DE3873681T2

DE3873681T2 - Automatische espresso-kaffeemaschine fuer den haushaltsgebrauch.

Info

Publication number: DE3873681T2
Application number: DE8888116914T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Castelli
Original assignee: MICROMAX INT
Current assignee: Simac-Vetrella SpA Cazzago Di Pianiga It
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1993-02-11
Anticipated expiration: 2008-10-13
Also published as: IT8722402A0; US4858522A; EP0312901B1; DE3873681D1; IT1222981B; EP0312901A1; JPH0263420A; CN1032736A; ATE79233T1; ES2034091T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Espresso-Kaffeemaschine für den Haushaltsgebrauch.
Es sind Espresso-Kaffeemaschinen für den Haushaltsgebrauch bekannt, die eine Kaffeemühle und einen elektrischen Motor hierfür, eine Filtrationskammer, eine Rinne zwischen der Kaffeemühle und der Filtrationskammer zum Befüllen der Kammer mit einer abgemessenen Menge gemahlenen Kaffees, einen beheizten Wasserspeicherboiler und eine Pumpe beinhalten, deren Ausflußseite mit der Filtrationskammer und deren Ansaugseite mit dem Boiler in Verbindung steht.
Wie bekannt, umfassen Espresso-Kaffeemaschinen des oben skizzierten Typs im Betrieb folgende Schritte: Mahlen einer vorgegebenen Menge Bohnenkaffees, Zuführen von gemahlenem Kaffeepulver in eine Filtrationskammer, Komprimieren des Kaffeepulvers in der Filtrationskammer bis zu einem geeigneten Grad, Zuführen von heißem Wasser unter Druck in die Kammer, um ein gewünschtes Kaffeefiltrat zu erhalten, das von ihr ausgegeben wird, und Austauschen der verbrauchten Kaffeefüllung.
Es sind Espresso-Kaffeemaschinen vorgesehen worden und werden momentan benutzt, welche einen Heißwasserspeicherboiler und einen Zylinder/Kolben-Aufbau aufweisen, der in Richtung der Filtrationskammer und von ihr weg bewegbar ist. Der Kolben in diesem Aufbau wird als Filtrationskolben bezeichnet, da er über eine Pumpe mit dem Boiler in Flüssigkeitsverbindung gehalten wird und innerhalb der Filtrationskammer dahingehend wirkt, daß das Kaffeepulver verdichtet und ihm unter Druck gesetztes, heißes Wasser zugeführt wird.
Derartige Maschinen sind auch mit Ausstoßvorrichtungen für die verbrauchte Kaffeefüllung versehen, die sowohl eine zwischen dem Boden und der Einlaßöffnung der Filtrationskammer bewegbare scheibenförmige Platte als auch Abstreifmittel beinhaltet, die im wesentlichen die Form eines Abstreichmessers aufweisen, das auf der gleichen Höhe wie die Einlaßöffnung der Filtrationskammer quer über die scheibenförmige Platte bewegbar ist.
Das US-Patent Nr. 4.188.863 offenbart eine Maschine, wie sie oben erwähnt wurde, bei der kaltes Wasser durch Schwerkraft zum Filtrationskolben geführt wird, um dann innerhalb der Filtrationskammer einer Erwärmung unterzogen zu werden. Auch eine Antriebsanordnung zum Betreiben eines üblichen elektrischen Getriebemotors sowie der Kaffeemühle und des Filtrationszylinder-/-kolben-Aufbaus zu verschiedenen Zeiten wird offenbart.
Derartige frühere Espresso-Kaffeemaschinen haben, obgleich sie in einer Hinsicht für viele zufriedenstellend funktionieren, immer noch den wohlbekannten Nachteil, daß sie hinsichtlich ihrer Konstruktion hochgradig komplex sind, was ihre Zuverlässigkeit durch relativ häufig auftretende Funktionsstörungen unsicher macht, und ihr Betrieb nicht voll automatisch ist.
