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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Verkaufsmaschine, die, wenn sie durch das Einführen von
Münzen,
Marken, elektronischen Schlüsseln oder
Magnetkarten mit einem entsprechenden Eingangssignal versorgt wird,
Espresso-Kaffee zubereitet und abgibt.
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Eine automatische Verkaufsmaschine
der oben angegebenen Art umfasst eine zylindrische Brühkammer,
in der eine abgemessene Menge oder Portion des Rohmaterials (in
diesem Fall gemahlener Kaffee) auf einem Filter angeordnet wird,
der mit einem ersten beweglichen Druckkolben verbunden ist. Eine
vorbestimmte Menge heißes
Wasser wird dann unter Druck in die Kammer eingeleitet und wird
infolge des Vorhandenseins eines zweiten Druckkolbens, der feststehend
bleibt und den oberen Endabschnitt der Kammer während des Brühens verschließt, dazu gezwungen,
gegen die Reaktion des ersten Druckkolbens durch das Rohmaterial
zu sickern. Das so erhaltene Gebräu fließt dann in eine Tasse oder
ein Glas, das darunter angeordnet ist.
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Die Verwendung von Kunststoffmaterialien hat
sich bei Verkaufsmaschinen im Verlauf der letzten Jahre zunehmend
etabliert, insbesondere insoweit wie solche Teile wie die Brühkammer
betroffen sind. Die Herstellungstechnologie, die sich aus einem
solchen Trend ergibt, hat sich tatsächlich nicht nur als rationell,
sondern auch als sehr kostengünstig
erwiesen.
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Die Verwendung von Kunststoffmaterialien ist
daher insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, in automatischen Maschinen
geeignet, die verhältnismäßig einfach
sind, so wie diejenigen, die für Anwendungen
bestimmt sind, bei denen sie keinem rauhen Betrieb unterzogen werden,
so dass sie im allgemeinen gemäß einem
ziemlich sporadischen Muster im Verlauf des Tages betrieben werden,
wobei sogar ziemlich lange Zeitspannen zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Abgaben eines heißen
Getränks
verstreichen können.
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Unter diesen Umständen ist es beobachtet worden,
dass annähernd
5 Minuten Untätigkeit,
d. h. unbenutzter Zustand der Maschine, nach dem sie ein heißes Getränk abgegeben
hat, hinsichtlich dessen adäquat
sind, es zu ermöglichen,
dass die Temperatur der oben erwähnten
Bauteile, die aus Kunststoffmaterial bestehen, im wesentlichen auf
den Wert der umgebenden Raumtemperatur sinkt, die typischerweise
irgendwo zwischen 20 und 25°C
liegt. Die Menge des heißen
Wassers, dass in die Brühkammer
eingeleitet wird, ist im Fall von Espresso-Kaffee italienischer
Art so klein (sie überschreitet
praktisch nicht 30 ml oder so), dass sie fast unmittelbar abgekühlt werden
kann, wenn sie in Kontakt mit den Wänden der Kammer kommt. Während des
Brühens
wird daher bewirkt, dass die Temperatur wohl unter den idealen Wert
fällt (der
zur Orientierung bei annähernd 80°C liegt),
so dass praktisch ein ziemlich „kaltes" Getränk schlechter Qualität erhalten
wird.
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Es wäre konzeptionell möglich, dass
die Temperatur, mit der das Wasser in die Brühkammer eingeleitet wird, erhöht wird,
jedoch würde
dies andererseits in all jenen Fällen,
in denen Kaffee in schnellem Tempo, d. h. in enger Folge abgegeben
wird, auf eine übermäßig hohe
Temperatur des Brühwassers bei
den unmittelbar aufeinanderfolgenden Abgeben des heißen Getränks hinauslaufen,
wodurch die Qualität
des abgegebenen Getränks
wieder eine rapide Verschlechterung erleiden würde, obgleich aus entgegengesetzten
Gründen
als den oben erwähnten.
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Die Dokumente EP-A-465877 und US-A-5551331
offenbaren eine Maschine, die eine zusätzliche Wärmequelle zur Erwärmung des
Brühkopfes
aufweist, wobei die Erwärmung
durch einen Thermostat gesteuert wird.
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Es ist daher eine Hauptaufgabe der
vorliegenden Erfindung, all diese Nachteile zu beseitigen, um in
einer automatischen Espresso-Kaffee-Verkaufsmaschine mit einer Brühkammer,
die aus Kunststoffmaterial besteht, die optimale Brühtemperatur
aufrechtzuerhalten und als Ergebnis die Abgabe eines Getränks mit
hoher Qualität
unter allen Umständen
konstant sicherzustellen, selbst in den Fällen, in denen die Rate, mit
der die Maschine betrieben wird, nicht sehr hoch ist.
