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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine und ein Verfahren
zum Bereiten und Ausgeben von einem Getränk, ausgehend von einem Rohmaterial,
das in einer gedichteten Patrone enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
und verwandter Stand der Technik
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Weitgehend
bekannt im Stand der Technik ist die Verwendung von gedichteten
Patronen, die üblicherweise
eine Einzeldosismenge Rohmaterial enthalten, das als Folge, dass
Dampf oder Wasser unter Druck in die Patronen selbst eingespeist
wird, ein Getränk
erzeugt.
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Ein
Beispiel einer herkömmlichen
Patrone dieser Art, wie sie in der Patentveröffentlichung
EP-A-0 521 510 offenbart
ist, weist einen Körperabschnitt
mit einer leicht ausgebauchten Form auf, der aus Kunststoff gemacht
ist und er einstückig
mit seiner Bodenwand gegossen ist, wobei letztere die Form einer
flachen Scheibe mit einer Mehrzahl von dickereduzierten Zonen hat
und einen Filter auf ihrer Innenseite stützt. Diese Patrone wird durch
eine obere Wand vervollständigt,
die durch eine Membran gebildet wird. Im Moment der Verwendung wird
die Patrone in eine Maschine geladen, wo die obere Wand durchbohrt
wird, sodass Wasser unter Druck in die Patrone gelassen werden kann,
während
eine andere Durchbohrvorrichtung eine Mehrzahl von Öffnungen
in der dickenreduzierten Zonen der Bodenwand erzeugt. Das Getränk fließt praktisch
aus der Patrone durch die Öffnungen
in einer im wesentlichen unkontrollierten Weise, insbesondere in
dem Fall, in dem Patronen Roh material in Pulverform enthalten, wie
z. B. gemahlenen Kaffee der nicht Instant-Art, der dem Durchfluss
des unter Druck stehenden Wassers einen gewissen Widerstand entgegensetzt.
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Das
ist grundsätzlich
der Grund, warum Maschinen, die in Verbindung mit Patronen des herkömmlichen
Typs verwendet werden, Leitungen aufweisen müssen, um das Getränk von dem
Punkt, an dem es aus der Patrone fließt, bis zu dem Becher oder
einem anderen Gefäß zu bringen,
in dem das Getränk
selbst zum Trinken aufgenommen werden soll. In diesem Zusammenhang,
siehe z. B. die Patentveröffentlichung
EP-A-1 034 729 .
Diese Leitungen neigen jedoch zur Verschmutzung, da es ziemlich
schwierig und unangenehm ist – wenn
nicht gar unmöglich – sie regelmäßig und
korrekt zu reinigen. Insbesondere im Fall einer nicht so häufigen Verwendung
der Maschine, wenn Getränke
mit einem gewissen Gehalt von fettigen Substanzen (z. B. Kaffee
und Brühe
oder Kraftbrühe)
bereitet werden, existiert ein echtes Risiko für diese Substanzen eventuell
zu fermentieren und in den Leitungen ranzig zu werden, und das ist
sicherlich eine Entwicklung, die die Leute, die die Getränke trinken
sollen, die aus den Leitungen strömen, ziemlich wahrscheinlich
ziemlich unangenehm finden.
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Ein
anderes Beispiel des verwandten Stands der Technik ist die Maschine,
die in der Patentveröffentlichung
US-A-5 472 719 offenbart
ist, bei der die Durchbohrvorrichtung, die verwendet wird um die
Bodenwand der Patrone zu durchbohren, gleichzeitig auch als Sammelvorrichtung
für das
Getränk
dient, das durch die Öffnungen
fließt,
die durch die selbe Vorrichtung erzeugt wurden. Manche der Ausführungsformen,
die in dem oben zitierten Patent diskutiert werden, erfordern, dass
diese kombinierten Durchbohr- und Sammelvorrichtungen als Wegwerf-Einwegteile
vorgesehen sind, in dem Sinne, dass erwägt wird, dass für jede einzelne
Patrone eine neue Vor richtung benutzt werden muss. Dies jedoch führt neben
einer offensichtlichen Erhöhung
der Kosten, zu wirklich merklichen Problemen in Bezug auf Bestandsverwaltung,
Lagerung, Gebrauch und Entsorgung dieser Vorrichtungen. In einer
anderen, in dem selben Patent beschriebenen, Ausführungsform,
ist die kombinierte Durchbohr- und Sammelvorrichtung Teil der selben
Einheit der Maschine, die die Patrone stützt. Es ist trotzdem ziemlich
klar, dass es, wenn es unterbleibt sie regelmäßig zu reinigen, zu der selben
Art von Nachteilen führen
wird, wie bereit in Bezug auf die
EP-A-0 521 510 diskutiert wurde.
