DE3820482A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines getraenks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind Kaffeeautomaten bekannt, die einen Vorratsbehälter für Pulverkaffee, einen mit einer Heizeinrichtung versehe­ nen Flüssigkeitsbehälter und einen trichterförmigen Vor­ durchmischer aufweisen, dessen untere Öffnung mit einem Auslauf der Kaffeemaschine verbunden ist. Das in dem Flüs­ sigkeitsbehälter erhitzte Wasser wird über ein Flüssig­ keits-Auslaufrohr in die obere Öffnung des Vordurchmi­ schers eingegeben, in die ebenfalls die Auslaßöffnung ei­ ner Förderschnecke mündet, die mit dem Behälter für Pul­ verkaffe verbunden ist.

Nach Einwurf eines vorgegebenen Münzbetrages und Betätigen einer Auswahltaste wird zunächst heißes Wasser zum Benet­ zen der Innenwand des Vordurchmischers eingefüllt und ge­ langt durch die untere Öffnung des Vordurchmischers und den Auslauf in ein unter die Auslauföffnung der Kaffeema­ schine gestellten Gefäß. Anschließend wird Pulverkaffee über die Förderschnecke in den Vordurchmischer zusammen mit dem weiterfließenden Heißwasser gefüllt. Nach Beendi­ gung der Eingabe von Pulverkaffee in den Vordurchmischer wird kurzzeitig heißes Wasser in den Vordurchmischer zum Reinigen bzw. Ausspülen des Vordurchmischers eingefüllt und gelangt über die untere Öffnung des Vordurchmischers und den Auslauf in den Getränkebehälter.

Die einzelnen Verfahrensschritte "Benetzen", "Kaffee-/ Wassergemisch", "Nachspülen" führen dazu, daß in den unter den Auslauf gestellten Getränkebehälter nacheinander kla­ res Wasser, Kaffee und wiederum klares Wasser eingefüllt werden, so daß die eigentliche Mischung und Herstellung der Trinkstärke in dem unter dem Auslauf befindlichen Ge­ tränkebehälter erfolgt. Dies führt dazu, daß zum vollstän­ digen Durchmischen des Pulverkaffees und des heißen Was­ sers ein Umrühren nach der Entnahme des Getränkebehälters erforderlich ist und darüberhinaus der Nutzer der Kaffee­ maschine die einzelnen Phasen der Getränkeabgabe verfolgen kann, was den Eindruck einer unvollkommenen Kaffeeberei­ tung erweckt.

Dieser negative Eindruck wird noch dadurch verstärkt, daß zum Auffüllen von größeren Getränkebehältern die einzelnen Phasen "Benetzen", "Kaffee-/Wassergemisch" und "Nach­ spülen" mehrfach nacheinander ablaufen.

Ein anderes Verfahren zur Kaffeebereitung in einem Kaffee­ automaten besteht darin, daß Pulverkaffee und heißes Was­ ser im Durchlaufverfahren in eine Mischeinrichtung einge­ füllt und dort schnell gerührt werden, was zwar zu einer verbesserten Durchmischung von heißem Wasser und Pulver­ kaffee führt, beim Abgabeprodukt aber eine Schaumbildung hervorruft, die ebenfalls unerwünscht ist. Auch hier wird mit dem Ende der Kaffeebereitung klares, heißes Wasser durch die Mischeinrichtung zum Nachspülen geführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum automatischen Aufbereiten eines Getränks der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen eine vollständige Durchmischung der Flüssigkeit mit dem Getränkesubstrat vor der Abgabe in einen Getränkebehälter gewährleistet ist und bei denen von Beginn der Getränkeab­ gabe bis zum Ende der Getränkeabgabe das vollständig durchmischte Getränk in beliebig einstellbarer Flüssig­ keitsmenge pro Zeiteinheit abgegeben wird.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet ein vollständi­ ges Durchmischen der Flüssigkeit mit dem Getränkesubstrat vor der Abgabe in den Getränkebehälter und stellt sicher, daß vom Beginn der Getränkeabgabe bis zu deren Ende ein vollständig durchmischtes Getränk, das für den Benutzer erkennbar die gleiche Färbung aufweist, abgegeben wird. Die Abgabemenge pro Zeiteinheit ist dabei beliebig ein­ stellbar und hängt im wesentlichen nur von der Öffnung des Auslaufs ab.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Auffangbehälter für einen Getränkeautomaten mit einem Vormischer;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Auffangbehälter gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Auffangbehälter mit einem Prallblech.

Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt durch den Misch­ teil eines Getränkeautomaten zeigt eine Leitung 7 zur Zu­ fuhr einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und das Ende eines Getränkesubstrat-Abgaberohres 2, durch das ein festes oder flüssiges Getränkesubstrat abgegeben wird. Vorzugsweise wird das Getränkesubstrat in pulverisierter Form, beipielsweise als Instant-Kaffee aus einem Vorrats­ behälter entnommen und über das Abgaberohr 2 an den Misch­ teil des Getränkeautomaten abgegeben.

Die Zufuhr des Getränkesubstrats kann in an sich bekannter Weise über einen Schneckenantrieb erfolgen, indem durch Betätigen eines Elektromotors eine vorbestimmte Menge des pulverförmigen Getränkesubstrats aus dem Vorratsbehälter über das Abgaberohr 2 zur Mischeinrichtung gefördert wird.

Die Auslaßöffnung der Flüssigkeitsleitung 7 sowie des Ab­ gaberohres 2 münden in dem in Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsbeipiel in einen Vormischer 6, der in an sich be­ kannter Weise trichterförmig aufgebaut ist und eine untere Öffnung 60 aufweist, die in den Auffangbehälter 1 mündet.

Der Auffangbehälter 1 besteht in dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel aus einem zylinderförmigen Teil 11 und einem den Boden des Auffangbehälters 1 bilden­ den kegelförmigen Teil 12, das eine untere Auslaßöffnung 10 aufweist.

Die obere Öffnung des zylinderförmigen Teils 11 ist mit­ tels eines Deckels 13 abdeckbar. Der Deckel 13 weist eine mittige Bohrung 132 auf, durch die eine Stange 45 geführt ist, die an ihrem unteren Ende mit einem Stopfen 4 verbun­ den ist und an ihrem oberen, aus dem Auffangbehälter 1 herausragenden Ende eine Platte 43 aufweist. Zwischen der Platte 43 und der Oberseite des Deckels 13 ist eine Spi­ ralfeder 44 angebracht, die als Druckfeder wirkt.

An der Unterseite des Deckels 13 ist ein Führungsblech 14 angebracht, das der vertikalen Führung der Stange 45 dient.

Die Oberseite der Platte 43 steht in Verbindung mit einem Stößel 42, der von einem Elektromagneten 41 betätigt wird. Wird der Elektromagnet 41 erregt, so wird der Stößel 42 ausgefahren und drückt gegen die Federkraft der Spiralfe­ der 44 die Platte 43 in Richtung auf die Oberseite des Deckels 13 und bewegt damit die Stange 45 sowie den am un­ teren Ende der Stange 45 befestigten Stopfen 4 in seine untere Endstellung, in der er die Öffnung 10 im Bodenteil 12 des Auffangbehälters 1 verschließt.

Bei entregtem Elektromagneten 41 wird der Stößel 42 in Folge der Federkraft der Spiralfeder 44 zurückgedrückt, so daß der Stopfen 4 in seine obere Endstellung gelangt, in der die Öffnung 10 im Bodenteil 12 des Auffangbehälters 1 freigegeben und damit der Inhalt des Auffangbehälters 1 durch die Öffnung 10 und den Auslauf 5 in einen unter den Auslauf 5 aufgestellten Getränkebehälter abgegeben wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Draufsicht auf den Auffangbe­ hälter 1 gemäß Fig. 1 verdeutlicht die Form des Deckels 13, der kreisförmig mit zwei Teilkreis-Ausschnitten 130, 131 ausgebildet ist.

Der Auffangbehälter 1 weist nach außen abstehende, kreis­ sektorförmige Stege 16, 17, 18, 19 auf, die nach Art eines Bajonettverschlusses mit entsprechenden Stegen des Geträn­ keautomaten verbunden werden wenn der Auffangbehälter 1 in den Getränkeautomaten eingesetzt wird.