Des weiteren und besonders in einem Privathaushalt entsprechen sie nicht der Forderung nach automatischen Maschinen, die wahlweise ein oder zwei Portionen Espressokaffee unter Ermöglichung einer Steuerung der zugegebenen Kaffeefiltratmenge, um einen schwachen oder starken Kaffee zu erhalten, ausgeben können.
Die Druckschrift WO-A-8701570 offenbart in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs eine automatische Kaffeemaschine mit einer Programmiereinrichtung zur Steuerung des Betriebszyklus der Maschine, die solchen Anforderungen wie wahlweise Ausgabe von einer oder zwei Portionen Espressokaffee, während eine Steuerung der zugegebenen Kaffeefiltratmenge möglich ist, erfüllt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer automatischen Kaffeemaschine, die gegenüber den bekannten Kaffeemaschinen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine automatische "Espresso"-Kaffeemaschine für den Haushaltsgebrauch eines Typs mit einer Filtrationskammer, die mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Kaffeemühle verbunden ist, wobei von der Kaffeemühle über eine Rinne eine abgemessene Menge gemahlenen Kaffees in die Filtrationskammer eingefüllt und gepreßt wird, einem beheizten, über eine Leitung mit der Filtrationskammer verbundenen Wasserspeicherboiler, einer Pumpe, die der Füllung gemahlenen Kaffees in der Filtrationskammer unter Druck gesetztes, heißes Wasser vom Boiler zuführt, einer elektronischen, einen Zeitgeber enthaltenden Steuereinheit für die Steuerung des Betriebszyklus der Maschine, einer Auswahlvorrichtung für die wahlweise Zugabe einer oder mehrerer Portionen Espresso-Kaffee und einem Bedienknopf für die Regelung der zuzugebenden Kaffeefiltratmenge, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch aktiviertes Abschaltventil in der Leitung positioniert und mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist, die das Ventil zum Anfeuchten der Füllung gemahlenen Kaffees vor der Aktivierung der Pumpe, die der Füllung gemahlenen Kaffees unter Druck gesetztes, heißes Wasser zuführt, aktiviert.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und 3 definiert.
Die Vorteile und Merkmale der automatischen Maschine dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben, die beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen ist, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
In den Zeichnungen sind:
Figur 1 eine perspektivische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Maschine von oben;
Figur 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Maschine;
Figur 3 eine Teilschnittansicht, die schematisch ein Detail der Maschine von Figur 1 zeigt
Figur 4 eine perspektivische Ansicht des äußeren Schutzgehäuses der in Figur 1 gezeigten Maschine; und
Figur 5 eine schematische Ansicht einer in die Maschine von Figur 1 eingebauten elektronischen Steuereinheit.
Bezugnehmend auf die Ansichten der Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen (1) allgemein eine erfindungsgemäße Espresso-Kaffeemaschine für den Haushaltsgebrauch.
Die Maschine (1) umfaßt eine Basis (10) und ein auf der Basis (10) aufrecht stehendes Stützgerüst (2).
Das Gerüst (2) ist dazu vorgesehen, einen Halt für die Bestandteile der Maschine (1) und einen schützenden Verkleidungskörper (9), der in Figur 4 gezeigt ist, zu bieten. Der Verkleidungskörper (9) beinhaltet zwei Teile (7) und (8), wobei der Teil (8) größer ist und ein oberes Ende (8a) von kegelförmiger Gestalt mit einer abgerundeten Spitze aufweist, in der ein durchsichtiger, kuppelförmiger Teil (6) definiert ist, der dazu dient, einen herkömmlichen, trichterähnlichen Sitz (6a) für die Aufnahme von Bohnenkaffee abzudecken.
Auf der Vorderseite des Teils (8) des Verkleidungskörpers (9) befinden sich die Steuereinrichtungen für die Maschine (1), nämlich:
- ein Ausschalter (4) für die Stromversorgung;
- eine Druckknopfsteuerung (3) zur Aktivierung eines Betriebszyklus der Maschine (1);
- eine Ausgabeauswahlvorrichtung (5) für die Abgabe von einer oder zwei Portionen Espressokaffee;
- ein Knopf (6) für die kontinuierliche Steuerung der zuzugebenden Menge an Kaffeefiltrat; und
- ein zweiter Knopf (11) für die Steuerung der Flußrate des Dampfs, der einer Auslaßdüse (46) der Maschine (1) zugeführt wird.
