DE602005003485T2

DE602005003485T2 - Vorrichtung bestehend aus einer Vielzahl von Brüheinheiten zur Zubereitung von Espresso-Kaffee

Info

Publication number: DE602005003485T2
Application number: DE602005003485T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Beretta
Original assignee: Gruppo Cimbali SpA
Current assignee: Gruppo Cimbali SpA
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: RU2006141868A; CA2564060A1; CN1973740B; US20070119311A1; EP1800573B1; JP2007144157A; EP1800573A1; ES2297659T3; RU2403851C2; PT1800573E; AU2006230682A1; US7603945B2; CN1973740A; DE602005003485D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die aus einer Vielzahl von Ausgabebaugruppen zur automatischen Zubereitung und Ausgabe von Espresso besteht, wobei jede Baugruppe von der folgenden Art ist:
ein Zylinderelement, das eine Kammer zum Aufnehmen einer bestimmten Menge an Kaffeepulver hat, die einen geschlossenen Boden aufweist und mit einer offenen Oberseite versehen ist, und einem Kolbenelement, die jeweils mit einer Öffnung ausgebildet sind, um das zubereitete Heißgetränk auszugeben, oder alternativ mit Mitteln zum Zuführen von erhitztem und unter Druck stehendem Wasser an das Zylinderelement in der Kammer zur Zubereitung des Heißgetränks, wobei das Zylinderelement und der Kolben relativ zueinander zwischen einer Position zur Aufnahme und Abgabe der Menge an Kaffeepulver, jeweils vor und nach der Ausgabe des Heißgetränks, und einer Position, in der das Zylinderelement und das Kolbenelement miteinander ausgerichtet sind, drehbar sind;
wobei das Kolbenelement relativ bewegbar ist, um die Kammer zu öffnen und zu schließen, indem es in das Zylinderelement hineinbewegt und daraus hinausbewegt wird;
ein Paar von einander abgewandten und beabstandeten Wänden, die einen Zwischenraum definieren, in dem das Zylinderelement und das Kolbenelement aufgenommen und gehalten werden;
eine kinematische Anordnung mit einer Verbindungsstange und einer Kurbel, um das Zylinderelement oder das Kolbenelement zum Hin- und Herschwingen und Bewegen in der festgesetzten Betriebsreihenfolge zu veranlassen, wobei die kinematische Anordnung ein Paar von Verbindungsstangen umfasst, die an einem Ende mit der Seite des Kolbenelements oder des Zylinderelements verbunden sind und am abgewandten Ende mit einer entsprechenden Kurbel, die durch eine entsprechende Wand der abgewandten Wände gehalten wird, wobei die Kurbeln drehbar starr miteinander verbunden sind;
und Motormittel zum Betreiben von mindestens einer der Kurbeln und Nockenelemente zum winkeligen Versetzen des Zylinderelements und des Kolbenelements. Solch eine Baugruppe wird in EP-A-1306041 offengelegt.
Gemäß dem Stand der Technik sind in vollständig automatischen Geräten, in denen der Bediener keine manuellen Bedieneingriffe durchführt, die Baugruppen zum Ausgeben von Kaffee in der Regel mit einer Zylindergehäusekammer ausgestattet, deren Volumen so ausgelegt ist, dass sie eine Menge an gemahlenen Kaffee enthalten kann, die doppelt so hoch ist, wie für die Zubereitung und Ausgabe der einfachen Kaffeemenge notwendig ist. Wenn jedoch der Durchmesser der Kammer konstant bleibt, führt die doppelte Menge an gemahlenem Kaffee notwendigerweise zu einer Erhöhung der Dicke der Schicht, durch die das unter Druck gesetzte
heiße Wasser durchfließen muss, das in die Kammer eingeleitet wird, wenn die Ausgabe eines doppelten Kaffees angefordert wird.
Da eine Grundbedingung zur Zubereitung eines guten Espresso die Konstanz der Ausgabezeit ist, die etwa bei 25 Sekunden liegen soll, unabhängig davon, ob die einfache oder doppelte Menge des Getränks ausgegeben werden soll, muss die Flussrate des auszugebenden Wassers in der Folge, wenn die doppelte Kaffeemenge ausgegeben werden soll, doppelt so hoch sein wie bei der Ausgabe der einfachen Menge.
