DE4007267A1 - Elektrisch betriebene einrichtung zur herstellung von aufgussgetraenken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch betriebene Einrichtung zur Herstellung von Aufgußgetränken. Die Einrichtung besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter, einem volumetrischen Meßtank, einem Heizelement mit Durchlauferhitzer, einem Verteilerkopf und einer Portionseinheit in der sich die Aromasubstanz von welcher das Getränk gebraut werden soll befindet.

Solche Einrichtungen sind im Haushalt als Kaffeemaschinen bekannt und haben sich bewährt. Besondere Ausführungsformen sind beschrieben worden, bei denen das Getränk mit Hilfe von einzeln vorverpackten Portionen gebraut wird, wie z. B. in US 44 52 130, DE 36 13 119 C2, DE 34 13 654 A1, DE-AS 22 00 616. Ein gemeinsames Ziel in den obenerwähnten Veröffentlichungen ist eine bequemere Handhabung für den Konsumenten. Weitere und speziellere Ziele sind gleichmäßige Brühresultate und verbesserter Aromaauszug von der Aromasubstanz. Maßnahmen, um dies zu erreichen, beinhalten die Aromasubstanz während der Lagerzeit vom Luftsauerstoff abzuschließen und eine gute Kontrolle der Brühparameter, wie der Temperatur des Brühwassers, der Durchflußgeschwindigkeit durch das Auszugssystem und das Verhältnis zwischen der Menge der Aromasubstanz, ihres Mahlindex und der Brühzeit.

Ein anderes spezielles Ziel, gemäß der Patentschrift DE 31 38 779 C2, ist der sichere Betrieb einer solchen Einrichtung im mobilen Anwendungsbereich, wie in Autos, wo es wichtig ist, verschüttsicheren Betrieb mit einfacher Handhabung zu verbinden. Die Einrichtung, die in DE 31 38 779 C2 beschrieben ist, ist jedoch in der Hinsicht begrenzt, daß das Aufbewahren jeglicher Brühwassermenge, die über die Portion einer Tasse hinausgeht, außerhalb der Brüheinrichtung erfolgen muß.

In anderen Veröffentlichungen, die technische Einrichtungen zum Abspalten von einzelnen Portionen von einer größeren Menge bevorrateten Brühwassers beschreiben, wie z. B. die DE-OS 24 36 715 und die DE-OS 34 36 984 A1, ist ersichtlich, daß eine gleichmäßige, volumetrische Portionierung nicht erzielt werden kann, wenn die Brüheinrichtung aus ihrer normalen, aufrechten Betriebslage gekippt wird oder Beschleunigungen auf sie einwirken. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß unregelmäßig Luft in Ecken der volumetrischen Meßtanks abgesperrt wird oder keine Maßnahmen vorhanden sind, die ein Überlaufen oder Verschütten der Brühflüssigkeit im gekippten oder beschleunigten Zustand verhindern.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine technische Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, in sich bewegenden Fahrzeugen portionsweise, sicher und bequem Heißgetränke aufzubrühen. Vorverpackte Einwegportionen für die Aromasubstanz sollen Verwendung finden können, wobei die Brüheinrichtung dafür eingerichtet ist, mehr als eine Tasse Brühwasser zu bevorraten.

Demgemäß besteht die Erfindung in einer elektrisch betriebenen Einrichtung zur Herstellung von heißen Aufgußgetränken, wobei die Einrichtung sich in eine Heizeinheit und eine Portionseinheit gliedert. Die Portionseinheit besteht aus einem Filterträger mit Filter und Aromasubstanz und einem oberen Verschluß für den Filterträger. Die Heizeinheit beinhaltet: einen Vorratstank für eine Flüssigkeit mit dem Volumen von mindestens einer Tasse fertigen Aufgußgetränks; einen volumetrischen Meßtank mit dem Volumen gerade einer Tasse fertigen Aufgußgetränks; einem Absperrventil zwischen dem Ausgang des Vorratsbehälters und dem Eingang in den volumetrischen Meßtank; Entlüftungskanälen, die die innenliegenden, oberen Ecken des volumetrischen Meßtanks mit dem innenliegenden, oberen Bereich des Vorratstanks verbinden; einem Heizer für die Flüssigkeit; einem Verteilerkopf, der so gestaltet ist, daß er gegenüber der Portionseinheit definierte Lagen einnehmen kann; eine erste Leitung, die den Verteilerkopf mit dem Heizer verbindet und mindestens eine zweite Leitung, die aus dem Verteilerkopf herausragt, wobei die zweite Leitung bei Annäherung von Verteilerkopf und Portionseinheit zueinander den oberen Verschluß der Portionseinheit durchsticht, was der Brühflüssigkeit erlaubt, durch den Verteilerkopf in die Portionseinheit zu gelangen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die Einrichtung, wobei eine Tasse als Auflage für die Portionseinheit dient;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung mit getrennten Auflagen für die Portionseinheit und die Tasse sowie einen Mechanismus, um den Verteilerkopf zur Portionseinheit hin und zurück bewegen zu können;

Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform, welche eingeteilt ist in ein Chassismodul und ein Tankmodul, wobei das Tankmodul lösbar mit dem Chassismodul verbunden ist;

Fig. 4 einen Schnitt Y-Y des Tankmoduls;

Fig. 5 einen Schnitt durch den Heizer;

Fig. 6 den Stromlauf für ein Ausführungsbeispiel des Heizers;

Fig. 7 einen Schnitt X-X des Chassismoduls mit einer Tasse auf ihrer Auflage;

Fig. 8 eine teilweise Rückansicht des Ausführungsbeispiels bei herausgenommener Rückwand;

Fig. 9 Einzelheiten der Auflage der Portionseinheit in Verbindung mit dem Bedienhebel, wobei die obere Skizze den Bedienhebel 24 in eingedrücktem Zustand zeigt, was mit dem Auslösen der verschiebbaren Auflage 17 einhergeht, die mittlere Skizze zeigt die Auflage für die Portionseinheit 17 in herausgezogenem Zustand und den Bedienhebel 24 in Neutralstellung und die untere Skizze zeigt den Bedienhebel in der Stellung Brühvorgang eingeschaltet;

Fig. 10 Einzelheiten der Auflage für die Tasse.