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Schließlich gebraucht
eine Maschine aus dem Patent
US-A-3
292 527 eine Patrone mit einem Nippel in ihrer Bodenwand,
wobei der Nippel entweder abgeschnitten oder durchbohrt wird, wenn
die Patrone unter den Körper
bewegt wird, der die Zufuhrleitung des unter Druck stehenden Wassers
aufweist.
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Umfang und Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zum
Bereiten von Getränken bereitzustellen,
die, wenn sie mit einer verbesserten Konstruktion einer gedichteten
Patrone zum Aufnehmen von Rohmaterial verbunden wird, die zuvor
erwähnten
Nachteile vollständig
beseitigt, ohne dabei jedoch irgendwelche Nachteile auf sich zu
nehmen, in Bezug auf Konstruktionsprobleme und Kosten, verglichen
mit herkömmlichen
Maschinen.
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Die
Patrone, die vorzugsweise in Verbindung mit dieser Maschine benutzt
werden soll (siehe auch die Patentanmeldung Nr.
PCT/EP03/12338 , eingereicht vom gleichen
Anmelder), ist in
7 dargestellt, wo sie generell
mit dem Bezugszeichen
200 versehen ist. Diese Patrone kann
einen Boden
202 haben, der mit einer Mehrzahl von Filteröffnungen
203 versehen
ist, und hinsichtlich der unteren Kante
204 des ausgebuchteten
Körpers
206 der
Patrone eingebuchtet ist. Sie enthält weiterhin eine aufwärts zeigende
mittige Spitze
214 und unter dieser Spitze, d. h. sich
davon nach unten erstreckend, eine kurze gezackte zylindrische Wand
216.
Die Siegelung der Patrone
200 vor ihrer Verwendung wird
durch eine erste Membran oder eine Folie
208 gesichert,
die auf und entlang der oberen Kante
209 geklebt oder geschweißt ist,
und eine zweite Membran oder Folie
210, die ihrerseits
auf und entlang der unteren Kante
204 des Körpers
206 geklebt
oder geschweißt
ist und sich fast berührend,
oder sogar in Kontakt mit dem freien Ende der gezackten zylindrischen
Wand
216 erstreckt.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Maschine
zum Bereiten von Getränken
bereitzustellen, ausgehend von einem Rohmaterial, das in einer Patrone
der oben beschriebenen Art enthalten ist, die die Merkmale aufweist,
die in den beigefügten
Ansprüchen
angegeben sind.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bereiten
von Getränken
in Verbindung mit der Verwendung der Maschine bereitzustellen, wobei
das Verfahren wiederum die Merkmale enthält, die in den beigefügten Ansprüchen angegeben
sind.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden jedoch besser
verstanden durch die Beschreibung einer bevorzugten, obwohl nicht einzigen
Ausführungsform,
die unten in Form eines nicht beschränkenden Beispiels gegeben ist
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen, wobei:
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1 eine
Gesamt-3D-Ansicht einer Maschine zum Bereiten von Espresso-Kaffee
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Seitenansicht einer Unterbaugruppe der in 1 gezeigten
Maschine ist, wobei die Unterbaugruppe eine Brühvorrichtung aufweist;
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3 eine
Explosionsansicht der Brühvorrichtung
ist;
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4 eine
dreidimensionale Rückansicht der
Brühvorrichtung
ist;
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5 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 2 ist, wobei
die Brühvorrichtung
in der Stellung gezeigt ist, die sie einnimmt, wenn eine Patrone,
die Rohmaterial für
das Getränk
enthält, dort
hinein geladen wird;
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6 eine ähnliche
Ansicht wie in 5 ist, wobei die Brühvorrichtung
jedoch in der Stellung gezeigt ist, die sie einnimmt, wenn die Patrone
im Hinblick auf das Bereiten und die Ausgabe des Kaffeegetränks durchbohrt
ist;
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7 eine
Ansicht der Patrone ist, die für
die Verwendung in einer Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung
bestimmt ist, wobei die Patrone entsprechend zwei vertikalen Schnittebenen,
die die Achse der Patrone durchschneiden, gezeigt ist.