Im Fall einer automatischen Ausgabevorrichtung des oben erwähnte Typs, ist es klar, dass die doppelte Menge an gemahlenem Kaffee die Bildung einer doppelten Schicht im Vergleich zu der für die einfache Menge Kaffee vorliegende beinhaltet.
In der Folge können, bei gleicher Feinheit des gemahlenen Kaffees, in einer identischen Kammer mit einem Filter, der Löcher eines bestimmten Durchmessers aufweist, die gleichen Zeiten zur Zubereitung des Heißgetränks nicht beibehalten werden, wenn die Menge variiert wird.
Um die Unterschiede in den Fließraten zu überwinden, die durch die Verwendung der einfachen oder der doppelten Menge gemahlenen Kaffees bedingt sind, wird gemäß einer ersten Lösung des Stands der Technik eine Menge an gemahlenem Kaffe, die höher ist, als für die Erzeugung der einfachen Menge Kaffee erforderlich ist, und eine Menge an gemahlenem Kaffee, die geringer ist als für die doppelte Menge Kaffee erforderlich ist, verwendet, wobei weiterhin die Feinheit des gemahlenen Kaffees in einer mittleren Körnchengröße gesteuert wird, zwischen der Größe, die die Ausgabe der einfachen Menge und der Größe, die die Ausgabe der doppelten Menge optimiert.
Gemäß einer anderen Anordnung des Stands der Technik, besteht das Problem bei automatischen Baugruppen zur Ausgabe von Kaffee, dass dem Filter nachgelagert ein Ventil zum Begrenzen der Fließrate verwendet wird, während eine andere Anordnung des Stands der Technik darin besteht, die Feinheit des Mahlen des Kaffees als Funktion der zu verwendenden Menge des gemahlenen Kaffees zu variieren, wie zum Beispiel in EP 0 100 03 0 dargestellt. Es ist offensichtlich, dass die vom Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen grundlegend auf einen Kompromiss basieren, der der Qualität des Getränks abträglich ist.
In Märkten, in denen die Espressokultur fest etabliert ist, ist die Einführung von Maschinen mit automatischen Ausgabebaugruppen auf ernsthafte Schwierigkeiten gestoßen, da die oben beschriebenen bekannten Lösungen nicht ausreichen, eine konstante Qualität sicherzustellen, die mit der einer von Hand betriebenen Maschine vergleichbar ist, bei der die Anpassung an die Bedingungen zur Ausgabe der einfachen oder doppelten Kaffeemenge manuell durch Wechseln des Filters erfolgt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung der in automatischen Baugruppen auftretenden Schwierigkeiten zur Ausgabe der einfachen oder doppelten Kaffeemenge durch eine Vorrichtung, die Ausgabebaugruppen umfasst, die für verschiedene Ausgabearten vorgesehen sind, um die Qualität des ausgegebenen Kaffees zu optimieren, und die miteinander verbunden sind, um sowohl weniger Platz zu belegen als auch die Herstellungskosten zu senken.
Das Ziel wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 im Folgenden erfüllt.
Die Erfindung wird im Folgenden nun ausführlicher beschrieben mit Referenz auf eine praktische Ausführungsform, die nur als nicht einschränkendes Beispiel angeführt und unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen veranschaulicht wird, in denen:
1 eine perspektivische schematische Ansicht einer automatischen Ausgabebaugruppe gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Konstruktion einer Verbindungsstange der kinematischen Anordnung zum Betreiben der Baugruppe zeigt, die gemäß der Erfindung die Bewegung einer ersten Ausgabebaugruppe auf eine benachbarte Ausgabebaugruppe überträgt;
3 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung mit zwei Ausgabebaugruppen zeigt, die nebeneinander angeordnet sind und die betriebsfähig miteinander gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden sind;
4 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung mit drei Ausgabebaugruppen zeigt, die nebeneinander angeordnet sind und die betriebsfähig miteinander gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden sind;
5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Verbindungsstange von 2 zeigt.
Mit Bezugnahme auf die oben erwähnten Fig. werden zweite beabstandete Seitenwände mit 1 und 2 bezeichnet und bilden einen Zwischenraum, der allgemein mit 3 bezeichnet wird.