Gemäß Fig. 1 ist die Flüssigkeit, von der das Getränk hergestellt werden soll, im Vorratstank 1 bevorratet. Die Aufnahmefähigkeit von Vorratstank 1 besteht in mindestens einer Tasse fertigen Getränkvolumens, sie ist typischerweise jedoch für eine größere Anzahl von Tassen vorgesehen. Deckel 2 verschließt die Einfüllöffnung von Tank 1. Das Ventil 3 kann in geeigneter Weise so betätigt werden, daß Flüssigkeit von Vorratstank 1 in den volumetrischen Meßtank 4 gelangen kann. Damit das Ziel, den volumetrischen Meßtank unter allen üblicherweise im mobilen Betrieb vorkommenden Neigungswinkeln vollständig zu füllen, erreicht wird, sind Entlüftungskanäle 5 vorgesehen, welche für die in den oberen Ecken des volumetrischen Meßtanks 4 während des Befüllens eventuell eingeschlossene Luft einen Ausweg bilden und die weiterhin dafür sorgen, daß bei abgesperrtem Ventil 3 und Entleerung des volumetrischen Meßtanks 4 durch den Heizer 7 normaler atmosphärischer Druck oberhalb der Flüssigkeit im volumetrischen Meßtank 4 herrscht. Damit Entlüftungskanäle 5 außerhalb der Einrichtung gelangt, münden die Entlüftungskanäle in den oberen Raum von Vorratstank 1. Das Rückschlagventil 6, der Heizer 7 und die erste Verbindungsleitung 8 wirken in bekannter Weise zusammen um die erhitzte Brühflüssigkeit zum Verteilerkopf 9 zu fördern, welcher mit zweiten Leitungen 10 ausgestattet ist, um die Brühflüssigkeit über die Aromasubstanz 13 zu verteilen. Die Aromastubstanz 13 befindet sich, wie in DE 31 38 779 C2 beschrieben, in der Portionseinheit 11. Die Portionseinheit 11 ist so ausgestaltet, daß sie, wie in der obenerwähnten Patentschrift beschrieben, auf dem Tassenrand zur Auflage kommt und wenn dieses Arrangement gegen den Verteilerkopf 9 verbracht werden nun die zweiten Leitungen 10 den oberen Verschluß 12 durchstechen. Die heiße Brühflüssigkeit kann jetzt durch die Aromasubstanz 13 und durch den Filter 15 gelangen und am unteren Ende des Filterträgers 14 austreten.

Eine andere Ausführungsform bezüglich des Verteilerkopfes, der Portionseinheit und der Tasse ist in Fig. 2 dargestellt. Das Ziel ist hierbei die Tasse und die Portionseinheit unabhängig voneinander in die Einrichtung einlegen und herausnehmen zu können. Die Auflage 17 ist so ausgestaltet, daß sie die Portionseinheit 11 aufnehmen kann und daß sie selbst, geführt in den Schienen 18 aus der Einrichtung heraus und in die Einrichtung hinein geschoben werden kann. Die Auflage 21 ist dafür eingerichtet, eine Tasse in definierter Lage aufzunehmen. Dies wird erreicht durch hochstehende Seitenbegrenzungen der Auflage 21 und die Zungen 22, welche auf den verbreiterten Fuß der Tasse niederdrücken. Es existiert nun ein Spalt G zwischen der Portionseinheit 11 und der Tasse 16, so daß Portionseinheit und Tasse unabhängig voneinander in die Einrichtung eingelegt und herausgenommen werden können. In sich bewegenden Fahrzeugen ist es ratsam, eine Tasse 16 mit einem Deckel 20 zu verwenden, welcher abgeschrägt ist und an seiner tiefsten Stelle eine Öffnung aufweist. Diese Tassen sind im Handel verfübar und sind auf dem amerikanischen Kontinent als Commuter Cups bekannt. Sie sind speziell für den Gebrauch in Fahrzeugen konstruiert, wobei der obenerwähnte Deckel ein Verschütten des Getränks vermeiden hilft und wobei der verbreiterte Fuß in einen korrespondierenden, im Fahrzeug an geeigneter Stelle montierten, Halter schnappt. Nähere Einzelheiten bezüglich dieser Art Tasse sind in der US-D 2 79 850 zu entnehmen. Wird der Hebel 24 in Richtung A bewegt, so bewegt sich der Verteilerkopf 9 nach unten, um damit gegebenenfalls den Verschluß 12 mit den zweiten Leitungen 10 zu durchstoßen. Wird der Hebel 24 danach in Richtung B bewegt, so trennt sich der Verteilerkopf 9 wieder von der Portionseinheit 11. Die erste Leitung 8 ist mit einem flexiblen Teilstück 8 a versehen, um die relative Bewegung zwischen dem Verteilerkopf 9 und dem Heizer 7 zuzulassen. Die vertikale Ausrichtung von Kopf 9 mit der Portionseinheit 11 und der Tasse 16 ist durch eine feste geometrische Einstellung der Führung 23 des Verteilerkopfes 9 mit den Führungsschienen 18 für die Auflage der Portionseinheit 11 und mit der Auflage 21 für die Tasse 16 zu erwirken; mit einem gemeinsamen Chassis, das zusätzlich für definierte Endpositionen für die Auflage 17 und die Tasse 16 sorgt, können diese geometrischen Verhältnisse geschaffen werden.

