DE3590586C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Kaffee­ maschine, bestehend aus einem Kaffeebohnen-Mahlraum mit einem drehbar gelagerten Messer, das mit einem Elektromotor gekuppelt ist, einem Filterraum, der neben dem Mahlraum angeordnet ist und mit diesem in Verbindung steht, einem Wasserbehälter, einem Wasser­ rohr mit einem unteren Ende, das über ein Rückschlagventil mit dem Wasserbehälter verbunden ist, und mit einem oberen Ende, das mit dem Filterraum verbindbar ist, und einer dem Wasserrohr zuge­ ordneten elektrischen Heizeinrichtung.

Bei einer in der DE-AS 23 30 078 beschriebenen elektrischen Kaffeemaschine dieser Gattung ist das obere Ende des Wasserrohres ständig mit dem Filterraum verbunden. Wenn das in dem Wasserrohr enthaltene Wasser durch die zugeordnete elektrische Heizeinrich­ tung erhitzt wird, dann verdampft es teilweise. Das heiße Wasser wird sodann durch den Dampfdruck zum oberen Ende des Wasserrohres gepumpt. Das aus dem Wasserrohr austretende Wasser dient zum Auf­ brühen des in dem Filterraum enthaltenen gemahlenen Kaffees.

Für die Zubereitung eines wohlschmeckenden Kaffees ist es wichtig, den gemahlenen Kaffee mit heißem Wasser bei einer Tempe­ ratur von 92 bis 96°C ungefähr 3 bis 4 Minuten aufzubrühen. Bei der bekannten Kaffeemaschine ist dies aber nicht möglich, weil sich das heiße Wasser, nachdem es gekocht hat, beim Durchströmen des Wasserrohres zu stark abkühlt, bis es aus dessen oberem Ende austritt. Aus diesem Grund ist der mit der bekannten Kaffeema­ schine zubereitete Kaffee hohen Ansprüchen nicht gewachsen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Kaffeemaschine dahingehend weiterzubilden, daß das in den Filter­ raum eingeleitete Wasser eine Temperatur hat, die nur knapp unter der Siedetemperatur liegt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das obere Ende des Wasserrohres mit einer Heißwasserführung verbun­ den ist, die durch einen Thermostaten in Abhängigkeit von der Temperatur im Wasserbehälter zwischen einer ersten Stellung, in der das Wasser in den Wasserbehälter zurückgeführt wird, und eine zweite Stellung, in der das Wasser zum Filterraum gelei­ tet wird, bewegbar ist.

Bei einer solchen Anordnung erreicht die Temperatur des zu­ geführten heißen Wassers leicht die Siedetemperatur zum Zeitpunkt des Umschaltens der Heißwasserführung von der ersten Stellung, in der das Wasser in den Wasserbehälter zurückgeführt wird, in die zweite Stellung, in der das heiße Wasser dem Filterraum zu­ geführt wird, weil das in dem Wasserbehälter enthaltene Wasser eine erhöhte Temperatur aufweist und das Zuführen des heißen Wassers zum Filterraum in einer kurzen Zeit abgeschlossen wird.

Infolgedessen hat der aufgebrühte Kaffee ein gutes und natürli­ ches Aroma und er entspricht hohen Qualitätsanforderungen.

Bei einer konstruktiv besonders vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heißwasserführung ein rinnenartiges Bauteil ist, das im Bereich des oberen Endes des Wasserrohres drehbar gelagert ist, daß an der Heißwasserführung eine Feder angreift, die diese zu einer Verdrehung in die zweite Stellung belastet, daß der Heißwasserführung eine Verriegelung zugeordnet ist, um diesen gegen die Kraft der Feder in der ersten Stellung zu verriegeln, und daß die Verriegelung durch den Thermo­ staten ausrückbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Kaffeemaschine,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Kaffeema­ schine nach Fig. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Kaffeemaschine,

Fig. 4 in größerem Maßstab einen Querschnitt durch einen wesentlichen Bereich der Kaffeemaschine,

Fig. 5a ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Kaffeebrühtemperatur und der Brühdauer veranschau­ licht, wenn das Wasser zurückgeführt wird, und