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Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung
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Die
Maschine, die hier diskutiert wurde, ist eine elektrisch betriebene
Maschine, durch die ein Getränk
durch eine einzelne Dosis zur selben Zeit vorbereitet werden kann,
und zwar zum Beispiel eine Tasse Espresso-Kaffee aus jeder Patrone.
Aus Gründen
der besseren veranschaulichenden Einfachheit und vom Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung, die sich im Wesentlichen auf die Brüheinheit
der Maschine bezieht, werden alle diese Teile, die konstruktiv und
funktional denen ähnlich
sind, die in herkömmlichen
Maschinen benutzt werden, in der folgenden Beschreibung kurz abgehandelt,
mit Rücksicht
darauf, dass sie dem Fachmann im Wesentlichen bekannt sind.
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Wenn
man von vorne, von außen,
d. h. wie es tatsächlich
in 1 dargestellt ist, schaut, weist die Maschine
ein metallisches, im Wesentlichen zylindrisches Basisteil 2 auf,
das ordnungsgemäß mit justierbaren
Füßen 21 für einen
korrekten Niveauausgleich versehen ist, von denen nach oben ragend, asymmetrisch
dazu, eine nach vorne gebogene Struktur 4, die aus Metall
und/oder Strukturkunststoff gemacht ist, aufsteigt. Diese Struktur
wird definiert durch eine konkave Vorderwand 6, einen peripheren Mantel 8,
der ungefähr
die Form eines umgedrehten U hat, und eine (nicht gezeigte) Rückwand,
die teilweise geöffnet
ist, um den Wassertank 20 (nur der obere und der untere
Endabschnitt davon sind in der Figur gezeigt) aufzunehmen.
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Von
der konkaven Vorderwand 6 ragt ein kastenähnlicher
Körper 62 vorwärts, aber
in jedem Fall innerhalb der Peripherie des Basisteils 2,
und nimmt die Funktionseinheit der Maschine auf, die generell mit
dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird und später detaillierter
beschrieben werden soll. Die Funktionseinheit 10 der Maschine
weist eine Vorrichtung 150 zum Stützen der Patrone 200 auf,
die durch ein Fenster 64, das in der Vorderwand 63 des
kastenähnlichen
Körpers 62 vorgesehen ist,
eingeführt
wird. Teil dieser Vorrichtung 150 ist ein Handgriff 154,
der, wie in 2 gezeigt, über den kastenähnlichen
Körper 62 hinaus
nach vorne vorsteht.
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Der
Abschnitt 22 des Basisteils 2, der unter und vor
der Vorderwand 6 der Struktur 4 liegt, ist oben
durch einen metallischen gitterähnlichen
Deckel 24 verschlossen, der angepasst ist mittels eines Handgriffs 26 angehoben
zu werden und ist mit einem Mittelabschnitt 28 versehen,
der angepasst ist, um einen Behälter
(eine nicht in der Figur gezeigte Tasse oder dergleichen) aufzunehmen
und zu stützen,
in den das Getränk
zum Trinken ausgegeben wird. In diesem selben Abschnitt 22 des
Basisteils 2 ist eine (nicht gezeigte) Tropfschale angeordnet
zum Sammeln möglicher
Flüssigkeit,
die an der Funktionseinheit 10 oder dem Behälter, der
dafür vorgesehen
ist, das Getränk
aufzunehmen, sowie von Resten von Rohmaterial (Kaffeesätze), die
in der Patrone zurückbleiben,
wenn das Getränk
ausgegeben worden ist. Der Handgriff 26 erlaubt es den
gitterähnlichen Deckel 24 anzuheben,
um die Tropfschale zu leeren und zu reinigen.
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Innerhalb
der Struktur 4 sind verschiedene elektrische Vorrichtungen
angeordnet, vom weitgehend bekannten Typ, für den Betrieb und die Steuerung
der Maschine, die mit einer Mehrzahl von Druckknöpfen 86 und Anzeigeleuchten 88 verbunden
sind, die auf einem Bedienfeld 82 erreichbar sind, das
für spezielle
Wartungs- und Reparaturzwecke abnehmbar ist. Zu diesem Zweck ist
das Bedienfeld tatsächlich
mit Bohrungen 84 für
(nicht gezeigte) Befestigungsschrauben versehen.
