DE60021742T2 - Temperaturkontrolle für eine espressomachine - Google Patents

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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/54Water boiling vessels in beverage making machines
    • A47J31/542Continuous-flow heaters
    • A47J31/545Control or safety devices

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  • Food Science & Technology (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Kaffeemaschinen mit einem Behälter für kaltes Wasser, einer elektrischen Pumpe, einem Wärmetauscher und einem Gefäß oder Filter zur Aufnahme des Kaffeepulvers, wie etwa Kaffeemaschinen des Typs Espresso- oder Filterkaffeemaschine mit elektrischer Pumpe.
  • Der Wärmetauscher weist im Allgemeinen ein elektrisches Heizelement und einen Wasserkreislauf auf, der mit diesem Heizelement thermisch verbunden ist, wobei das Wasser nur dann zirkuliert, wenn die Pumpe in Betrieb ist. Der Tauscher mit seinem Heizelement, seinen Befestigungsmitteln und seinen elektrischen Sicherheitsorganen bildet meistens eine Unterbaugruppe, die nachfolgend Thermoblock genannt wird, eine nicht zu vernachlässigende Wärmekapazität bezüglich der eingesetzten elektrischen Leistung aufweist und für die Aufwärmzeit vor der Kaffeezubereitung verantwortlich ist.
  • In den einfachsten Kaffeemaschinen, in denen die Steuerung zur Kaffeeentnahme manuell ist, wird die Temperatur des Thermoblocks durch ein Thermostat reguliert, bei dem der Sollwert fest ist und der Sensor auf einem kleinen Bereich vor den Abmessungen des Thermoblocks Informationen liefert. Das manuelle Einschalten der Kaffeeentnahme wird beim ersten Auslösen des Thermostats ermöglicht, d.h. wenn die Solltemperatur zum ersten Mal erreicht wurde.
  • Im Allgemeinen ist der Thermostatsensor an einer Stelle des Thermoblocks angeordnet, die sich schnell erwärmt, so dass er eine gute Reaktionsfähigkeit auf spätere Erwärmungen hat. Aus diesem Grund ist bei der ersten Verwendung der Kaffeemaschine die Temperatur des Thermoblocks noch nicht stabilisiert und somit nicht gleichmäßig. Der Thermostat erfasst dann eine Temperatur, die höher ist als die effektive Wassertemperatur. Dies führt dazu, dass die Solltemperatur des Thermostats auf einen Wert reguliert wird, der höher ist als die für das Wasser gewünschte Temperatur. Bei einer nachträglichen, späteren Verwendung wird jedoch die Temperatur des Thermoblocks mit der hohen Solltemperatur gleichgesetzt, wodurch die gespeicherte Energie im Thermoblock hoch ist. Das Wasser ist dann bezüglich den optimalen Bedingung, unter denen der Kaffe erhalten wird, zu stark erwärmt. Wenn jedoch die Solltemperatur nicht nach oben gesetzt wird, ist der erste Kaffee zu kalt.
  • Bei der Regulierung von Filterkaffeemaschinen gibt es ähnliche Nachteile. Die FR 2419704 beschreibt eine Filterkaffeemaschine mit einer Vorrichtung, die den Wasserdurchfluss nacheilend nach dem Auslösen der Erwärmung in Betrieb setzt. Die Vorrichtung ist jedoch nicht an eine Espressokaffeemaschine mit manueller Steuerung angepasst, bei der die Bestellung eines Kaffees zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Beginn der Erwärmung erfolgen kann. Darüber hinaus bewirkt dies eine Verlängerung der Vorbereitungszeit der Kaffeemaschine vor der Benutzung.
  • Die FR 2698775 sieht zwei Thermostate mit unterschiedlichen Solltemperaturen vor. Der zweite Thermostat ist jedoch lediglich für das Warmhalten des Behälters zur Aufnahme des Kaffees der Filterkaffeemaschine geeignet.