Die Wände können aus Plastikgussmaterial gebildet sein, obwohl für Zwecke der vorliegenden Erfindung andere Materialien zum Beispiel Metallmaterialien sich auch als geeignet erweisen können.
Der Zwischenraum 3 nimmt die Betriebselemente der Ausgabebaugruppe auf, die an sich bekannt sind und die ein Zylinderelement 4 mit einer Kammer 5 umfassen, um eine bestimmte Menge an gemahlenen Kaffee aufzunehmen, wobei sie einen geschlossenen Boden aufweist, der mit einer Öffnung zur Ausgabe des zubereiteten Getränks versehen ist, und eine offene Oberseite umfasst, wie in 4 ersichtlich. Derselbe Zwischenraum 3 nimmt ein Kolbenelement 6 auf, das mit Mitteln 7 versehen ist, um erhitztes und unter Druck gesetztes Wasser in die Kammer 5 zur Zubereitung des Heißgetränks zuzuführen.
In einer herkömmlichen Weise können das Zylinderelement 4 und das Kolbenelement 6 relativ zueinander schwingen, zwischen einer Position zur Aufnahme und Abgabe der Menge an Kaffeepulver, jeweils vor und nach der Ausgabe des Getränks und einer Position, in der sie miteinander ausgerichtet sind. Das Zylinderelement 4 und das Kolbenelement 6 können in einer herkömmlichen hin- und herbewegbaren Weise bewegt werden, um die Kammer 5 zu schließen und zu öffnen, indem es sich in das Zylinderelement 4 hinein- und herausbewegt. Jede Baugruppe wird durch eine kinematische Anordnung betrieben, die eine Verbindungsstange und eine Kurbel und Nockenelemente aufweist, die die relativen Versetzungen und das Pendeln des Kolbenelements 6 und des Zylinderelements 4 in der vorgeschriebenen Betriebsfolge bewirken.
Wie aus den Fig. in den angefügten Zeichnungen ersichtlich, und im Besonderen aus 1, die eine Endausgabebaugruppe A der Vorrichtung veranschaulicht, umfasst die kinematische Anordnung eine Verbindungsstange 8, die am Ende 9 davon mit einer der Seiten des Kolbenelements 6 und an dem abgewandten Ende 10 mit einer zugehörigen Kurbel 11 verbunden ist. Die letztere ist auf der Welle 12 befestigt, die durch die abgewandten Wände 1 und 2 gehalten wird. Die im Bereich der Wände 1 der Baugruppe positionierte Kurbel 11 ist starr mittels der Welle 12 mit einer Kurbel 13 verbunden, die im Bereich von Wand 2 angeordnet ist. Es ist daher offensichtlich, dass wenn durch ein Motormittel eine Drehbewegung für die Kurbel 13 ausgeübt wird, die Kurbel 13 weiterhin über die Welle 12 die Drehbewegung auf die Kurbel 11 überträgt.
Gemäß der Erfindung, wird in einer Vorrichtungsgestaltung, wie in 3 veranschaulicht, die auch zusätzlich zu einer Ausgabebaugruppe A, wie die in 1, eine zweite Ausgabebaugruppe B umfasst, die von der Konstruktion her identisch mit der Baugruppe A ist und deren kinematische Anordnung aus einer Verbindungsstange und einer Kurbel durch einen Elektromotor 14 betrieben wird und an die optional eine Abwärtsanordnung angebunden ist, die Übertragung der Bewegung von der kinematischen Anordnung von Baugruppe B zu der von Baugruppe A durch ein spezielles stabähnliches Verbindungselement bewirkt, das in einer Ausführungsform davon, durch die Verbindungsstange, wie in 2 dargestellt, gebildet wird.
Diese Verbindungsstange 15 ist mit einem ersten Endstück 16 ausgestattet, das starr am Endstück 17 der Verbindungsstange befestigt ist, und einem zweiten Endstück 18, das starr am Endstück 19 derselben Verbindungsstange befestigt ist. Beide Endstücke 16 und 18 erstrecken sich parallel zur Langsachse der Verbindungsstange 15 bis zu den zugehörigen Enden 20 und 21 der Stange. Weiterhin sind beide Endstücke 16 und 18 von der Verbindungsstange 15 durch zugehörige Abstandselemente 22 und 23 in einem bestimmten Abstand in einer Richtung, die senkrecht zur Langsachse der Verbindungsstange 15 verläuft, beabstandet.
