DE60005292T2

DE60005292T2 - Verfahren und Vorrichtung für die Zubereitung von Espressokaffee

Info

Publication number: DE60005292T2
Application number: DE60005292T
Authority: DE
Inventors: Francesco Bonanno
Original assignee: F I S A SpA; Fisa SpA
Current assignee: F I S A SpA; Fisa SpA
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2020-12-05
Also published as: ITBO20000051A1; CA2327073A1; PT1125535E; IT1320945B1; ES2204450T3; CA2327073C; EP1125535A2; DE60005292D1; EP1125535A3; US20010050002A1; ATE249776T1; SI1125535T1; AU7201600A; EP1125535B1; AU779744B2; US6412394B2

Description

Die Erfindung betrifft die Zubereitung von Espressokaffee oder italienischem Kaffe, indem kochendes Wasser durch eine bestimmte, leicht gepresste Menge an gemahlenem, geröstetem Kaffee in Pulverform hindurch filtriert wird.
Sie ist gleichermaßen zur Zubereitung von Espressokaffee aus einem Einzelportions- oder Mehrfachportions-Kaffeebeutel geeignet, der aus einem hitzefesten Werkstoff hergestellt und in der Lage ist, als Filter zu wirken.
Die Erfindung ist auch zur Zubereitung von Getränken aus Kaffeeersatz wie zum Beispiel Gerste oder dergleichen geeignet.
Nachfolgend wird ausschließlich auf Kaffee Bezug genommen, wobei dieser Begriff auch dessen Ersatzstoffe umfasst.
Maschinen zur Zubereitung von Espressokaffee zur Verwendung im Haushalt oder in Bars umfassen einen Heiß wassererzeuger, der eine das Kaffeepulver enthaltende Filtrationskammer speist.
Die Kammer weist im Allgemeinen die zum Beispiel aus perforiertem Edelstahl bestehende, untere Filterwand auf und ist unter einem Oberteil angeschlossen, durch welches das kochende Wasser zugeführt wird.
Unter der Filterwand ist eine Sammelkammer für das gefilterte Produkt festgelegt, welches durch eine Mündung nach außen fließt, unter welche die Tasse gestellt wird.
Die Qualität des erhaltenen Produktes ist sowohl von der Qualität des Pulvers als auch von der Fähigkeit des Bedieners abhängig, der das Pulver mit dem richtigen Druck pressen muss, um eine gleichförmige Verteilung des filtrierenden Wassers durch die gesamte Kaffeemasse zu erreichen.
Ein allgemein beachteter Indikator zur Beurteilung der Qualität des Espressokaffees durch den Benutzer besteht in dem Vorhandensein von Schaum, d. h. einer cremigen Phase auf der Oberfläche der flüssigen Phase.
Die Notwendigkeit der Optimierung der Filtrationsstufe, wovon die Qualität des fertiggestellten Produktes bei gleicher Pulverqualität abhängig ist, ist offensichtlich.
Beim Stand der Technik ist trotz voller Aufmerksamkeit des Bedieners eine Begrenzung auf einen Nutzungsgrad des Pulvers vorhanden, da sich nahezu unvermeidbarerweise Durchgänge mit geringerer Dichte in der Pulvermasse bilden, wodurch von dem heißen Wasser bevorzugte Durchgänge erzeugt werden, welches somit bestimmte Teile des Pulvers nicht genügend durchquert.
Dieser Nachteil ist auch bei automatischen Maschinen vorhanden, wobei die Art, in der das Pulver der Filtrationskammer zugeführt wird, oftmals keinen gleichförmigen Durchgang von Wasser durch die Gesamtheit des Kaffeepulvers sicherstellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zubereitung von Espressokaffee vorzuschlagen und bereitzustellen, die eine maximale Pulvernutzung sicherstellen und leicht zur Verwendung beliebiger Ausgangssubstanzen anpassbar sind.
Die Erfindung ist sowohl auf manuelle als auch auf automatische Maschinen ausgerichtet.
Die Erfindung basiert, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, in erster Linie auf der Tatsache der Erzeugung eines Gegendruckes mit einem gewünschten Wert, der den Strom von heißem Wasser verlangsamt, um demselben Zeit zu geben, sich in der gesamten Pulvermasse auszudehnen.
Gemäß der Erfindung steht der Gegendruck vorzugsweise mit einer zwischen der Flüssigkeitsaustrittsdüse und der Kaffeeausgabemündung positionierten Ausdehnungskammer in Verbindung, wobei die Flüssigkeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die Kammer eintritt, so dass sie sich mit der Luft zu vermischt und eine dem Getränk ein verbessertes Erscheinungsbild verleihende, cremige Emulsion erzeugt wird.
