DE69700226T2

DE69700226T2 - Kaffee-Extraktionsgerät mit einem Regelventil zum Regeln der Druck-Heisswasserzufuhr zu einer Extraktionskammer

Info

Publication number: DE69700226T2
Application number: DE69700226T
Authority: DE
Inventors: Isao Katou; Akio Kawabata; Makoto Kobayashi; Karin Okamura
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: EP0812559A1; EP0812559B1; DE69700226D1; JPH09327387A; US5878654A

Description

Hintergrund der Erfindung:

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kaffeeextraktionsgerät vom Durchlauftyp zum Extrahieren von Kaffeeessenz aus Kaffeematerial oder -pulver durch Liefern von heißem Wasser zu dem Kaffeepulver.
Als ein Kaffeeextraktionsgerät der Art wird herkömmlicherweise ein Extraktionsgerät des Types eines Heißwasserzufuhrzylinders und ein Espressoextraktionsgerät benutzt.
Ein herkömmliches Extraktionsgerät des Types des Heißwasserzuführzylinders weist einen Extraktionsbehälter mit einer Auslaßöffnung zum Extrahieren von Kaffeeessenz aus Kaffeepulver auf, das mit heißem Wasser von im wesentlichen normalem Druck und erhöhter Temperatur beliefert wird. Ein Filterteil wird zum Bedekken der Auslaßöffnung des Aufnahmebehälters benutzt, das von einem Tragteil auf in dem Stand der Technik bekannte Weise getragen wird.
Das herkömmliche Extraktionsgerät des Types des Heißwasserzufuhrzylinders weist einen Nachteil auf, daß es nicht in der Lage ist, flüssigen Kaffeeextrakt von ziemlich hoher Konzentration zu erzielen, da die Tätigkeit davon einen Schritt des Voranfeuchtens und Bedampfens vermissen läßt. Es weist weiter einen Nachteil auf, daß es keine beschleunigte Extrahierung der Kaffeeessenz erzielen kann, da das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder durch den Heißwasserzufuhrkolben in den Extraktionszylinder gedrückt wird, und folglich der Druckanstieg in dem Extraktionszylinder langsam ist.
Ein herkömmliches Espressoextraktionsgerät weist einen Aufbau auf, der später in Zusammenhang mit der Figur beschrieben wird. Das herkömmliche Espressoextraktionsgerät weist einen Nachteil auf, daß es die Wiederaufwärmvorrichtung zum Aufnehmen des heißen Wassers erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem kräftigen Aufbau benötigt, der gegen Druck widerstandsfähig ist, weiter benötigt es die Wasserheizvorrichtung zum Erwärmen des kalten Wassers erhöhten Druckes in einem Aufbau, der gegen Druck widerstandsfähig ist, es ist ebenfalls das Vorsehen einer Wasserpumpe, eines Rückschlagventiles usw. notwendig, was folglich hohe Kosten der Ausrüstung mit sich zieht.

Zusammenfassung der Erfindung:

Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Kaffeeextraktionsgerät eines Durchlauftypes vorzusehen, das einen flüssigen Kaffeeextrakt hoher Konzentration erzielen kann und das Extrahieren von Kaffeeessenzen mit einer hohen Geschwindigkeit im Vergleich mit dem herkömmlichen Extraktionsgerät vom Typ des Heißwasserzufuhrzylinders erlaubt.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, ein Kaffeeextraktionsgerät des beschriebenen Types vorzusehen, das im Vergleich mit dem herkömmlichen Espressoextraktionsgerät billig ist. Andere Aufgaben dieser Erfindung werden klar werden, wenn die Beschreibung voranschreitet.
Gemäß dieser Erfindung ist ein Kaffeeextraktionsgerät gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Ausführen eines Extraktionsvorganges in dem oben erwähnten Kaffeeextraktionsgerät vorgesehen. Das Verfahren weist den Schritt des Antreibens der Vorrichtung des Wassersteuerventiles zum unterbrochenen Einstel len des Zuführens des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter während des Extraktionsvorganges auf.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Extraktionsgerätes vom Typ des Heißwasserzuführzylinders; und
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Espressoextraktionsgerätes;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Kaffeeextraktionsgerätes gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung; und
Fig. 4A bis 4F sind schematische Ansichten zum Beschreiben des Betriebes des in Fig. 3 gezeigten Kaffeeextraktionsgerätes. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, die Beschreibung wird hinsichtlich eines herkömmlichen Extraktionsgerätes vom Typ des Heißwasserzufuhrzylinders gegeben. Das Extraktionsgerät vom Typ des Heißwasserzufuhrzylinders weist eine Wasserheizvorrichtung 11, eine Heißwasserzufuhrvorrichtung 12, die mit einem Heißwasserzylinder 13 und einem in den Heißwasserzylinder 13 eingepaßten Heißwasserkolben 14 versehen ist und mit der Wasserheizvorrichtung 11 verbunden ist, einen Extraktionszylinder 15, der mit einem Ende davon mit dem Auslaß des Heißwasserzylinders 13 verbunden ist, und einen Filterträger 16 zum Tragen eines plattenartigen Filters 17 so, daß das andere Ende des Extraktionszylinders 15 abgedeckt ist, auf.
Bei dem Extraktionsgerät vom Typ des Heißwasserzufuhrzylinders fließt kaltes Wasser in die Wasserheizvorrichtung 11 über ein Ventil 18. Das kalte Wasser wird durch die Wasserheizvorrichtung erwärmt und in heißes Wasser von im wesentlichem normalen Druck und erhöhter Temperatur umgewandelt. Das heiße Wasser fließt in den Heißwasserzylinder 13 über ein Ventil 19. Durch den Betrieb des Heißwasserkolbens 14 wird das in dem Heißwasserzylinder 13 gehaltene heiße Wasser erhöhter Temperatur über den Auslaß davon herausgedrückt. Das heiße Wasser von im wesentlichen normalen Druck und erhöhte Temperatur, das aus dem Heißwasserzylinder 13 herausgedrückt worden ist, geht durch eine Schicht von Kaffeepulver in dem Extraktionszylinder 15 und ermöglicht die Extraktion der in dem Kaffeepulver enthaltenen Kaffeeessenz. Der flüssige Kaffeeextrakt wird von dem Extraktionszylinder 15 über den plattenartigen Filter 17 und den Filterträger 16 entfernt. Unter Hinwendung zu Fig. 2 wird die Beschreibung auf das herkömmliche Espressoextraktionsgerät gerichtet. Das Espressoextraktionsgerät weist eine Wasserpumpe 21, eine Wasserheizvorrichtung 22, eine Wiederaufwärmevorrichtung 23 kleiner Kapazität und eine Extraktionsvorrichtung 24, die mit einem Extraktionszylinder 25 und einem ersten Kolben 26 und einem zweiten Kolben 27 versehen ist, der in den Extraktionszylinder 25 gepaßt ist und mit der Wiederaufheizvorrichtung 23 verbunden ist, auf. Der erste Kolben 26 weist eine Mehrzahl von darin gebildeten axialen Löchern auf. Der zweite Kolben 27 weist einen darin eingebauten plattenartigen Filter auf.
Bei dem Espressoextraktionsgerät fließt kaltes Wasser in die Wasserpumpe 21 über ein Ventil 28. Die Wasserpumpe 21 führt das kalte Wasser unter einem Ausgabedruck von ungefähr 7 kg/cm²·G zu der Wasserheizvorrichtung 22 über ein Rückschlagventil 29. Die Wasserpumpe 21 hört auf tätig zu sein, nachdem sie das kalte Wasser in einem vorbeschriebenen Gesamtbetrag zugeführt hat.