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Diese Aufgaben werden in einer automatischen
Verkaufsmaschine gelöst,
die die Merkmale aufweist, die im beigefügten unabhängigen Anspruch 1 beansprucht
wird. Vorteilhafte Ausführungsformen werden
in den abhängigen
Ansprüchen
2–5 offenbart.
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Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden trotzdem einfacher aus der Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
derselben verstanden, die unten anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird,
in denen aus Gründen
einer größeren Einfachheit
nur jene Teile einer Verkaufsmaschine dargestellt werden, die in Verbindung
mit der vorliegenden Erfindung, d. h. insbesondere mit deren Brüheinheit
eine gewisse Relevanz aufweisen. Es zeigen:
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1 eine
Ansicht einer Ausgabeeinheit einer automatischen Espresso-Kaffee-Verkaufsmaschine
in einem Ruhezustand. d. h. in der Zeitspanne, die zwischen zwei
aufeinandertolgenden Abgaben eines heißen Getränks enthalten ist;
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2 eine
Ansicht, die völlig ähnlich zu
der in 1 dargestellten
ist, jedoch einen vertikalen Abschnitt der Brüheinheit der Verkaufsmaschine
während
der Phase zeigt, in der der Espresso-Kaffee gebrüht wird.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt,
kann festgestellt werden, dass die Brüheinheit eine Brühkammer 20 umfasst,
die im wesentlichen einen Zylinder aus Kunststoffmaterial umfasst,
dessen oberer Endabschnitt 21 offen ist und dessen untere
Wand 22, von der ein Rohr 23 zur Abgabe des Getränks abzweigt,
durch die Stange 24 eines ersten perforierten Druckkolbens 25 durchquert
wird, der in dieser Beschreibung als der bewegliche Druckkolben
bezeichnet wird.
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Der bewegliche Druckkolben 25 (der
vorteilhafterweise in einer Form vorgesehen werden kann, wie sie
in einer anderen Patentanmeldung beschrieben wird, die am selben
Datum durch denselben Anmeldet eingereicht wurde) ist angepasst,
durch einen Kurbelmechanismus 26 nach oben verschoben zu werden,
der auf das freie Ende 27 der Stange 24 wirkt,
das aus dem Block oder einem Gehäuse 28 vorsteht,
wo eine (nicht gezeigte) Rückholfeder
für denselben
Druckkolben 25 untergebracht ist.
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Ein Filter 30, der angepasst
ist, eine Portion 50 gemahlenen Kaffees zu halten, entweder
lose oder in der Form einer Kartusche, ist an der Oberseite 29,
die eine konkave Form aufweist, des beweglichen Druckkolbens 25 angebracht – siehe 2. Der gemahlene Kaffee
wird von oben durch ein Fördermittel 31 abgemessen,
dass während
der Perioden mit der Brühkammer 20 ausgerichtet
ist, in der die Maschine nicht betrieben wird und ohnehin, bevor
ein Brühprozess
begonnen wird – siehe 1.
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Nachdem die Portion 50 gemahlener
Kaffee so geladen worden ist, wird die Brühkammer 20 um einen Stift 32 des
Gehäuses 28 durch
die Wirkung des oben erwähnten
Kurbelmechanismus 26 winkelig versetzt. Auf diese Weise
wird die Brühkammer 20 in
Ausrichtung mit einen zweiten Druckkolben 33 gebracht,
der in dieser Beschreibung als der feststehende Druckkolben bezeichnet
wird, da er während
der Brühphase
keinerlei Bewegung unterworfen ist, und angepasst ist, den oberen
Endabschnitt 21 derselben Kammer zu verschließen. Eine
(nicht gezeigte) axiale Bohrung, die mit einem Einlassrohr 34 verbunden
ist, erstreckt sich durch den Druckkolben 33, der an seiner
Unterseite 35 einen Filter 36 für das heiße Wasser
trägt.
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An diesem Punkt wird das heiße Wasser,
das aus dem (nicht gezeigten) Kessel der Verkaufsmaschine durch
das Einlassrohr 34 fließt, unter Druck in die Kammer 20 eingeleitet
und überwindet
die Reaktion, die auf den beweglichen Druckkolben 25 durch die
Feder ausgeübt
wird, die im Gehäuse 28 eingeschlossen
ist. Auf diese Weise kann das heiße Wasser unter Druck durch
den gemahlenen Kaffee 50 und den unteren Filter 30 sickern,
wodurch der Brühprozess
bewirkt wird. Das sich ergebende Gebräu fließt durch die Perforationen
im beweglichen Druckkolben 25 und in das Rohr 23,
längs dessen
es dann fließt,
um seine Abgabestelle zu erreichen.