In dem Dokument DE 30 35 157 ist eine Vorrichtung zur Zubereitung eines cremigen Espressokaffees offenbart, wobei eine stromabwärts des Filters positionierte Gegendruckvorrichtung den Druck innerhalb des Filters erhöht, während das heiße Wasser durch das darin enthaltene Kaffeepulver hindurchläuft, um den Strom von heißem Wasser zu verlangsamen.
Die Gegendruckvorrichtung ist mit einer Ausdehnungskammer, d. h. einer Emulgierkammer verbunden, in der sich die Flüssigkeit vor dem Erreichen der Kaffeeausgabemündung mit Luft vermischt, und eine cremige Emulsion erzeugt wird.
Die cremige Emulsion wird nur zu Beginn des Vorgangs in der Emulgierkammer erzeugt und absorbiert bald die gesamte, in der Emulgierkammer vorhandene Luft, weshalb wenige Minuten nach Beginn des Vorgangs möglicherweise keine Emulsion mehr erzeugt werden kann.
Die Emulsion belegt das gesamte Volumen der Emulgierkammer bis zu der Kaffeeausgabeöffnung und verhindert den Eintritt frischer Luft von der Ausgabeöffnung her.
Das Verfahren der Erfindung wird mittels mit manuellen oder automatischen Maschinen leicht verbindbaren Vorrichtungen durchgeführt.
Durch die Vorrichtungen kann die Aufgabe der Erfindung mittels der in den Ansprüchen festgelegten Merkmale gelöst werden.
Die baulichen und funktionalen Merkmale der Erfindung werden an Hand der folgenden, detaillierten Beschreibung offensichtlich, die deren verschiedene Verfahren der Ausführung veranschaulicht und mittels eines nicht begrenzenden Beispiels mit Hilfe der Figuren der dazugehörigen Zeichnungen bereitgestellt wird.
1 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht einer für manuelle Maschinen geeigneten Filtrationskammer in ihrer einfachsten Ausführung.
In 2 ist eine verbesserte Ausführung der Filtrationskammer von 1 dargestellt.
In 3 ist eine leicht mit einer automatischen Maschine verbindbare Ausführung der Erfindung dargestellt.
4 ist ein vergrößertes Detail von 3.
In 5 ist eine mögliche Variante von 4 dargestellt.
In 1 ist das Oberteil 1 einer normalen Maschine zur Zubereitung von Espressokaffee dargestellt, an dem die Filtrationskammer mittels des bekannten Bajonettverbindungselementes 2 befestigt ist.
Diese Kammer weist ein mit einem Handgriff 5 versehenes, kelchförmiges Teil 4 auf, welches eine Kammer 3 mit einer entfernbaren, perforierten Wand 7 festlegt.
Die Wand 7 begrenzt eine darunter liegende Kammer 8 zum Sammeln des filtrierten Produktes, von welcher es durch die Düse 9 austritt.
Unter der Düse 9 ist eine Emulgierkammer 10 vorgesehen, die von einem mit einer Axialbohrung 12 versehenen Stopfen 11 verschlossen ist, und mit der Mündung 13 in Verbindung steht, durch die das Getränk in die Tasse ausgegeben wird.
Die Emulgierkammer 10 weist koaxial zu der Düse 9 einen mit Innengewinde versehenen Sitz 14 auf, in den ein mit Betätigungseinrichtungen 16 versehenes Bauteil 15 eingeschraubt ist.
Das Bauteil 15 ist axial hohl, um einen Axialstift 17 möglicherweise über eine elastische Einrichtung 18 aufzunehmen. Der Stift 17 ist an seinen Enden mit einem Nasenstück zum Verschließen der Düse 9 versehen, wobei es sich bei dem Nasenstück um eine Elastomerkugel 19 oder eine Stahlnadel 190 (wie in 5) handeln kann.
Das Nasenstück 19, 190 kann gegen die Düse 9 positioniert, und von der elastischen Einrichtung 18 unter Druck gehalten werden, oder kann durch das Einschrauben des Bauteils 15 in größerem oder geringerem Umfang in seinen Sitz in einer gewünschten Distanz von der Düse positioniert werden.
2 umfasst alle in 1 dargestellten Einrichtungen, die mit denselben Bezugszeichen angegeben sind.
Die verbesserte Ausführung von 2 umfasst auch eine mit dem Kanal der Düse 9 über eine Abzweigung 21 in Verbindung stehende Ausdehnungskammer 20.
Die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Kammer 20 umfasst einen abgedichteten Kolben 22, der durch eine von dem Stopfen 24 unter Druck gesetzte Feder 23 an dem in der Nähe der Düse 9 befindlichen Ende gehalten wird. Der Stopfen 24 weist eine mit der Außenseite in Verbindung stehende Bohrung 25 auf.