Das kalte Wasser unter hohem Druck wird durch die Wasserheizvorrichtung 22 erwärmt und wandelt sich in heißes Wasser erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck (ungefähr 90ºC und 7 kg/cm²·G) um. Das heiße Wasser erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck fließt in die Wiederaufheizvorrichtung 23 über ein Rückschlagventil 31 und wandelt sich als Konsequenz einer darin durchgeführten Wiederaufheiztätigkeit in heißes Wasser erhöhter Temperatur und erhöhterem Druck (ungefähr 180ºC und 15 kg/cm²·G) um.
Wenn ein Ventil 32 geöffnet wird, fließt das gesamte heiße Wasser erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck (ungefähr 180ºC und 15 kg/cm²·G), das in der Wiederaufheizvorrichtung 23 kleiner Kapazität gehalten wird, über die axialen Löcher in dem ersten Kolben 26 in den Extraktionszylinder 25 dekomprimiert und in eine Mischung aus heißem Wasser und Dampf umgewandelt und feuchtet und bedampft das Kaffeepulver, das zwischen dem ersten Kolben 26 und dem zweiten Kolben 27 komprimiert ist.
Die Wasserpumpe 21 wird zum Zuführen kalten Wassers unter Druck zu der Wasserheizvorrichtung 22 betätigt. Unter dem Druck des einkommenden kalten Wassers geht das heiße Wasser erhöhter Temperatur und erhöhten Druckes (ungefähr 90ºC und 7 kg/cm²·G) durch die Wiederaufheizvorrichtung, fließt in den Extraktionszylinder 25 über den ersten Kolben 26, geht durch die Schicht von Kaffeepulver, das in dem Extraktionszylinder 25 bedampft ist, und extrahiert die in dem Kaffeepulver enthaltene Kaffeeessenz. Der flüssige Kaffeeextrakt wird dann von dem Extraktionszylinder 25 über den in den zweiten Kolben 27 eingebauten plattenartigen Filter entfernt.
Als nächstes wird Bezug genommen auf Fig. 3, die Beschreibung wird in Hinblick eines Kaffeeextraktionsgerätes gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung gegeben. Das Kaffeeextraktionsgerät ist von einem im Stand der Technik bekannten Durchlauftyp.
Eine Wasserheizvorrichtung 41 ist über ein Ventil mit einer Wasserversorgung verbunden, die zum Leiten kalten Wassers dient. Die Wasserheizvorrichtung 41 dient zum Erwärmen des kalten Wassers in heißes Wasser und wird daher als Heißwassererzeugungsanordnung bezeichnet. Eine Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 ist über ein Ventil 44 mit der Wasserheizvorrichtung 41 verbunden. Das Ventil 44 wird als eine Heißwasserlieferanordnung bezeichnet.
Die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 ist auf der stromabwärtigen Seite der Wasserheizvorrichtung 41 vorgesehen. Die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 ist mit einem Heißwasserzufuhrzylinder 45, einem in den Heißwasserzufuhrzylinder 45 eingepaßten Heißwasserzufuhrkolben 46 und einer Kolbenantriebseinheit 47 zum Antreiben des Heißwasserzufuhrkolbens 46 versehen.
Ein Ende des Heißwasserzufuhrzylinders 45 konvergiert diametral zum Bilden eines stromaufwärtigen Gebietes 45a des Auslasses. Eine Extraktionszylinderkappe 45b, die einem Flansch ähnelt, ist in dem Endteil des diametralkonvergierenden Teiles gebildet. Ein stromabwärtiges Gebiet 45c des Auslasses divergiert diametral in der Form eines Trichters innerhalb der Extraktionszylinderkappe 45b. Ein Wassersteuerventil 48 dient zum Öffnen und Schließen des stromaufwärtigen Gebietes 45a des Auslasses und ist in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 vorgesehen. Ein Flußverteiler 49, der einer Duschdüse ähnelt, ist innerhalb des stromabwärtigen Gebietes 45c des Auslasses vorgesehen, der in der Form eines Trichters diametral divergiert.
Ein Extraktionszylinder 51 ist an die Extraktionszylinderkappe 45b angrenzend auf solche Weise vorgesehen, daß ein Ende davon der Extraktionszylinderkappe 45b gegenüberstehen kann. Der Extraktionszylinder 51 wird als Extraktionsbehälter bezeichnet. Ein Tragteil 52 ist mit einem Röhrenteil 52a großen Durchmessers im Durchmesser gleich dem Extraktionszylinder 51 und einem Röhrenteil 52b kleinen Durchmessers versehen. Das Tragteil 52 ist angrenzend an den Extraktionszylinder 51 auf solche Weise vorgesehen, daß der Röhrenteil 52a großen Durchmessers dem anderen Ende des Extraktionszylinder 51 gegenüberstehen kann.
Ein plattenartiger Filter 53 ist in den röhrenförmigen Teil 52a großen Durchmessers des Tragteiles 52 eingepaßt und an seiner Stelle durch das Tragteil 52 gelagert. Der röhrenförmige Teil 52a großen Durchmessers des Tragteiles 52 berührt das andere En de des Extraktionszylinders 51 durch einen Papierfilter 54. Der Papierfilter 54 wird gemeinsam durch den plattenartigen Filter 53 und den röhrenförmigen Teil 52a großen Durchmessers des Tragteiles 52 getragen. Daher bedeckt eine Kombination des plattenartigen Filters 53 und des Papierfilters 54 eine Auslaßöffnung des Extraktionszylinders 51 und wird als ein Filterteil bezeichnet.
