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Steigrohrbrühvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Steigrohrbrühvorrichtung
mit einem von unten in einen nach außen abgeschlossenen Brühwasserbehälter hineinragenden
Heizkörper, der von einem glockenförmigen Teil des Steigrohres mit Spiel umgeben
ist.
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Diese Ausbildung des Heizkörpers und des Steigrohres ist bereits von
sogenannten Perkolatoren her bekannt, bei denen allerdings der Brühwasserbehälter
nicht nach außen abgeschlossen ist und bei denen der Brühwasserbehälter gleichzeitig
als Brühgefäß dient, indem das durch das Steigrohr hindurchgetriebene erhitzte Wasser
nach Durchlauf durch den Brühgutbehälter in den Brühwasserbehälter zurücklauft und
wiederholt in das Steigrohr eintritt, bis die Brühung beendet ist.
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Es handelt sich bei der Erfindung aber um eine Aufbrühvorrichtung,
bei der das kochende Brühwasser nur einmal durch das Brühgut hindurchläuft, und
zwar dient ein besonderes Gefäß dazu, das aus dem Brühgutgefäß heraustretende Getränk
aufzufangen. Derartige Brühvorrichtungen sind ebenfalls schon bekannt, und zwar
wird bei denselben entweder zuerst die gesamte Wassermenge erwärmt, bevor sie dem
Brühgutbehälter zugeführt wird, oder es wird fortlaufend ein Teil der Wasermenge,
welche in einem Wassermantel zum Warmhalten des Getränkebehälters dient, in einer
außerhalb angeordneten Kochkammer auf Siedetemperatur gebracht und dann dem Brühgutbehälter
zugeführt. -Brühvorrichtungen der bekannten Art arbeiten gewöhnlich nur dann zufriedenstellend,
wenn stets die volle Fassungsfähigkeit derselben erzeugt wird, und versagen oder
arbeiten unzufriedenstellend, wenn weniger als die volle Fassungsfähigkeit hergestellt
wird.
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Die Brühvorrichtung der Erfindung ist nun derartig gebaut, daB.mit
derselben gleich gut eine kleine Getränkemenge oder eine große Getr änkemenge, die
der v o1 len Fassungsfähigkeit entspricht, hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck
ist der ringförmige Spielraum zwischen dem.glockenförmigen Teil des Steigrohres
und dem Reizkörper in der \;älie des oberen Endes desselben auf eine kurze Strecke
eingeengt, und ein Rohr führt von
einer Stelle unterhalb dieser
Einengung zu dem Dampfraum des Wasserbehälters, um den entstehenden Dampf auf die
Oberfläche des Wassers in dem Wasserbehälter zu leiten, um so das Wasser durch die
erzeugten Dämpfe in.das untere Ende der Steigrohrglocke hineinzutreiben und es vor
seinem Eintritt in das Steigrohr an dem Heizkörper vorbeizutreiben zwecks zusätzlicher
Erwärmung. Ferner mündet ein an der Steigrohrglocke-angeordnetes Umgehungsrohr mit
einem Ende in der Ebene des Wasserkammerbodens und ist ,mit dem anderen Ende mit
dem oberen Teil des Glockeninnern verbunden.
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Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, daß ein Gasdruck an
der Oberfläche des Wassers in dem Wasserbehälter erzeugt wird, ohne daß man sich
auf den Druck desjenigen Dampfes verläßt, der von der Oberfläche des Wassers abgeschieden
wird. Dieses wird erfindungsgemäß durch das Rohr erreicht, welches von der Stelle
unterhalb der Einengung in der Glocke zu der Oberfläche des Wassers in dem Wasserbehälter
hinwegragt, selbst wenn diese Kammer vollständig gefüllt ist. Das Wasser, welches
den Heizkörper umgibt, wird schnell erwärmt, und es wird Dampf erzeugt, welcher
das Wasser und den Dampf beeinflußt, in diesem Rohr hochzusteigen, um dasselbe an
der Oberfläche des Wassers freizugeben. Während sich dieses fortsetzt, ist der Druck
an der Oberfläche des Wassers genügend hoch, um eine Förderung des Wassers zu dem
Aufgußbehälter-zu verursachen, unabhängig von der Temperatur der gesamten Wassermenge.