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Soweit
es die vorliegende Erfindung betrifft, ist der wichtigste Teil der
Maschine durch die oben erwähnte
Funktionseinheit 10 gebildet, die, wie bereits oben angedeutet,
in dem kastenähnlichen
Körper 62 unter
dem peripheren Mantel 8 der Struktur 4 angeordnet
ist. Diese Funktionseinheit – wie
in 2, 3 und 4 detaillierter
gezeigt ist – weist
einen ersten stationären
Teil 100 auf, der in dieser Beschreibung als Aktivteil
bezeichnet wird und durch ein aufrechtes Teil 11 gestützt wird,
das aus pressgeformtem Blech gebildet ist rund in derselben Struktur 4 (siehe 2)
angeordnet ist, und einen zweiten Teil, der in dieser Beschreibung
als Passivteilbezeichnet wird und die zuvor erwähnte Patronenstützvorrichtung 150 (siehe 3)
aufweist.
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Der
Aktivteil 100 der Funktionseinheit 10 weist auf:
- (a) ein L-förmiges
Basisteil 110, das durch Gießen oder Formpressen als ein
einheitliches Stück
gemacht ist, das einen vertikalen Arm 111 und einen horizontalen
Arm 121 aufweist, wobei insbesondere:
– der vertikale
Arm 111 eine kastenförmige
Aufnahme 112 aufweist, die sowohl auf der Vorderseite,
d. h. in Richtung des horizontalen Arms 121 und auch auf
der Hinterseite offen ist, und weiterhin mit einem unteren Appendix 112A,
der nach unten ragt, versehen ist. Auf der Rückseite des vertikalen Arms 111 und
an den Seiten der Aufnahme 112 sind die Öffnungen 113A und 113B vorgesehen,
die zum Aufnehmen der (nicht gezeigten) Schrauben bestimmt sind,
die benutzt werden, um den gesamten Aktivteil 100 der Funktionseinheit 10 mit
dem aufrechten Teil 11 (4) zu befestigen.
In der Aufnahme 112 ist entlang einer vertikalen Ebene
ein Hebel 114 angeordnet, der ungefähr die Form eines L hat, der
eines der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung bildet. Dieser
Hebel 115 ist durch Formpressen oder maschinelle Bearbeitung
gemacht, um mit einer ziemlich beachtlichen Dicke ausgestattet zu sein, und
seitlich von oben nach unten geschaut, enthält: einen Oberabschnitt 120,
der eine aufwärts gerichtete
konkave Kontur besitzt und eine erste Bohrung 115, die
sich in der Erweiterungszone 160 der kastenähnlichen
Aufnahme 112 befindet, die bestimmt ist, einen Aufhängdorn 127 (zu
sehen in 5 und 6) für denselben
Hebel 114 aufzunehmen, einen Zwischenabschnitt, der mit einem
sich nach hinten erstreckenden Flügel 117 versehen ist,
wobei eine zweite Bohrung 180 des Hebels 114 vorgesehen
ist, und einem Unterteil, das in einem Stanzmittel 119 endet.
Eine Rückstellfeder
(nicht gezeigt aus Gründen
der besseren darstellerischen Einfachheit) verbindet den Hebel 114 mit
dem vertikalen Arm 111 des Basisteils 110, da
der Oberendabschnitt davon mittels einer (ebenfalls nicht gezeigten)
Schraube an einer passenden Aufnahme 113C angebracht wird, die
oben an der kastenähnlichen
Aufnahme 112 angeordnet ist, wobei ihr Unterendabschnitt
in die zweite Bohrung 118 eingreift,
– der horizontale
Arm 121 des Basisteils 110 hat einen U-förmigen Querschnitt,
der durch eine untere horizontale Wand 122 und zwei vertikale Wände 124 definiert
wird. Die untere Wand 122 ist mit einer kreisförmigen Bohrung 123 versehen, die
in Verbindung mit der kastenähnlichen
Aufnahme 112 auf der Vorderseite des Basisteils 110 steht.