Wenn der Verteilerkopf 9 mit mehr als einer zweiten Leitung 10 ausgestattet ist, um eine bessere Verteilung des Brühwassers über die Aromasubstanz 13 zu erreichen, dann sind die Öffnungsweiten in den Öffnungen 19 in den zweiten Leitungen 10 gegenüber der Öffnungsweite der ersten Leitung 8 zu vermindern, um einer gleichmäßigen Verteilung des Brühwassers über alle zweiten Leitungen 10 entgegen zu kommen.

Der Vorgang um ein Heißgetränk zuzubereiten, ist wie folgt: Die Flüssigkeit von der das Getränk gebraut werden soll, wird in Vorratstank 1 eingefüllt. Vorzugsweise ist das Ventil 3 bei dieser Gelegenheit geöffnet, so daß bei Beendigung des Füllvorgangs der volumetrische Meßtank 4 vollständig und der Vorratstank 1 nahezu gefüllt ist. Es ist notwendig, hinreichend Luftraum über der Flüssigkeit im Vorratstank 1 zu lassen, um einen Luftaustausch der Umgebungsluft außerhalb der Einrichtung mit der Luft in den Entlüftungskanälen 5 sicherzustellen, was gegebenenfalls durch einen losen Sitz des Verschlußdeckels 2 erreicht werden kann. Weiterhin muß die geometrische Beziehung zwischen dem höchsten Füllstand der Flüssigkeit im Vorratstank 1 und dem höchsten Punkt der Entlüftungskanäle 5 so gestaltet sein, daß unter üblichen Neigungswinkeln und Beschleunigungen von Fahrzeugen keine Flüssigkeit durch die Entlüftungskanäle 5 in den volumetrischen Meßtank 4 gelangt. Eine Anzeigemarke kann den Benutzer der Einrichtung auf die optimale Füllhöhe aufmerksam machen. Diese Anzeigemarke kann zum Beispiel in einer Zunge (2 aa in Fig. 1) bestehen, welche von der Tankdecke in den Innenraum des Vorratstanks 1 hineinragt und die durch die Einfüllöffnung, die jedoch während des Betriebes der Einrichtung dann durch den Deckel 2 verschlossen ist, sichtbar ist. Wenn die Einrichtung gemäß Fig. 1 gebaut wurde, so wird nun eine Tasse 16 mit aufgesetzter Portionseinheit 11 gegen den Verteilerkopf verbracht, so daß die zweiten Leitungen 10 den Verschluß 12 durchstechen.

Wenn die Einrichtung gemäß Fig. 2 gebaut wurde, so werden die Portionseinheit 11 und die Tasse 16 auf ihre jeweiligen Auflagen 17 und 21 verbracht und damit mit dem Verteilerkopf 9 ausgerichtet. Der Bedienhebel 24, der sich zunächst in Stellung B befand, kann nun in Stellung A bewegt werden, bis die zweiten Leitungen 10 den oberen Verschluß 12 völlig durchstoßen haben. Jetzt wird Ventil 3 geschlossen, womit ein Nachfließen von Flüssigkeit von Vorratstank 1 in den volumetrischen Meßtank 4 verhindert wird. Mit Hilfe von Heizer 7 und Rückschlagventil 6 wird die Flüssigkeit vom volumetrischen Meßtank 4, welche einer Getränkportion entspricht, in bekannter Weise zum Verteilerkopf 9 gefördert, um von dort durch die zweiten Leitungen 10 über die Aromasubstanz 13 verteilt zu werden, wonach sie gefiltert schließlich in die Tasse 16 tropft.

Nach Beendigung des Brühvorgangs ist die gesamte Flüssigkeitsmenge vom volumetrischen Meßtank 4 in die Tasse 16 überführt worden. Der Hebel 24 kann nun in Position B zurückgeschwenkt und die Portionseinheit 11 entfernt werden.

Um weitere Portionen des Heißgetränks aufzubrühen, muß lediglich das Ventil 3 geöffnet werden, bis der volumetrische Meßtank 4 vom Vorratstank 1 nachgefüllt ist und der oben beschriebene Vorgang kann wiederholt werden.

Aus dem zuvor beschriebenen ist ersichtlich, daß die Betriebsphase vor Beginn eines Brühvorganges dadurch charakterisiert ist, daß das Ventil 3 geöffnet ist, der Heizer abgeschaltet ist und daß der Verteilerkopf von der Portionseinheit getrennt ist. Und die Betriebsphase während des Brühens ist dadurch charakterisiert, daß Ventil 3 geschlossen ist, der Heizer eingeschaltet ist und der Verteilerkopf mit der Portionseinheit in Kontakt ist. Nun wird es offensichtlich, eine Verbindung mechanischer, elektrischer oder sonstiger Natur zwischen dem Hebel 24, dem Ventil 3 und einem elektrischen Schalter für den Heizer 7 zu schaffen.

Die bisherige Beschreibung deckte die Grundzüge der Erfindung ab und in den nun folgenden Abschnitten wird eine bevorzugte Ausführungsform näher erläutert. Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Einrichtung der oben beschriebenen Art mit einem Tankmodul 25 und einem Chassismodul 26. Das Tankmodul 25 ist mit einem Handgriff 1 c versehen und kann vom Chassismodul 26 beim Niederdrücken des Verschlußhebels 2 b herausgezogen werden, indem am Griff 1 c gerade von der Einrichtung weg gezogen wird. Die Anzeigelampen 25 b zeigen der Bedienperson den Betriebszustand der Einrichtung an. Ein durchsichtiger Abschnitt 1 d an der Vorderseite des Griffes 1 c läßt den Füllstand der Flüssigkeit im Vorratsbehälter erkennen. Das Chassismodul 26 beinhaltet die Auflage 21 für die Tasse und die Auflage 17 für die Portionseinheit. Durch den Bedienhebel 24 kann sowohl die herausziehbare Auflage 17 für die Portionseinheit entriegelt als auch der Brühvorgang gestartet und beendet werden. Schnitt Y-Y ist in Fig. 4 illustriert und zeigt Einzelheiten des Tankmoduls 25.

