DE60204837T2 - Kaffeemaschine - Google Patents
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Herstellen von Kaffeeaufgüssen.
- Bekannte Kaffeemaschinen weisen eine obere Kammer auf, in die heißes Wasser unter Druck gepumpt wird, sowie ein unteres, zylindrisches Gehäuse, in welchem ein einen Filter enthaltender und mit Kaffee gefüllter Korb fixiert ist. Das heiße Wasser unter Druck gelangt mit Hilfe geeigneter Zuführeinrichtungen aus der Kammer in den den Filter enthaltenen Korb, um den Kaffeeaufguss herzustellen. Der Korb weist einen Handgriff auf, mit dem er in einen Bereich unterhalb des unteren zylindrischen Gehäuses gebracht wird, wobei er mit einer Aufwärtsbewegung in das Gehäuse eingeführt und dann um einen bestimmten Winkel so gedreht wird, dass er weiterhin angehoben und an der Maschine fixiert wird. Dieses Drehen und Anheben des Korbs wird ermöglicht durch eine schraubenförmige Führung im Korb, die dann gequetscht und so komprimiert wird, um einen Dichtungssitz sicherzustellen. Diese bekannten Maschinen weisen verschiedene Nachteile auf, zu denen gehört, dass der Benutzer notwendigerweise ein Ausmaß von Kraft aufbringen muss, um die Korbdichtung hinreichend zu komprimieren, sowie auch die allmähliche Abnahme der Wirksamkeit des Korbes, der immer dann, wenn die Maschine benutzt wird, erheblichen Kräften durch den Benutzer ausgesetzt ist.
- Kaffeemaschinen mit Dichtungseinrichtungen, die vermeiden, dass der Benutzer eine bestimmte Anstrengung machen muss, um die Maschine in Gang zu setzen, sind aus den Dokumenten EP-A-0 671 141, US-A-5 146 839 und US-A-3 977 313 bekannt. Jedoch sind die Dichtungseinrichtungen, die zu diesen Maschinen gehören, obgleich sie die hier vorgenannten Nachteile nicht aufweisen, in ihrer Gestaltung ziemlich verwickelt und kompliziert, wobei sie gleichzeitig keine Dauerhaftigkeit und Billigkeit garantieren.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile der bekannten Kaffeemaschinen zu überwinden.
- Die Erfindung bezieht sich daher auf eine Kaffeemaschine mit einer oberen Kammer, der heißes Wasser unter Druck zugeführt wird, mit wenigstens einem unteren Gehäuse, das Stützelemente für einen mit einem Filter versehenen Korb aufweist, mit Dichtungsmitteln, die den Korb von der Kammer trennen und denen eine in der Kammer angeordnete Vorrichtung für die Zufuhr von Wasser unter Druck in den Korb zugeordnet ist, wobei die Dichtungsmittel in einer Phase ansteigenden Drucks in der Kammer in der Lage sind, Druck auf den Korb auszuüben und ihn in seiner Position abzudichten, und wobei die Vorrichtung in der Lage ist, Wasser unter Druck zum Filter zu liefern sowie in einer Phase abnehmenden Drucks in der Kammer in der Lage ist, den Zufluss von Wasser zum Filter zu unterbrechen, wobei ferner die Dichtungsmittel in der Lage sind, den Druck auf den Korb zu unterbrechen, damit er vom zugeordneten Gehäuse bei Bedarf entfernt werden kann, und die Dichtungsmittel aus einer Scheibendichtung aus elastisch deformierbaren Material bestehen, gekennzeichnet durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
- Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden besser verstanden im Lauf der folgenden Beschreibung, die lediglich ein Ausführungsbeispiel ohne jegliche Beschränkung enthält und sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in der