Die vertikalen Wände 124 sind
auf der Außenseite
mit entsprechenden Augen 125 versehen, wobei eine vertikale
Gewindedurchgangsbohrung 126 vorgesehen ist, um dort hindurchzutreten,
- (b) Die Brüheinheit,
die einen ersten und einen zweiten Körperabschnitt 130, 140 aufweist,
in Form von zylindrischen Bechern mit entsprechenden erweiterten
Köpfen 139, 141.
Diese becherförmigen
Körperabschnitte 130 und 140 sind
entlang einer vertikalen Achse angeordnet, die auch die Achse der
oben erwähnten
Bohrung 123 in der Bodenwand 122 des horizontalen
Arms 121 des Basisteils 110 ist. Der erste becherförmige Körperabschnitt 130 in
dessen Unterabschnitt, der Anschluss 137 für den Einlass
der Dosis heißes Wasser,
die benötigt
wird, um das Getränk
zu bereiten, angeordnet ist, nimmt in einer leicht lockeren Weise,
d. h. mit leichtem Spiel den zweiten becherförmige Körperabschnitt 140 auf,
der mit dem Oberabschnitt des aufrechten Teils 11 verbunden ist.
Der erste becherförmige
Körperabschnitt 130 ruht
auf einem Paar Federn 135, die um zwei vertikale Spannstäbe 131 gewunden
sind, die sich durch zwei Bohrungen 138 desselben ersten
becherförmigen
Abschnitts 130 erstrecken und mit Gewindeendabschnitten 132 und 133 versehen sind,
die es ihnen erlauben oben, in entsprechende Gewindebohrungen 143 des
zweiten becherförmigen
Körperabschnitts 140 geschraubt
zu werden, sowie wie in die entsprechenden Gewindebohrungen 126 der
Augen 125 unten. Der zweite becherförmige Körperabschnitt 140 hat
eine erste Öffnung,
die in dem verbreiterten Kopf 141 vorgesehen ist, sowie
eine zweite Öffnung 147, die
in ihrem Boden 148 vorgesehen ist, die es erlaubt, den
Hohlraum des zweiten becherförmigen Körperabschnitts 140 mit
dem Kopf 139 des ersten becherförmigen Körperabschnitts 130 zu
verbinden.
- (c) die Durchbohrvorrichtung für die Patrone 200, die
auch Teil der Brüheinheit
ist und in einem umgedrehten Zustand in 3 dargestellt
ist, um ihre Konstruktionsdetails deutlicher zu machen, besteht
aus einer Scheibe 170, die aufweist:
– eine Mitteldurchgangsbohrung 178 zur
Befestigung mittels einer Mittelschraube 174 am Boden 136 des
ersten becherförmigen
Körperabschnitts 130 unter
dem Einlass 137 für
das Einlassen des Wassers, das zum Bereiten des Getränks erforderlich
ist,
– Aufnahmen 171 und 172,
die dafür
bestimmt sind, (nicht gezeigte) Dichtungen von demselben Zylinder 130 aufzunehmen,
– eine Nut 177 auf
der Vorderfläche,
die ein bisschen größer ist
als die Oberkante 209 der Patrone 20
– auf der
selben Vorderfläche,
zwischen der Bohrung 178 und der Nut 177, eine
Mehrzahl von vertikalen Nadeln 173 zum Durchbohren der
oberen Membran oder Folie 209, sowie vertikale Düsen 175,
um unter Druck stehendes Wasser in die Patrone 200 einzuspritzen,
was später
in dieser Beschreibung besser erklärt wird,
- (d) eine Vorrichtung 180 (siehe 4 bis 6) zum
Betätigen
des Hebels 114, der aufweist:
– einen Kern oder Kolben 181,
der aus magnetischem Material gemacht ist, und zwar z. B. aus einem
Permanentmagneten,
– eine
Magnetspule 182, in dem der Kolben 181 gleiten
kann und der mittels eines (nicht gezeigten) Seger-Rings, der in eine
Aufnahme 112B eingeführt
ist, an dem Oberabschnitt des vertikalen Arms 111 des kastenähnlichen
Basisteils 110 befestigt wird. Die Magnetspule 182 wird über (nicht gezeigte)
elektrische Leiter und Faston-Typ-Verbindungsanschlüsse 185 (siehe
in 5) mit Energie versorgt,
– einen Stab 183,
der fest mit dem Kolben 181 verbunden ist, der nach unten über den
vertikalen Großteil
der Magnetspule 182 hinaus ragt und an ihrem freien Endabschnitt
mit einer kleinen Leitwalze 184 versehen ist. Die Kraft,
die zwischen der Aufnahme 113C und der Bohrung 118 durch die
Rückstellfeder
ausgeübt
wird sichert, dass die Walze 184 konstant in Kontakt mit
der nach oben zeigenden Konkavität
des Oberendabschnitts 120 des Hebels 114 gehalten
wird.