Irgendein gewünschtes Ergebnis kann erzielt werden bei Veränderung des Verhältnisses
der Heizvorrichtung, die zur Erzeugung des Druckes an der Oberfläche des Wassers
dient, zu- der Wassermenge, so daß das Wasser in i oder 6 Minuten, je nachdem es
gewünscht ist, beginnen kann, in den Aufgußbehälter einzuströmen. Wenn man im praktischen
Betriebe einen vollen Wasserbehälter benutzt und genügendWärme anwendet, beginnt
dieWasserübertragung bei Beginn der 6. Minute und setzt sich bis zur 12. Minute
fort, wenn das gesamte Verfahren beendet ist. Das Wasser steht also innerhalb 6
Minuten mit dem gemahlenen Kaffee in Berührung, und es wird dadurch ein gutes Kaffeegetränk
erzeugt, wenn man den im Handel gewöhnlich erhältlichen gemahlenen Kaffee oder mittelmäßig
gemablenen Kaffee verwendet.
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In der Zeichnung stellt Fig. i eine Seitenansicht der vollständigen
Vorrichtung dar.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Brühguthehälters, wenn@er von dein
übrigen Teil der Vorrichtung entfernt ist. Fig. 3 ist ein senkrechter Mittelschnitt
der Vorrichtung.
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Fig. q. ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 4-q. der Fig. 3, und
die Fig. 5, 6 und 7 zeigen waagerechte Schnitte entlang den Linien 5-5 bzw. 7-7
bzw. 8-8 der Fig.3, wobei diese Schnitte in der Richtung der Pfeile betrachtet werden.
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Gemäß der Zeichnung enthält der Wasserbehälter 1o eine Heizkammer*i2
zur Aufnahme des Wassers o. dgl. mit einem Boden 1q., der an der Seitenwand des
Behälters io befestigt ist. Die Seitenwand ragt über den Boden 14 abwärts, und winkelförmige
Teile 16 sind an diesem unteren Teil der Seitenwand befestigt. An den unteren Teilen
der Winkel 16 ist eine Isolationsplatte 18 sowie eine unter derselben liegende Metallplatte
2o befestigt. An der Unterseite der Platte 2o ist eine Isolationsplatte 22 und darunter
eine Platte 24 befestigt, welche sich an einer Seite fortsetzt und aufwärts gebogen
ist, um einen Handgriff 26 für den Behälter io zu bilden. Der untere Rand 28 des
Behälters io ist aus--%värts gebogen, um die Ränder der Platten 18 und 20 zu umgeben.
An der Unterseite der Platte 2o sind die Füße 3o befestigt.
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Die Bodenplatte 14 ist ringförmig und der mittlere Teil derselben
ist abwärts gebogen, um eine niedrige Vertiefung 32 zu bilden. An dem inneren Rand
der Bohrung dieser Platte 14. ist das untere Ende des Gehäuses des elektrischen
Heizkörpers 34. befestigt. Dieser Heizkörper 34 ist mit den Leitern 36 und 4.4 des
Anschlußkabels verbunden.
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Der Wasserbehälter io ist mit einer oberen ringförmigen Wand 54 versehen,
deren mittlerer Teil abwärts gebogen und dann aufwärts gekrümmt ist, um einen senkrechten
Flansch56 zu bilden, der die mittlereöffnung der Wandung 54. begrenzt. Der Flansch
56 ist mit einer Anzahl auswärts ragender Ansätze 58 versehen, wie die Fig. 6 zeigt,
die in Eingriff= mit einer entsprechenden Anzahl einwärts ragender Ansätze 6o geraten
können, die an einem abwärts ragenden Umfangsflansch 62 eines Deckels 64 sitzen.
