DE4122547A1

DE4122547A1 - Stirring infusion process for home coffee percolator - uses the gravitation filter principle and a dynamic infusion into a spinning filter below a stirring infusion jet operated by a small gear

Info

Publication number: DE4122547A1
Application number: DE19914122547
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: DISCHINGER ELMAR DIPL ING
Current assignee: DISCHINGER, ELMAR, DIPL.-ING., 79189 BAD KROZINGEN
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-14

Abstract

Through the movement produced by the infusion element, filter (2) and/or jet (3), the infusion surface (1) is squirted as uniformly as possible over all the areas. Even the coffee powder deposited at the filter periphery is frequently reached by the scalding process. To reach an infusion surface as large as possible the stirring frequencies of the filter element and the jet are different. The proportion between the stirring jet frequency and the filter rotation frequency is uneven and greater than 5:1. No centrifugal power is exercised on the coffee powder. The infusion process is optimised through a dynamic infusion combined with a time intensify scald. A small battery operated gear added to the water holder or developed inside the coffee percolator itself achieves the filter spinning and/or jet stirring. A switch (19) allows selection between speed quality factor. ADVANTAGE - Guarantees advantages development of coffee aroma and economises coffee powder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bewegtaufgußverfahren für Kaffee maschinen zur Verbesserung des Kaffeearomas und zur Verbes serung der Ausnutzung des Kaffeemehls, wobei durch die Filter bewegung dieser Kaffeemaschinen auf das Kaffeemehl keine Zentrifugalkräfte ausgeübt werden.The invention relates to a moving infusion method for coffee machines to improve coffee aroma and verb Improvement in the use of ground coffee, through the filter no movement of these coffee machines on the ground coffee Centrifugal forces are exerted.

Es ist eine Kaffeemaschine bekannt, bei der ein Kaffeeaufguß derart abläuft, daß eine fixe Aufgußdüse Brühwasser in ein unbewegliches Brühgefäß sprüht, welches Kaffeemehl beinhaltet und dadurch aufgebrüht wird. Unter Einwirken der Schwerkraft tropft der im Brühgefäß ent stehende Kaffee, durch ein Filterpapier gefiltert, in ein unter dem Brühgefäß angebrachtes Kaffeegefäß ein. Da mit dieser Kaffeemaschine meistens ein Bereich von ein bis zehn Tassen Kaffee erreicht werden soll, muß die Aufgußge schwindigkeit des Brühwassers entsprechend hoch gewählt werden, damit die große Menge an Kaffeemehl bei großer Tassenanzahl gleichzeitig und vollständig mit Brühwasser überdeckt wird.A coffee machine is known in which a coffee infusion runs in such a way that a fixed infusion nozzle brewing water into one sprays immobile brewing vessel, which contains ground coffee and thereby brewed. Under the influence of gravity, it drips into the brewing vessel standing coffee, filtered through a filter paper, into one a coffee container under the brewing container. In order to this coffee machine usually ranges from one to ten Cups of coffee should be reached, the infusion must speed of the brewing water selected accordingly high so the large amount of ground coffee at large Number of cups simultaneously and completely with brewing water is covered.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, daß die notwendig hohe Aufgußgeschwindigkeit das Brühwasser zu schnell aus dem Wasserbehälter in das Brühgefäß sprüht. A disadvantage of this known arrangement is that the necessary high infusion speed the brewing water too quickly spray from the water tank into the brewing vessel.

Der Brühvorgang besteht somit aus nur einem einmaligen starken Aufguß. Bei einem einmaligen und schnellen statischen Aufguß entsteht anfänglich eine hohe Brühwassersäule, welche einen starken statischen Druck auf den Filterboden bewirkt. Dadurch tropft zu Beginn der Brühung die Kaffeeflüssigkeit zu schnell in das Kaffeegefäß ab. In dieser ersten Phase des Brühvor ganges werden damit aus dem oberen Anteil des Kaffeemehls zu wenig Aromastoffe gelöst. Durch die Filterform bedingt beinhaltet jedoch gerade der obere Anteil das größere Kaffeemehlvolumen. Dieser große Anteil trägt damit bei schnellem Aufguß weniger zum Kaffeearoma bei, er ist nicht optimal aufgebrüht.The brewing process thus consists of only a single strong one Infusion. With a single and quick static infusion initially creates a high brewing water column, which one strong static pressure on the filter base. Thereby The coffee liquid drips too quickly at the start of brewing into the coffee pot. In this first phase of brewing ganges are thus made from the upper portion of the ground coffee little aroma dissolved. Due to the filter shape however, the upper part contains the larger one Volume of ground coffee. This large proportion thus contributes quick infusion less to the coffee aroma, it is not optimally brewed.