Ungefähr auf halber Höhe des Gerüsts (2) und nahe seiner Vorderseite ist ein Aluminiumblock (12) angebracht, in dem eine Filtrationskammer (13) ausgebildet ist, die eine zylindrische Gestalt, eine vertikale Achse und eine nach oben offene Einlaßöffnung (14) aufweist. Die Kammer (13) ist am Boden durch eine scheibenförmige Platte (15) begrenzt die einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Kammer (13) aufweist und zur Bewegung in Richtung der Kammerachse geführt ist. Insbesondere ist die scheibenförmige Platte (15) koaxial am Ende eines Stabs (16) befestigt, der durch eine in dem Block (12) am Boden der Kammer (13) ausgebildete Bohrung (17) geführt ist.
Eine Feder (18) ist außerhalb des Blocks (12) rund um den Stab (16) herum angebracht und wird zwischen dem Block (12) und einem pilzförmigen Ende (19) des Stabes (16) zusammengedrückt. Die scheibenförmige Platte (15) ist, wie weiter unten erläutert, nach oben gegen die Vorspannung der Feder (18) bis zur Einlaßöffnung (14) der Kammer (13) verschiebbar.
Die Kammer (13) ist für die Aufnahme einer vorgegebenen Menge an gemahlenem Kaffee von einer durch einen jeweiligen elektrischen Motor (21) angetriebenen Mühle (20) eingerichtet. Es ist außerdem eine Rinne (22) vorgesehen, die sich vom unteren Teil der Mühle (20) bis zur Einlaßöffnung (14) erstreckt. Die Rinne (22) enthält einen ersten Rinnenbereich (23), der an der Mühle (20) festgemacht und mit einer Schraubenfeder (80) zum Abteilen des Flusses von gemahlenem Kaffee ausgerüstet ist, und einen konstruktionsmäßig von dem vorigen unabhängigen, zweiten Rinnenbereich (24), der zur Bewegung in einer quer zur scheibenförmigen Platte (15) verlaufenden Richtung geführt und zur Bereitstellung eines Abstreichmessers (52) für den Ausstoß eines Kuchens (25) von verbrauchtem gemahlenem Kaffee, wie weiter unten erläutert, vorgesehen ist.
Der Block (12) ist außerdem vorteilhafterweise mit einem mit elektrischen Widerstandsheizern (27) ausgerüsteten Boiler (26) ausgebildet, der über eine Leitung (28) in Flüssigkeitsverbindung mit der Filtrationskammer (13) steht. In der Leitung (28) ist auch ein Flüssigkeitsabschaltmagnetventil (29) angeschlossen.
Die Maschine (1) umfaßt des weiteren einen Kolben (30), welcher derart bemessen ist, daß er mit geringem Spiel in die Kammer (13) paßt, um die Füllung gemahlenen Kaffees zu verdichten, und am Ende eines Tragarms (31) in einer der scheibenförmigen Platte (15) gegenüberliegenden Position gehalten ist sowie eine in einer vertikalen Richtung liegende Achse aufweist.
Der Tragarm (31) ist mit einem allgemein mit (35) bezeichneten Antrieb verbunden, der mit einem elektrischen Getriebemotor (36) gekoppelt ist. Der Kolben (30) wird durch den Getriebemotor (36) in Richtung der Kammer (13) und von ihr weg hinund herbewegt.
Der Tragarm (31) ist senkrecht an einer Stange (32) angebracht, die üblicherweise an einer exzentrischen Stelle an einer durch den Getriebemotor (36) angetriebenen Steuerscheibe (33) befestigt ist. Die Stange (32) ist bei ihrer vertikalen Bewegung durch einen auf dem Gerüst (2) angebrachten Führungsarm (34) geführt.
Das untere Ende der Stange (32) ist einheitlich mit einem zweiten Tragarm (37) gebildet, der sich horizontal in Richtung der Vorderseite der Maschine (1) erstreckt und ein Ende (42) besitzt. Dieser Tragarm (37) ist mit einem Vorsprung (38) an einer der Stange (32) gegenüberliegenden Stelle und mit einer Rückholfeder (47) versehen.