Der Vorratstank 1 und der volumetrische Meßtank 4 sind voneinander durch die Wand 1 a getrennt. Die im Vorratstank 1 beinhaltete Flüssigkeit kann gegebenenfalls durch die Öffnung 1 b in den volumetrischen Meßtank 4 gelangen, wenn die Öffnung 1 b nicht von der Ventilscheibe 3 a bedeckt ist. Die Ventilscheibe 3 a ist vorzugsweise aus flexiblem Dichtmaterial und am Arm 3 b angebracht. Der Arm 3 b ist an seinem Fuß mit dem Segment einer kreisringförmigen Steigung versehen, die der Form der Drehscheibe 3 b angepaßt ist und er ist weiterhin mit einem gabelförmigen Ansatz 3 bb ausgestattet, der mit dem feststehenden Schutzrohr 8 b kämmt, was verhindert, daß sich der Arm 3 b um die Achse des Schaftes 3 c drehen kann. Der Arm 3 b kann in axialer Richtung entlang des Schaftes 3 c gleiten und wird mit Hilfe der Feder 3 e in Richtung der Wand 1 a gedrückt. Die Drehscheibe 3 d ist formschlüssig mit dem Schaft 3 c gekoppelt, so daß sie einer Drehung von Schaft 3 c folgt. Etwa eine Vierteldrehung der Drehscheibe 3 d gegenüber dem verdrehungsgesicherten Arm 3 b in Verbindung mit den kreisringförmigen Steigungssegmenten an Drehscheibe 3 d und Arm 3 b bewirkt ein Aufwärtsgleiten von Arm 3 b entlang des Schafts 3 c, wenn der Schaft 3 c im Uhrzeigersinn (Sicht von oben) gedreht wird und bewirkt ein Abwärtsgleiten von Arm 3 b, wenn der Schaft 3 c im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Dementsprechend gibt die Ventilscheibe 3 a die Öffnung 1 b frei oder verschließt sie. Die Drehbewegung des Schaftes 3 c wird über die Verbindungsstange 3 f eingeleitet, welche ihrerseits vom Kontrollhebel 24 vermittels der Kurbel 24 e und der Verbindungsstangen 3 ff bewegt wird (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 8). Luft wird aus dem volumetrischen Meßtank 4 in den oberen Bereich des Vorratstanks durch die Entlüftungskanäle 5 verdrängt, von denen in jeder Ecke eine vorgesehen ist, um vollständige Füllung des volumetrischen Meßtanks bei allen im normalen Betrieb vorkommenden Neigungswinkeln zu erreichen. Der Griff 1 c ist mit einem durchsichtigen Bereich 1 d versehen, um den Flüssigkeitsspiegel im Vorratstank 1 beobachten zu können. Die Verbindung zwischen dem Heizer 7 und dem volumetrischen Meßtank ist lösbar und Dichtigkeit wird durch eine tüllenartige Dichtung 4 a bewirkt. Das Rückschlagventil 6 verhindert ein Zurückströmen der Flüssigkeit in den volumetrischen Meßtank 4. Ein erster Abschnitt der ersten Leitung 8 erstreckt sich vom Heizer 7 bis zum Heißwasseranschluß 8 c und ist vom Schutzrohr 8 b umgeben, wobei zwischen der ersten Leitung 8 und dem Schutzrohr 8 b ein wärmeisolierender Luftspalt besteht, um erhebliche Wärmeverluste des heißen Brühwassers an die kalte Flüssigkeit im Vorratstank 1 und dem volumetrischen Meßtank zu vermeiden.

Das Verbindestück 8 c entspricht dem männlichen Teil einer Heizwassersteckkupplung der ersten Leitung 8, deren Dichtring 8 d das Eindringen von Staubpartikeln oder Flüssigkeit in den Spalt zwischen erster Leitung 8 und Schutzrohr 8 b verhindert. Der weibliche Teil 8 e der Heißwassersteckkupplung ist am Chassis 26 angebracht, von wo aus die erste Leitung 8 zum Verteilerkopf weiterführt. Der Deckel 2 ist mit einem Scharnier 2 a und dem Verriegelungshebel 2 b versehen. Der Verriegelungshebel 2 b ist mit einer Stufe 2 c versehen, welche hinter die Nase 26 a des Chassismoduls schnappen kann, um damit das Tankmodul am unbeabsichtigten Herausrutschen aus dem Chassismodul zu hindern. Der Verriegelungshebel 2 b ist vorzugsweise aus federndem Material gefertigt und übt, wenn das Tankmodul in das Chassismodul eingeführt ist (wie in Fig. 4 ersichtlich), einen mäßigen Druck gegen die Decke des Chassismoduls 26 aus, was den Deckel 2 geschlossen hält und gleichzeitig die Verriegelung des Tankmoduls im Chassismodul aufrechterhält. Um das Tankmodul aus dem Chassismodul herausziehen zu können, ist es notwendig, den Verriegelungshebel 2 b nach unten zu drücken und am Handgriff 1 c nach hinten zu ziehen.

Der Heizer 7 ist auf einer gedruckten Schaltung 7 a montiert, die ebenfalls die elektronischen Bauelemente der Steuerschaltung für die Heizelemente 7 b und die Anzeigelampen 7 d trägt. Kräftige Kontaktstreifen 7 e, von denen 3 in einer Fluchtlinie der Zeichnungsansicht (Fig. 4) liegen, sind mit je einem Gewindeloch versehen, in das Steckkontakte 7 f von der Außenseite der Bodenhaube 25 a geschraubt sind. Die weiblichen Kontaktgegenstücke 26 b sind elektrisch leitend auf die Anschlußfahnen 26 c montiert, von wo aus die Verbindung zur Stromquelle erfolgt. Die Haube 26 d bietet Gegenhalt für die Kontaktteile 26 b und 26 c, wenn Kontaktgabe mit den Steckkontakten 7 f zustandekommt. Zwischen den Kontaktstücken 26 b mit den Anschlußfahnen 26 c einerseits und der Haube 26 d bzw. den Öffnungen 26 e im Chassis andererseits besteht genügend Raum, damit die Kontaktstücke 26 b mitsamt den Anschlußfahnen 26 c schwimmen können, so daß ein Deformieren der Kontakte im Fall nicht absolut genauen Fluchtens beim Zusammenstecken vermieden wird. Das Dichtmaterial 25 c zwischen der Bodenhaube 25 a und den Tanks 4 und 1 verhindert das Eindringen von Flüssigkeit von Außen und damit eine mögliche Beeinträchtigung der elektrischen Schaltkreise. Um das Licht der Anzeigelampe 7 d zu streuen, ist ein Fenster 25 b mit entsprechenden optischen Eigenschaften in der Bodenhaube 25 a unmittelbar vor der Anzeigelampe 7 d eingebaut.