Der Boden des Auffangbehälters 1 weist mehrere im wesent­ lichen parallel geführte Stangen 15 auf, die zur Stabili­ sierung und zur verbesserten Mischung des im Auffangbehäl­ ter 1 befindlichen Getränks dienen.

Nachstehend soll die Funktionsweise des Auffangbehälters bei der Aufbereitung des Getränks aus einer Flüssigkeit und einem Getränkesubstrat näher erläutert werden.

Nach der Initiierung des Getränkeautomaten beispielsweise durch Drücken einer Auswahltaste und/oder Eingabe eines bestimmten Münzbetrages wird der Elektromagnet 41 erregt, so daß der Stößel 42 ausfährt und die Stange 45 und damit den Stopfen 4 gegen die Federkraft der Spiralfeder 44 nach unten drückt, so daß die Öffnung 10 im Bodenteil 12 des Auffangbehälters 1 verschlossen wird. Daran anschließend wird die Flüssigkeit über die Flüssigkeitsleitung 7 zum Benetzen des Vormischers 6 abgegeben und das Getränkesub­ strat über das Abgaberohr zugeführt. Nach Beendigung der Abgabe des Getränkesubstrats 2 wird für eine kurze Zeit­ spanne noch Flüssigkeit über die Flüssigkeitsleitung 7 zu­ geführt, um Reste des Substrat-Flüssigleits-Gemischs aus dem Vormischer zu spülen.

Das Gemisch gelangt durch die untere Öffnung 60 des Vormi­ schers 6 und durch die Ausnehmung 130 im Deckel 13 des Auffangbehälters 1 in den Innenraum des Auffangbehälters 1, wo in Folge des Einspülvorganges und der Gestaltung des Auffangbehälters 1 sowie durch die Anordnung der Stangen 15 am Bodenteil 12 des Auffangbehälters 1 eine vollständi­ ge Durchmischung der Flüssigkeit mit dem Getränkesubstrat erfolgt.

Daran anschließend wird der Elektromagnet 41 entregt, so daß der Stößel 42 in Folge der Federkraft der Spiralfeder 44 nach oben gedrückt und damit die Stange 45 und der Stopfen 4 angehoben werden, so daß die Öffnung 10 im Bo­ denteil 12 des Auffangbehälters 1 freigegeben wird. Das im Auffangbehälter 1 befindliche Getränkesubstrat/Flüssig­ keits-Gemisch gelangt durch die Öffnung 10 zum Auslauf 5 und damit in den unter dem Auslauf 5 befindlichen Geträn­ kebehälter.

Wie der vorstehenden Darstellung zu entnehmen ist, erfolgt die Mischung des Getränkesubstrats mit der Flüssigkeit im Auffangbehälter 1 vor der Abgabe des Gemischs, so daß mit der Abgabe des Getränks eine gleichmäßige Durchmischung und für den Benutzer erkennbar eine gleichmäßige Färbung des Getränks gegeben ist und darüberhinaus das Getränk in einem bereiten Strahl, der von dem Durchmesser der Öffnung 10 und des Auslaufs 5 abhängt, in den Getränkbehälter ab­ gegeben wird.

In Fig. 3 ist eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung dargestellt, bei der der Vormischer 6 entfällt und die Flüssigkeit und das Getränkesubstrat unmittelbar in den Auffangbehälter 1 abgegeben werden.

Im Auffangbehälter 1 ist ein Prallblech 9 vorgesehen, ge­ gen das die Öffnung der Flüssigkeits-Abgabeleitung 7 und die Abgabeöffnung des Getränkesubstrat-Zufuhrrohres 2 ge­ richtet sind. Die Funktionsweise der in Fig. 3 darge­ stellten Vorrichtung verläuft analog zu der vorstehend be­ schriebenen Funktionsweise, wobei auch hier zunächst eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zum Benetzen des Prallbleches 9 abgegeben wird, woraufhin das Getränkesubstrat zugeführt und mit einem kräftigen Flüssigkeitsstrahl vermischt wird.