Der Vorsprung (38) dient dazu, au einer Erhebung des Gerüsts (2) einen Abtaster zu bilden. Spezieller umfaßt diese Erhebung (39) einen ersten Bereich (40), der sich vertikal erstreckt und in einen zweiten Bereich (41) übergeht, der so angepaßt ist, daß er einen Stufenabsatz für den Vorsprungabtaster (38) bildet.
Die vertikale Abwärtsbewegung der Stange (32) ermöglicht es dem Vorsprung (38), der Erhebung (39) zu folgen und beim Übergang vom Bereich (40) zum Bereich (41) den Träger (37) schräg so zu bewegen, daß sein Ende (42) in eine Position unterhalb des pilzförmigen Endes (19) des Stabes (16) der scheibenförmigen Platte (15) gebracht wird.
Die Maschine (1) beinhaltet des weiteren eine Pumpe (45), um Wasser in die Filtrationskammer (13) zu pumpen. Die Pumpe (45) taucht in ein nicht gezeigtes, da per se bekanntes, Wasserreservoir ein und steht mittels einer Leitung (44) in Flüssigkeitsverbindung mit dem Boiler (26).
Zwischen dem Boiler (26) und der Filtrationskammer (13) zweigt von der Leitung (28) eine weitere Leitung (43) ab, die zu einer Hochdruckdampfauslaßdüse (46) führt. An der Abzweigungsstelle der Leitung (43) von der Leitung (28) befindet sich ein nicht gezeigtes, mit dem Knopf (11) verbundenes, mechanisches Umschaltventil.
An das Gerüst (2) ist bei (49) ein Hebel (48) angelenkt, der über dem Tragarm (31) eine nicht gezeigte, da per se bekannte, Rückholfeder aufweist und dessen Seite (50) dem Tragarm (31) nockenförmig gegenüberliegt. Das entgegengesetzte Ende (51) des Hebels (48) ist an dem zweiten Bereich (24) der Rinne (22) angebracht, um das abstreichmesserartige Ende (52) der Rinne in Richtung quer über die scheibenförmige Platte (15) anzutreiben.
Unter spezieller Bezugnahme auf Figur 5 wird nun eine in die Maschine (1) eingebaute, elektronische Steuereinheit (55) beschrieben. Diese elektronische Steuereinheit (55) umfaßt eine elektronische Trägerplatte (56), die elektrisch mit einer per se bekannten Spannungsversorgung (57) verbunden ist, welche dahingehend wirkt, daß ein positiver, niedriger Spannungspegel (VC) angelegt wird. Die Spannungsversorgung (57) ist an ihrem Eingangsende mit dem Phasenpol (F) und dem Massepol (N) eines 220V-Spannungsversorgungsnetzes verbunden.
Die Einheit (55) umfaßt einen Oszillator (53), der dazu vorgesehen ist, einen Zeitgeber für die Einheit zu bilden und der mit der Auswahlvorrichung (5) verbunden ist, die einen zwischen einem Paar starrer Kontakte (58) und (59) bewegbaren Masse- Kontakt (60) aufweist. Der Oszillator (53) beinhaltet einen Operationsverstärker (A1), dessen Ausgang (U) sowohl mit dem nicht-invertierenden als auch mit dem invertierenden Eingang rückgekoppelt ist, und zwar zum einen über einen Widerstand (R1) und zum anderen über einen seriell mit einem Regelwiderstand (RS) verbundenen Widerstand (R2).
Der invertierende Eingang des Verstärkers (A1) ist des weiteren über einen Kondensator (C1) geerdet und mit einem Freigabeanschluß (EN) sowie dem starren Kontakt (59) der Auswahlvorrichtung (5) verbunden, wodurch zwei Portionen Espressokaffee ausgegeben werden.
Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers (A1) ist üblicherweise über einen Widerstand (R3) geerdet und über einen Widerstand (R4) mit dem Pol (VC) verbunden.