Aus Fig. 5 sind Einzelheiten des Heizers 7 ersichtlich. Der Sitz 6 a für die Kugel 6 des Rückschlagventils ist im Einlaßstutzen des Heizers 7 untergebracht und weist einen dünnen, elastischen Kragen aus gummiähnlichem Material auf. Zum Tank 4 zu dichtet der Sitz 6 a gegen die Wand des Einlaßstutzens. In Richtung des Innenraumes des Heizers 7 kann sich der dünne Kragen des Ventilsitzes 6 a bis zu einem gewissen Grade seitlich bewegen. Das Ende dieses Kragens bildet die eigentliche Sitzfläche für die Kugel des Rückschlagventils. Da ein konstruktives Ziel der Einrichtung besonders kompakter Aufbau ist, ist die Kugel des Rückschlagventils ungewöhnlich nahe am Entstehungsort der Dampfblasen, die im Innenraum des Heizers entstehen. Aufgrund dieser Nähe wird die Kugel des Rückschlagventils 6 im Betrieb leicht zu Vibrationen angeregt, was bei einem unelastischen Ventilsitz zu zwischenzeitlichen Undichtigkeiten führt, was dann die Förderung der Brühflüssigkeit zum Verteilerkopf beeinträchtigt. Die Heizelemente 7 b bestehen vorzugsweise aus Leistungstransistoren als Teil einer typischen Stromquellenschaltung wie in Fig. 6 ausgeführt. In erster Linie wird elektrischer Strom in den Leistungstransistoren 7 b umgesetzt, was jedoch auch in den Stromfühlerwiderständen 7 g der Fall ist. Die Steuerspannung Uc in Verbindung mit dem Widerstandswert von Widerstand 7 g bestimmt die Höhe des Stromes I. Die elektrische Leistungsaufnahme ist gleich dem Produkt aus Versorgungsspannung Us und Strom I. Bei einer Versorgunsspannung von 12 V und einem Strom von 20 A steht eine gesamte Heizleistung von 240 W zur Verfügung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Paar Leistungs- Darlingtontransistoren mit einem zugeordneten Paar von Stromfühlerwiderstände thermisch leitend auf den Heizkörper 7 aufmontiert.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt Y-Y des Chassismoduls. Der Bedienhebel 24 ist für eine Drehbewegung um seine Achse wie auch für eine Längsbewegung in Achsenrichtung eingerichtet. In Fig. 3, Fig. 7 und Fig. 8 ist der Bedienhebel 24 in seiner Neutralstellung abgebildet. Im unberührten Zustand wird die Neutralposition in axialer Richtung durch die Feder 24 c aufrechterhalten, die eine axial wirkende Kraft ausübt, indem sie sich gegen die Rückwand des Chassis 26 abstützt und über den Auslösehebel 24 b auf den Schaft 24 a drückt (siehe Fig. 7). Die Neutralposition des Bedienhebels 24 in bezug auf seine Drehbewegung wird durch die Feder 24 f (siehe Fig. 8) dadurch aufrechterhalten, daß Feder 24 f eine aufwärts gerichtete Kraft auf den Hebel 27 a, welcher auf den Führungsschlitten 23 montiert und gelenkig mit der Verbindungsstange 24 d verbunden ist, wodurch diese Kraft an der Kurbelstange 24 e, die ihrerseits am Schaft 24 a angebracht ist, angreift und ein Drehmomet am Schaft 24 a erwirkt. Fig. 9 illustriert die Funktionen des Bedienhebels 24. Wenn in axialer Richtung auf den Kontrollhebel 24 gedrückt wird (Fig. 9 obere Skizze) so schwenkt der Auslösehebel 24 b (Fig. 7) und gibt die mit der Federkraft von Blattfeder 17 a vorgespannte Filterauflage 17 für die Portionseinheit 11 frei, die damit nach vorn aus dem Chassis 26 (Fig. 9 mittlere Skizze) herauskommt, damit die Bedienperson eine Portionseinheit 11 entweder einlegen oder herausnehmen kann. Wird der Bedienhebel 24 um 90 Grad im Uhrzeigersinn aus seiner Neutralstllung gedreht (Fig. 9 untere Skizze), so wird der Brühvorgang dadurch eingeleitet, daß die Kurbel 24 e sich (bei Blick auf Fig. 8) im Gegenuhrzeigersinn dreht und demzufolge die Verbindungsstange 24 d nach unten drückt (gestrichelte Linie in Fig. 8), womit der Verteilerkopf 9, der selbst durch den Schlitten 23 geführt ist, sich auf die Portionseinheit 11 zu bewegt, wobei weiterhin die Kurbel 24 e über das Gestänge 3 ff das Ventil 3 schließt und weiterhin der Heizer 7 eingeschaltet wird, indem der Hebel 27 a den Schalter 27 betätigt (Fig. 7). In Fig. 8 ist zu sehen, daß unmittelbar im Anschluß an den Heißwasserverbinder 8 e der zweite Teil der ersten Leitung 8 durch einen flexiblen Schlauch 8 a gebildet wird, was, wie in Fig. 2 schon angedeutet, der Vertikalbewegung des Verteilerkopfes 9 entgegenkommt. In Fig. 8 ist die Leitung 8 a unterbrochen eingezeichnet, um den Blick auf die lösbare mechanische Verbindung zwischen der Verbindestange 3 f als einem Teil des Tankmoduls und der Verbindestange 3 ff als einem Teil des Chassismoduls erkennen zu lassen. Als ein besonderer Vorzug wird es angesehen, daß, wenn der Bedienhebel 24 in seiner Stellung Eingeschaltet steht (Fig. 9 unten), der Bedienhebel 24 selbst die Auflage 17 daran hindert, unabsichtlich, vorzeitig aus ihrer Betriebslage ausgelöst zu werden. Der Brühvorgang ist beendet, wenn der volumetrische Meßtank 4 vollständig entleert ist, was sich durch einen Temperaturanstieg im Heizer 7 über den Kochpunkt der Brühflüssigkeit hinaus bemerkbar macht. Die Anzeigelampe 7 d ist dazu eingerichtet, diesen Zustand der Bedienperson kenntlich zu machen.