Um dieses Problem zu umgehen, werden auch langsamere statische Aufgußverfahren verwendet, wobei durch fehlende Aufgußdynamik nur das Kaffeemehl in der Mitte des Filters erreicht wird und schnell nach unten abfällt, da nur in der Mitte aufgegossen wird. Es ensteht eine Mulde in der Filtermitte und am Filterrand bleibt unbenutztes Kaffeemehl liegen.To get around this problem, slower static ones are also used Infusion process used, due to lack of infusion dynamics only the ground coffee in the middle of the filter is reached and drops quickly downwards, as only poured in the middle becomes. A trough forms in the middle of the filter and on Unused coffee grounds remain on the filter rim.

Bekannterweise wird in beiden Fällen mehr Kaffeemehl benötigt als bei einer effektiven Handbrühung. Ebenfalls nachteilig wirkt sich ein statisches Aufgußverfahren aus den angeführten Gründen auf das Kaffeearoma aus.As is known, more coffee grounds are required in both cases than with an effective hand brew. Also disadvantageous affects a static infusion from the listed Based on the coffee aroma.

Es ist bekannt, zur Erreichung eines besseren Kaffeearomas Kaffeemaschinen mit Zentrifugalwirkung anzuwenden, wobei jedoch meistens ein hoher mechanischer Aufwand, auch an Präzision, in der Herstellung solcher erreicht werden muß.It is known to achieve a better coffee aroma Use centrifugal coffee machines, where however mostly a high mechanical effort, also on Precision in the manufacture of such must be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde für Kaffeemaschinen, welche nach dem Schwerkraftfilterprinzip arbeiten, eine Verbesserung des Kaffeearomas und Steigerung der Ausnutzung des Kaffeemehls zu erzielen. The invention is based on the object for coffee machines, which work according to the gravity filter principle, one Improve the coffee aroma and increase the utilization to achieve the ground coffee.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Weitere erfindungsmäßige Ausbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Die Verbesserung der Kaffeequalität und Reduzierung an Kaffeemehl beruht im wesentlichen durch eine automatische Nachbildung des Handbrühverfahrens. Durch die Bewegung der Aufgußelemente, Filter und/oder Düse, wird erreicht, daß die Aufgußfläche möglichst gleichförmig und in allen Bereichen während des Brühvorganges überstrichen wird. Damit eine möglichst große Aufgußfläche erreicht wird, muß die Bewegungsfrequenz der Elemente Filter und Düse bei parallelem Betrieb verschieden sein. Das Verhältnis von Düsenfrequenz zu Filterumdrehungs frequenz sollte möglichst größer 5 : 1 und ungerade sein. Als gutes Verhältnis ist 5,5 : 1 oder 6,5 : 1 oder 7,5 : 1 anzusehen.This object is achieved by claim 1. Further inventive training are in the Subclaims listed. The improvement of Coffee quality and reduction in ground coffee is based on essentially by an automatic replication of the Hand brewing process. By moving the infusion elements, Filter and / or nozzle is achieved that the infusion surface as uniform as possible and in all areas during the Brewing process is swept. So as large as possible Infusion surface is reached, the movement frequency of the Filter and nozzle elements are different when used in parallel be. The ratio of nozzle frequency to filter revolution frequency should be greater than 5: 1 and odd if possible. A good ratio is 5.5: 1 or 6.5: 1 or 7.5: 1 to watch.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung bezüglich der Kaffeearomasteigerung kann durch den Anspruch 2 realisiert werden, wobei durch das Verfahren sichergestellt wird, auch am Filterrand abgelagertes Kaffeemehl nochmals in den Brühvorgang einzubeziehen.A particularly advantageous training in terms of Coffee aroma increase can be realized by claim 2 be ensured by the procedure also add ground coffee deposited at the filter edge to the Brewing process to be included.