-
1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Kaffeemaschine nach der Erfindung mit einer oberen Kammer und einem unteren, mit einem Filter versehenen Korb in einem zugeordneten Gehäuse wiedergibt; -
2 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der Maschine nach Anspruch 1 in einer Phase beim Zuführen von Wasser unter Druck aus der Kammer in den mit einem Filter versehenen und Kaffee enthaltenden Korb wiedergibt; -
3 eine Draufsicht einer Scheibe zur Verteilung von Wasser unter Druck aus der oberen Kammer zu dem den Filter enthaltenden Korb wiedergibt; -
4 eine Draufsicht, teilweise geschnitten, des Gehäuses zur Aufnahme des den Filter enthaltenden Korbes wiedergibt; und -
5 eine Ansicht, teilweise geschnitten, eines Auslassventils mit geringem Verlust, welches in der Leitung zum Zuführen von Wasser unter Druck in die Kammer, wiedergibt. - Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf
1 , bezeichnet die Ziffer1 eine Kammer, in die Wasser unter Druck für die Herstellung eines Aufgusses aus Kaffee eingeführt wird. In der Kammer1 ist eine Vorrichtung2 zum Zuführen von Wasser unter Druck wiedergegeben, zu der ein Wassereinlassrohr3 gehört, welches oben offen ist und am Boden mit einem Zuführventil4 verschlossen wird, welches in eine zugeordnete Ventilaufnahme5 eingeführt ist. Die Ventilaufnahme5 besitzt innen einen glatten oberen Abschnitt und einen mit Rillen versehenen unteren Abschnitt, wobei sie an ihrem Boden mit einer Grundplatte12 größeren Durchmessers versehen ist, die mittig perforiert ist. Das Zuführventil4 weist ein Verschlussstück6 und einen Ventilschaft7 auf, um den das erste Ende einer Druckfeder8 fixiert ist, deren anderes Ende an einem mit Außengewinde versehenen zylindrischen Einsatz9 fixiert ist. Der Einsatz9 ist in den unteren, mit Gewinde versehenen Abschnitt der Ventilaufnahme5 eingedreht und weist an seinem unteren Ende ein Loch29 auf. Am unteren Abschnitt des Einsatzes9 ist eine Scheibe10 fixiert, die mittig perforiert ist und mit einer Anzahl von radialen Kanälen11 zum Verteilen des Wassers unter Druck, welches vom Wassereinlassrohr3 sowie von dort vom Zuführventil4 kommt, versehen ist. Zwischen der Grundplatte12 der Ventilaufnahme5 und der Scheibe10 ist der zentrale Abschnitt15 eines Dichtungsmittels13 aus Gummi oder einem anderen elastisch deformierbaren Material eingefügt, welches ein zentrales Durchgangsloch14 aufweist. Das Dichtungsmittel13 weist ferner einen ringförmigen Umfangsabschnitt28 auf, mit dem es an der Tragekonstruktion18 außerhalb der Kammer1 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Stiften17 , welche den Umfangsabschnitt28 zwischen zwei Flanschen erfassen. Ein Flansch16 geht vom unteren Ende der Kammer1 aus und ein Flansch23 geht vom Gehäuse19 aus, welches den den Filter enthaltenden Korb aufnimmt. Das Gehäuse19 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt auf und ist am Boden mit einer Öffnung44 zum Einführen und zum Abnehmen des Korbs20 versehen und weist an seiner inneren Wandung drei mit gleichem gegenseitigem Abstand angeordnete Rinnen27 auf (wie man besser in4 erkennen kann). - Der den Filter enthaltende Korb