Der Ausgang (U) des Oszillators (53) ist direkt mit einem Eingang (I) eines Folgeschaltkreises (54) vom IC-Typ verbunden, der eine Anzahl von Ausgängen, wie weiter unten spezifiziert, aufweist, die daran angepaßt sind, in einer selektiven, sequentiellen Weise elektrisch aktiviert zu werden.
Der erste (P0) der Ausgänge ist über einen Widerstand (R5) mit einem zweiten oder Rücksetzeingang (R) des Folgeschaltkreises (54) und über einen Widerstand (R6) mit einem starren Kontakt (61) der Druckknopfsteuerung (3) verbunden. Der andere starre Kontakt (62) der Druckknopfsteuerung (3) ist geerdet, während der Rücksetzeingang (R) über einen Kondensator (C3) auch mit dem Pol (VC) verbunden ist.
Das nächste Ausgangspaar (P1) und (P6) des Folgeschaltkreises (54) ist mit den Eingängen einer Speicherzelle (63) verbunden, deren Ausgang (64) über einen Widerstand (R7) mit einem elektrischen Schalter (65), speziell einem Trigger (TG1), verbunden ist, der zwischen Masse und einem Ende des mit der Mühle (20) verbundenen elektrischen Motors (21) eingeschleift ist. Das andere Ende des Motors (21) ist mit der Phasenleitung (F) verbunden.
Der Folgeschaltkreis (54) enthält einen vierten Ausgang (P7), der über eine Diode (D) mit einer Steuerlogik (66) für den Getriebemotor (36) der Maschine (1) verbunden ist.
Insbesondere ist der Ausgang (P7) mit dem ersten Eingang eines logischen NAND- Gatters (67) verbunden, der wiederum über einen Widerstand (R9) mit Masse und über einen Kondensator (C4) mit dem Pol (VC) verbunden ist. Der zweite Eingang des Gatters (67) ist über einen Mikroschalter (MS) geerdet, der für den Kolben (30) einen Detektor für den oberen Totpunkt bildet.
Ein zweites logisches NAND-Gatter (68) besitzt einen mit dem Ausgang (P0) des Folgeschaltkreises (54) verbundenen Eingang und der andere Eingang ist über einen zweiten Mikroschalter (MI), der so angepaßt ist, daß er für den Kolben (30) einen Detektor für den unteren Totpunkt bildet, geerdet.
Die jeweiligen Ausgänge der Gatter (67) und (68) sind mit den Eingängen eines dritten logischen Gatters (69) und mit dem Freigabeanschluß (EN) des Oszillators (53) über jeweilige Dioden (D1) und (D2) verbunden.
Der Ausgang des Gatters (69) und folglich des Schaltkreises (66) ist über einen Widerstand (R8) mit einem Schalter (70), speziell einem Trigger (TG2), verbunden, der mit dem Getriebemotor (36) der Maschine (1) verbunden ist.
Der nächste Ausgang (P8) des Folgeschaltkreises (54) ist über einen Kondensator (C5) und einen Widerstand (R10) mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers (A2) und über einen Widerstandsteiler, der die seriell verbundenen Widerstände (R11) und (R12) enthält, mit Masse verbunden. Zwischen die Widerstände (R11) und (R12) ist der starre Kontakt (58) der Auswahlvorrichtung (5) für den Betrieb zur Ausgabe einer Portion Espressokaffee angeschlossen.
Ein mit dem Steuerknopf (6) zur Steuerung der Kaffeefiltratmenge verbundener Regelwiderstand (RS1) ist über einen Widerstand (R15) zwischen Masse und beide Eingänge der Verstärkers (A2) eingeschleift, wobei der Eingang (U2) des Verstärkers in Rückkopplungskonfiguration mit dem nicht-invertierenden Eingang über einen Widerstand (R13) und mit dem Freigabeanschluß (EN) des Oszillators (53) verbunden ist. Der Ausgang (U2) ist des weiteren über einen Widerstand (R14) mit der Basis (B) eines Transistors (T) des pnp-Typs verbunden, dessen Emitter (E) mit dem Pol (VC) und dessen Kollektor (C) über einen Widerstand (R16) mit einem Schalter (71), speziell einem Trigger (TG3), verbunden sind, der dann wieder mit dem elektromagnetischen Ventil (29), das in der Wasserzufuhrleitung (28) zur Filtrationskammer (13) angebracht ist, verbunden ist, um dessen Öffnen zu steuern.