Eine Steuereinrichtung, die zum Steuern der Tätigkeit der Ventile 42 und 44, der Wasserheizvorrichtung 41, der Antriebseinheit 47, des Steuerventiles 48 usw. geeignet ist, ist vorgesehen und nicht in der Abbildung gezeigt.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 4A bis 4F zusammen mit Fig. 3, die Beschreibung wird auf den Betrieb des Kaffeeextraktionsgerätes gerichtet.
Während sich das Kaffeeextraktionsgerät in seinem anfänglichen Zustand befindet, nimmt der Heißwasserzufuhrkolben 46 eine zurückgezogene Position getrennt von dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 ein, und das Steuerventil 48 ist geschlossen, wie inTigur 3 dargestellt ist. Der röhrenförmige Teil 52a großen Durchmessers des Filterträgers 52 berührt das andere Ende des Extraktionszylinders 51 durch den Papierfilter 54. Der Extraktionszylinder 51 hält einen Abstand von der Extraktionszylinderkappe 45b ein.
Kaltes Wasser von im wesentlichen normalem Druck wird von der Wasserlieferung über das Ventil 42 zu der Wasserheizvorrichtung 41 geliefert, wie durch einen Doppelpfeil in Fig. 3 gezeigt ist. Die Wasserheizvorrichtung 41 heizt das kalte Wasser von im wesentlichen normalem Druck zum Bilden von Heißwasser von im wesentlichen normalem Druck und erhöhter Temperatur von ungefähr 95ºC auf.
Während das Ventil 44 während einer vorbestimmten Dauer offengehalten wird, fließt das heiße Wasser von im wesentlichen norma lem Druck, das in der Wasserheizvorrichtung 41 gebildet wird, in einem vorgeschriebenes Volumen in den Heißwasserzufuhrzylinder 45 auf der stromabwärtigen Seite, wie durch einen Dreifachpfeil in Fig. 3 gezeigt ist.
Das heiße Wasser sammelt sich in einem vorbestimmten Betrag in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45, wie in Fig. 4A gezeigt ist. Kaffeepulver 200 wird in den Extraktionszylinder 51 von einer Liefervorrichtung (nicht gezeigt) auf die im Stand der Technik bekannte Weise zugeführt.
Wenn die Antriebseinheit 47 betätigt wird, geht der Heißwasserzufuhrkolben 45 voran in den Heißwasserzufuhrzylinder 45, wie in Fig. 4B dargestellt ist, komprimiert die Luft in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 und drückt das heiße Wasser 100 in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 auf ein Niveau in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G. Da der Extraktionszylinder 51 und das Tragteil 52 einstückig sind und durch eine nicht in der Abbildung gezeigte andere Antriebseinheit betätigt werden, wird ein Ende des Extraktionszylinders 51 gegen die Extraktionszylinderkappe 45b gedrückt und mit dem stromabwärtigen Gebiet 45c des Auslasses des Heißwasserzufuhrzylinders 45 verbunden. Die berührenden Teile des Heißwasserzufuhrkolbens 46 und des Heißwasserzufuhrzylinders 45, die gepreßten Teile des röhrenförmigen Teiles 52a großen Durchmessers des Filterträgers 52 und das andere Ende des Extraktionszylinders 51 und die gepreßten Teile des einen Endes des Extraktionszylinders 51 und der Extraktionszylinderkappe 45a sind mit einem O-Ring abgedichtet.
Wie in Fig. 4C dargestellt ist, wird das Steuerventil 48 kurz während einer ersten Zeitdauer geöffnet. Ein spezieller oder kleiner Betrag des heißen Wassers 100, der auf ein Niveau in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G gepreßt ist, wird aus dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 durch den Heißwasserzufuhrkolben 46 gedrückt, geht durch das stromaufwärtige Gebiet 45a des Auslasses bis zu dem tunnelförmigen stromabwärtigen Gebiet 45c des Auslas ses, verteilt sich über die gesamte Oberfläche des Flußverteilers 49, geht durch den Flußverteiler 49, wird in der Form einer Vielzahl linearer Säulen von Fluß wie jenen einer Dusche zu dem Extraktionszylinder 51 geführt und ist in der Lage, das Kaffeepulver 200 in dem Extraktionszylinder 51 vorab zu befeuchten.
Wie in Fig. 4D dargestellt ist, wird das Steuerventil 48 kurz während einer zweiten Zeitdauer geschlossen zum Neustart des Zuführens des heißen Wassers zu dem Extraktionszylinder 51. In diesem Zusammenhang wird das vorgefeuchtete Kaffeepulver 200 bedampft. Ein kleiner Betrag des flüssigen Extraktes, der während des Schrittes des Vorfeuchtens und des Schrittes des Bedampfens erhalten wird, geht durch den Papierfilter 54, den plattenartigen Filter 53 und das Tragteil 52 und tropft in eine Kaffeetasse 300.