  • Die US 5549035 beschreibt eine Filterkaffeemaschine, bei der das Heizelement von einem Mikroprozessor gesteuert wird, der auf mehrere Temperaturniveaus reagiert und die anfängliche Heizleistung reduziert. Durch diese Vorrichtung variiert die Solltemperatur in Abhängigkeit von der Phase zum Erhalten eines Kaffees und der Phase, in der er warmgehalten wird. Durch einen Mikroprozessor variiert die durchschnittliche Leistung, die an das Heizelement angelegt wird. Während einer ursprünglichen Vorwärmphase wird die Leistung mit Heizzyklen von 7 Sekunden und Unterbrechungszyklen von 4 Sekunden angelegt, so dass das Wasser die Zeit hat, sich auf 98°C zu erwärmen. Anschließend wird die Leistung permanent angelegt, solange der Heizblock die Temperatur von 132°C nicht erreicht hat. Wenn die Temperatur 154°C erreicht und ein Fehlen von Wasser anzeigt, wird das Erwärmen unterbrochen. Diese Anordnung, die an das spezielle Verfahren zum Erhalten von Filterkaffee mit einer thermischen Pumpe angepasst ist, kann in keinem Fall bei einer Kaffeemaschine mit einer elektrischen Pumpe eingesetzt werden. Sie besitzt den Nachteil, das Vorwärmen zu verlangsamen und nicht die gesamte verfügbare Leistung zu verwenden.
  • Es ist auch das Patent FR 2774882 bekannt, das Espressokaffeemaschinen betrifft. In diesem Dokument ist die Kaffeemaschine mit einer Regulierung vorgesehen, die den momentanen Wärmezustand des Thermoblocks und die Betriebsphase berücksichtigt, um die Solltemperatur festzulegen. Für jede Betriebsphase, nämlich die Aufwärmphase vor dem Ingangsetzen der Pumpe, die Kaffeeentnahmephase und die Phase, bei der die Temperatur zwischen mehreren Entnahmen gehalten wird, variiert die Solltemperatur in Abhängigkeit von den ursprünglichen Temperaturbedingungen des Heizkörpers zu Beginn dieser Phase. Eine derartige Vorrichtung ist lediglich für automatische Qualitätsprodukte geeignet. Darüber hinaus erfordert dieses Verfahren eine besonders hochentwickelte und teuere Elektronik, die eine genaue Abstimmung erfordert.
  • Das Ziel der nachfolgenden Erfindung ist eine Kaffeemaschine mit einer manuellen Steuerung zur Kaffeeentnahme, die die genannten Nachteile nicht aufweist, d.h. mit der es möglich ist, unter optimalen Bedingungen der Wassertemperatur und mit einer einfachen Regulierung einen Kaffee zuzubereiten, sobald die Solltemperatur des Thermostats erreicht ist und/oder später.
  • Das Ziel der Erfindung wird erreicht mit einer elektrischen Kaffeemaschine mit einem Behälter für kaltes Wasser, einer elektrischen Pumpe, einer manuellen Steuerung zur Kaffeeentnahme und einem Thermoblock, der elektromechanischen und/oder elektronischen Mitteln zur Regulierung bei einem Solltemperaturwert zugeordnet ist, und mit einem Temperatursensor, der thermisch mit dem Thermoblock verbunden ist, wobei die Regulierungsmittel dazu geeignet sind, den Sollwert, der als Bezugswert genommen wird, gemäß einer Zeitfunktion zu reduzieren, nachdem der Sensor einen ursprünglichen Sollwert (t°i) ein erstes Mal gelesen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die späteren Solltemperaturen nacheinander in der Reihenfolge der sinkenden Temperaturwerte bis zu einem Minimalsollwert, der aktiv bleibt, solange die Kaffeemaschine nicht ausgeschaltet ist, aktiviert werden.
  • Der Sensor, der mit dem Thermoblock in Kontakt ist, kann der Bimetallstreifen eines Thermostats oder ein Widerstand mit positivem oder negativem Tempe raturkoeffizient sein, er kann jedoch beispielsweise auch ein Infrarotsensor sein, der mit einem geringen Abstand zum Thermoblock angeordnet ist. Die Mittel zur Regulierung der Temperatur, die auch Thermostat genannt werden, sind so, dass sie dann, wenn der Sensor die Solltemperatur erfasst, das Heizelement des Thermoblocks einschalten bzw. dessen Stromversorgung unterbrechen, bis dieser abkühlt, so dass der Sensor erneut eine Temperatur erfasst, die niedriger ist als die Solltemperatur, und „erneut einschaltet", um die Stromversorgung wieder herzustellen.