Der oben erwähnte Kollektor (C) ist des weiteren über einen Verzögerungsschaltkreis (72) und einen Widerstand (R19) mit einem weiteren, an die Pumpe (45) angeschlossenen Schalter (73), speziell einem vierten Trigger (TG4), verbunden.
Ein weiterer Ausgang (P9) des Folgeschaltkreises (54) ist über einen Widerstand (R17) mit Masse, über einen Kondensator (C6) mit dem Pol (VC) und über einen Widerstand (R18) mit einem Inverter (74) verbunden. Der Ausgang des Inverters (74) ist über eine Diode (D3) mit dem Freigabeanschluß (EN) verbunden.
Schließlich ist der Steuerungsknopf (11) für den unter Druck gesetzten Dampf mit einem elektrischen Umschalter (75) verbunden, der einen mit dem Phasenleiter (F) über einen Widerstand (RR) verbundenen starren Kontakt (76) und einen über eine Leistungsschaltung (78) mit dem mit der Pumpe (45) verbundenen Schalter (73) verbundenen zweiten starren Kontakt (77) beinhaltet, wodurch die Pumpe (45) so betrieben wird, daß sie automatisch den Boiler (26) mit Wasser auffüllt, wenn unter Druck stehender Dampf abgegeben wird.
Eine bervorzugte Ausführungsform eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung von Espressokaffee in der automatischen Maschine (1) dieser Erfindung wird nun beschrieben. In diesem Beispiel wird ein Anfangszustand angenommen, in dem sich die Maschine (1) in irgendeinem Stadium ihres Betriebszyklus befindet.
Durch Einschalten des Ausschalters (4) der Maschine (1) wird elektrische Leistung sowohl an den elektronischen Steuerschaltkreis (55) als auch an die Widerstandsheizer (27) des Boilers (26) angelegt, was das in dem Boiler enthaltene Wasser auf Temperatur bringt.
Beim Einschalten der Maschine (1) beginnt auch der Getriebemotor (36) zu arbeiten, um einen Leerlauf-Auf-und-Ab-Zyklus des Kompressionskolbens (30) zu vollenden, damit die Maschine (1) in eine Anfangsstellung ihres Betriebszyklus zurückgesetzt wird.
Zu diesem Zeitpunkt kann der Benutzer die Entscheidung treffen, eine oder zwei Portionen Espressokaffee zuzubereiten, indem er die von der Maschine (1) zuzugebende Kaffeefiltratmenge (schwacher oder starker Kaffee) einstellt.
In Hinblick darauf kann der bewegbare Kontakt (60) der Auswahleinrichtung (5) zu jedem der starren Kontakte (58) oder (59) für die jeweilige Ausgabe von ein oder zwei Portionen Espressokaffee umgeschaltet werden.
Gleichzeitig kann der Benutzer mittels des auf den Regelwiderstand (RS1) wirkenden Knopfs (6) die Kaffeefiltratmenge einstellen. Wenn die Temperatur des Wassers innerhalb des Boilers (26) einen vorgegebenen Wert erreicht, wie durch einen herkömmlichen Heißleiter abgetastet, wird eine in dem Druckknopf (3) enthaltene Lampe automatisch eingeschaltet, um visuell anzuzeigen, daß die Maschine (1) bereit ist, einen Betriebszyklus durchzuführen.
Die Oszillationsfrequenz des Zeitgebers/Oszillators (53) ist mittels des Regelwiderstands (RS) werkseitig eingestellt; durch Bewegen der Auswahlvorrichtung (5) auf den zweiten, starren Kontakt (59) wird jedoch der Kapazitätswert zu Masse hin, den der invertierende Eingang des Verstärkers (A1) dieses Oszillators (53) sieht, reduziert, wodurch seine Oszillationsfrequenz verändert wird.