20 weist in bekannter Weise einen zylindrischen Behälter24 auf, in den Kaffee eingeführt wird und in den ein Filter21 mit einer Anzahl von Mikroperforationen eingesetzt ist. Außerhalb der Wandung des zylindrischen Behälters24 sind drei mit gleichem gegenseitigem Abstand angeordnete radiale Vorsprünge26 (4 ) vorgesehen. Die Vorsprünge26 greifen, wenn sie angezogen sind, in drei zugeordnete horizontale Abschnitte47 von drei Führungen48 innerhalb der Stützelemente27 ein. Am unteren Ende des den Filter enthaltenden Korbes20 ist schließlich ein Handgriff22 wiedergegeben, der es ermöglicht, den Korb20 in das Gehäuse19 einzusetzen oder ihn daraus zu entfernen. Am unteren Ende des Korbes20 befindet sich ein unterer Auslass25 für den Kaffeeaufguss. Außerhalb der Kammer1 ist eine Zuführleitung39 für das heiße Wasser vorgesehen, zu der auch ein schematisch dargestellter Wassertank30 , eine Pumpe31 , ein Auslassventil33 mit geringen Verlusten, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird, sowie eine Einlassöffnung34 für die Zufuhr von Wasser in die Kammer1 gehören. Die Wasserzufuhr wird vervollständigt durch eine Heizung32 (z. B. eine Widerstandsheizung), die in das Innere der oberen Kammer1 eingefügt ist. -
3 zeigt eine Draufsicht zum besseren Verständnis der Gestaltung der Scheibe10 , die axial mit einem Dichtring35 versehen ist, sowie die Anordnung der radialen Verteiler-Kanäle11 auf der oberen Oberfläche. Diese Kanäle11 verteilen, wie bereits erwähnt, das Wasser unter Druck zum Filter21 . - In
4 kann man erkennen, wie der Filter21 hergestellt ist. Er weist einen zentralen Bereich36 unterhalb der Scheibe10 und eine Anzahl von Mikroperforationen37 sowie einen Umfangsabschnitt38 auf, auf den, wie wir aus der Beschreibung der Betriebsweise dieser Maschinen sehen werden, der mittlere Abschnitt45 des Dichtungsmittels13 drückt, welches zwischen dem Umfangsabschnitt28 und dem zentralen Abschnitt15 des Dichtungsmittels13 angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, sind drei Führungen48 zum Einführen der radialen Vorsprünge26 des Korbes in den drei Stützelementen27 vorgesehen. Die Führungen48 weisen jede einen ersten nach außen geneigten Abschnitt49 auf, auf dem jeder Vorsprung26 gleitet sowie einen zweiten, horizontal nach innen geneigten Abschnitt47 , auf dem sich jeder Vorsprung26 abstützt. - Die
5 gibt das Auslassventil33 wieder. Dieses Auslassventil33 weist ein Ventilgehäuse46 auf, das eine Kugel40 aufnimmt und das mit einer oberen Öffnung41 sowie einer unteren Öffnung42 versehen ist. Wie dargestellt ist der obere Abschnitt des Ventilgehäuses46 konisch ausgebildet und besitzt innere Nuten43 . Wenn Wasser unter Druck durch die Zuführleitung39 fließt, wird die Kugel40 so nach oben gedrückt, dass sie die obere Öffnung41 schließt, wie das in5 wiedergegeben ist. Wegen der Nuten43 jedoch werden immer einige Tropfen des Wassers unter Druck durch die Öffnung41 ausfließen. Es versteht sich, dass wenn sich kein Wasser unter Druck in der Zuführleitung39 bewegt, die Kugel40 so nach unten fällt, dass sie die untere Öffnung42 schließt. Zur Wiedergewinnung von Kondensationswasser, welches unausweichlich während der Ausströmphasen entsteht, ist das Auslassventil33 in einer Umhüllung50 angeordnet, aus der das Kondensationswasser über ein Rücklaufrohr51 zum Wassertank30 zurückkehrt. - Zum Verständnis der Betriebsweise der Kaffeemaschine ist es notwendig, die