  • Nach dem ersten Auslösen des Thermostats wird die Temperatur im Thermoblock und im Tauscher allmählich gleichmäßig und somit immer wirkungsvoller, was ohne Korrekturen dazu führen würde, dass immer wärmeres Wasser produziert wird. Da die Regulierungsmittel den Sollwert nach der ersten Unterbrechung gemäß einer vorbestimmten Beziehung in Abhängigkeit von der Zeit reduzieren können, kann der Wärmeaustausch mit dem Wasser stabilisiert und auf einfache Weise ein Kaffee unter optimalen Bedingungen erhalten werden, unabhängig davon, zu welchem Zeitpunkt dieser Kaffee entnommen wird.
  • Durch diese Vorrichtung ist es zum Beispiel möglich, eine sehr hohe Solltemperatur, beispielweise 140°C, anzuzeigen, wobei man weiß, dass diese Temperatur rasch wieder sinkt, sobald der lokale Punkt des Thermoblocks, an dem sich der Sensor befindet, diese erreicht hat. Die Tatsache, dass eine derartig hohe Temperatur erreicht wird, ermöglicht es, ein Minimum an Energie zu speichern, die auf Ebene der Wasserkreisläufe verwendet werden kann.
  • Die vorbestimmte Beziehung des Sollwerts in Abhängigkeit von der Zeit kann gemäß einer logarithmischen oder umgekehrten Exponentialkurve kontinuierlich asymptotisch abnehmend sein. Diese vorbestimmte Beziehung kann in einem elektronischen Speicher der elektronischen Regulierungsmittel in Form einer Tabelle gespeichert sein, welche für jede abgelaufene Zeiteinheit einen neuen Sollwert liefert.
  • Die Regulierungsmittel reduzieren vorzugsweise den Sollwert nach einer ersten vorbestimmten Dauer, nachdem der Sensor den ursprünglichen Sollwert ein erstes Mal gelesen hat.
  • Die erste vorbestimmte Dauer beträgt z.B. zwischen 30 Sekunden und einer Minute. Es wird eine angemessene ursprüngliche Solltemperatur von 130°C festgelegt, wobei man weiß, dass sie für eine minimale Dauer gehalten wird und langsamer reduziert werden kann, um einer theoretischen Kurve besser zu folgen.
  • Die ursprüngliche Solltemperatur ist dann erfindungsgemäß so vorgesehen, dass bei dem ersten Auslösen des Thermostats die im Thermoblock gespeicherte Energie ausreicht, um die Produktion von warmen Wasser bei richtiger Temperatur zu gewährleisten, auch wenn der Thermoblock nicht stabilisiert ist. Die Vorwärmzeit der Kaffeemaschine wird somit minimiert. Anschließend wird die Solltemperatur gesenkt, um die spätere Gleichmäßigkeit der Temperatur zu berücksichtigen.
  • Die Regulierungsmittel reduzieren vorzugsweise den Temperatursollwert von dem ursprünglichen Sollwert bis zu einem Endsollwert mit der Zeit in Stufen mit vorbestimmter Dauer, wobei der Endsollwert bis zum Ausschalten der Kaffeemaschine permanent bleibt.
  • Es wird somit gewährleistet, dass ganz gleich zu welchem Zeitpunkt der Kaffee zubereitet wird die Austauschbedingungen und die Temperatur des Wassers, das entnommen wird, identisch und optimal sind.
  • Der Endsollwert, also der minimale Sollwert, entspricht der stabilisierten Temperatur des Thermoblocks, die ausreicht, tun Wasser mit optimaler Temperatur zu erhalten, wobei diese Temperatur nach sehr langer Zeit nach dem Beginn des Erwärmens der Kaffeemaschine beobachtet wird. Im Prinzip wäre die ideale Senkung der Solltemperatur mit der Zeit ohne Wassererwärmung asymptotisch. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass eine stufenartige Abnahme des Sollwerts besonders wirksam ist.
  • Die Temperaturstufen können auf mehrere Weisen eingestellt werden, um der theoretischen Abnahmekurve bestmöglich zu folgen.
  • Die Stufen haben vorzugsweise die gleiche Dauer, und der Temperaturschritt zwischen zwei Stufen ist variabel.
  • Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass eine einfache Zeitmessung möglich ist, die durch die Zeitkonstante jeglicher variablen Vorrichtung erhalten werden kann.