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Die
Vorrichtung 150, die den so genannten Passivteil der Funktionseinheit 10 bildet,
weist einen Metallcontainer 151 auf, der durch Guss gemacht
ist, wobei sein Hohlraum 152 eine Patrone 200 aufnimmt,
in der Art, die früher
in dieser Beschreibung mit Bezug auf 7 kurz beschrieben
wurde. Gemäß einem
anderen Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung hat der Container 151 einen
Boden 156, der geöffnet
ist und mit einem stufenförmigen
Aufbau versehen ist, der dazu gedacht ist in Verbindung mit dem
stufenförmigen
Aufbau am oberen Mund des Hohlraums 152 die Patrone 200 zu
halten und festzuhalten, wie das am besten in 5 und 6 gezeigt
ist. Auf seiner Außenfläche ist
der Container 151 seitlich mit männlichen Mitteln 155 versehen, zum
Kuppeln mit entsprechenden weiblichen Mitteln 128, die
auf den inneren vertikalen Flächen
des horizontalen Arms 121 des kastenförmigen Basisteils 110 (siehe 3)
vorgesehen sind. Weiterhin ist der Container 151 vorne
mit einem kreuzförmigen
Schaft 153 zum Kuppeln mit einem verlängerten Griff 154 versehen,
wobei letzterer vorzugsweise aus einem wärmehärtenden Material gebildet ist.
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Als
nächstes
soll der Betrieb dieser Maschine detaillierter beschrieben werden.
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Als
erstes platziert der Benutzer ein geeignetes Gefäß, z. B. einen Becher oder
ein ähnliches
Gefäß, das vorgesehen
ist, das ausgegebene Getränk zum
Trinken zu sammeln, auf den speziell vorgesehenen Mittelstützbereich 28 des
gitterähnlichen
Deckels 24, und lädt
dann in den becher förmigen
Hohlraum 151 eine neue Patrone 200, die eine Dosis Rohmaterial
enthält,
das benötigt
wird, um das gewünschte
Getränk
zu bereiten, und zwar so, dass verhindert wird, dass die Membran
oder Folie 208, die ihre obere Wand bildet, von demselben
Container 151 nach oben ragt. Mit der Hilfe des Griffs 154 wird der
Passivteil 150 der Funktionseinheit 10 in das Fenster 64 in
der Vorderwand 63 des kastenähnlichen Körpers 62 eingeführt und
es wird bewirkt, dass er mit dem Aktivteil 100 mittels
der männlichen
und weiblichen Mittel 155 und 158 zu koppeln,
die es dem Container 151 erlauben, in der Stellung auf
dem Basisteil 110 der Funktionseinheit 10 verriegelt
zu werden.
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Die
Patrone 200, die gegen die zuvor erwähnten stufenartigen Anordnungen
der Durchgangsöffnungen
oder des Hohlraums 152 stößt und an ihr ruht, kommt auf
diesem Weg axial ausgerichtet, nicht nur zu der Bohrung 156,
sondern auch zu den zwei becherförmigen
Körperabschnitten 130, 140 und
der kreisförmigen
Bohrung 123 im horizontalen Arm 121 des Basisteils 110,
genau unterhalb der Durchbohrvorrichtung 170 zum Liegen.
Die Anordnung der Funktionseinheit 10 der Maschine wie
in 5 dargestellt, ist die Anordnung unter Ruhebedingungen,
d. h. mit dem spannungsfreien Magneten 182, so dass der
Magnetkern 181 angehoben ist, da die (nicht gezeigte) Gegenfeder
mit Bezug auf den Dorn 127 die am weitesten entfernte Endposition
von dem oberen konkaven Abschnitt 120 des Hebels 114 in
Kontakt mit der Leitwalze 184 einnimmt. Das Ergebnis ist,
dass nicht nur der Dorn 119, sondern praktisch der gesamte
Hebel 114, außer
dem Flügel 117, wo
die Bohrung 118 angeordnet ist, die vorgesehen ist, um
die Gegenfeder zu befestigen, innerhalb der kastenähnlichen
Aufnahme 112 liegt.