Wie in Fig. 4E dargestellt ist, wird das Steuerventil 48 während einer dritten Zeitdauer länger als die erste Zeitdauer geöffnet. Das ganze verbleibende heiße Wasser 100, das auf ein Niveau in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G gepreßt ist, wird aus dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 durch den Heißwasserzufuhrkolben 46 herausgedrückt, geht durch das stromaufwärtige Gebiet 45a des Auslasses bis zu dem stromabwärtigen Gebiet 45c des trichterförmigen Auslasses, geht durch den Flußverteiler 49, der einer Duschdüse ähnelt, während es über die gesamte Oberfläche des Flußverteilers 49 verteilt wird, und wird als ein spezieller Betrag des heißen Wassers in der Form einer Vielzahl von linearen Säulen von Fluß wie jenen einer Dusche zu dem Extraktionszylinder 51 geführt. Das heiße Wasser 100, das auf ein Niveau in dem Bereich 1-3 kg/cm²·G gepreßt ist, geht durch die Schicht des vorgefeuchteten und bedampften Kaffeepulvers 200 und extrahiert die in dem Kaffeepulver enthaltene Kaffeeessenz. Der flüssige Kaffeeextrakt geht durch den Papierfilter 54 und den plattenartigen Filter 53 und fließt durch den Filterträger 52 und tropft in dem Kaffeeextraktionsgerät nach unten in die Kaffeetasse 300.
Somit führt das Kaffeeextraktionsgerät einen Extraktionsvorgang aus. Während des Extraktionsvorganges ist anzumerken, daß das Steuerventil 48 zum unterbrochenen Einstellen des Zuführens des heißen Wassers zu dem Extraktionszylinder 51 angetrieben wird. Die Luft mit einem auf des Niveau in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G erhöhten Druck, die in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 verbleibt nach dem erzwungenen Austritt des heißen Wassers 100, wird aus dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 durch den Heißwasserzufuhrkolben 46 herausgedrückt, wie in Fig. 4F dargestellt ist, und zur gleichen Zeit werden der Papierfilter 54 und das Tragteil 52, das den plattenartigen Filter 53 umschließt, von dem Extraktionszylinder 51 durch die Wirkung der nicht in dem Diagramm gezeigten anderen Antriebseinheit getrennt. Das Kaffeemehl 200' in dem Extraktionszylinder 51 wird aus dem Extraktionszylinder 51 herausgedrückt und auf den Papierfilter 54 durch die auf ein Niveau in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm² ·G gepreßte Luft herabgedrückt. Durch eine nicht in der Abbildung gezeigte Antriebsvorrichtung wird der benutzt Papierfilter 54, der das Kaffeemehl 200' darauf trägt, seitlich wegbewegt und weggeworfen. Zu der gleichen Zeit wird ein neu gelieferter Papierfilter 54 bewegt und an seine Stelle auf dem Tragteil 52 durch die nicht in der Abbildung gezeigten Antriebsvorrichtung gesetzt.
Wenn der Extraktionszylinder 51 durch die in der Abbildung nicht gezeigte Antriebsvorrichtung betätigt wird, trennt er sich von der Extraktionszylinderkappe 45b und stößt gegen das Tragteil 52, das den unbenutzten Papierfilter 54 darauf trägt.
Wie klar aus der oben gegebenen Beschreibung gemerkt wird, nimmt der Druck in dem Extraktionszylinder 51 abrupt zu, da das heiße Wasser, das durch die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 gepreßt worden ist, zu dem Extraktionszylinder 51 zugeführt wird. Das Kaffeeextraktionsgerät ermöglicht daher die schnelle Extraktion der Kaffeeessenz im Vergleich mit dem Extraktionsgerät vom Typ des Heißwasservorschubzylinders. Die Wasserheizvorrichtung 41, die für das Kaffeeextraktionsgerät gemäß dieser Erfindung vorgesehen ist und zum Herstellen heißen Wassers von im wesentlichen normalem Druck ausgelegt ist, braucht ungleich der Wasserheizvorrichtung, die für das Espressoextraktionsgerät vorgesehen ist und zum Bilden heißen Wassers von hohem Druck ausgelegt ist, nicht in einem Aufbau vorzuliegen, der gegen Druck geschützt ist. Weiter besitzt das Kaffeeextraktionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung keine Pumpe oder Rückschlagventil. Das Kaffeeextraktionsgerät gemäß dieser Erfindung ist daher billig im Vergleich mit dem Espressoextraktionsgerät.
Die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43, die zum Aufrechterhalten eines Innendruckes in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G ausgelegt ist, braucht ungleich der Wiederaufheizvorrichtung, die für das Espressoextraktionsgerät vorgesehen ist und zum Halten eines Innendruckes von ungefähr 15 kg/cm²·G ausgelegt ist, keinen starken Aufbau aber mit Sicherheit gegen Druck. Als Resultat ist das Kaffeeextraktionsgerät weiter billig im Vergleich mit dem Espressoextraktionsgerät.
