DE7538568U - Vorrichtung zur kontinuierlichen zubereitung von trinkkaffee mittels zentrifugieren - Google Patents

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Zubereitung von Trinkkaffee mittels Zentrifugieren

Die bekannten Vorrichtungen für die Zubereitung von Trinkkaffee, u.a. in Restaurationsbetrieben arbeiten chargenweise. Auf eine Arbeitsphase folgt jeweils eine Phase, während welcher der Kaffeerückstand aus der Vorrichtung entfernt wird. In Grossrestaurationsbetrieben kommt etwa bei Banquetten der Moment, in dem eine grosse Menge von Trinkkaffee in einem möglichst kurzen Zeitraum allen Gästen serviert werden soll. Diesem stossweise anfallenden Bedarf sind die bestehenden Vorrichtungen nicht gewachsen. Man behilft sich dadurch, dass man die grosse Menge im voraus zubereitet und bis zum Zeitpunkt des Servierens warmhält. Dabei verliert aber der Trinkkaffee viel an Geschmack und Aroma.

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Der Neuerung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung für die Zubereitung von Trinkkaffee nach dem Filtrationsprinzip in Grossrestaurationsbetrieben zu schaffen, also eine Vorrichtung, die imstande ist, eine grosse Menge von möglichst gutem Trinkkaffee nach einem kontinuierlichen Arbeitsprinzip in kurzer Zeit, dazuhin noch wirtschaftlich, zu produzieren·

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zubereitung von Trinkkaffee mittels Zentrifugieren gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zentrifugiereinrichtung eine an ihrem einen Ende offene Zentrifugiertrommel aufweist, in der koaxial ein Rückstandausstoßorgan angeordnet ist, und daß sich Förderund Mischeinrichtungen zur kontinuierlichen Zuführung von geröstetem und gemahlenem Kaffee und heißem Wasser am offenen Ende der Zentrifugiertrommel befinden.

Weitere Merkmale von Ausfuhrungsformen der neuerungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriss, grösstenteils im Schnitt nach einer Vertikalaxialebene, einer ersten Ausführungsform, und

Fig. 2 einen schematisierten Vertikalschnitt einer zweiten Ausführungsform.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 1 auf, dessen aus Spritzgussteilen bestehenden Teile la, Ib, Ic bei ld, Ie ineinander geschraubt sind. Die äussere Mantelwand des Gehäuses 1 ist mit einer thermischen Isolierung 2 versehen. Auf der Deckwand des oberen Gehäuseteiles la ist mittels Schrauben 3 ein Support 4 befestigt, auf bzw.

an dem eine elektromotorisch angetriebene Kaffeemühle 5 und ein Elektromotor 6 befestigt sind. Kernstück der Vorrichtung ist eine vertikalachsige, oben offene und grösstenteils zylindrische Zentrifugiertrommel 7, deren oberer Randteil 7a nach oben konisch konvergiert. In einem von der Deckwand des Gehäuseteiles la nach oben ragenden Ansatz laa ist ein durch den Motor 6 mittels eines Rundriemens 14 antreibbarer Drehteil 8 unverschiebbar gelagert, dessen obere Hälfte einen zuoberst trichterförmig erweiterten Zentralkanal 9 besitzt, an den sich unten Querkanäle 10 anschliessen, die nach aussen unten geneigt sind und in einen zwischen dem Ansatz laa und der unteren Hälfte des Drehteiles gelegenen Ringraum 11 einmünden. In diesem arbeitet eine bei laufendem Motor 6 nach unten fördernde, als auf dem Drehteil 8 festsitzender Stab etwa quadratischen Querschnittes ausgebildete Förderschneckenrippe 12, die den gerösteten und in der Kaffeemühle 5 gemahlenen Kaffee zu einer zuunterst am Drehteil 9 befestigten Schleuderscheibe 13 fördert; der von dieser abgeschleuderte Kaffee wird vom Rand 7a der Zentrifugiertrommel 7 aufgefangen.

Innerhalb der Zentrifugiertrommel 7 ist dazu koaxial ein Rückstandausstoßorgan 15 angeordnet. Dieses ist als Förderschnekke ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Stab mit etwa rechteckförmigem Querschnitt, dessen grössere Seiten sich in Radialrichtung erstrecken; die Windungen dieses Stabes sitzen auf achsparallelen Stegen 16a, die nach oben ragend an dem scheibenförmigen Teil 16b eines Förderrotors 16 einstückig angesetzt sind. Dieser weist auch eine für den Durchlass von heissem Wasser dienende Hohlwelle 16c, 16d auf, von der sich ein mit radialen Wasseraustrittsöffnungen 17 versehener, an seinem oberen Ende geschlossener Abschnitt 16c etwa ebenso weit nach oben erstreckt wie die Stege 16a und der Förderschneckenstab 15.