In 3, 4 und 5 sind Ausführungsdetails der zuvor beschriebenen Ausführungen beschrieben, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich zur Realisierung der Erfindung bei automatischen Maschinen geeignet sind.
Die den Details von 1 und 2 entsprechenden Details von 3 bis 5 sind mit denselben Bezugszeichen angegeben.
Mit dem Bezugszeichen 100 ist ein Abschnitt des Körpers der automatischen Maschine zur Zubereitung von Espressokaffee angegeben, bei der die Erfindung angewandt wird.
In dem veranschaulichten Beispiel umfasst der Abschnitt 100 den Heißwasserausgabekanal 101, vor dem das Teil 102 so befestigt ist, dass die Achse der Düse 9 mit 101 ausgerichtet ist.
Die Düse ist innerhalb einer Hülse 90 mit einer Axialbohrung vorgesehen, wobei eine kreisförmige Nut 91 vor der Ausdehnungskammer 20 positioniert ist und über die Abzweigung 21 mit der Axialbohrung der Düse 9 in Verbindung steht.
Unter der Düse 9 ist eine Emulgierkammer 10 vorgesehen, die von einem mit einer Axialbohrung 12 versehenen Stopfen 11 verschlossen ist und mit der Mündung 13 in Verbindung steht, durch die das Getränk in die Tasse ausgegeben wird.
Die Emulgierkammer 10 weist koaxial zu der Düse 9 einen mit Innengewinde versehenen Sitz 14 auf, in den ein mit Betätigungseinrichtungen 16 versehenes Bauteil 15 eingeschraubt ist.
Das Bauteil 15 ist axial hohl, um einen Axialstift 17 möglicherweise über eine elastische Einrichtung 18 aufzunehmen. Der Stift 17 ist an seinen Enden mit einem Nasenstück in Form einer Elastomerkugel 19 zum Verschließen der Düse 9 versehen.
Die Kugel 19 kann gegen die Düse 9 positioniert, und von der elastischen Einrichtung 18 unter Druck gehalten werden, oder kann durch das Einschrauben des Bauteils 15 in größerem oder geringerem Umfang in ihrem Sitz in einer gewünschten Distanz von der Düse positioniert werden.
Dasselbe gilt, wenn die Nadel 190 anstatt der Kugel vorgesehen ist.
Bei der Variante von 5 weisen die Drosselungseinrichtungen für die Düse 9 die Form einer Nadel 190 auf.
Die Erfindung funktioniert wie folgt. Zur Kaffeefiltration wird die bekannte Vorgehensweise angewandt.
Gemäß der Erfindung wird durch die Verwendung der Betätigungseinrichtung 16 zum Regulieren des Gegendruckes des Drosselungselementes 19, 190 gegen die Düse 9 oder deren Distanz von der Düse 9 ein Gegendruck in der Filtrationskammer 3 erzeugt, der die Kontaktzeit zwischen dem heißen Wasser und dem Kaffeepulver erhöht, um eine optimale Nutzung des letzteren sicherzustellen.
Somit erhält man ein Getränk, dessen Qualität vergleichsweise viel besser als diejenige ist, die man mit dem bekannten System erhält, was bedeutet, dass man bei gleicher Kaffeepulverqualität ein besseres Getränk erhält oder dass bei gleicher Pulverqualität weniger Pulver verwendet werden kann.
Das Erscheinungsbild des fertigen Getränkes weist viel Schaum auf, da sich das Getränk beim Durchgang durch den Spalt zwischen dem Nasenstück 19 und der Düse mit hoher Geschwindigkeit mit der in der Kammer 10 enthaltenen Luft vermischt, so dass es emulgiert und das verbesserte, cremige Erscheinungsbild annimmt, was außerdem die Entwicklung des Aroma erleichtert, wodurch dem Getränk Qualität verliehen wird.
Eine perfekte Ausführung des Vorgangs ist in wesentlichem Umfang von dem Durchmesser der Düse 9 abhängig, der möglichst so klein sein muss, wie dies mit den Anforderungen des Durchsatzes und dem Verstopfungsrisiko vereinbar ist.
Bei der in 2 und 4 dargestellten Ausführung ist das Verstopfungsrisiko beträchtlich verringert.
In dieser Hinsicht füllt der zuerst herunterfließende und am wenigsten Feststoffpartikel enthaltende Teil der filtrierten Flüssigkeit die Kammer 20 durch Überwindung des elastischen Widerstandes des Kolbens 22, der sich nach links bewegt und die Feder 23 zusammendrückt.
Wenn die Zufuhr von heißem Wasser am Ende des Vorgangs gestoppt wird, wird die in der Kammer 22 enthaltene Flüssigkeit durch die Düse 9 ausgestoßen, um sie von vorhandenen Feststoffpartikeln zu reinigen, während sie gleichzeitig unter der perforierten Wand 7 so wirkt, dass alle mit Kaffeepulver verstopften Perforationen gereinigt werden.