  • Die vorbestimmte Beziehung ist somit einfach durch eine Tabelle gekennzeichnet, die lediglich einige Einträge aufweist, die den vorbestimmten Temperaturen der verschiedenen Stufen entsprechen. Der Speicher kann dann eine geringe Kapazität haben, was seinen Preis reduziert.
  • In einer ersten Variante wird die Zeit ab dem ersten Auslösen des Thermostats durch eine Uhr gemessen, die sich in einer elektronischen Schaltung befindet.
  • In einer zweiten Variante wird die Zeit ab dem ersten Auslösen des Thermostats nach der Anzahl der Auslösungen des Thermostats gemessen.
  • In der Praxis kann somit die Zeit einfach ohne innere Uhr gemessen werden, indem die thermische Zeitkonstante des Thermoblocks verwendet wird, die die Zyklen des Thermostats in Verbindung mit dessen Differential angibt.
  • Diese letzte Variante ermöglicht die Verwendung eines elektromechanischen oder elektronischen Zählers, der bei jedem Zyklus um einen Schritt vorrückt. Die Dauer einer Stufe, in der vorbestimmten Anzahl von Auslösungen, ist von reeller Dauer, die geringfügig mit dem Sollwert variieren kann, der Benutzer der Kaffeemaschine, der einen Kaffee zubereitet, kann jedoch vor allem störend in diese eingreifen. Der Zyklus ist dann stark verlängert, was im Grunde ein Vorteil ist, da das Erwärmen des Thermoblocks in derselben Stufe schneller erfolgt. Das Auslösen des Thermostats kann von dem elektronischen Thermostat, falls er vorhanden ist, oder durch Fehlen des elektrischen Stroms im Heizelement des Thermoblocks erfasst werden.
  • In einer weiteren Variante haben die Stufen variable Dauer, und der Solltemperaturschritt zwischen zwei Stufen ist konstant.
  • Die vorbestimmte Beziehung ist somit einfach durch eine Tabelle gekennzeichnet, die lediglich einige Einträge aufweist, die vorbestimmten Dauern t1, t2, t3, t4 der verschiedenen Stufen entsprechen. Der Speicher kann somit eine geringe Kapazität haben, was seinen Preis reduziert.
  • Es können zur Minimierung der Stufenanzahl natürlich gemischte Lösungen zwischen diesen beiden Varianten gefunden werden.
  • Die Regulierung des Thermoblocks ist vorzugsweise elektronisch und weist einen Mikroprozessor auf, der kostengünstig verfügbar ist.
  • Dementsprechend könnte die Solltemperatur feststehend und die von dem Sensor erfasste Temperatur durch ein zusätzliches Erwärmen dieses Sensors verfälscht sein, wobei das Erwärmen mit der abgelaufenen Zeit ab dem ersten Erreichen der Solltemperatur allmählich stärker wäre. Das Erwärmen des Sensors über die Temperatur der gemessenen Stelle oder des gemessenen Bereichs hinaus würde der oben in Betracht gezogenen Senkung der Solltemperatur (in absolutem Wert) entsprechen.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele und der beigefügten Zeichnungen besser verstanden. Darin zeigen:
  • 1 eine Teilansicht im Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Kaffeemaschine.
  • 2 ein Diagramm, das die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Kaffeemaschine veranschaulicht.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung (1) weist die Kaffeemaschine einen Körper oder ein Gehäuse 1 mit dessen Deckel 2 und Tropfenfänger 3 auf. Ein Behälter 4 für kaltes Wasser ist einem Wasserkreislauf vorgeordnet, der ferner eine elektrische Pumpe 5, einen Thermoblock 6, einen Verteiler 9, einen Zylinder 10 zum Komprimieren des Kaffeepulvers und einen in der Rille eines festen Trägers 12 gleitenden Filterhalter 11 aufweist, wobei der nicht dargestellte Filter das Kaffeepulver enthält. Der Thermoblock 6 besteht aus zwei Hauptbestandteilen 7 und 8, die aneinandergefügt und thermisch verbunden sind. Das Teil 7 weist ein elektrisches Heizelement 13 und einen Temperatursensor 14 auf. Das Wasser aus der Pumpe 5 wird durch einen Einlasskanal 15 des Teils 7 eingeleitet und kann in Abhängigkeit von der Position des Verteilers 9 auf zwei Wegen des Teils 8 austreten. Entweder tritt das Wasser kalt durch einen Auslasskanal 16 aus, der mit dem Einlasskanal 15 einen sehr kurzen Kreislauf bildet, der es dem Wasser nicht ermöglicht, sich im Thermoblock zu erwärmen, oder das Wasser tritt warm durch einen Auslasskanal 17 aus, nachdem es in den Wärmetauschkanälen 18 zirkuliert ist, die zwischen den Teilen 7 und 8 des Thermoblocks 6 ausgebildet sind.