Die Zentrifugeertrommel 7 sitzt mit ihrem unteren Rand auf einem mit Durchlassausnehmungen 18 für den Kaffeerückstand versehenen Rand eines flachen, scheibenförmigen Teiles 19 b eines

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Tragrotors 19 fest, an welchem Teil 19b innerhalb der Ausnehmungen 18 ein nach unten divergierender Flansch 19c einstückig angesetzt ist, der an seiner Oberseite mit Schleuderschaufeln 19 d versehen ist; der Kaffeerückstand wird so durch eine öffnung 20 hindurch, welche in einem inneren Mantel lba des Gehäuseteiles Ib vorhanden ist, in einen Schacht befördert, der durch den inneren lba und den äusseren lbb Mantel des Gehäuseteiles Ib und durch zwei sich radial zwischen diesen Mänteln erstreckende Stege begrenzt ist, um schliesslich durch einen am Gehäuseteil Ib angesetzten Schnabel 1 bc herauszufallen.

Der Tragrotor 19 hat einen hohlwellenförmigen Teil 19s, auf welchem der Rotor 21 eines hochtourigen Elektromotors festsitzt. Dieser Rotor 21 ist mittels Wälzlagern 23, 24 drehbar und unverschiebbar in einem in den Innenmantel lba des Gehäuseteiles Ib eingeschobenen Motorstator 22 gelagert. Im hohlwellenförmigen Teil 19 e ist mittels zweier Kugellager 25, der untere Abschnitt 16d des hohlwellenförmigen Teils des Förderrotors 16 gelagert. Zuunterst ist an diesem Abschnitt 16d eine Scheibe 16e angesetzt und innenseitig ein dichter Anschluss 27 an einen am Gehäuseteil Ic angesetzten Heisswasserzuleitungsstutzen lca mit eingebautem Mengenregulierorgan 28 vorhanden. Durch eine Leitung 29 ist letzteres an einen thermostatisch oder pressostatisch gesteuerten Wassererhitzer 30 und eine Pumpe 31 angeschlossen.

Zwischen dem Gehäuseteil Ic und dem Motorstator 22 festgeklemmt befindet sich ein in den Innenmantel lba eingeschobenen, innerverzahnter Ring 32, der den Reaktionsring eines Planetenzahnradgetriebes bildet. Der Antriebsteil dieses Getriebes besteht aus einer aussenverzahnten Scheibe 16e, die am unteren Ende des hohlwellenförmigen Teiles 19e einstückig angesetzt ist, somit zu dem durch den Motor 21, 22 hochtourig angetriebenen Zentrifugentrommel-Tragorgan 16 gehört, wogegen der mit vielfach niedrigerer Drehzahl angetriebene Teil dieses Getriebes aus der zum Ruckstandförderrotor 16 gehörenden

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Scheibe 16e gehört, auf welcher die zugleich mit dem Reaktionsring 32 und mit der Scheibe 19e in Eingriff stehenden Planetenräder 33 gelagert sind...Im Betrieb der eben beschriebenen Vorrichtung gibt die Kaffeemühle 5 einen kontinuierlichen Strom von geröstetem und gemahlenem Kaffee an den Zentralkanal des Teiles 8 ab, der durch den Motor 6 mit vorbestimmter (möglicherweise aber innerhalb eines engen Bereichs regulierbaren) Drehzahl angetrieben wird, wodurch dieser Kaffee in wohldosierter Menge durch den Ringraum 11 hindurch weiterbefördert und durch die Scheibe 13 in den obersten Teil der Zentrifugiertrommel 7 abgegeben wird, die durch den Motor 21, 22 sehr hochtourig angetrieben wird. Die mittels des Planetenradgetriebes 19e, 33, 32, 16e mit beispielsweise hundertfach untersetzter Drehzahl auch durch den Motor 21, 22 angetriebene Förderschnecke 15 erfaßt den in den oberen Teil der Zentrifugiertrommel 7 gelangten Kaffee und fördert ihn in gleichmässig bleibender Menge entlang der Innenseite der Zentrifugiertrommel nach unten, wodurch sich an dieser Innenseite eine Schicht dieses Kaffees ergibt. Auf diese Schicht wird das heisse Wasser gespritzt, das durch die Löcher 17 hindurch austritt. Während der langsamen Wanderung der Schicht nach unten hat das Wasser Zeit, aus dem in der Schicht enthaltenen Kaffee die Aromastoffe zu entziehen. Es entsteht so der gewünschte Trinkkaffee, der aus der Zentrifugiertrommel 7 ausgeschleudert wird und sich in dem durch die Gehäuseteile la, Ib begrenzten Ringraum 34 sammelt, bevor er durch die am Gehäuseteil la ausgebildete Tülle lab hindurch ausläuft. Die am unteren Ende der zentrifugiertrommel 7 antreffende Schicht besteht nur noch aus Kaffeerückstand. Dieser wird durch die Förderschnecke 15 durch die Ausnehmungen 19a hindurch gedrängt, dann durch die Schleuderscheibe 19c und die zugehörigen Schleuderschaufeln 19d durch die öffnung 20 hindurch in den zwischen den Mantelteilen lba, lbb gelegenen Schacht befördert, um durch den Kanalansatz lbc diesen zu verlassen.