Im Anschluß an den Mischvorgang wird eine bestimmte Flüs­ sigkeitsmenge nachgeführt, so daß das Prallblech 9 gerei­ nigt wird. Das im Auffangbehälter 1 gesammelte Getränke­ substrat/Flüssigkeitsgemisch wird nach dem vollständigen Einspülen über das Prallblech 9 und nach Ablauf einer vor­ gebbaren Zeitspanne über die Auslaßöffnung 10 im Bodenteil 12 des Auffangbehälters 1 und den Auslauf 5 an einen dar­ unter befindlichen Getränkebehälter abgegeben.

Durch die Verweilzeit im Auffangbehälter 1 wird sicherge­ stellt, daß die Mindestlösungszeit des Getränkesubstrats in der Flüssigkeit eingehalten wird, so daß eine vollstän­ dige Auflösung und Durchmischung des Getränkesubstrats mit der Flüssigkeit gewährleistet ist.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Insbesonde­ re beschränkt sich die Ausführung nicht auf die Realisie­ rung mit diskreten logischen Baugruppen, sondern läßt sich vorteilhaft auch mit programmierter Logik - vorzugsweise unter Verwendung eines Mikroprozessors - realisieren.

Claims (12)

1. Verfahren zum automatischen Aufbereiten eines Ge­ tränks aus einem flüssigkeitslöslichen Getränkesubstrat und einer Flüssigkeit, die in vorgegebener Dosierung von einem Getränkeautomaten in ein Gefäß abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Getränkesubstrat und die Flüssigkeit vor der Abgabe in das Gefäß in einen Auffangbehälter (1) gefüllt werden, dessen Auslauf (10) nach einer vorbestimmten Zeitspanne zur Abgabe des Getränks geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Getränkesubstrat und die Flüssigkeit nacheinander in den Auffangbehälter (1) gefüllt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Getränkesubstrat und die Flüssigkeit gleichzeitig in den Auffangbehälter (1) gefüllt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrahl auf das Getränkesubstrat gerichtet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ tränkesubstrat und die Flüssigkeit vor der Abgabe an den Auffangbehälter (1) in einen Vormischer (6) gefüllt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch einen das Getränkesubstrat und die Flüssigkeit aufnehmenden Auffangbehälter (1) der im Bereich des Behälterbodens (10) eine mit einem Stopfen (4) verschließbare Auslauföffnung (5) aufweist, wobei der Stopfen (4) mit einer Einrichtung (41 bis 45) zum Anheben und Absenken des Stopfens (4) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auffangbehälter (1) ei­ nen Deckel (13) mit mindestens einer Öffnung (130, 131) zum Einfüllen des Getränkesubstrats und der Flüssigkeit aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Ausnehmungen (130, 131) vorgesehen sind, von der die eine Ausnehmung (130) eine Flüssigkeits-Abgabeleitung (7) und die andere Ausneh­ mung (131) eine Getränkesubstrat-Abgabeleitung (2) auf­ nimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Ausnehmung (130) zur Aufnahme der Auslaßöffnung eines Vormischers (6) vorgese­ hen ist, in den eine Flüssigkeits-Abgabeleitung (7) und eine Getränkesubstrat-Abgabeleitung (2) einmünden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anhe­ ben und Absenken des Stopfens (4) aus einer an ihrem einen Ende mit dem Stopfen (4) verbundenen federbelasteten Stan­ ge (45) besteht, die durch eine zentrale Öffnung (132) des Deckels (13) geführt ist und deren anderes Ende an einem elektromagnetisch betätigbaren Stößel (42) anliegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die federbelastete Stange (45) an ihrem anderen Ende eine Platte (43) aufweist, zwi­ schen der und dem Deckel (13) eine Spiralfeder (44) ange­ ordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stößel (42) be­ tätigende Elektromagnet (41) an einer Erregerspannungs­ quelle angeschlossen ist, die mit dem Ausgang eines Zeit­ gliedes verbunden ist, dessen Ausgangssignaldauer so fest­ gelegt ist, daß der Stopfen (4) vom Beginn der Flüssig­ keits- und Getränkesubstratzufuhr bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt nach dem Einfüllen der Flüssigkeit und des Ge­ tränkesubstrats in den Auffangbehälter (1) den Auslaß (5) verschließt.