Einzelheiten der Auflage für die Tasse sind Fig. 10 zu entnehmen. Der Deckel 21 ist mit den Kanten 21 d und dem Endanschlag 21 e versehen, um die Tasse mit der Portionseinheit in vertikale Flucht zu bringen. Die Zungen 22 passen in korrespondierende Öffnungen 21 f im Endanschlag 21 e des Deckels 21 und sind von diesem lösbar. Dies gestattet dem Benutzer, verschiedenartig geformte Tassen zu verwenden, auch solche, welche nicht mit dem charakteristischen Fuß der vorerwähnten Commuter Cup ausgestattet sind. Die Zungen 22 haben einen Vorsprung 22 a an ihrem Ende, der in die Ausbuchtungen 21 f im Endanschlag 21 e paßt und der verhindert, daß die Zungen über ihre Arbeitsstellung hinaus nach vorne geraten können. Der Deckel 21 verschließt die Kammer 28 des Chassis 26, indem er durch die ineinandergreifenden Führungsnuten 21 a und 21 b gehalten wird, was jedoch gestattet, den Deckel 21 nach vorn aus seiner in Fig. 3 gezeigten Arbeitsstellung wegzuziehen. Die Kammer 28 kann mit einem saugfähigen Material gefüllt werden, zum Beispiel mit einer Art Schwamm, um Flüssigkeitstropfen die eventuell vom Verteilerkopf oder der Portionseinheit herunterfallen, aufzufangen, wenn keine Tasse an Ort und Stelle sein sollte. Die Flüssigkeitstropfen gelangen dabei durch eine oder mehrere Öffnungen 21 c im Deckel 21 in die Kammer 28.

In Fig. 7 ist der Verteilerkopf 9 mit einem festen Stößel 30 ausgerüstet gezeichnet. Dies ist in einem besonderen Ausführungsbeispiel von Bedeutung, bei dem die Portionseinheit mit einem unteren Verschluß 32 und einem beweglichen Stößel 31 in ihrem mittig angeordneten Stutzen versehen ist. Vor Benutzung der Portionseinheit in der Einrichtung halten der obere Verschluß 12, der untere Verschluß 32 und der Filterträger 14 zusammen die Aromasubstanz hermetisch gegenüber der Außenatomosphäre unter Verschluß. Wenn der Brühvorgang eingeleitet wird, kommt der Verteilerkopf 9 in Kontakt mit der Portionseinheit 11, so daß die zweiten Leitungen 10 den oberen Verschluß durchstechen. Damit einhergehend dringt der feste Stößel 30 im Zentrum der Portionseinheit durch den oberen Verschluß 12 und drückt den beweglichen Stößel, der sich zwischen dem oberen Verschluß 12 und dem unteren Verschluß 32 erstreckt um dieselbe Strecke nach unten durch den unteren Verschluß 32 hindurch um die der feste Stößel 30 den oberen Verschluß 12 durchdringt, was zu einem Aufreißen des unteren Verschlusses 32 führt und womit nun der Weg für den flüssigen Auszug aus der Portionseinheit 11 heraus frei ist. Das Frischhalten der Aromasubstanz in einer einzelnen Portionseinheit 11, in der Zeit zwischen ihrer Herstellung und ihrem Verbrauch, ohne daß die Portionseinheit in einer weiteren Schutzhülle untergebracht werden muß, ist, vorausgesetzt, daß den Anforderungen an relevanten Gastransmissionsraten der Materialien entsprochen wird, somit gewährleistet.

Es soll noch einmal darauf hingewiesen werden, daß das interne Belüftungssystem für den volumetrischen Meßtank 4 der Einrichtung effektiv ein gleichmäßiges, volumetrisches Portionieren der Brühflüssigkeit garantiert, auch bei im Fahrbetrieb von Land- und Wasserfahrzeugen üblicherweise vorkommenden Beschleunigungen und Neigungswinkeln und daß jegliche Flüssigkeit innerhalb der Belüftungskanäle in einen der beiden Tanks entleert wird, so daß einem Entweichen jener Flüssigkeit nach außerhalb der Einrichtung Einhalt geboten ist.

Die Handhabung der Einrichtung ist äußest einfach, indem alle Kontrollfunktionen durch einen Hebel gesteuert werden. Fehlbedienungen sind nahezu ausgeschlossen, da im Falle der Stellung des Bedienhebels in der Lage "Eingeschaltet" die bewegliche Auflage für die Portionseinheit mechanisch blockiert ist, wie in diesem Falle auch das ganze Tankmodul gegen unbeabsichtigte Herausnahme gesichert ist, denn die Verbindungsstange 3 f ist nun über die Kante zum Tankmodul 25 hinaus vorgeschoben und die Wand 29 verhindert, daß die Verbindungsstange 3 f sich in Richtung der Vorderfront der Einrichtung bewegen kann.