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An
dieser Stelle startet der Benutzer durch entsprechende Bedienung
der Knöpfe 86 auf
dem Bedienfeld 82 in einer völlig herkömmlichen Weise danach den Betrieb
der Maschine, um den Zyklus zum Bereiten und Ausgeben des gewünschten
Getränks
auszuführen.
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Der
Betrieb der Maschine beginnt mit der Rotation des Hebels 114 um
den Dorn 127, der veranlasst wird durch Zuführen von
Energie, d. h. Stromzuführen
zu der Magnetspule 182 über
seine Energieversorgungsanschlüsse 182,
so dass der Magnetkern, z. B. der Kern 181 dazu gebracht
wird, gegen die Reaktionskraft der Gegenfeder nach oben zu gleiten
und dabei auf den oberen konkaven Abschnitt 120 des Hebels 114 einwirkt.
Der Hebel 114 wird so dazu gebracht, sich aus seiner Ruheposition,
wie oben dargestellt, in seine Betriebsposition zu bewegen, wie
in 6 dargestellt, in der bemerkt werden kann, dass
sein Unterabschnitt durch die Bohrung 123 in der Bodenwand 122 des
kastenähnlichen
Basisteils 110 von nach oben durchtritt und als Ergebnis durch
die Bohrung 156 des Containers 151, so dass dem
Dorn 119 ermöglicht
wird, innerhalb der geriffelten zylindrischen Wand 216 bis
zu einem Punkt gerade unter die Spitze des Scheitelpunkts 214 des
Bodens 202 der Patrone 200 zu reichen, wobei bewirkt wird,
dass die untere Membran 210 reißt und deformiert wird. Gemäß einem
weiteren Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung verursacht ein
solcher Zerreiß-
und Deformiereffekt eine Art Schnabel – wie mit der gestrichelten
Linie und generell gekennzeichnet mit 220 in 7 – in der
unteren Membran 210, wobei ein solcher Schnabel tatsächlich entlang
der gemeinsamen Achse der Patrone 200, der beiden becherförmigen Körperabschnitte 130 und 140,
der Bohrung 156 des Containers 151 und der kreisförmigen Bohrung 123 in
dem horizontalen Arm 121 des Basisteils 110 zu
liegen kommt.
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Sobald
der oben beschriebene Schnabel 220 in dieser Weise gebildet
ist, wird die Energieversorgung zur Magnetspule 182 abgeschaltet,
und die Magnetspule selbst ist spannungsfrei, so dass die Reaktionskraft
der Gegenfeder sich über
das Gesamtgewicht des Kolbens 181, des Stabs 183 und der
Walze 184 hinwegsetzt und als ein Ergebnis der Hebel 114 sich,
durch Zurückdrehen
in die entgegen gesetzte Richtung, von seiner Betriebsposition zurück in seine
zuvor beschriebene Ruheposition bewegen kann.
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In
der Zwischenzeit oder zumindest direkt danach, in einer dem Fachmann
bekannten Weise, liefert eine (innerhalb der Maschine vorgesehene
und in den Figuren nicht gezeigte) Pumpe unter Druck stehendes Wasser
in den zweiten becherförmigen Körperabschnitt 140,
während
ein (innerhalb der Maschine vorgesehener und ebenfalls nicht in
den Figuren gezeigter) elektrischer Boiler beginnt die Wasserdosis,
die benötigt
wird, um das gewünschte
Getränk zu
bereiten, zu erhitzen. Durch die Öffnungen 142, 147 und
den inneren Hohlraum des zweiten becherförmigen Körperabschnitts 140,
erreicht das unter Druck stehende Wasser den Boden 136 des
ersten becherförmigen
Körperabschnitts 130,
der dann gezwungen ist durch abwärtiges
Gleiten entlang dem zweiten becherförmigen Körperabschnitt 140,
sich gemeinsam mit der Scheibe 170 der Durchbohrvorrichtung
für die
Patrone 200 abzusenken.