Da mit Realisierung des Anspruchs 2 bei diesem Aufgußverfahren eine zeitintensivere Brühphase einen weiteren Aromagewinn erbringt, bleibt dem Benutzer durch einen Schalter offen, das herkömmliche Brühverfahren oder das Bewegtaufgußverfahren und damit zwischen dem Geschwindigkeits- oder dem Qualitätsfaktor zu wählen. Eine einfache Realisierung der Aufgußreduktion ist durch Reduktion der Heizleistung des Heizwiderstandes im Wassererhitzer durch den Schalter (19) zu erreichen. Andere Realsierungen sind im Anspruch 12 dargelegt.Since with the realization of claim 2 in this infusion method a more time-consuming brewing phase yields a further aroma gain, the user remains open by a switch to choose the conventional brewing method or the motion infusion method and thus between the speed or the quality factor. A simple implementation of the infusion reduction can be achieved by reducing the heating power of the heating resistor in the water heater using the switch ( 19 ). Other implementations are set out in claim 12.

Um schon bestehende Kaffeemaschinen mit dem Bewegtaufguß verfahren nachzurüsten, wird erfindungsgemäß nach Anspruch 14 eine Realisierungsvariante der Vorrichtung derart vorgeschlagen, daß mit abnehmbaren Zahnkranzring, welcher auch an anderen handelsüblichen Filtern befestigt werden kann, z. B. ein batteriebetriebenes Kleingerät am Wasserbehälter angebracht wird und mit Hilfe dieses Zahnkranzringes der Filter und über einen Hebelarm die Aufgußdüse in Bewegung versetzt wird. Die Filterbewegung könnte auch durch einen Keilriemen-, Gummirad- oder Gummibandantrieb realisiert werden, falls dies vorteilhafter wäre.For already existing coffee machines with moving infusion Retrofitting the method is according to the invention as claimed in claim 14 a variant of the implementation of the device suggested that with removable ring gear ring, which can also be attached to other commercially available filters, e.g. B. a battery-operated small device on the water tank is attached and with the help of this ring gear Filter and the infusion nozzle in motion via a lever arm is moved. The filter movement could also be done by a V-belt, rubber wheel or rubber belt drive implemented if this would be more advantageous.

Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel an Hand zweier schematischer Zeichnungen näher erläutert:The invention is in one embodiment below explained in more detail using two schematic drawings:

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Seitenansicht einer Kaffeemaschine, welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Ein Filter mit bekannter Form (2) wird in einer Halterung (6) drehbar gelagert. Während der Filterfuß auf der Halterung liegt, reicht der Filterboden in den Zahnkranzring (4) hinein und wird dadurch entsprechend in Rotation versetzt. Ein Motor (9) treibt über ein Getriebe (10) eine Antriebswelle (11) und eine Kreisscheibe (12) an. Die Antriebswelle treibt ihrerseits das Zahnradgetriebe (5) an und bewegt damit Zahnkranzring (4) und somit den Filter. Die Kreisscheibe andererseits bewegt durch Exzenterstift (13) den Hebelarm (8), welcher am beweglichen Steigrohr (15) befestigt ist, dadurch führt das in der Halterung (16) gelagerte Steigrohr die Aufgusdüße (3) mit gewünschter Bewegung. Die Führung (18) gibt dem Steigrohr für seine Bewegung zusammen mit Halterung (16) den notwendigen Halt. Der temperaturbeständige bewegliche Kunststoffschlauch (20) ermöglicht die flexible Brühwasserzufuhr. Durch Schalter (19) wird das Bewegtaufgußverfahren wahlweise zu- und abgeschaltet. Hierbei wird im Einschaltmoment der Motor zugeschaltet und eine zusätzliche Heizwicklung im Brühwassererhitzer (nicht dargestellt) ausgeschaltet. Fig. 1 shows a section through the side view of a coffee machine, which is equipped with the device according to the invention. A filter with a known shape ( 2 ) is rotatably mounted in a holder ( 6 ). While the filter foot lies on the holder, the filter base extends into the ring gear ( 4 ) and is set in rotation accordingly. A motor ( 9 ) drives a drive shaft ( 11 ) and a circular disk ( 12 ) via a gear ( 10 ). The drive shaft in turn drives the gear transmission ( 5 ) and thus moves the ring gear ring ( 4 ) and thus the filter. The circular disc, on the other hand, moves the lever arm ( 8 ), which is attached to the movable riser pipe ( 15 ), by eccentric pin ( 13 ), as a result of which the riser pipe mounted in the holder ( 16 ) guides the pouring nozzle ( 3 ) with the desired movement. The guide ( 18 ) gives the standpipe the necessary support for its movement together with the holder ( 16 ). The temperature-resistant, flexible plastic hose ( 20 ) enables flexible brewing water supply. The movement infusion process is optionally switched on and off by switch ( 19 ). The motor is switched on at the moment of switching on and an additional heating winding in the scalding water heater (not shown) is switched off.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die selbe Kaffeemaschine von oben. Es ist erneut die Kreisscheibe (12) dargestellt, welche den Hebelarm (8) mit Schlitz (14) über den Exzenterstift (13) bewegt. Die dargestellte Position des Exzenterstiftes auf der Kreisscheibe führt bei diesem Vorrichtungsbeispiel zu einer Aufgußdüsenposition am oberen Rand des Aufgußbogens (7) über Filter (2) und der Aufgußfläche (1). Fig. 2 shows a section through the same coffee machine from above. The circular disk ( 12 ) is shown again, which moves the lever arm ( 8 ) with slot ( 14 ) over the eccentric pin ( 13 ). The position of the eccentric pin shown on the circular disk leads in this device example to an infusion nozzle position at the upper edge of the infusion sheet ( 7 ) via filter ( 2 ) and the infusion surface ( 1 ).