Die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 preßt das Wasser durch ein Mittel, das nicht das Anlegen von Wärme ist, insbesondere durch die Bewegung des Heißwasserzufuhrkolbens 46. Wenn das heiße Wasser durch das Anlegen von Wärme gepreßt wird, ist es nicht leicht, das heiße Wasser auf ein notwendiges Niveau zu pressen, da die Temperatur des Heizgefäßes beobachtet werden muß, während das Erwärmen voranschreitet. Wenn das heiße Wasser durch ein anderes Mittel als das Anlegen von Wärme gepreßt wird, ist es leicht, das heiße Wasser auf ein notwendiges Niveau zu pressen.
Die Druckheißwasserzufuhrvorrichtung 43 weist den Heißwasserzufuhrzylinder 45, den in den Heißwasserzufuhrzylinder 45 eingepaßten Heißwasserzufuhrkolben 46 und die Antriebseinheit 47 auf. Diese Komponententeile sind leicht auf dem Markt erhältlich.
Bei dem Kaffeeextraktionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung geht, da der Flußverteiler 49, der einer Duschdüse ähnelt, zwischen den Auslaß 45b des Heißwasserzufuhrzylinders 45 und einem Ende des Extraktionszylinders 41 eingefügt ist, das heiße Wasser, das aus dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 herausgedrückt wird, durch den Flußverteiler 49, wobei es über die gesamte Oberfläche des Flußverteilers 49 verteilt wird, der einer Duschdüse ähnelt, und es wird in der Form einer Mehrzahl von linearen Säulen oder einem Fluß wie jenem einer Dusche zu dem Extraktionszylinder 51 geführt. Als Resultat wird das heiße Wasser gleichmäßig zu dem in dem Extraktionszylinder 51 gehaltenen Kaffeepulver 200 geführt. Als Resultat wird der flüssige Kaffeeextrakt in hoher Konzentration erhalten.
Bei dem Kaffeeextraktionsgerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der plattenartige Filter 53 daran gehindert, daß er verstopft wird, da der Papierfilter 54 zwischen den Extraktionszylinder 51 und den plattenartigen Filter 53 eingefügt wird. Der Papierfilter 54 kann nicht verstopfen, da er ein auswechselbare Gegenstand ist, und er wird mit einer neuen Lieferung nach jedem Vorgang des Kaffeeextrahierens ersetzt.
Das Kaffeeextraktionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die Extraktion der Kaffeeessenz durch Voranfeuchten und Bedampfen des Kaffeepulvers 200 und des Durchführens des heißen Wassers durch die Schicht des bedampften Kaffeepulvers 200 zu bewirken, da es mit der Steuereinrichtung versehen ist, die kurz das Steuerventil 48 öffnet und schließt zum Zuführen eines kleinen Betrages des heißen Wasser unter Druckes zu dem Extraktionszylinder 51 und die das Steuerventil 48 zum Zuführen des heißen Wasser unter Druckes öffnet, das in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 verbleibt, als Ganzes zu dem Extraktionszylinder 51. Als Resultat ist es in der Lage, den flüssigen Kaffeeextrakt in einer hohen Konzentration im Vergleich mit dem Extraktionsgerät vom Typ des Heißwasserzuführzylinders zu erhalten.
Während die vorliegende Erfindung soweit in Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform davon beschrieben worden ist, ist es leicht für den Fachmann möglich, diese Erfindung in verschiedenen anderen Weisen in die Praxis umzusetzen.
Zum Beispiel kann das heiße Wasser in dem Heißwasserzuführzylinder 45 gepreßt werden, in dem die in einem Kompressor gebildete oder in einem Zylinder gespeicherte Preßluft in den Heißwasserzufuhrzylinder 45 geblasen wird, statt daß das heiße Wasser in dem Heißwasserzuführzylinder 45 durch die Wirkung des Heißwasserzuführkolbens 46 gepreßt wird.
Die Tätigkeit des Vorfeuchtens und des Bedampfens kann in einer Mehrzahl von Zyklen durchgeführt werden, in dem das Steuerventil 48 viele Male kurz geöffnet und geschlossen wird. Ein Zyklus des Vorfeuchtens versagt möglicherweise beim gleichförmigen Anfeuchten des Kaffeepulvers. Eine Mehrzahl von Zyklen des Vorfeuchtens feuchtet ohne Versagen und gleichförmig das Kaffeepulver an und bedampft es. Als Resultat wird die Konzentration des flüssigen Kaffeeextraktes erhöht.