1 ,2 und4 zu vergleichen. Der mit dem Filter versehene und mit Kaffee gefüllte Korb20 wird von unten in das Innere des Gehäuses19 eingesetzt, indem die radialen Vorsprünge26 in die zugeordneten Stützelemente27 des Gehäuses19 eingeführt werden und das Gehäuse in Richtung des Pfeils S in4 derart gedreht wird, dass die Vorsprünge26 sich über die geneigten Abschnitte49 der Führungen48 bewegen sowie dabei den Korb20 anheben, bis sie die endseitigen, horizontalen Abschnitte47 der Führungen48 erreicht haben. In diesem Zustand wird die Pumpe31 in Betrieb gesetzt und fördert das Wasser aus dem Tank30 über die Einlassöffnung34 in die Kammer1 . Wenn die Kammer1 gefüllt ist, wächst der Druck des Wassers auf das elastisch verformbare Dichtungsmittel13 und folglich senkt sich der Abschnitt45 des Dichtungsmittels13 ab, bis er mit dem oberen Umfangsabschnitt des Filters21 in Kontakt kommt, wie das in2 dargestellt ist. Diese Absenkung ist das Resultat einer elastischen Deformation des Abschnitts45 des Dichtungsmittels13 , wobei der zentrale Abschnitt15 und der Umfangsabschnitt28 in ihrer Position gehalten werden, nämlich zwischen der Scheibe10 und der Grundplatte12 der Vorrichtung2 sowie zwischen den Flanschen16 und23 . Während dieser Deformation des Dichtungsmittels13 fließt Heißwasser weiter in die Kammer1 sowie in das Wassereinlassrohr3 der Vorrichtung2 . Die Druckfeder8 ist so eingestellt, dass sie zu sammengedrückt wird bei einem Druck, der höher ist, als notwendig zur Deformation des Dichtungsmittels13 . Dementsprechend wird nach vollständiger Deformation und wenn ein bestimmter Druck in der Kammer1 erreicht ist, die Feder zusammengedrückt und das Verschlussstück6 abgesenkt, wobei das Wassereinlassrohr3 geöffnet wird. Das Heißwasser unter Druck fließt durch das Loch29 in den zylindrischen Einsatz9 und erreicht axial die Scheibe10 , von der es über die Kanäle11 radial auf den Filter21 verteilt wird. In diesem Zustand beginnt die Lieferung von Kaffeeaufguss aus der Öffnung25 an der Unterseite des den Filter enthaltenden Korbes20 . - Wenn die Lieferung von Kaffeeaufguss beendet ist, wird der den Filter enthaltende Korb
20 durch Drehen und Abwärtsbewegung entgegen den oben beschriebenen Bewegungen entfernt. Bevor der Korb20 entfernt wird, ist es jedoch notwendig, dass an der Vorrichtung2 die Zuführung von Wasser zum Korb20 unterbrochen wird und dass das Dichtungsmittel13 in die in1 wiedergegebene Position zurückkehrt, indem der Druck auf den Filter21 aufgehoben wird. Zu diesem Zweck tritt das Auslassventil33 in Aktion. Wie oben erwähnt, garantiert diese Auslassventil33 wegen der darin angeordneten Nuten43 immer ein Tröpfeln von Wasser aus seiner oberen Öffnung41 , so dass beim Abschalten der Pumpe30 der Druck innerhalb der Kammer1 zu fallen beginnt. Wegen dieses Druckabfalls kann einerseits die Druckfeder8 des Zuführventils4 das Verschlussstück6 in seine anfänglich geschlossene Position am Wassereinlassrohr3 zurückführen und kann andererseits das Dichtungsmittel13 elastisch aus seiner in2 dargestellten Position in die in1 dargestellte Position zurückkehren. In diesem Zustand kann der den Filter enthaltende Korb20 bequem entfernt werden.