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Was bisher in dieser Beschreibung
angegeben worden ist, ist im wesentlichen eine herkömmliche
Technik, so dass kein Bedarf auftritt, sich noch länger damit
zu beschäftigen.
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Was tatsächlich ein charakteristisches
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, wird im Gegenteil durch
die Bereitstellung einer zusätzlichen
Wärmequelle
repräsentiert,
die in den Zeichnungen allgemein bei 40 angezeigt wird
(siehe 1) und deren funktioneller
Bestandteil aus einem (PTC)-Widerstand 41 mit positivem
Temperaturkoeffizienten besteht, der über (nicht gezeigte) geeignete
elektrische Leiter auf dieselbe Weise wie die anderen funktionellen
Bestandteile der automatischen Verkaufsmaschine mit Strom versorgt
werden kann. Der PTC-Widerstand 41 liegt in seiner verbreitet
bekannten Form einer kleinen Keramikplatte vor und wird mittels
eines Stiftes 42 und einer Haltefeder 43 an einem
Träger 44 gehalten,
der Teil der Struktur der automatischen Verkaufsmaschine selbst
ist. Die zusätzliche
Wärmequelle 40 umfasst
auch eine Manschette 45, die aus Aluminium oder irgendeinem
anderen geeigneten wärmeleitenden
Material besteht und mit einer gewissen Beeinflussung die zylindrische
Oberfläche der
Brühkammer 20 umhüllt. Die
Manschette 45 ist mit einem radialen Fortsatz 46 versehen,
der mit einem abgeflachten Abschnitt 47 endet, der annährend dieselbe
Größe wie der
Widerstand 41 aufweist, der durch die Feder 43 dagegen
gedrücktwird.
Der Widerstand 41 weist eine mäßige Eingangsnennleistung auf
(z. B. annähernd
20 bis 30 Watt), die jedoch ausreichend ist, um die Kammer 20 während der Zeitspannen
auf der optimalen Brühtemperatur
zu halten, die zwischen aufeinanderfolgenden Abgaben von heißem Kaffee
enthalten sind.
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Während
dieser Zeitpannen befindet sich die Brühkammer 20 in der
in 2 gezeigten Position, so
dass die Wärme,
die durch den Widerstand 41 erzeugt wird, leitend durch
den abgeflachten Abschnitt 47, den radialen Fortsatz 46 und
die Manschette 45 übertragen
wird, bis sie die Wände
der Brühkammer 20 erreicht.
Auf diese Weise sind die Teile der Brüheinheit, die aus Kunststoffmaterial
bestehen, und insbesondere die Brühkammer 20, nicht
länger einer
nachteiligen Abkühlung
unterworfen. Es sollte beachtet werde, dass die Auswahl eines PTC-Widerstands
anstelle eines herkömmlichen
Heizelements nicht als eine zwangsläufige oder obligatorisch anzusehen
ist, sondern sie den Vorteil bietet, einen thermischen Selbstregelungseffekt
mit sich zu bringen, ohne irgendeinen Bedarf nach einer zusätzlichen vorzusehenden
Regelungsvorrichtung.
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Um den Brühprozess auszuführen, bewegt sich
die Kammer 20, wie in dieser Beschreibung schon früher angegeben
worden ist, in die in 2 gezeigte
Position, so dass infolge der Tatsache, dass kein Kontakt zwischen
dem Widerstand 41 und dem abgeflachten Abschnitt 47 der
Manschette 45 hergestellt wird, die zusätzliche Wärmequelle nicht verwendet wird.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung
können
wie folgt zusammengefasst werden:
- – der Kaffeebrühprozess
findet bei einer optimalen Temperatur statt, ohne jede Gefahr, dass
das heiße
Getränk
sich abkühlt
oder sich auf eine übermäßige Temperatur
erwärmt;
- – die
zusätzliche
Wärmequelle
besteht aus einem besonders einfachen Aufbau und benötigt insgesamt
eine vernachlässigbare
Nenneingangsleistung.
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Es wird zu erkennen sein, dass obwohl
die obige Beschreibung und Darstellung sich auf eine bevorzugte
Ausführungsform
beziehen, eine Anzahl von Modifikationen und Varianten eingeführt oder
implementiert werden können,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.