  • Die Kaffeemaschine weist eine manuelle Steuerung 19 auf, die gleichzeitig auf einen elektrischen Schalter 20 und auf den Verteiler 9 einwirkt.
  • Der Verteiler 9 leitet in Abhängigkeit von der Position der Steuerung 19 entweder das kalte Wasser zu dem Zylinder 10 zum Komprimieren des Kaffeepulvers oder das heiße Wasser zu dem Pulver, oder er dekomprimiert den Kreislauf durch eine nicht dargestellte Rückleitung zum Behälter.
  • Die Steuerung 19 weist vier Positionen auf, nämlich nacheinander eine erste Ruheposition, in der die Kaffeemaschine ausgeschaltet ist, eine zweite Vorwärm- und Warteposition, in der das Heizelement 13 eingeschaltet und von Regulierungsmitteln, die den Sensor 14 aufweisen, reguliert wird, eine dritte Position zur Komprimierung des Pulvers, in der die Pumpe in Betrieb ist und das kalte Wasser über den Kanal 16 zu dem Zylinder 10 gelangt, um das Pulver zu komprimieren, wobei das Vorerwärmen fortgeführt wird, und eine vierte Kaffeeentnahmeposition, in der die Pumpe in Betrieb ist und das warme Wasser über den Kanal 17 auf das Pulver gelangt, bevor es in die Tasse oder in den Auffangbehälter gelangt. Dieser Behälter, in der Figur in dünnen Strichen dargestellt, ist auf dem Tropfenfänger 3 angeordnet.
  • Aus Herstellungs- und Kostengründen besteht der Thermoblock 6 aus zwei Teilen 7, 8, und das Heizelement ist lediglich in dem Teil 7 umfasst, welches sich auch trotz guten Kontakts mit dem Teil 8 schneller erwärmt als letzteres. Aus diesem Grund ist der Sensor 14, der im Allgemeinen durch einen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizient gebildet ist, vorzugsweise so angeordnet, dass er mit dem Teil 7, welches das Heizelement 13 enthält; in Kontakt ist.
  • Insbesondere gehört dieser Sensor erfindungsgemäß zu den Regulierungsmitteln, in diesem Fall zu einem elektronischen Thermostat, der mehrere Solltemperaturen, z.B. 130°C, 120°C, 115°C, 110°C anwendet.
  • Der elektronische Thermostat weist einen Mikroprozessor mit internen Speichervorrichtungen auf, bei dem ein Eingang mit dem Sensor 14 verbunden ist und bei dem der Ausgang mit einem Lastwechselelement, z.B. ein Relais oder ein Triac, verbunden ist. Im Speicher des Mikroprozessors sind somit Tabellen gespeichert, die die vorbestimmte Beziehung zwischen der abgelaufenen Zeit nach dem ersten Auslösen und dem angewendeten Sollwert darstellen.
  • Der Regulierungsmodus ist derart, dass bei der Inbetriebnahme t0 die ursprüngliche Solltemperatur t°i, wie in 2 dargestellt, die höchste ist (130°C) und die späteren Solltemperaturen t°2, t°3, t°f nacheinander in der Reihenfolge der abnehmenden Temperaturwerte aktiviert werden.
  • Die ursprüngliche Solltemperatur t°1, die 130°C beträgt, ist so gewählt, dass der Thermoblock 6 ausreichend Wärme gespeichert hat, die beim ersten Auslösen des Thermostats (in 2 bei Punkt A) verwendet werden kann, so dass das Entnahmewasser eines zu diesem Zeitpunkt zubereiteten Kaffees ausreichend warm ist, obwohl die Temperatur des Thermoblocks, insbesondere des Teils 8, nicht gleichmäßig ist.