Der Deckel 2, der die Tankbeschickungsöffnung abdeckt, schließt zwangsweise, wenn das Tankmodul in das Chassis eingeführt wird, so daß nicht vergessen werden kann, diese Quelle möglichen Verschüttens auszuschließen.

Die elektrischen Schaltkreise kommen erst dann unter Spannung, wenn das Tankmodul völlig in das Chassismodul eingeführt ist und damit auch gleichzeitig die Verbindung für die heiße Brühflüssigkeit hergestellt ist, womit effektiv einem Verschütten von heißer Brühflüssigkeit vorgebeugt ist, für den Fall, daß der Heizer eingeschaltet und die Leitungsverbindung für die Brühflüssigkeit noch nicht zustande gekommen wäre.

Sowohl die Tankbeschickungsöffnung als auch die Steckverbindung für die heiße Brühflüssigkeit des Tankmoduls befinden sich auf höherem Niveau als der höchste Flüssigkeitsspiegel im Vorratstank, so daß kein Absperrventil, das auch einmal undicht werden könnte, notwendig ist, um ein Entleeren der Tanks allein durch den hydrostatischen Druck zu verhindern. Dies ist durchaus verschieden von den in Haushalten gebräuchlichen Kaffeemaschinen mit abnehmbarem Wasservorratsbehälter, und ist im vorliegenden Fall im wesentlichen dadurch ermöglicht, daß der Heizer in das vom Chassis lösbare Tankmodul einbezogen wurde.

Für den Fall, daß ein Brühvorgang begonnen wird, bei dem die Tasse zu Beginn bereits mit Flüssigkeit gefüllt ist und dadurch im Verlaufe des Brühvorgangs eine Überlaufsituation eintritt, bietet die Kammer 28, deren Deckel von der Tassenauflage gebildet wird und der mit der Öffnung 21 c versehen ist, einen wirksamen Schutz vor weiterer Verbreitung der Flüssigkeit.

Claims (18)

1. Elektrisch betriebene Einrichtung zur Herstellung von heißen Aufgußgetränken, bestehend aus einem Vorratstank, einem volumetrischen Meßtank, einem Durchlauferhitzer, einem Verteilerkopf, einer Portionseinheit, die aus einem Filterträger mit Filter und Aromasubstanz sowie einem oberen Verschluß des Filterträgers besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinheit einen Vorratstank (1) der ein Volumen für mindestens eine Tasse fertigen Auszuge aufweist und einen volumetrischen Meßtank (4) der ein Volumen für genau eine Tasse fertigen Auszuges aufweist, wobei Vorratstank (1) und volumetrischer Meßtank (4) über ein Absperrventil (3) zwischen dem Ausgang des Vorratstanks und dem Eingang des volumetrischen Meßtanks miteinander verbunden sind und Entlüftungskanäle (5) die oberen Ecken des volumetrischen Meßtanks mit dem obern Innenraum des Vorratstanks verbinden und eine Steuerung beinhaltet, welche es vor Beginn des Brühvorganges der Flüssigkeit im Vorratstank erlaubt, in den volumetrischen Meßtank überzutreten, jedoch zu diesem Zeitpunkt verhindert, daß Flüssigkeit vom volumetrischen Meßtank zum Verteilerkopf gelangt und welche während des Brühvorgangs verhindert, daß Flüssigkeit vom Vorratstank in den volumetrischen Meßtank übertritt, es zu diesem Zeitpunkt jedoch bewirkt, daß Brühflüssigkeit vom volumetrischen Meßtank durch den Verteilerkopf in die Portionseinheit gelangt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auflagen und Führungen bestehen, um den Verteilerkopf (9) mit einer Portionseinheit (11) und einer Tasse (16) auszurichten, wobei der Führungsmechanismus für den Verteilerkopf eine Bewegung senkrecht zur Oberfläche des oberen Verschlusses (12) der Portionseinheit zuläßt, es jedoch verhindert, daß der Verteilerkopf sich in oder parallel zu der Ebene des oberen Verschlusses der Portionseinheit bewegen kann.