Fig. 5b ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Kaffeebrühtemperatur und der Brühdauer veranschau­ licht, wenn die Rückführung aufgehoben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 gezeigt, wobei mit dem Bezugszeichen 21 ein Mahl- und Filterbehälter bezeichnet ist, der aus einem im wesentlichen zylindrischen Mahlraum 24 mit einem von einem Elektromotor 22 zu einer Drehbewegung ange­ triebenen Messer 23 und aus einem Filterraum 25 zur Aufnahme des im Mahlraum 24 gemahlenen Kaffees und zum Aufbrühen desselben besteht. Der Mahlraum 24 und der Filterraum 25 sind nebeneinanderliegend einstückig miteinander verbunden und stehen über einen in einem Teil der Umfangswand des Mahlraums 24 ausgebildeten perforierten Bereich 26 miteinander in Verbindung. Der Boden 27 des Mahlraums 24 ist kegelförmig, und der perforierte Bereich 26 ist derart angeordnet, daß er einen von der Umfangswand des Mahlraums 24 gebildeten Kreis schneidet. Die Kaffeebohnen werden daher während des Mahlens in einem geeigneten Ausmaß aufgerührt und gleichmäßig gemahlen, und nachdem sie auf eine das Durchdringen des perforierten Bereichs 26 er­ möglichende Teilchengröße gemahlen wurden, gelangen sie in den Filterraum 25. Der Filterraum 25 ist mit einer ringförmigen Rippe 28 versehen, die einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat und sich vom unteren Rand des perforierten Bereichs 26 nach unten erstreckt. Wenn ein Papierfilter 29 eingesetzt wird, dann kann der gemahlene Kaffee demzufolge nicht in den Spalt zwischen dem Filter 29 und dem Filterraum 25 ein­ dringen. Ein zweiter Filter 30 ist am Boden des Filter­ raumes 25 angeordnet, so daß gemahlener Kaffee, der möglicherweise doch in den Spalt zwischen dem Filter 29 und dem Filterraum 25 eingedrungen ist, an einer Vermi­ schung mit dem aufgebrühten Kaffee gehindert ist. An­ stelle des Papierfilters 29 kann auch ein siebartiger Filter 31 aus Metall oder Kunstharz verwendet werden.

Mit dem Bezugszeichen 32 ist ein Deckel für den Mahl- und Filterbehälter 21 bezeichnet. Der Deckel 32 ist über dem Mahlraum 24 mit einer kuppelförmigen Erhebung 34 versehen, die eine geneigte Fläche 33 auf­ weist. Der Deckel 32 ist ferner mit einem Heißwasser- Aufnahmebereich 35 versehen, um das zugeführte heiße Wasser zu versprühen, und er ist mit einer Dampfaus­ trittsöffnung 36 versehen, die beide über dem Filter­ raum 25 angeordnet sind. Mit dem Bezugszeichen 37 ist ein Maschinengehäuse bezeichnet, das einen linken Schenkel­ bereich 38 aufweist, der einen Elektromotor 22 und einen Zeitschalter 40 zur Steuerung der Betriebsdauer dieses Elektromotors 22 und zum Einschalten einer (nachstehend beschriebenen) Heizung 39 nach dem Ab­ schalten des Elektromotors 22 enthält, und einen rechten Schen­ kelbereich 41 aufweist, der einen Wasserbehälter 42 enthält. Der Wasserbehälter 42 ist über ein an seinem Boden angeordnetes Rückschlagventil 43 mit einem Wasserrohr 44 verbunden, das mit der Heizung 39 einstückig ausge­ bildet ist. Das Maschinengehäuse 37 ist in seinem mittleren Bereich mit einem Hohlraum zur Aufnahme einer Kaffeekanne 45 versehen. Ein oberer mittlerer Bereich des Maschinengehäuses 37, der den linken und rechten Schenkel­ bereich 38, 41 überbrückt, hat eine geneigte Fläche 46, so daß die Kaffeekanne 45 leicht eingesetzt und ent­ nommen werden kann. Dieser geneigte Bereich 46 dient auch zur Verhinderung einer Kondensation des Dampfes, der von dem in die Kanne 45 gefilterten Kaffee erzeugt wird. Der Mahl- und Filterbehälter 21, in welchem der Mahlraum 24 und der Filterraum 25 einstückig ausge­ bildet sind, ist auf dem Maschinengehäuse 37 lösbar angeordnet.

Mit dem Bezugszeichen 64 ist eine Umschalt­ einrichtung bezeichnet, die eine Heißwasserkammer 47 und eine Heißwasserführung 55 umfaßt, die beide aus hitzefestem Kunstharz bestehen. Die Heißwasserkammer 47 hat einen im wesentlichen zylindrischen, nach unten ragenden Bereich 49, der unter ihrer Oberfläche 48 ange­ ordnet ist, die ferner mit Dampfaustrittsöffnungen 50 in ihrem äußeren Umfang versehen ist. An der Boden­ fläche 51 der Heißwasserkammer 47 ist ein Ausgußteil angeordnet, dessen eines Ende 52 nach oben offen ist und dessen anderes Ende mit dem Wasserrohr 44 ver­ bunden ist, und an der Bodenfläche 51 ist ferner eine Heißwasseraustrittsöffnung 53 angeordnet, so daß der entstehende Dampfdruck verringert werden kann. Die Heißwasserführung 55 ist unter der Heißwasser­ austrittsöffnung 53 am Maschinengehäuse 37 schwenkbar gelagert, und sie wird von einer Spiralfeder 54 in Richtung des Pfeils A zum Filterraum 25 hin belastet. Die Heißwasserführung 55 dient zur wahlweisen Einleitung des von der Heißwasseraustrittsöffnung 53 zuströmenden heißen Wassers in den Wasserbehälter 42 oder in den Filter­ raum 25. Die Heißwasserführung 55 ist ferner mit einer Kerbe 56 versehen.