  • Die minimale Endsolltemperatur t°f, die 110°C beträgt, ist so gewählt, dass ein Kaffee, der nach einer langen Wartezeit zubereitet wird, wobei der Thermoblock seine stabilisierte Temperatur hat, nicht zu warm ist.
  • Beim ersten Auslösen des Thermostats wird ein Zähler aktiviert. Zu diesem Zeitpunkt t1 (2) misst der Sensor 14 eine Temperatur, die auf das Differential des Thermostats genau gleich t°i ist, also 130°C beträgt. Gemäß einer ersten Variante summiert dann der Zähler die von einer inneren Uhr ausgehenden Impulse. Die Anzahl der Impulse wird mit vorbestimmten Werten t2–t1, t3–t1, t4–t1 verglichen, die den Zeiten 2, 4 bzw. 5 Minuten nach t1 entsprechen. Bei jeder Überschreitung eines dieser Werte ändert der Komparator den Sollwert des Thermostats, um dessen Wert bis auf einen Minimalsollwert t°f zu verringern, der anschließend aktiv bleibt, solange die Kaffeemaschine nicht ausgeschaltet ist. Man erhält somit eine Solltemperaturkurve 100 in Abhängigkeit von der Zeit, die aufeinanderfolgende Stufen von der ursprünglichen Temperatur t°1 bis zur Minimaltemperatur t°f aufweist.
  • In der Praxis haben Labortests gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Regulierungsmittel einen ursprünglichen Sollwert t°i, der 130°C beträgt, für eine Dauer von t1 bis t2 von 2 Minuten, anschließend einen Sollwert t°2, der 120°C beträgt, für eine Dauer von t2 bis t3 von 2 Minuten, dann einen Sollwert t°3, der 115°C beträgt, für eine Dauer von t3 bis t4 von 1 Minute und anschließend einen Endsollwert t°f, der 110°C beträgt, für die restliche Verwendungszeit verwenden. Somit wird die Veränderung der Erwärmung des Thermoblocks nach dem Einschalten der Kaffeemaschine bis zur Stabilisierung ausreichend gut kompensiert.
  • Der Verlauf der von dem Sensor 14 erfassten Temperatur, wenn kein Kaffee zubereitet wird, ist durch die Kurve 110 dargestellt, bei der der erste Abschnitt 111 von t0 bis t1 das erste Erwärmen des Thermoblocks von der Umgebungstemperatur bis zur ursprünglichen Solltemperatur t°1 zeigt. Während der zweiten Periode von t1 bis t2 folgt die von dem Sensor 14 gelesene Temperatur dem aktiven Sollwert t°i und schwankt dabei in einem Bereich, der dem dynamischen Differential des Systems entspricht. Die verfügbare nutzbare Energie, die im Thermoblock gespeichert und durch die Kurve 120 dargestellt ist, ist ab dem Zeitpunkt t1 im Wesentlichen konstant. Ab diesem Zeitpunkt t1 kann jederzeit ein Kaffee zubereitet werden, dessen Temperatur, die in der Tasse gemessen und durch die Kurve 130 dargestellt ist, optimal ist, ganz gleich zu welchem Zeitpunkt die Kaffeemaschine verwendet wird.
  • Darüber hinaus stellt man fest, dass die von dem Sensor 14 erfassten Temperaturschwankungen eine im Wesentlichen konstante Periode andauern. Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung summiert der Zähler auch eine Anzahl von Auslösungen des Thermostats, die einer Anzahl vorbestimmter Perioden entspricht und eine Dauer t–t1 zwar näherungsweise jedoch ausreichend wirksam definiert. Der erste Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass eine elektronische innere Uhr eingespart werden kann.
  • Wenn ein Kaffee zubereitet wird, führt das Erwärmen des Wasser ferner zu einer Verlängerung der laufenden Periode und der laufenden Stufe, so dass das Erwärmen des Thermoblocks anschließend in der selben Stufe erneut beginnt und dabei die erlittenen Verluste schneller kompensiert als bei einem Wechsel der Stufe.
  • Die Steuerung des Heizleistungstriacs oder des Heizleistungsrelais, der Thermostat, die Uhr, der Zähler und der Komparator können kostengünstig auf einer gedruckten Schaltung realisiert sein, welche einen Mikroprozessor aufweist, der all diese Funktionen zur Regulierung und zur Änderung der Sollwerte gewährleistet und dabei die Anzahl der Komponenten minimiert.