Die Endstücke 16 und 18 sind mit Mitteln ausgestattet, die mit 24 und 25 bezeichnet werden, damit jeweils eines mit dem Kolbenelement von Baugruppe A und das andere mit der Kurbel 13 derselben Baugruppe A verbunden ist.
Die Verbindungsstange 15 ist aber an den Enden 20 und 21 davon jeweils mit dem Kolbenelement 6b und der Kurbel 11b der Baugruppe B verbunden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform hat das Verbindungselement zum Übertragen der Bewegung von einer ersten Ausgabebaugruppe auf eine benachbarte Baugruppe die Form einer Stange 26, wie in 5 dargestellt. Diese Stange 26 umfasst an den Enden davon Mittel 27 und 28, die denen mit 24 und 25 bezeichneten auf der Verbindungsstange 15 entsprechen und dieselbe Funktion haben. Zu diesem Zweck weist die Stange 26 eine Dicke auf, die im Wesentlichen gleich der Dicke der Wand 2 einer Ausgabebaugruppe ist.
Daher fungiert die Verbindungsstange 15 oder die Stange 26 mit deren speziellen Konstruktion gleichzeitig als Verbindungsstange auf der linken Seite, unter Bezugnahme auf 3, für die Ausgabebaugruppe B, und als Verbindungsstange auf der rechten Seite für die Ausgabebaugruppe A, die durch denselben einzelnen Motor 14 betrieben wird, der mit der Ausgabegruppe B verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Ausgabebaugruppe A zum Beispiel mit einer Ausgabekammer versehen sein, die optimiert ist, um eine einfache Menge an Kaffee auszugeben, und die Baugruppe B kann mit einer Kammer versehen sein, die optimiert ist, um die doppelte Menge Kaffee auszugeben, und beide Baugruppen können durch einen einzelnen Motor 14 mit der geeigneten Leistung betrieben werden. Daher kann in optimaler Weise und gleichzeitig zum Beispiel eine einfache Kaffeemenge ausgegeben werden, indem nur die Baugruppe A eingesetzt wird, oder eine doppelte Kaffeemenge, indem nur die Baugruppe B eingesetzt wird, oder es kann weiterhin auch die dreifache Menge an Kaffee ausgegeben werden, indem die Kammern beider Baugruppen A und B eingesetzt werden.
Natürlich kann die Kombination der Baugruppen, die die Vorrichtung bilden, wie erforderlich variieren. Zum Beispiel können mit Bezugnahme auf 4 die Baugruppen A und B auch durch eine zwischengeschaltete Baugruppe C ergänzt werden, die eine Kammer aufweist, die für eine einfache Menge oder die doppelte Menge an Kaffee optimiert ist und den Leistungsbereich der automatischen Vorrichtung erweitert und immer Heißgetränke in hoher Qualität liefert.