Nahe dem Boden des Wasserbehälters 42 ist ein Thermo­ stat 57 angeordnet, der aus einer Legierung mit temperatur­ abhängiger Raumform hergestellt ist, so daß er unter der Ausdehnungskraft einer Vorspannfeder 58 zusammen­ gedrückt bleibt, wenn die Temperatur des Wassers im Behälter 42 gering ist, und sich ausdehnt, wenn die Temperatur des Wassers auf die Auslösetemperatur der Legierung ansteigt, wodurch eine mit einem Haken 59 versehene Stange 60 in Richtung des Pfeils B nach unten bewegt wird. Bei der Legierung des Thermostats 57 mit temperatur­ abhängiger Raumform handelt es sich um eine NI-TI Le­ gierung, die eine große Korrosionsbeständigkeit aufweist und ungiftig ist. Der Haken 59 an der Stange 60 er­ faßt die Kerbe 56 der Heißwasserführung 55 und verriegelt diese in einer Position, wo das offene Ende 61 der Heißwasserführung 55 dem Wasserbehälter 42 zugekehrt ist. Die Stange 60 hat an ihrem Ende einen Vorsprung 62, und der Eingriff des Hakens 59 der Stange 60 mit der Kerbe 56 der Heißwasserführung 55 kann durch Nieder­ drücken des Vorsprungs 62 wahlweise gelöst werden. Mit dem Bezugszeichen 63 ist eine Abdeckung des Maschinengehäuses 37 bezeichnet, die das Eindringen von Staub in das Gehäuse verhindert.

Die vorstehend beschriebene Kaffeemaschine ar­ beitet folgendermaßen: Zunächst wird die Abdeckung 63 entfernt. Nachdem das offene Ende 61 der Heißwasser­ führung 55 auf der Seite des Wasserbehälters 42 gehalten wurde, wird der Deckel 32 des Mahl- und Filterbehälters 51 abgenommen, eine gewünschte Menge an Kaffeebohnen wird in den Mahlraum 24 eingebracht, der Filter 29 wird im Filterraum 25 angeordnet, so daß er dessen Seitenwand bedeckt, der Behälter 42 wird mit der ge­ wünschten Wassermenge gefüllt, und der Deckel 32 und die Abdeckung 63 werden aufgesetzt. Sodann wird der Zeitschalter 40 auf die gewünschte Zeitdauer eingestellt. Wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird, dann treibt der Elektromotor 22 das Messer 23 an, um die Kaffeebohnen zu zerkleinern. Der gemahlene Kaffee wird sodann durch den perforierten Bereich 26 in den Filterraum 25 ab­ gegeben. Wenn diese Abgabe beendet ist, wird der Elektro­ motor 22 abgeschaltet und die Heizung 39 wird einge­ schaltet, um das Wasser im Wasserrohr 44 zu erhitzen und örtlich zum Sieden zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt wird das im Wasserrohr 44 befindliche Wasser durch das Rückschlagventil 43 am Rückfluß in den Wasserbehälter 42 gehindert, es wird aber durch den beim Sieden ent­ stehenden Druck durch das Ende 52 des Ausgußteils in die Heiß­ wasserkammer 47 gedrückt. Der Förderdruck dieser Strömung wird durch den nach unten ragenden Bereich 49 verringert, und die Strömung wird in Dampf und Heiß­ wasser getrennt. Das heiße Wasser läuft sodann durch die Heißwasseraustrittsöffnung 53 in die Heißwasser­ führung 55 und sodann zurück zum Wasserbehälter 42, während der Dampf zusammen mit unerwünschten Bestandteilen, wie z. B. Chlorkalkpulver durch die Dampfaustritts­ öffnungen 50 ausgestoßen wird. Wenn mehrere solche Vorgänge wiederholt werden, dann nimmt die Temperatur des im Behälter 42 befindlichen Wassers nach und nach zu. Die Temperatur des aus dem Ende 52 des Ausgußteils ausge­ stoßenen heißen Wassers schwankt zwischen 80 und 90°C im Anfangsstadium des Vorgangs, und sie nimmt zu, wenn die Temperatur des im Behälter 42 befindlichen Wassers ansteigt, und sie erreicht möglicherweise die Siedetemperatur von ungefähr 100°C. Wenn die Temperatur des im Behälter 42 befindlichen Wassers die Auslösetemperatur der Thermostatlegierung erreicht, dann dehnt sich der Thermostat 57 gegen die Kraft der Vorspannfeder 58 aus, um die Stange 60 nach unten zu bewegen. Das hat zur Folge, daß der an der Stange 60 angeordnete Haken 59 mit der Kerbe 56 der Heißwasserführung 55 außer Eingriff gelangt, so daß die Heißwasserführung 55 unter der Kraft der Spiralfeder 54 in eine Position verschwenkt werden kann, in der sich ihr offenes Ende 61 über dem Filterraum 25 befindet. Der gemahlene Kaffe wird daher mit dem auf 100°C erhitzten Wasser übergossen, während dieses durch den Heißwasser-Aufnahmebereich 35 verteilt wird. Im Anfangsstadium, wenn das heiße Wasser zwischen dem Behälter 42 und dem Wasserrohr 44 umgewälzt wird, er­ folgt der Siedevorgang im Wasserrohr 44 mit Unter­ brechungen, so daß das Wasser, das eine niedrigere Temperatur aufweist, mit Unterbrechungen aus dem Ende 52 des Aus­ gußteils sprudelt. Wenn jedoch der Siedevorgang stetig wird, dann sprudelt eine sehr große Menge heißen Wassers mit einer Temperatur von 100°C ohne Unter­ brechung aus dem Ausgußteil. Dem Filterraum 25 wird daher heißes Wasser mit hoher Temperatur stetig zugeführt.