Der Deckel ist ebenfalls ringförmig und hat an seinem mittleren Teil einen nach
aufwärts ragenden Flansch, an welchem der mittlere Teil eines kurzen Steigrohres
16 befestigt ist. Dieses Rohr 66 hat einen auswärts gedrückten Teil 68, der
einen Asbestring 70 und einett denselben umgebenden kegeligen Dichtungs-I:örper
72 in Stellung; hält, dessen unteres Ende auf Asbestscheiben 74. ruht, deren Anzahl
erhöht oder verringert werden kann, so <laß der Dichtungskörper 72 richtig eingestellt
wird, und zwar abwärts oder aufwiirts für einen "Zweck, der noch näher erläutert
wird. Der Deckel 64 ist mit einer Nut versehen, in
welcher ein Abdichtungsring
76 liegt, der auf das obere Ende des Ringflansches 56 zu liegen kommt. Der Deckel
64 ist ferner mit einem Sperrhebel 78 versehen, durch welchen der Deckel
gedreht werden kann, um die Sperransätze 58 und 6o miteinander in Eingriff zu bringen.
Wenn diese Sperransätze außer Eingriff miteinander sind, dann kann die gesamte Zusammenstellung,
wie sie in der Fig. 4. gezeigt ist, durch Aufwärtsbewegung entfernt werden.
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An dem unteren Ende des Rohres 66 ist ein glockenförmiger Teil So
befestigt. An einer Seite dieses glockenförmigen Teiles 8o ist ein Einlaß- und Umgehungsrohr
82 befestigt, dessen unteres Ende außerhalb des glockenförmigen Teiles 8o endigt
und ungefähr in derselben Ebene zu liegen kommt wie die Bodenwand 14. Das obere
Ende dieses Rohres 82 mündet .in den oberen Teil der Glocke 8o. An der anderen Seite
der Glocke 8o ist ein Druckrohr 84 befestigt, dessen unteres Ende im Innern. der
Glocke endigt und dessen oberes Ende außerhalb der Glocke 8o endigt, und zwar in
der Nähe des oberen Endes der Heizkammer 12. Das Rohr 66 ist oberhalb der Glocke
8o mit einem , oder mehreren kleinen Löchern 86 versehen, und zwar sind in der Fig.
3 zwei dieser Löcher gezeigt, die einander gegenüberliegen und in denen ein Stift
88 mit Spiel angeordnet ist. Dieser Stift dient dazu, irgendwelche Ablagerungen
in den Löchern zu lockern. Wenn der glockenförmige Teil 8o sich in Arbeitsstellung
befindet, dann umgibt er den Heizkörper 34 mit Spielraum, welcher ringförmig und
in der Nähe des oberen Endes des Heizkörpers auf eine kurze Strecke eingeengt ist,
die mit 89 bezeichnet ist.
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Ein Brühgefäß 9o ist mit' einer Vertiefung 92 in seinem Boden versehen,
in die der Dichtungskörper 72 paßt, der mit ihr einen dichten Abschluß bildet. Durch
Veränderung der Anzahl der Scheiben 74 läßt es sich so einrichten, daß der .Boden
des Brühgefäßes 9o in einem richtigen Abstand oberhalb der Deckwand 54 der Heizkarnmer
12 zu liegen kommt. Das Brühgefäß 9o ist aus geeignetem feuerfestem Werkstoff hergestellt,
kann aus Porzellan bestehen und weist einen Handgriff 94, eine Ausgußtülle 96 und
einen Deckel 98 auf. Die Vertiefung 92 ist in der Mitte durchlöchert, um das untere
Ende eines Steigrohres ioo aufzunehmen und um dasselbe darin zu befestigen. Zu diesem
Zweck ist das untere Ende des Rohres ioo mit Gewinde versehen, um die Muttern io2
und io4 aufzunehmen, die oberhalb und unterhalb des Bodens der Vertiefung 92 zu
liegen kommen und auch zwischen Abdichtungsscheiben io6 und io8 liegen. Das obere
Ende des Rohres ioo ragt bis zum oberen Teil des Brühgefäßes 9o und ist außen abegschrägt,
um das obere Ende einer kegeligen Hülse iio aufzunehmen, deren unteres Ende mit
dem Boden des Brühgutbehälters 112 verbunden ist. Die Seiten,vand des Brühgutbehälters
i 12 ist mit einer Anzahl kleiner Löcher 114 versehen, die in verschiedenen Höhen