Claims (10)
- Kaffeemaschine mit einer oberen Kammer (
1 ), der heißes Wasser unter Druck zugeführt wird, mit wenigstens einem unteren Gehäuse (19 ), das Stützelemente (27 ,48 ) für einen mit einem Filter (21 ) versehenen Korb (20 ) aufweist, mit Dichtungsmitteln (13 ), die den Korb (20 ) von der Kammer (1 ) trennen und denen eine in der Kammer (1 ) angeordnete Vorrichtung (2 ) für die Zufuhr von Wasser unter Druck in den Korb (20 ) zugeordnet ist, wobei die Dichtungsmittel (13 ) in einer Phase ansteigenden Drucks in der Kammer (1 ) in der Lage sind, Druck auf den Korb (20 ) auszuüben und ihn in seiner Position abzudichten, und wobei die Vorrichtung (2 ) in der Lage ist, Wasser unter Druck zum Filter (21 ) zu liefern, sowie in einer Phase abnehmenden Drucks in der Kammer (1 ) in der Lage ist, den Zufluss von Wasser zum Filter (21 ) zu unterbrechen, wobei ferner die Dichtungsmittel (13 ) in der Lage sind, den Druck auf den Korb (20 ) zu unterbrechen, damit er vom zugeordneten Gehäuse (19 ) bei Bedarf entfernt werden kann, und die Dichtungsmittel aus einer Scheibendichtung (13 ) aus elastisch deformierbarem Material bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibendichtung (13 ) einen Abschnitt (15 ) aufweist, der in die Vorrichtung (2 ) eingesetzt ist und wenigstens ein Durchgangsloch (14 ) aufweist, wobei ein Umfangsabschnitt (28 ) zwischen zwei Flanschen (16 ,23 ) bzw. zwischen der Kammer (1 ) und dem Gehäuse (19 ) auf einer Tragekonstruktion (18 ) fixiert ist sowie ein mittlerer Ab schnitt (45 ) in der Lage ist, Druck auf einen Umfangsabschnitt (38 ) des Filters (21 ) auszuüben. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Auslassventil (
33 ) aufweist, welches der Vorrichtung (2 ) ermöglicht, den Wasserzufluss zum Filter (21 ) zu unterbrechen sowie dem mittleren Abschnitt (45 ) des Dichtungsmittels (13 ) ermöglicht, den Druck auf den Umfangsabschnitt (38 ) des Filters (21 ) zu beenden. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
19 ) innenseitig Stützelemente (27 ) aufweist, in denen Führungen (48 ) gebildet sind, in welche radiale Vorsprünge (26 ), die seitlich am Korb (20 ) angeordnet sind, eingeführt und gehalten werden. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
2 ) ein im Wesentliches vertikales Wassereinlassrohr (3 ) aufweist, das am Boden mit einem Zuführventil (4 ) verschließbar ist, wobei das Zuführventil (4 ) elastische Rückstellmittel (8 ) aufweist, die es erlauben, das Zuführventil (4 ) zu öffnen bei einem Druck in der Kammer (1 ), der größer ist als der elastische Deformationsdruck des mittleren Abschnittes (45 ) des Dichtungsmittels (13 ). - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführventil (
4 ) mit einem zylindrischen Einsatz (9 ) versehen ist, der sich durch ein Loch (29 ) erstreckt und lösbar in einer zugeordneten Ventilaufnahme (5 ) fixiert ist. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (
2 ) bodenseitig eine Scheibe (10 ) zum Verteilen des Wassers unter Druck auf den Filter (21 ) des Korbes (20 ) aufweist. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (
10 ) oberseitig eine Anzahl von radialen Kanälen (11 ) zum Verteilen des in axialer Richtung vom Zuführventil (4 ) ankommenden Wassers unter Druck aufweist. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilaufnahme (
5 ) bodenseitig eine Grundplatte (12 ) mit größerem Durchmesser aufweist, die mit der Scheibe (10 ) zusammenwirkt, um den mit einem Durchgangsloch (14 ) versehenen zentralen Abschnitt des Dichtungsmittels (13 ) abzudichten. - Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassmittel ein Auslassventil (
33 ) nach Art eines Kugelventils aufweisen, welches außerhalb der Kammer (1 ) in der Zuführleitung (39 ) angeordnet ist. - Kaffeemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (
33 ) von einer Umhüllung (50 ) zum Sammeln von Kondenswasser umschlossen ist.
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