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Infolge
dieser Absenkbewegung geht die Scheibe
170 hinunter zu
einem Punkt, an dem die obere Kante
209 der Patrone
200 in
die Nut
177 schnappt, um dort gehalten zu werden, mit dem
Ergebnis, dass die Patrone
200 in dieser Position im Container
151 verriegelt
ist. Infolge derselben Absenkbewegung kommen die Nadeln
173 der
Scheibe
170 dazu, um in einer Mehrzahl von Positionen die obere
Membran
208 der Patrone
200 zu durchbohren. Direkt
danach wird das unter Druck stehende siedende Wasser in die Patrone
200 durch
die Düsen
175 in
der Scheibe
170 gelassen, durch die Durchbohrungen, die
zuvor durch die Nadeln
173 in der oberen Membran
208 erzeugt
wurden. Das Getränkt wird
auf diese Weise gebrüht,
um eventuell durch die Öffnungen
203 aus
der Patrone gefiltert hinaus zu fließen, wobei infolge der besonderen
Gestalt des Bodens
202 sich das Einlasswasser sowohl durch das
Innere als auch das Äußere der
Patrone (in dieser Verbindung, siehe die zuvor genannte Patentanmeldung
Nr.
PCT/EP03/12338 )
kräftig
mit dem Rohmaterial innerhalb der Kammer
212 mischen kann, die
sich sofort stromaufwärts
von dem Ausgabeschnabel
220 bildet. Von diesem Schnabel
220 fällt das
Getränk
frei und direkt in den Einzeldosisbehälter (Becher oder ähnlicher
Behälter),
der darunter angeordnet ist, um das Getränk zum Trinken aufzufangen.
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Am
Ende des Brühprozesses,
dadurch gefolgt dass das so gebrühte
Getränk
ausgegeben wird und der Druck, der auf den Boden 136 des
ersten becherförmigen
Körperabschnitts 130 wirkt,
gelöst
wird, drängen
die Federn 135 denselben becherförmigen Körperabschnitt 130 zusammen
mit der Scheibe 170 aufwärts in ihre Anfangsposition.
Die obere Kante 209 der Patrone 200 wird auf diesem
Weg gelöst, und
erlaubt es, den gesamten Passivteil 150 sich mit der Hilfe
des Griffs 154 von der Maschine zu lösen. Die verbrauchte Patrone,
d. h. die Patrone, die auf diesem Wege von dem Rohmaterial, das
darin enthalten war, geleert wurde, kann auf diesem Wege herkömmlich von
der Maschine entladen werden und weggeworfen werden, wie es durch
die geltenden gesetzlichen Bestimmungen vorgesehen ist. Die Maschine
ist in diesem Punkt bereit, um einen neuen Betriebszyklus zu starten, ähnlich dem
oben erwähnten.
-
Komplett
ersichtlich aus der Beschreibung ist daher die Fähigkeit der vorliegenden Erfindung,
effektiv die folgenden Ziele und Vorteile zu erreichen, d. h.:
- – Da
das Getränk
in direkter Weise durch die Schwerkraft direkt in das Gefäß fällt, von
wo es durch den Benutzer getrunken wird, statt einer festen obligatorischen
Leitung innerhalb der Maschine stromabwärts von den Auslassöffnungen der
Patrone folgen zu müssen,
existieren die kritischen Faktoren, die vorher in dieser Beschreibung
ausgemacht wurden in Kombination mit Stand der Technik-Maschinen
(z. B. schwieriges, wenn nicht gar komplett unmögliches Reinigen der Leitung,
der das Getränk
folgt, das Risiko für fettige
Substanzen, die in dem Getränk
enthalten sind, zu fermentieren und in den Leitungen ranzig zu werden
und dergleichen) nicht länger,
- – überhaupt
keine Wartung wird für
das Durchbohrmittel benötigt,
das verwendet wird, um die untere Membran der Patrone zu durchbohren,
d. h. den Dorn, da letzterer nicht von dem Getränk getroffen wird, das aus
der Patrone fließt,
wenn es ausgegeben wird, und als Ergebnis verunreinigt wird, da
es in die kastenähnliche
Aufnahme zurückgezogen
wird,
- – die
Maschine selbst ist einfach und betriebssicher in ihrer Konstruktion.
-
Obwohl
eine bevorzugte Ausführungsform
in der obigen Beschreibung ausgeführt wurde und in den beigefügten Zeichnungen,
um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es geschätzt, dass
eine Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen und Varianten
davon möglich
sind, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.