Durch Drücken des Steuerdruckknopfs (3) wird der Betriebszyklus der Maschine (1) gestartet. Der Rücksetzeingang (R) des Folgeschaltkreises (54) wird auf einen ausreichenden Spannungspegel gebracht, um den Versorgungsfolgezyklus der Ausgänge des Folgeschaltkreises (54) für den Start freizugeben.
Das erste Ausgangspaar (P1) und (P6) speist die Speicherzelle (63) und demgemäß den elektrischen Motor (21) der Mühle während einer Zeitspanne, die durch das von der Stellung der Auswahlvorrichtung (5) abhängige Abtasten des Oszillators (53) festgelegt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wurden diese Zeitspannen für das Mahlen der erforderlichen Kaffeemenge für eine einzelne Portion Espressokaffee auf sieben Sekunden und für das Bereiten von zwei solchen Portionen auf zehn Sekunden eingestellt.
Diese Zeiten entsprechen dem Mahlen von ungefähr 6 beziehungsweise 9 Gramm Kaffee.
Der gemahlene Kaffee fällt durch die Schraubenfeder (80) auf die Rinne (22), die es dann der Filtrationskammer (13) zuführt.
In diesem Stadium des Betriebszyklus ist eine Pause von kurzer Dauer vorgesehen, um zu ermöglichen, daß die gesamte Kaffeemenge in die Filtrationskammer (13) herabfällt.
Danach wird durch den Ausgang (P7) des Folgeschaltkreises (54) die Steuerungseinheit (55) den Getriebemotor (36) der Maschine (1) erregen, der dann den Aufbau (35) dazu antreibt, die Stange (32) vertikal in dem Führungsarm (34) zu bewegen und den Kolben (30) in die Lage zu versetzen, die Füllung gemahlenen Kaffees in der Kammer (13) zu verdichten. Die Verdichtung der Füllung gemahlenen Kaffees (25) wird durch Kalibrierung der Feder (18) gesteuert.
Während des Abwärtshubs des Kolbens (30) folgt der Vorsprung (38) des Tragarms (37) der Erhebung (39) auf dem Gerüst (2) nach Art eines Fühlers, um den Träger (37) zu veranlassen, sich in Drehrichtung zu bewegen, bis sich sein Ende (42) unterhalb des Endes (19) des mit der scheibenförmigen Bodenplatte (15) verbundenen Stabes (16) befindet.
Der Ausgang des logischen Gatters (68) macht den Oszillator (53) inaktiv, bis die Stange (32) des Kolbens (30) in ihrer Abwärtsbewegung den Mikroschalter (MI) schaltet.
Der nächste Schritt besteht daraus, fur eine vorgegebene Zeitdauer die Pumpe (45) in Gang zu setzen, die mit dem Boiler (26) verbunden ist, um der Kaffeefüllung (25) in der Kammer (13) heißes Wasser unter Druck zuzuführen.
Die Dauer des Wasserzufuhrschritts wird mit dem Knopf (6) und folglich dem Regelwiderstand (RS1) so gesteuert, daß sie innerhalb eines Wertebereichs liegt, der eine Funktion der Stellung der Auswahlvorrichtung (5) und der resultierenden Spannungspegel an dem Widerstandsteiler (R11, R12) ist.
Des weiteren wird die Pumpe (45) nach einer durch den Schaltkreis (72) gesetzten, vorgegebenen Zeitverzögerung aktiviert, da das Magnetventil (29) zuerst geöffnet werden sollte, um ein Anfeuchten der Füllung (25) vor ihrer Besprühung mit unter Druck gesetztem, heißem Wasser zu ermöglichen.
Dem Filtrationsschritt folgt eine Pause von einigen Sekunden zur Trocknung der Füllung (25). Diese Pause wird durch den Ausgang (P9) des Folgeschaltkreises (54) ermöglicht, der den Oszillator (53) einige Sekunden lang über den Freigabeeingang (EN) inaktiv macht.