Das Steuerventil 48 kann kurz geöffnet werden, und dann der Öffnungsgrad des Steuerventiles 48 kurz gedrosselt werden anstelle des kurzen Öffnens und Schließens des Steuerventiles 48. Selbst durch das kurze Drosseln des Öffnungsgrades des Steuerventiles 48 kann das vorangefeuchtete Kaffeepulver bedampft werden. In diesem Fall kann das kurze Öffnen des Steuerventiles 48 und das kurze Drosseln des Öffnungsgrades in einer Mehrzahl von Zyklen wiederholt werden. Das Wiederholen der Mehrzahl von Zyklen ermöglicht es, daß das Kaffeepulver ohne Versagen und gleichmäßig angefeuchtet und bedampft wird. Als Resultat wird die Konzentration des flüssigen Kaffeeextraktes erhöht.
Alternativ kann das Extrahieren der Kaffeeessenz erzielt werden, in dem das Steuerventil 48 kurz geöffnet und geschlossen wird, bevor das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 48 ge preßt wird, wodurch verursacht wird, daß ein kleiner Betrag des heißen Wassers unter seinem eigenen Gewicht in den Extraktionszylinder 51 herunterfällt und das Kaffeepulver darin voranfeuchtet und bedampft, wobei dann das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 gepreßt wird und darauf folgend das Steuerventil 48 geöffnet wird, wodurch das gepreßte heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 insgesamt in den Extraktionszylinder 51 zugeführt wird. In diesem Fall können die Tätigkeiten des kurzen Öffnens und Schließens des Steuerventiles 48 eine Mehrzahl von Zyklen wiederholt werden.
Die Extraktion der Kaffeeessenz kann anderweitig erzielt werden durch kurzes Öffnen und Schließen des Steuerventiles 48, bevor das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 gepreßt wird, und dann durch kurzes Drosseln des Öffnungsgrades des Steuerventiles 48, wobei das kurze Öffnen des Steuerventiles 48 und das kurze Drosseln des Öffnungsgrades davon in einer Mehrzahl von Zyklen wiederholt wird, wodurch die Tätigkeiten des Voranfeuchtens und des Bedampfens in so vielen Zyklen bewirkt wird, wobei dann das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 gepreßt wird und darauf folgend das Steuerventil 48 geöffnet wird, wodurch das gepreßte heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 48 insgesamt in den Extraktionszylinder 51 zugeführt wird.
Wenn das noch zu pressende heiße Wasser zum Voranfeuchten und Bedampfen des Kaffeepulvers benutzt wird, wie in den letzten zwei Absätzen beschrieben wurde, kann das Steuerventil 48 geöffnet werden, und ein Teil des heißen Wassers in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 kann darauf folgend unter seinem Gewicht zu dem Extraktionszylinder 51 zugeführt werden und darin zum Bewirken der Extraktion der Kaffeeessenz verbracht werden, nachdem die Tätigkeiten des Voranfeuchtens und Bedampfens ausgeführt worden sind und bevor das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 gepreßt wird, dann kann das Steuerventil 48 geschlossen werden und das heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 kann darauf folgend gepreßt werden, und darauf folgend kann das Steuerventil 48 geöffnet werden, und das gepreßte heiße Wasser in dem Heißwasserzufuhrzylinder 45 kann darauf folgend insgesamt in den Extraktionszylinder 51 zugeführt werden und darin zum Bewirken der Extraktion der Kaffeeessenz verbraucht werden.
Wenn das gepreßte heiße Wasser zu dem Extraktionszylinder 51 zugeführt wird, unmittelbar nachdem die Tätigkeiten des Voranfeuchtens und Bedampfens ausgeführt worden sind, steigt die Möglichkeit, daß das gepreßte heiße Wasser in den Extraktionszylinder 51 fließt und das Kaffeepulver aufschwemmt und es in ein Gemisch mit dem heißen Wasser bringt. Wenn das Kaffeepulver aufschwemmt und sich mit dem heißen Wasser mischt, wird die Konzentration des flüssigen Kaffeeextraktes niedriger als wenn das heiße Wasser durch die Schicht des Kaffeepulvers geht. Wenn das noch zu pressende heiße Wasser unter seinem eigenen Gewicht zu dem Extraktionszylinder 51 zugeführt wird unmittelbar nachdem die Tätigkeiten des Voranfeuchtens und Bedampfens ausgeführt worden sind, fließt das heiße Wasser mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit in den Extraktionszylinder 51 und geht durch die Schicht des Kaffeepulvers ohne das Aufschwemmen des Kaffeepulvers. Als Resultat kommen das Kaffeepulver und das heiße Wasser in engen Kontakt miteinander. Obwohl das gepreßte heiße Wasser mit einer hohen Geschwindigkeit in den Extraktionszylinder 51 fließt, schwemmt es das Kaffeepulver nicht auf, da das Kaffeepulver bereits in engem Kontakt mit dem heißen Wasser gewesen ist. Als Resultat wird die Abnahme der Konzentration des flüssigen Kaffeeextraktes ausgeschlossen.