Die Arbeitsweise der erfindugsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device according to the invention is like follows:

Die aus Fig. 1 ersichtliche Aufgußfläche (1) im Filter (2) beinhaltet das aufzubrühende Kaffeemehl. Durch Schalter (19) wird die Option Bewegtaufguß mit reduzierter Aufgußge schwindigkeit gewählt. Die reduzierte Aufgußgeschwindigkeit wird dadurch erreicht, indem der Schalter während des Einschaltvorganges eine zusätzliche Heizwicklung im Brühwassererhitzer abschaltet. Gleichzeitig wird der Bewegtaufguß durch Einschalten des Motors (9) in Gang gesetzt. Weitergehend wird die Filterrotation durch Antriebswelle (11) über Zahnradgetriebe (5) und Zahnkranzring (4) erzeugt. Die Düsenbewegung entsteht durch das bewegte Steigrohr derart, daß das Steigrohr (15), drehbar gelagert in Halterung (16) und Führung (18), über Hebelarm (8) durch den auf der Kreisscheibe (12) rotierenden Exzenterstift (13) im Schlitz (14) seine Bewegung erhält.The infusion surface ( 1 ) shown in FIG. 1 in the filter ( 2 ) contains the ground coffee to be brewed. Switch ( 19 ) selects the moving infusion option with reduced infusion speed. The reduced infusion speed is achieved by the switch switching off an additional heating winding in the brewing water heater during the switch-on process. At the same time, the motion infusion is started by switching on the motor ( 9 ). Furthermore, the filter rotation is generated by the drive shaft ( 11 ) via gearwheel gear ( 5 ) and ring gear ring ( 4 ). The nozzle movement is caused by the moving riser pipe in such a way that the riser pipe ( 15 ), rotatably mounted in the holder ( 16 ) and guide ( 18 ), via lever arm ( 8 ) through the eccentric pin ( 13 ) rotating on the circular disc ( 12 ) in the slot ( 14 ) maintains its movement.

Es entsteht eine Drehbewegung des Filters und eine Bewegung der Aufgußdüse über der Kaffeemehlaufgußfläche im Filter, so daß durch ein entsprechend gewähltes Frequenzverhältnis von beiden Bewegungen die Fläche mehr oder weniger optimal mit Brühwasser überdeckt wird. Auch am Filterrand schon abge lagertes Kaffeemehl wird damit wieder in den Brühvorgang mit einbezogen.There is a rotating movement of the filter and a movement the infusion nozzle over the ground coffee pouring surface in the filter, see above that by an appropriately chosen frequency ratio of both movements more or less optimally with the surface Brewing water is covered. Already removed at the filter edge Stored coffee grounds are used again in the brewing process involved.

Besonders vorteilhaft kann in diesem Verfahren mit reduzierter Aufgußgeschwindigkeit gearbeitet und damit effektiver gebrüht werden, wobei durch die Aufgußdynamik sichergestellt wird, auch bei großer Tassenanzahl, die gesamte Kaffeemehlmenge zu erreichen. Der Aufguß hat damit auch besser die Möglichkeit Aromastoffe aus dem Kaffeemehl zu lösen. Dies muß allerdings mit etwas Zeitverlust gegenüber einer statischen Aufguß anordnung akzeptiert werden. Durch die wahlweise Zuschaltung dieses Verfahrens über einen Schalter kann der Benutzer selbst entscheiden, den Qualitäts- oder Zeitfaktor zu wählen.This method can be particularly advantageous with reduced Infusion speed worked and brewed more effectively be ensured by the infusion dynamics even with a large number of cups, the total amount of ground coffee to reach. The infusion also has a better opportunity Dissolve flavorings from the ground coffee. However, this must with some loss of time compared to a static infusion arrangement will be accepted. Through the optional connection This procedure via a switch can be done by the user himself decide to choose the quality or time factor.