Danach wird der Getriebemotor (36) wiederum erregt, um den Kolben (30) anzuheben, wodurch die scheibenförmige Bodenplatte (15) der Kammer (13) durch das Ende (42) des Tragarms (37), das eine Längskraft auf das Ende (19) des Stabes (16) dieser scheibenförmigen Platte (15) ausübt, angehoben wird.
Bei Annäherung an seinen oberen Totpunkt wird der Kolben an die Absatzseite (50) des mit dem zweiten Bereich (24) der Rinne (22) verbundenen Hebels (48) stoßen. Die Bewegung des Hebels um seinen Drehpunkt (49) herum bringt das Ende (52) der Rinne (24) in Kontakt mit der verbrauchten, zusammengebackenen Füllung (25), die jetzt über den Rand der Kammer (13) hinausragt.
So wird die verbrauchte Kaffeefüllungsmasse in ein Sammelfach entfernt, das seitlich des Blocks (12) integral mit dem Verkleidungskörper (9) ausgebildet ist.
Beim Erreichen seines oberen Totpunkts wird der Kolben (30) den Mikroschalter (MS) schalten und den Oszillator (53) über das logische Gatter (67) des Schaltkreises (66) inaktiv machen.
Der Zyklus ist in diesem Stadium vollendet und die ursprüngliche Situation wiederhergestellt, in der die Maschine bereit ist, einen neuen Zyklus zu starten.
Die erfindungsgemäße Kaffeemaschine weist daher den wichtigen Vorteil auf, voll automatisch im Betrieb und besonders vielseitig zu sein, insofern als für den Benutzer die Möglichkeit geboten ist, eine oder zwei Portionen Espressokaffee zuzubereiten und nach dem Treffen seiner/ihrer Entscheidung die gewünschte Menge an Filtrat einzustellen.
Weitere vorteilhafte Aspekte sind ihre einfache Konstruktion und ihr zuverlässiger Betrieb. Außerdem weist diese Maschine einen Betriebszyklus von besonders kurzer Dauer auf.

Claims

1. Automatische Espresso-Kaffeemaschine (1) für den Haushaltsgebrauch eines Typs mit

einer Filtrationskammer (13), die mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Kaffeemühle verbunden ist, wobei von der Kaffeemühle (20) über eine Rinne (22) eine abgemessene Menge (25) gemahlenen Kaffees in die Filtrationskammer (13) eingefüllt und gepreßt wird,

einem beheizten, über eine Leitung (28) mit der Filtrationskammer (13) verbundenen Wasserspeicherboiler (26),

einer Pumpe (45), die der gemahlenen Kaffeemenge (25) in der Filtrationskammer (13) unter Druck gesetztes, heißes Wasser vom Boiler (26) zuführt,

einer elektronischen, einen Zeitgeber (53) enthaltenden Steuereinheit (55) für die Steuerung des Betriebszyklus der Maschine,

einer Auswahlvorrichtung (5) für die wahlweise Zugabe einer oder mehrerer Portionen Espresso-Kaffee und

einem Bedienknopf (6) für die Regelung der zuzugebenden Kaffeefiltratmenge,

dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch aktiviertes Abschaltventil (29) in der Leitung (28) positioniert und mit der elektronischen Steuereinheit (55) verbunden ist, die das Ventil (29) zum Anfeuchten der gemahlenen Kaffeemenge (25) vor der Aktivierung der Pumpe (45), die der gemahlenen Kaffeemenge (25) unter Druck gesetztes, heißes Wasser zuführt, aktiviert.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (55) einen Verzögerungsschaltkreis (72) aufweist, der die Aktivierung der Pumpe gegenüber der Aktivierung des Ventils (29) verzögert.

3. Kaffeemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (55) einen den Zeitgeber bildenden Oszillator (53) und einen mit dem Oszillator (53) verbundenen Folgeschaltkreis (54) aufweist, wobei der Folgeschaltkreis (54) Ausgänge (P0, P1, P6, P7, P8, P9) besitzt, die in einer selektiven, fortlaufenden Weise mit einer durch den Oszillator (53) bestimmten Zeitzählung zur Kontrolle des Betriebszyklus der Maschine elektrisch aktiviert werden.