Claims

1. Kaffee-Extraktionsgerät mit:

einem Heißwassererzeugungsmittel (41) zum Erzeugen von heißem Wasser von im wesentlichen normalen Druck;

einem mit dem Heißwassererzeugungsmittel (41) verbundenen Heißwasserliefermittel (44) zum Liefern des heißen Wassers von dem Heißwassererzeugungsmittel (41) zu einer Heißwasserdruckzufuhrvorrichtung (43); und

einem Extraktionsbehälter (51) mit einer Auslaßöffnung zum Extrahieren von Kaffeeessenz aus Kaffeepulver, der mit heißem Wasser mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beliefert wird; und

einem Tragteil (52) zum Tragen eines Filterteiles (53, 54) zum Abdecken der Auslaßöffnung des Extraktionsbehälters (51);

worin die Heißwasserdruckzufuhrvorrichtung (43) mit dem Extraktionsbehälter (51) zum Zuführen von heißem Wasser zu dem Extraktionsbehälter verbunden ist und ein Preßmittel (46) zum Pressen des heißen Wassers aufweist und ein mit der Heißwasserdruckzufuhrvorrichtung (43) verbundenes Wassersteuerventil zum Steuern einer Zufuhr des heißen Wassers von der Heißwasserdruckzufuhrvorrichtung (43) zu dem Extraktionsbehälter (51) vorgesehen ist.

2. Kaffee-Extraktionsgerät nach Anspruch 1, bei dem das heiße Wasser in dem Bereich von 1 bis 3 kg/cm²·G gepreßt wird.

3. Kaffee-Extraktionsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Wasserzufuhrvorrichtung aufweist:

einen mit dem Extraktionsbehälter verbundenen Zylinder zum Aufnehmen des heißen Wassers darin;

einen eng in den Zylinder gepaßten und entlang einer Mittelachse des Zylinders bewegbaren Kolben und

eine mit dem Kolben verbundene Antriebseinheit zum Antreiben des Kolbens zum Pressen des heißen Wassers.

4. Kaffee-Extraktionsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 3, weiter mit einem zwischen der Wasserzufuhrvorrichtung und dem Extraktionsbehälter eingefügten Flußverteiler zum Verteilen des heißen Wassers in eine Brausenform und/oder worin das Filterteil aufweist:

einen plattenartigen Filter, der von dem Tragteil getragen wird; und

einen Papierfilter zwischen dem Extraktionsbehälter und dem Tragteil, der von dem Tragteil getragen ist.

5. Verfahren zum Ausführen eines Extraktionsvorganges in einem Kaffee- Extraktionsgerät nach Anspruch 1, mit dem Schritt des Ventilantreibens des Wassersteuerventiles zum unterbrochenen Einstellen der Zufuhr des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter während des Extraktionsvorganges.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Ventilantriebsschritt die Schritte aufweist:

Öffnen des Wassersteuerventiles während einer ersten Zeitdauer zum Zuführen eines speziellen Betrages des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter, wobei der spezielle Betrag bewirkt, daß das Kaffee-Pulver vorbefeuchtet wird;

Bewirken, daß das Wassersteuerventil die Zufuhr des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter während einer zweiten Zeitdauer beschränkt; und

Öffnen des Wassersteuerventiles nach dem Bewirkungsschritt während einer dritten Zeitdauer länger als die erste Zeitdauer zum Zuführen eines speziellen Betrages des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter, wobei der spezielle Betrag verursacht, daß die Kaffeeessenz wirksam von dem Kaffeepulver extrahiert wird,

wobei der Bewirkungsschritt bevorzugt bewirkt, daß das Wassersteuerventil die Zufuhr des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter während der zweiten Zeitdauer stoppt oder

bewirkt, daß das Wassersteuerventil die Zufuhr des heißen Wassers zu dem Extraktionsbehälter während der zweiten Zeitdauer verringert, 6. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Ventilantriebsschritt weiter den Schritt des abwechselnden Wiederholens des zuerst erwärmten Öffnungsschrittes und des Bewirkungsschrittes aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, weiter mit dem Schritt des Vorrichtungsantreibens der Wasserzufuhrvorrichtung zum Pressen des heißen Wassers, wobei der Vorrichtungsantriebsschritt bevorzugt vor dem zuerst erwähnten Öffnungsschritt oder zwischen dem Bewirkungsschritt und dem zuletzt erwähnten Öffnungsschritt ausgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der zuletzt erwähnte Öffnungsschritt in einen ersten und einen zweiten Öffnungsschritt unterteilt ist, wobei der Vorrichtungsantriebsschritt zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsschritt ausgeführt wird.