Claims

Vorrichtung, die aus einer Vielzahl von Ausgabebaugruppen (A, B, C) zur automatischen Zubereitung und Ausgabe von Espresso besteht, wobei jede Baugruppe von der folgenden Art ist: Ein Zylinderelement (4) mit einer Kammer (5) zur Aufnahme einer bestimmten Menge an gemahlenen Kaffee mit einem geschlossenen Boden und einer offenen Oberseite, und ein Kolbenelement (6), die alternativ entweder mit einer Öffnung zur Ausgabe des zubereiteten Getränks oder mit einem Mittel für die Zufuhr von erhitztem, unter Druck stehendem Wasser an das Zylinderelement (4) in der Kammer (5) zur Zubereitung des Getränks versehen sind; wobei das Zylinderelement (4) und der Kolben (6) zueinander drehbar sind zwischen einer Position zum Befüllen und zum Entleeren des Mengenmaßes an gemahlenen Kaffee vor und nach der Ausgabe des Getränks und einer Position, in der das Zylinderelement (4) und das Kolbenelement (6) miteinander ausgerichtet sind; wobei das Kolbenelement (6) relativ dazu bewegbar ist, um die Kammer (5) zu schließen und zu öffnen, indem es sich in das Zylinderelement (4) hinein- und herausbewegt; ein Paar von einander abgewandten und beabstandeten Wanden (1, 2), die einen Zwischenraum (3) definieren, in dem das Zylinderelement (4) und das Kolbenelement (6) aufgenommen und gehalten werden; eine kinematische Anordnung mit einer Verbindungsstange und einer Kurbel, um das Zylinderelement (6) oder das Kolbenelement (4) zum Hin- und Herschwingen und Bewegen in der festgesetzten Betriebsreihenfolge zu veranlassen, wobei die kinematische Anordnung ein Paar von Verbindungsstangen (8, 15) umfasst, die an einem Ende mit der Seite des Kolbenelements (6) oder des Zylinderelements (4) verbunden sind und am abgewandten Ende mit einer entsprechenden Kurbel (11, 13), die durch eine entsprechende Wand der abgewandten Wände (1, 2) gehalten wird, wobei die Kurbeln drehbar starr miteinander verbunden sind; und Motormittel (14) zum Betreiben von mindestens einer (13) der Kurbeln und Nockenelemente zur winkeligen Verschiebung des Zylinderelements (4) oder des Kolbenelements (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabebaugruppen (A, B, C) nebeneinander angeordnet und funktionsfähig miteinander durch Mittel der stangenförmigen Verbindungselemente (15, 16) verbunden sind, wobei jedes gleichzeitig als Verbindungsstange für zwei benachbarte Baugruppen dient.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stangenförmige Verbindungselement eine Verbindungsstange (15) einer Baugruppe (B) umfasst, die mit Mittel (16, 18) versehen ist, die die Verbindungsstange der benachbarten Baugruppe (A) bilden und die Drehbewegung auf die zugehörige Kurbel (13) übertragen können, so dass alle Ausgabebaugruppen (A, B, C) gleichzeitig durch einen einzelnen Motor (14) betrieben werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel der Verbindungsstange einer Ausgabebaugruppe, die die Verbindungsstange der benachbarten Baugruppe bilden kann, ein erstes Endstück (16) und ein zweites Endstück (18) umfassen, die starr an der Verbindungsstange (15) im Bereich von dessen Endstücken (17, 19) befestigt sind, wobei sich die Endstücke (16, 18) parallel zur Längsachse der Verbindungsstange (15) bis zu den jeweiligen Enden (20, 21) erstrecken und in einem bestimmten Abstand (22, 23) in einer Richtung senkrecht zur Achse beabstandet sind, wobei Mittel (24) jeweils zum Verbinden von einem der Endstücke mit dem Kolbenelement und Mittel (25) zum Verbinden des anderen Endstücks mit der Kurbel (13) vorgesehen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (22, 23), in dem die ersten und zweiten Endstücke (16, 18) von den jeweiligen Verbindungsstangen beabstandet sind, im Wesentlichen der Dicke der Wand (2) der benachbarten Ausgabebaugruppe (A), der Kurbel (13) und dem Kolbenelement (6) entspricht, durch die die Bewegung über die entsprechenden Endstücke der Verbindungsstange übertragen wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stangenförmige Verbindungselement eine Stange (26) umfasst, die mit einer Dicke ausgebildet ist, die im Wesentlichen gleich der Dicke der Wand (2) einer Ausgabebaugruppe ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) des Zylinderelements (4) einer jeden Ausgabebaugruppe (A, B, C) optimiert ist, um gemahlenen Kaffee in einer Menge aufzunehmen, die das Mehrfache des Mengenmaßes für einen Espresso ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) des Zylinderelements (4) einer jeden Ausgabebaugruppe (A, B, C) optimiert ist, um gemahlenen Kaffee in einer Menge aufzunehmen, die das Mengenmaß für einen Espresso ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (5) des Zylinderelements (4) einer jeden Ausgabebaugruppe (A, B, C) optimiert ist, um gemahlenen Kaffee in einer Menge aufzunehmen, die zwei Mengenmaßen für Espresso entspricht.