angeordnet sind. Der Behälter 112 ist mit einem Deckel 116 versehen, dessen mittlerer
Teil i i8 aufwärts gebogen ist, um oberhalb des oberen Endes des Rohres ioo einen
Raum zu bilden. Der Umfang des Deckels 116 ist mit einem abwärts ragenden Flansch
120 versehen, der einwärts ragende Ansätze 122 hat, die mit aufwärts ragenden Ansätzen
124 an dem oberen Teil der Seitenwand des Behälters 112 in Eingriff geraten können
und so den Deckel durch Drehung in der Abschlußlage verriegeln. Das Steigrohr ioo
enthält eine kleine Kugel 126, die zwischen einem unteren Abschluß 128 und einem
oberen Abschluß 130
sich hin und her bewegen kann, um Kalk und andere Ablagerungen
zu entfernen. Die Rohre 82 und 84 enthalten ähnliche Kugeln 83 und 85 für denselben
Zweck. Will man Filterpapier o. dgl. verwenden, dann ist es zweckmäßig, wenn man
die Löcher 114 in dem Boden des Behälters 112 anordnet und nicht in der Seitenwand.
derselben. ' Wenn eine kleine Getränkemenge hergestellt werden soll, dann ist die
Ausdehnung der Luft an der Oberfläche des Wassers zusammen mit dem Dampf, der aus
dem Rohr 84 austritt, genügend, um die kleine Wassermenge in der Heizkammer 12 in
den Brühgutbehälter 112 zu treiben, und während dieses Wasser durch den Ringraum
89 um den Heizkörper 3.4 und in dem Rohr 82 aufwärts strömt; kommt es in Berührung
mit der äußerst heißen Oberfläche des Heizkörpers, und ein Teil des Wassers wird
schnell in Dampf verwandelt. Dieses bedingt eine lebhafte Bewegung des Wassers und
Dampfes im Innern der Glocke 8o. Ein Teil des "Dampfes im Innern der Glocke treibt
einen Teil des Wassers und des Dampfes in den Brühgutbehälters 112 hinein, und der
Restbetrag des Druckes treibt das Wasser und den Dampf abwärts in die Wassermasse,
die sich in dem Behälter io befindet, wobei ein Teil in dem Rohr 84 aufwärts steigt
und auf die Oberfläche des Wassers strömt. Sogleich, nachdem dieses eintritt, werden
der Ringraum 89 und das Rohr 82 im wesentlichen vom Wasser entleert sein.
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Während derjenigen Zeit, in welcher Wasser und Dampf in der Glocke
8o und dem Rohr 82 abwärts getrieben wird, ist derDruck an der Oberfläche des Wassers
in der Heizkammer 12 in keiner Weise verringert. Dieser
Druck ist
sogar erhöht worden, und zwar durch den Dampf, der sich von der Oberfläche des Wassers
abscheidet, und auch durch den Dampf, der aus dem Druckrohr 8q. austritt. Der Druck
steigt dann bis zu demjenigen Punkt, wo er so hoch ist, daß das Wasser in dem Ringraum
89 und in dem Umwegrohr 82 aufwärts gedrückt wird, und der unterbrochene Betrieb
wird somit-wiederholt. Das.Arbeitsergebnis dieser verzögerten unterbrochenen Wirkung
bei Erzeugung einer kleinen Getränkemenge besteht darin, daß der Dampfdruck an der
Oberfläche des Wassers sich erhöht, und zwar, außerhalb des Verhältnisses zu dem
Druck, der erforderlich ist, um das Wasser von der Heizkammer 12 in* den Brühgutbehälterzig
zu heben. Da das Wasser mit richtiger Brühtemperatur in den Brühgutbehälter übertragen
wird, und zwar in verzögerten absatzweisen Beschickungen, so wird diejenige Zeit,
in der das Wasser mit dem gemahlenen Kaffee in Berührung bleibt, im wesentlichen
genau so groß sein, nämlich beispielsweise 6 Minuten, als wenn man eine große Menge
Getränk entsprechend der vollen Leistungsfähigkeit der Vorrichtung herstellt. Die
erzeugte geringe Kaffeegetränkemenge kann von derj enigen Getränkemenge, die bei
voller Leistung der Vorrichtung erzeugt wird, nicht unterschieden nyerden, zumal
die notwendigen Faktoren, wie Zeit und Temperatur, in beiden Fällen gleichmäßig
sind.