  • Der Benutzer schaltet die Kaffeemaschine ein, indem er auf den Schalter 19 drückt. Das Heizelement 13 wird dann versorgt, und das Teil 7 des Thermoblocks 6 erwärmt sich schnell, während sich andere Stellen des Thermoblocks langsamer erwärmen, z.B. das Teil B. Der am Teil 7 angeordnete Sensor 14 erfasst eine Erwärmung gemäß der Kurve 111. Wenn sich der Thermostat bei Punkt A auslöst, hat der Thermoblock zwar keine gleichmäßige Temperatur, weist jedoch Abschnitte mit der hohen, ursprünglichen Solltemperatur auf, wodurch es möglich ist, dass ein zu diesem Zeitpunkt zubereiteter Kaffee ausreichend warm ist. Wenn der Benutzer ein wenig wartet, ändert die Regulierung die Solltemperatur je nach Gleichmäßigkeit der Thermoblocktemperatur, so dass eine Wärmeaustausch mit dem Wasser mit der gleichen Energieübertragung ausgeführt werden kann. Der Benutzer kann jederzeit auf den Schalter 19 drücken, so dass das in dem Filterhalter 11 enthaltene Pulver komprimiert wird, und anschließend mit dem gleichen Schalter 19 das Zubereiten eines Kaffees anfordern. Da der Wärmeaustausch identisch ist, ist in jedem Fall die Temperatur des Entnahmewassers und die des Kaffees konstant und optimal.
  • Bei einer weiteren Variante weist die Kaffeemaschine keinen Zylinder zur Komprimierung des Pulvers auf, doch die Temperaturregulierung und ihre Funktionsweise sind identisch.

Claims (8)

  1. Elektrische Kaffeemaschine mit einem Behälter (4) für kaltes Wasser, einer elektrischen Pumpe (5), einer manuellen Steuerung (19) zur Kaffeeentnahme und einem Thermoblock (6), der elektromechanischen und/oder elektronischen Mitteln zur Regulierung bei einem Solltemperaturwert zugeordnet ist, und mit einem Temperatursensor (14), der thermisch mit dem Thermoblock (6) verbunden ist, wobei die Regulierungsmittel dazu geeignet sind, den Sollwert, der als Bezugswert genommen wird, gemäß einer Zeitfunktion zu reduzieren, nachdem der Sensor einen ursprünglichen Sollwert (t°i) ein erstes Mal gelesen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die späteren Solltemperaturen nacheinander in der Reihenfolge der abnehmenden Temperaturwerte bis zu einem Minimalsollwert, der aktiv bleibt, solange die Kaffeemaschine nicht ausgeschaltet ist, aktiviert werden.
  2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsmittel den Sollwert nach einer vorbestimmten Dauer reduzieren, nachdem der Sensor den ursprünglichen Sollwert (t°i) ein erstes Mal gelesen hat.
  3. Kaffeemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsmittel den Temperatursollwert von dem ursprünglichen Sollwert (t°i) bis zu einem Endsollwert (t°f) mit der Zeit in Stufen mit vorbestimmter Dauer reduzieren, wobei der Endsollwert bis zum Ausschalten der Kaffeemaschine permanent bleibt.
  4. Kaffeemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen gleiche Dauer haben und der Temperaturschritt zwischen zwei Stufen variabel ist.
  5. Kaffeemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen variable Dauer haben und der Solltemperaturschritt zwischen zwei Stufen konstant ist.
  6. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit von einer Uhr gemessen wird, die sich in einer elektronischen Schaltung befindet, nachdem der Sensor einen ursprünglichen Sollwert (t°i) ein erstes Mal gelesen hat.
  7. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit nach der Anzahl der Auslösungen des Thermostats gemessen wird, nachdem der Sensor einen ursprünglichen Sollwert (t°i) ein erstes Mal gelesen hat.
  8. Kaffeemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung des Thermoblocks elektronisch ist und einen Mikroprozessor aufweist.