Claims

Verfahren zur Zubereitung von Espressokaffee oder ähnlichen Getränken in manuellen oder automatischen Maschinen, indem ein erzwungener Strom von kochendem Wasser zum Durchströmen einer Kaffeepulver enthaltenden Filtrationskammer (3) veranlasst wird, wobei ein per Gewinde regulierbarer Gegendruck in der Filtrationskammer durch Drosselung von Flüssigkeit innerhalb einer Emulgierkammer (10) erzeugt wird, um die Erzeugung einer cremigen Emulsion zu erleichtern, und durch Sammeln des zubereiteten Getränkes über mindestens eine Ausgabemündung (13) der Emulgierkammer, wobei die Emulgierkammer über eine von der Ausgabemündung (13) für das Getränk getrennte Bohrung (12) mit der Außenseite in Verbindung steht.
Vorrichtung zur Zubereitung von Espressokaffee oder ähnlichen Getränken, welche Einrichtungen zur Erzeugung von druckbeaufschlagtem, heißem Wasser, eine von heißem Wasser durchströmte Filtrations kammer (3), die dafür vorgesehen ist, Kaffeepulver zu enthalten, und einen Getränkeaustrittskanal in Form einer Düse (9) aufweist, deren Auslass durch per Gewinde regulierbare Einrichtungen (19, 190) gedrosselt ist, wobei die sich in eine Emulgierkammer (10) öffnende Düse mindestens eine Ausgabemündung (13) für das Getränk aufweist, wobei die Emulgierkammer über eine von der Ausgabemündung für das Getränk getrennte Bohrung (12) mit der Außenseite in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulgierkammer (10) koaxial zu der Düse (9) einen mit Innengewinde versehenen Sitz (14) aufweist, in welchen ein mit außen angeordneten Betätigungseinrichtungen (16) versehenes, die Drosselungseinrichtungen (90,190) tragendes Bauteil (15) eingeschraubt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Drosselungseinrichtungen um ein Gummi-Nasenstück (19) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Drosselungseinrichtungen um einen nadelförmigen Stift (190) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mit der Düse (9) in Verbindung stehende Ausdehnungskammer aufweist, wobei es sich bei der Ausdehnungskammer um eine an einem Ende nach außen offene zylindrische Kammer (20) handelt, die einen abgedichteten Kolben (22) aufweist, dem eine Feder (23) entgegenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (9) innerhalb einer axial gebohrten Hülse (90) ausgebildet ist, die eine äußere Umfangsnut (91) aufweist und mit der Axialbohrung der Düse (9) über einen Radialkanal (21), und mit der Ausdehnungskammer (20) in Verbindung steht.