Über das Getriebe (10) wird das Verhältnis Düsenbewegungs frequenz zu Filterumdrehungsfrequenz entsprechend voreingestellt, das Zahnradgetriebe (5) kann für weitere Frequenzerhöhungen oder -senkungen der Filterrotation dienen. Die Düsenbewegungsamplitude auf dem Bogen (7) ist im wesentlichen durch den Rotationskreis des Exzenterstifts auf der Kreisscheibe veränderbar. Die Absolutposition der Düse auf dem Bogen (7) ist durch Verdrehen des Hebelarms am Steigrohr möglich.Via the gear ( 10 ), the ratio of the nozzle movement frequency to the filter rotation frequency is preset accordingly, the gear transmission ( 5 ) can be used for further frequency increases or decreases in the filter rotation. The amplitude of the nozzle movement on the arc ( 7 ) can essentially be changed by the rotation circle of the eccentric pin on the circular disk. The absolute position of the nozzle on the bend ( 7 ) is possible by turning the lever arm on the riser.

Ersichtlicherweise können zur Realisierung dieses Aufgußver fahrens viele Veränderungen an der dargestellten Vorrichtung zur Verbesserung durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne weiter den Rahmen der Erfindung zu verlassen, gerade unter dem Aspekt der Anpassung dieses Verfahrens an verschiedenartig bestehende Kaffeemaschinen.Obviously, to implement this Aufgußver driving many changes to the device shown be made for improvement by the expert without continue to leave the scope of the invention, just under the Aspect of adapting this method to various types existing coffee machines.

Claims

1. A method for moving infusion on coffee machines to improve the coffee aroma and saving coffee grounds, characterized in that an infusion surface ( 1 ) in a filter ( 2 ) through a moving infusion nozzle ( 3 ) and / or through the moving filter under the infusion nozzle automatically is, in particular, no centrifugal forces are exerted on the ground coffee.

2. The method according to claim 1, characterized in that the infusion rate runs reduced compared to a static infusion arrangement.

3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the rotational frequency of the filter and the frequency of movement of the infusion nozzle from each other are different.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it can be optionally switched on or off by a switch ( 19 ), in particular the drive and the infusion reduction.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the infusion surface is formed by a rotatable filter, in particular a truncated cone-like, which has any drive, in particular a gear transmission ( 5 ) with ring gear ring ( 4 ) and in a holder ( 6 ) or the coffee pot itself is stored.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Aufgußdüse cyclically sweeps over a full Aufgußbogen ( 7 ) or only part of a sheet and via a movable riser ( 15 ), coupled to a lever arm ( 8 ), in motion is moved.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a motor ( 9 ) with a gear ( 10 ) moves a drive shaft ( 11 ) and sets the filter in motion via the gear mechanism ( 5 ). At the same time, the gear ( 10 ) moves a circular disc ( 12 ), which generates the desired nozzle movement with the eccentric pin ( 13 ) and the slot ( 14 ) in the lever arm ( 8 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the riser pipe ( 15 ) is movable and optionally receives the water supply via a plastic hose ( 20 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the infusion nozzle is movable or removable, lockable on the also movable riser is.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the riser pipe is rotatably mounted on the water tank casing pipe ( 17 ) by a holder ( 16 ).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the riser pipe at the upper end by a bracket ( 16 ) and at the lower end by the lever arm, is supported on a guide ( 18 ), the attachment by radial Screwing the lever arm to the riser can be achieved.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the infusion speed is reduced by a principle with the aid of the movement of the motor ( 9 ), by an electrical principle, in particular an electromagnetic valve or by a mechanical principle of the switch movement ( 19 ) .

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the ring gear ring ( 4 ) is removable, and can be attached to other commercially available filters.

14. The device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the claims by a Coffee machine attachable electric powered device, in particular attachable to the water tank, realized will.

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the ratio of Nozzle movement frequency to filter rotation frequency 5.5: 1 or 6.5: 1 or 7.5: 1.