DE60021742T 1999-10-14 2000-10-06 Temperaturkontrolle für eine espressomachine Expired - Lifetime DE60021742T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9913051 1999-10-14
FR9913051A FR2799630B1 (fr) 1999-10-14 1999-10-14 Regulation en temperature d'une cafetiere expresso
PCT/FR2000/002783 WO2001026521A1 (fr) 1999-10-14 2000-10-06 Regulation en temperature d'une cafetiere expresso

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60021742D1 DE60021742D1 (de) 2005-09-08
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EP (1) EP1220631B1 (de)
AU (1) AU7795200A (de)
DE (1) DE60021742T2 (de)
ES (1) ES2244478T3 (de)
FR (1) FR2799630B1 (de)
WO (1) WO2001026521A1 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1495702A1 (de) 2003-07-10 2005-01-12 Nestec S.A. Vorrichtung zur Extraktion einer Kartusche
ITBO20070302A1 (it) * 2007-04-24 2008-10-25 Gino Rapparini Perfezionamenti alle macchine per ottenere infusi tipo espresso
SG184782A1 (en) 2007-10-04 2012-10-30 Nestec Sa Integrated heater for a beverage preparation device
ES2364797T3 (es) 2007-10-04 2011-09-14 Nestec S.A. Unidad de elaboración de bebidas.
CL2008002963A1 (es) 2007-10-04 2010-01-22 Nestec Sa Dispositivo calentador para una maquina para la preparacion de alimento liquido o bebida, que comprende una unidad termica con una masa metalica, a traves de la cual circula el liquido, y acumula calor y lo suministra al liquido, y tiene uno o mas componentes electricos asegurados en forma rigida a la unidad termica; y maquina.
CN102014710B (zh) 2008-04-22 2013-11-13 雀巢产品技术援助有限公司 饮料制备机的模块化组件
US8915177B2 (en) 2008-08-08 2014-12-23 Nestec S.A. Beverage machine with carrying handle and configurable appearance and side functions
EP2196117B1 (de) 2008-12-10 2014-11-12 Tchibo GmbH Brühmaschine
EP2223641B1 (de) 2009-02-18 2016-05-11 Nestec S.A. Heizvorrichtung mit mehrfachen Leistungseinstellungen
US8863648B2 (en) 2009-03-23 2014-10-21 Nestec S.A. Pump mount in a beverage preparation machine
WO2011144733A2 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Nestec S.A. Dynamic double-circuit in-line heater
CN102946776B (zh) 2010-06-17 2016-08-03 雀巢产品技术援助有限公司 用于控制热调节装置的能量传输的设备和方法
US10368689B2 (en) 2010-07-16 2019-08-06 Societe Des Produits Nestle S.A. Advanced heating device
KR20130121917A (ko) 2010-12-02 2013-11-06 네스텍 소시에테아노님 음료 기계의 저관성 열 센서
EP3589175B1 (de) 2017-02-28 2023-08-23 Société des Produits Nestlé S.A. Spender mit parallelen ausgabepfaden
US11918141B2 (en) 2017-03-10 2024-03-05 Societe Des Produits Nestle S.A. Beverage preparation machine and method for the control of a thermal conditioning device of such a beverage preparation machine
IT201700087300A1 (it) 2017-07-28 2019-01-28 N&W Global Vending S P A Controllo elettronico di una caldaia dell'acqua a doppio stadio di riscaldamento in un distributore automatico di bevande calde

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2811497C2 (de) 1978-03-16 1980-05-14 Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart Elektrische Kaffeemaschine
US4565121A (en) * 1983-11-29 1986-01-21 Toshiba Heating Appliances Co., Ltd. Apparatus for use in preparing infusions
DE3447237A1 (de) * 1984-12-22 1986-06-26 Braun Ag, 6000 Frankfurt Elektrische kaffeemaschine mit warmhalteplatte
DE4337425A1 (de) 1992-12-03 1994-06-09 Philips Electronics Nv Kaffeemaschine
US5549035A (en) 1994-04-12 1996-08-27 Simatelex Manufactory Co., Ltd. Coffee making machines
DE4435100A1 (de) * 1994-09-30 1996-04-04 Braun Ag Verfahren zur Regelung der Wassertemperatur in einer Brühgetränkemaschine
ATE175327T1 (de) * 1995-10-31 1999-01-15 Illycaffe Spa Verbesserte kaffeemaschine
FR2774882B1 (fr) * 1998-02-13 2000-04-07 Seb Sa Cafetiere electrique du type expresso a regulation thermique

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Publication number Publication date
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