3. Einrichtung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Portionseinheit (11) eine Auflage (17) vorgesehen ist, die nach außen aus der Einrichtung heraus bewegbar ist, und daß die ausgerichtete Lage dadurch definiert ist, daß die Auflage völlig in die Einrichtung eingeschoben und durch einen Verriegelungsmechanismus, der durch manuellen Eingriff gelöst werden kann, festgehalten ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Transports der Brühflüssigkeit vom Vorratstank (1) durch das Absperrventil (3) in den volumetrischen Meßtank (4) und vom volumetrischen Meßtank zum Verteilerkopf und in die Portionseinheit einen Bedienhebel (24), einen Schalter (27) und eine aktuatorische Verbindung (24 a, 24 d, 24 e) zum Verteilerkopf und eine aktuatorische Verbindung (24 a, 24 e, 3 f, 3 ff) zum Ventil (3) beinhaltet, wobei die Bewegung des Bedienhebels das Absperrventil und gleichzeitig den Schalter betätigt sowie den Verteilerkopf bewegt, so daß in der festgelegten "Ausgeschaltet"-Position des Bedienhebels das Absperrventil offengehalten wird und der Heizer ausgeschaltet bleibt und der Verteilerkopf von der Portionseinheit entfernt ist und wobei in der festgelegten "Eingeschaltet"-Position des Bedienhebels das Absperrventil geschlossen gehalten wird und der Heizer eingeschaltet ist und der Verteilerkopf mit der Portionseinheit in Kontakt kommt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienhebel (24) um eine Achse (24 a) schwenkbar ist und wobei eine Drehbewegung der Achse den Transport der Brühflüssigkeit durch Betätigen des Absperrventils (3), Betätigen des Schalters (27) und Bewegen des Verteilerkopfes (9) kontolliert und eine axiale Bewegung des Bedienhebels die Entriegelung der Auflage (17) der Portionseinheit (11) von ihrer ausgerichteten Lage bewirkt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage und Führung (21) für die Tasse (16) den lösbaren Deckel einer Kammer (28) am Boden der Einrichtung bildet, wobei die Auflage (21) nach der Fluchtlinie die durch das Zentrum des Verteilerkopfes, durch das Zentrum der Portionseinheit und die Mittellinie der Tasse definiert ist, ausgerichtet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (21) der Kammer (28) mit Mitteln ausgestattet ist, um eine Tasse beim Aufsetzen auf den Deckel in eine definierte Position zu führen und in der definierten Position festzuhalten, solange kein manueller Eingriff erfolgt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, eine Tasse (16) in eine definierte Position zu führen und ein unbeabsichtigtes Verrücken aus dieser Position zu verhindern, erhobene Randstreifen (21 d, 21 e) des Deckels (21) sowie je eine Zunge (22) auf der linken wie auf der rechten Seite des Deckels neben den Innenseiten der erhobenen Randstreifen beinhalten, wobei die Zungen von hinten nach vorne vorstehen und so ausgebildet sind, daß sie auf den horizontal erweiterten Fuß einer Tasse niederdrücken.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung in ein Tankmodul (25) und ein Chassismodul (26) segmentiert ist, wobei das Tankmodul den Vorratstank (1), den volumetrischen Meßtank (4), die Entlüftungskanäle (5), das Absperrventil (3), das Rückschlagventil (6), den Heizer (7) und einen ersten Teil der ersten Leitung (8) beinhaltet und das Chassismodul den zweiten Teil der ersten Leitung (8), den Verteilerkopf (9), die Mittel den Verteilerkopf mit der Portionseinheit (11) und der Tasse (16) auszurichten und die Mittel den Transport der Brühflüssigkeit vom Vorratstank (1) zum volumetrischen Meßtank (4) und zum Verteilerkopf zu steuern, beinhaltet und wobei das Tankmodul mit dem Chassismodul in einer lösbaren Art verbunden ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der ersten Leitung (8) zur Oberseite des Tankmoduls geführt ist, über den höchstmöglichen Flüssigkeitsstand im Vorratstank (1) hinaus, wo der erste Teil der ersten Leitung in eine Leitungskupplung (8 c) übergeht, deren Gegenstück (8 e) am Chassismodul angebracht ist, mit der Maßgabe, eine wasserdichte Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Teil der ersten Leitung (8) zu gewährleisten, wenn Tankmodul und Chassismodul miteinander verbunden sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der ersten Leitung (8) in einem Schutzrohr (8 b) verläuft, das zwischen seiner Innenwand und der Außenwand des ersten Teils der ersten Leitung Platz für ein wärmeisolierendes Medium läßt und wobei das Schutzrohr durch den volumetrischen Meßtank (4) und den Vorratstank (1) verläuft.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tankmodul mit einem Handgriff (1 c) versehen ist, der nach außen an der Vorderfron des Tankmoduls absteht.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Tankmodul an seiner Oberseite mit einem schwenkbaren Verschlußdeckel (2) versehen ist, der im geschlossenen Zustand die Einfüllöffnung des Vorratstanks (1) verschließt und wobei die Schwenkachse (2 a) parallel zur Ebene der Oberseite des Tankmoduls und quer zur Richtung in der das Tankmodul in das Chassismodul eingeschoben wird, ausgerichtet ist und wobei die Achse sich im Bereich zwischen der Einfüllöffnung und der Ebene der Rückwand des Tankmoduls befindet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (2) mit einer Zunge (2 b) versehen ist, die sich vom Deckel in Richtung der Vorderseite des Tankmoduls über dessen Vorderkante hinaus erstreckt und wobei die Zunge so ausgebildet ist, daß sie mit korrespondierenden Ausformungen (26 a) der Oberseite des Chassismoduls einen Verriegelungsmechanismus bildet, der verhindert, daß sich das völlig in das Chassismodul eingeschobene Tankmodul ohne manuelles Eingreifen vom Chassismodul löst.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizer (7) einen Wärmetauscher aus gut wärmeleitendem Material mit innenliegenden Kanälen für die Brühflüssigkeit mit einem Einlaß- und einem Auslaßstutzen, Leistungshalbleiter (7 b), die gut wärmeleitend auf den Wärmetauscher aufmontiert sind, eine elektrische Steuerschaltung, die die elektrische Leistungsaufnahme der Leistungshalbleiter regelt und einen Temperatursensor, der gut wärmeleitend auf dem Wärmetauscher montiert und elektrisch mit der Steuerschaltung verbunden ist, beinhaltet.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (6) im Einlaßstutzen des Heizers (7) liegt und mit einer Kugel (6) versehen ist, deren Material ein geringeres spezifisches Gewicht als das der Brühflüssigkeit hat.

17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (6) im Einlaßstutzen des Heizers (7) liegt, wobei der Dichtsitz der Ventilkugel durch einen dünnwandigen, elastischen und kreisringförmig ausgestalteten Kragen gebildet und der in Strömungsrichtung der Brühflüssigkeit orientiert ist und wobei der dem volumetrischen Meßtank (4) zugekehrte Rand des Kragens gegen die Wand des Einlaßstutzens dichtet und der dem volumetrischen Meßtank (4) abgekehrte Rand frei ist und die eigentliche Sitzfläche für die Ventilkugel bildet.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mit einer Portionseinheit (11), bestehend aus einem Filterträger mit Filter, oberem und unterem Verschluß und mittig angeordnetem Stutzen zwischen oberem und unterem Verschluß, dadurch gekennzeichnet, daß ein beweglicher Stößel (31) sich in dem mittig angeordneten Stutzen vom oberen Verschluß bis zum unteren Verschluß erstreckt und der Verteilerkopf mit einem zentrisch angeordneten, feststehenden Stößel (30) ausgestattet ist und daß unter Betriebsbedingungen die Mittelachsen der Stößel miteinander fluchten.