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Durch die Anordnung des glockenförmigen Teiles 8o in Verbindung mit
der Heizvorrichtung wird die beschriebene verzögerte absatzweise Wirkung nicht hervorgerufen,
wenn eine volle Getränkemenge hergestellt werden soll, denn die Heizvorrichtung
ist dann klein im Verhältnis zu der größeren Wassermenge, die bei einer größeren
Getränkemenge erforderlich ist: Wenn man ferner mehr als die Hälfte der möglichen
Getränkemenge herstellen will, dann befindet sich das Wasser oberhalb der Heizvorrichtung,
und die Größe des Luftraumes ist entsprechend verringert. Wenn man aber mit der
beschriebenen Vorrichtung eine kleine Getränkemenge herstellen will, die lediglich
der Hälfte oder noch weniger der vollen Leistungsfähigkeit entspricht, dann ist
diese absatzweise Wirkung sehr deutlich bemerkbar. Wenn man größere Getränkemengen
herstellt, dann wird diese absatzweise Arbeitsweise entsprechend verringert, so
daß, wenn man schließlich die größtmöglichste Getränkemenge herstellt, das Wasser
beinahe ununterbrochen in den Brühgutbehälter hineinströmt, sobald das Wasser die
richtige Temperatur erreicht hat.
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Durch geeignete mechanische Anordnung kann irgendein gewünschtes Ergebnis
erzielt werden, um das Prinzip der vorliegenden Erfindung praktisch zu verwirklichen,
soweit die Temperatur -der Brühflüssigkeit und die Brühdauer, d. h. - diej enige
Zeit, mit welcher die Brühflüssgikeit mit dem Kaffee in Berührung kommt, in Frage
kommt. Auch kann man die gleichen Ergebnisse für eine gewisse Leistungsfähigkeit
der Vorrichtung erzielen, ganz gleichgültig, ob eine volle Leistungsfähigkeit oder
auch nur ein Bruchteil derselben erzielt werden soll.
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Wenn auch nur ein einziger Heizkörper verwendet wird, so dient derselbe
dennoch vier verschiedenen Zwecken während der Herstellung des Kaffeegetränkes.
Er dient erstens zum Erwärmen des Wassers, zweitens zur Erzeugung eines Druckes
an der Oberfläche des Wassers, drittens zur zusätzlichen Erwärmung des Wassers,
wenn es in den Brühgutbehälter überführt wird, und viertens verursacht er eine verzögerte
Übertragung des Wassers, wenn lediglich eine kleine Getränkemenge hergestellt werden
soll.
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Hieraus folgt aber nicht etwa, daß die Heizvorrichtung alle diese
vier Funktionen zur gleichen .Zeit ausführen muß. Irgendeine Funktion kann ausgefiihrt
werden und kann mit einer oder mehreren der anderen Funktionen unabhängig verbunden
sein, oder irgendeine Vereinigung dieser Funktionen kann vorhanden sein, um das
Prinzip der Erfindung zu verdeutlichen. Außerdem dient dieselbe Heizvorrichtung,
nachdem das Kaffeegetränk hergestellt ist, dazu, um die Heizkammer 12 auf einer
genügend hohen Temperatur und damit das Kaffeegetränk auf Ausschänktemperatur zu
halten.