Fig. 5a zeigt in Abhängigkeit von der Zeit die bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang erfolgende Änderung der Temperatur des aus dem Ende 52 des Ausgußteils austretenden heißen Wassers, des in dem Behälter 42 befindlichen Wassers und des in dem Filterraum 25 ablaufenden Brühvorgangs. Fig. 5b zeigt die Ver­ änderung der entsprechenden Temperaturen, wenn der Kaffee ohne Rückführung des heißen Wassers aufgebrüht wird.

Wenn der Kaffee gemäß Fig. 5a aufgebrüht wird, nachdem das heiße Wasser in den Wasserbehälter rückgeführt wurde, dann dauert die Kaffeezubereitung länger. Wenn jedoch die Kaffeemaschine eingeschaltet wird, während der an der Stange 60 angeordnete Haken 59 durch manuelles Nachuntendrücken des Vorsprungs 62 mit der Kerbe 56 der Heißwasserführung 55 außer Ein­ griff gebracht ist, dann kann der Kaffee in der gleichen Zeitdauer zubereitet werden wie sie für eine her­ kömmliche Kaffeemaschine erforderlich ist.

Claims (2)

1. Elektrische Kaffeemaschine, bestehend aus einem Kaffee­ bohnen-Mahlraum mit einem drehbar gelagerten Messer, das mit einem Elektromotor gekuppelt ist, einem Filterraum, der neben dem Mahlraum angeordnet ist und mit diesem in Verbindung steht, einem Wasserbehälter, einem Wasserrohr mit einem unteren Ende, das über ein Rückschlagventil mit dem Wasserbehälter verbunden ist, und mit einem oberen Ende, das mit dem Filterraum verbindbar ist, und einer dem Wasserrohr zugeordneten elektrischen Heizeinrich­ tung, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (52) des Wasser­ rohres (44) mit einer Heißwasserführung (55) verbunden ist, die durch einen Thermostaten (57) in Abhängigkeit von der Temperatur im Wasserbehälter (42) zwischen einer ersten Stellung, in der das Wasser in den Wasserbehälter (42) zurückgeführt wird, und einer zweiten Stellung, in der das Wasser zum Filterraum (25) geleitet wird, bewegbar ist.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwasserführung (55) ein rinnenartiges Bauteil ist, das im Bereich des oberen Endes (52) des Wasserrohres (44) dreh­ bar gelagert ist, daß an der Heißwasserführung (55) eine Feder (54) angreift, die diese zu einer Verdrehung in die zweite Stel­ lung belastet, daß der Heißwasserführung (55) eine Verriegelung (56, 59, 60) zugeordnet ist, um diese gegen die Kraft der Feder (54) in der ersten Stellung zu verriegeln, und daß die Verriege­ lung (56, 59, 60) durch den Thermostaten (57) ausrückbar ist.