativ weit oben zu liegen kommt.

Soll nun Kaffee aufgebrüht werden, wird entsprechend der Anzahl der gewünschten Tassen die Feststellschraube 5 gelöst und nach oben geschoben, wordurch sich das freie Ende der Entnahmeleitung 2 mit der Einlaßöffnung 3 nach unten verschiebt und dadurch ein Fließen des Wassers durch die Entnahmeleitung 2 in den Durchflußerhitzer ermöglicht, bis entweder dieser gefüllt ist und sich ein ausreichender Druck zum Verschließen des Rückschlagventiles 10 aufgebaut hat, oder aber bis der Wasserspiegel im Vorratsbehälter 1 bis auf die Höhe der Einlaßöffnung 3 abgesenkt ist.

Ein Brühvorgang wird dann solange von der Maschine automatisch ablaufen, als Wasser nachströmt. Eine Weitererhitzung von Wasser entfällt dann und die über den gleichen Schalter an das Netz angeschlossene Heizplatte 9 bleibt in herkömmlicher Weise heiß und der so in dem Gefäß 6 vorhandene aufgebrühte Kaffee bleibt warm wie bei herkömmlichen Maschinen.

Der Entnahmeschlauch 2 ist im Inneren des Vorratsbehälters 1 spiralförmig geführt, wobei die Steigung der Spirale von dem dichtend durch den Boden des Behälters 1 geführten Anfang beginnend immer größer wird. Dadurch wird garantiert, daß sich die Entnahmeleitung beim Absenken des die Öffnung 3 tragenden freien Endes als Spirale flach auf den Boden legen kann, wodurch ein vollständiges Entleeren des Vorratsbehälters 1 garantiert ist.

Um dabei die Führung der Spirale zu sichern, kann im Innern der Spirale auch ein konischer Dorn mit Durchflußöffnungen oder dergleichen - nicht dargestellt - angeordnet werden. Da dieser nur aus einer einfachen Wand oder sogar nur aus einfachen Stegen bestehen kann, wird hierdurch der zur Verfügung stehende lichte Raum des Behälters 1 nicht wesentlich eingeschränkt.

Sofern die beschriebene Dosiervorrichtung in einem fließfähigen körnigen Gut, z. B. Kaffeepulver, oder auch einer breiigen oder Flüssigkeit hoher Viskosität eingesetzt werden soll, ist es vorteilhaft, das freie Ende der Entnahmeleitung einer zusätzlichen Kraft auszusetzen, die es nach unten drückt. Dies kann, wie in der Zeichnung angedeutet, einfach mit einem zusätzlichen Gewicht 7, das am freien Ende der Entnahmeleitung vorgesehen wird, erfolgen. Es kann aber auch mit Hilfe einer Feder erfolgen, die entweder vom Boden beginnend als Zugfeder mit dem freien Ende verbunden ist oder aber umgekehrt von oben kommend auf das Ende drückt. Auch in diesem Fall wird eine einwandfreie und stufenlos einstellbare Dosierung des in dem Behälter vorhandenen Stoffes erreicht, wobei besondere Meßmittel, Schaltungsmaßnahmen usw. überflüssig sind.

Claims (9)

1. Dosiervorrichtung zum Entnehmen voreinstellbarer Mengen eines fließfähigen Stoffes, vorzugsweise Wasser, aus einem Vorratsbehälter über eine im Vorratsbehälter endende und aus dem Vorratsbehälter führende Entnahmeleitung, insbesondere für Haushaltsgeräte, wie Kaffeemaschinen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeleitung (2) an dem sich im Vorratsbehälter (1) befindlichen Ende eine Einlaßöffnung (3) aufweist und daß dieses Ende in seiner Höhe zum Boden des Vorratsbehälters (1) versetzbar gehalten ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Entnahmeleitung (2) ein im Bodenbereich aus dem Vorratsbehälter (1) führender, flexibler Schlauch (2) vorgesehen ist, dessen freies Ende an einer Verstelleinrichtung (4, 5) gehalten ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (2) spiralförmig im Innern des Vorratsbehälters (1) geführt ist.

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Entnahmeleitung (2) ein durch den Boden des Behälters führendes, oben offenes, und in seiner wirksamen Länge vorzugsweise teleskopartig veränderbares Rohr vorgesehen ist.

5. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung zum Höhenverstellen des freien Endes der Entnahmeleitung (2) als arretierbare Zugvorrichtung (4, 5) ausgebildet ist.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (4, 5) über den Rand des Vorratsbehälters (1) geführt ist.

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (4, 5) einen auf einer Gleitführung stufenlos arretierbaren Halteschieber aufweist.

8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (4, 5) aus einem über den oberen Rand des Vorratsbehälters (1) gleitend geführten Zugband (4) besteht, das an einem an einer Gleitschiene an der Außenwand des Vorratsbehälters arretierbaren Halteschieber (5) endet.

9. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Einlaßöffnung (3) aufweisende freie Ende der Entnahmeleitung (2) mit einem Gewicht (7) und /oder einer Feder mit Kraftrichtung zum Behälterboden belastet ist.