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Die Heizvorrichtung ist so gebaut, daß ihr Boden unterhalb des Bodens
14 der Heizkammer zu liegen kommt, nämlich am Boden der Vertiefung 32, und das untere
Ende des Rohres 82 endigt im wesentlichen in der Höhe des Bodens 14 oder tiefer,
so daß das gesamte Wasser in der Heizkammer in den Brühgutbehälter 112 übergeführt
werden kann und die Heizkammer dann vollständig leer ist.
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Um das zu frühe Strömen der Brühflüssigkeit zu verhindern, .wenn lediglich
eine geringe Getränkemenge hergestellt werden soll, sind zum Druckausgleich an der
Oberflüche des Wassers ein oder mehrere Löcher 86 in dein Rohr 66 angeordnet. Liegt
der Wasserspiegel unterhalb der Löcher 8ü, dann können die Luft und der Dampf durch
diese Löcher entweichen, wodurch die Strömung des Wassers an der Heizvorrichtung
vorbei verzögert wird. Sobald jedoch der Druck zu groß wird, um durch die Löcher
86 entlastet werden zu können, strömt das Wasser an der Heizvorrichtung vorbei zu
dem Behälter 112. Die Größe der Löcher bestimmt sich nach der
Größe
des Druckes, der an der Oberfläche des Wassers herrschen soll, und nach der Temperatur
des Wassers. welches in den Behälter 112 strömen soll. Der Stift 88, der durch die
Löcher 86 hindurchgeführt ist, wird durch seine abgebogenen Enden lose in Stellung
gehalten, und wenn das Wasser durch das Rohr 66 hindurchströmt, so wird dieser Stift
andauernd in Bewegung gehalten und verhütet die Ansammlung von Kalk und anderen
Ablanerungen in den Löchern. Die Lage dieser Löcher, ob sie in der Nähe der Heizkammer
oder tiefer angeordnet sind, hängt von dem Verhältnis der Heizvorrichtung zu der
Höchstleistungsfähigkeit der Heizkammer 12 ab und von der relativen Lage der Glocke
zu der Heizvorrichtung. ' Da die Glocke 8o mittels des Rohres 66 an dem Deckel 64.
befestigt ist, so wird sie jedesmal finit entfernt, wenn man den Deckel abnimmt,
und man kann daher sehr leicht diese Glocke, und nenn gewünscht, die Heizvorrichtung
reinigen. Da das gesamte Wasser aus dein Behälter io herausgetrieben wird, so wird
dieser nach Beendigung der Getränkelterstellung trocken werden und wird auch gelüftet
und braucht daher nicht gereinigt zu werden, zumal der Behälter ja stets nur Wasser
enthält und nicht etwa das Kaffeegetränk selbst. nie es bei Perkolatoren der Fall
ist. Ferner werden irgendwelche Kalkablagerungen an der Oberfläche der Heizvorrichtung,
wenn sie abspringen, durch das Wasser und durch die Glocke 8o und das Rohr 66 in
das Rohr ioo eingeführt und geraten so in den netnahlenen Kaffee, jedoch geraten
,sie nicht in das fertige Kaffeegetränk hinein, sondern bleiben in dem Behälter
112 mit dein Kaffeesatzt. In dieser Beziehung ist also die Kaffeevorrichtung als
selbstreinigend zu betrachten.
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Wenn die Kaffeebereitung beendet ist, wird (las Brühgefäß 9o entfernt.
Der verriegelte Deckel 6.3 wird durch Drehung gelöst. und die in Fig. 4. dargestellte
Zusammenstellung wird von dein Wasserbehälter io abnenoninlen. Hierauf wird (las
Briihgeefäß no auf (leg 111111-mehr als Heizvorrichtung dienenden Wasserbehälter
io aufgesetzt. Die Scheibe ; 6 111u1 der keaselige Dichtungskörper ; 2 werden also
außer dauernde Berührung mit dem lieil.ien F)'eltülter io gebracht.