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Die pro Zeiteinheit zugeführte Heisswassermenge kann mittels des Regulierorgans 28 dosiert werden; die Temperatur dieses Wassers kann auch eingestellt werden. Diese beiden Einstellungen und jene der pro Zeiteinheit zugeführten Menge von gemahlenem Kaffee (je nachdem ob "starker" oder "reniger starker Trinkkaffee produziert werden soll) genügen, bei einmal gehörig vorbestimmter und konstruktionsmässig festgelegter Vorschubgeschwitdigkeit der Schicht pro Umdrehung der Zentrifugiertrommel, um die Lieferung von frisch zubereitetem Trinkkaffee der gewünschten "Stärke" zu gewäjir leisten.

In der Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel schemati- · siert und vereinfacht dargestellt.

Im mittleren Abschnitt eines Gehäuses 41 ist horizontalachsig eine zylindrische Zentrifugiertrommel 42 angeordnet, die am einen Ende offen und am anderen Ende mittels einer Scheibe 43 mit einer Hohlwelle 44 verbunden ist, die im Gehäuse 41 gelagert ist, und durch nicht gezeigte motorische Mittel hochtourig angetrieben wird.

An ihrem von der Scheibe 43 entfernten Ende besitzt die Hohlwelle 44 einen angebauten Zylinder 45, in welchem ein doppeltwirkender Hydraulikkolben 46 arbeitet, dessen Kolbenstange 47 in der Hohlwelle 44 abgedichtet und geführt und innerhalb der Zentrifugiertrommel 42 fest mit einer Stösselscheibe 48 verbunden ist.

In der Zentrifugiertrommel 42, und zwar etwa in deren Mitte, mündet das offene Ende des Gehäuses 49 einer Förder- und Mischeinrichtung 50 aus. Dieses Gehäuse 49 hat ausserhalb des Gehäuses 41 einen Einlaßstutzen 49a für gerösteten und gemahlenen Kaffee. Im Bereich dieses Stutzens 49a arbeitet eine zur Vertikalen geneigte Forder- und Mischschnecke 51, deren hohle Welle aussen an eine Zufuhrleitung 52 für heisses Wasser angeschlossen, an ihrem inneren Ende abgeschlossen, im Bereich der

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Förderrippe aber mit vielen feinen Wasserauslassöffnungen 53 versehen ist. Im Betrieb dieser Vorrichtung bildet sich in der Einrichtung 50 ein breiartiges Gemisch aus gemahlenem Kaffee und heissem Wasser, welches Gemisch sich im Inneren der Zentrifugiertrommel 42 rechts (Fig.2) der Scheibe 48 als Kranz mit kegeliger Innenoberfläche aufbaut. Aus diesem Kranz wird der Trinkkaffee auszentrifugiert, der im Innenraum 54 des Gehäuses aufgefangen wird und bei 55 aus ihm abfliesst.

Dank der in Axialrichtung über einen kurzen We^ pulsierenden Bewegung der Scheibe 48 wird dafür gesorgt, dass am freien Ende der Zentrifugiertrommel 42 fortlaufend Kaffeerückstand abgeschleuder wird. Dieser wird im Raum 56 gesammelt und tritt durch den Stutzen 57 desselben aus.

Auch in dieser Ausführung ist ein Organ (ähnlich 28) zur Verstellung der pro Zeiteinheit zugeführten Wassermenge und des Dosierungsverhältnisses gerösteter und gemahlener Kaffee zu Wasser vorgesehen.

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Claims (8)

8 1 I I ■ It· · » « »■•■1111 J· +* · · * Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Zubereitung von Trinkkaffee mittels Zentrifugieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugiereinrichtung eine an ihrem einen Ende offene Zentrifugiertrommel (7,42) aufweist, in der koaxial ein Rückstandausstoßorgan (15,48) angeordnet ist, und daß sich Förder-. und Mischeinrichtungen (12,16,17, 50,51,52) zur kontinuierlichen Zuführung von geröstetem und gemahlenem Kaffee und heißem Wasser am offenen Ende der Zentrifugiertrommel (7,42) befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Regulierorgan (28) zur Verstellung der pro Zeiteinheit zugeführten Wassermenge und des Dosiensngsverhältnisses gerösteter und gemahlener Kaffee zu Wasser.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse von Zentrifugiertrpmmel (7) und Rückstandausstoßorgan (15) vertikal ist und das offene Ende der Zentrifugiertrommel sich oben befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstandausstoßorgan als eine Förderschnecke ausgebildet ist, deren Wirkteil aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Stab (15) mit etwa rechteckförmigem Querschnitt besteht, dessen grössere Seiten sich in Radialrichtung erstrecken, wobei die Windungen dieses Stabes auf achsparallelen Stegen (16a) sitzen, die an einem scheibenförmigen Teil (16b) eines Förderrotors (16) angesetzt sind, welcher eine für den Durchlass des heissen Wassers dienende Hohlwelle aufweist, von der sich ein mit radialen Wasseraustrittsöffnungen (17) versehener, an seinem oberen Ende geschlossener Abschnitt (16c) etwa ebenso weit nach oben erstreckt wie die Stege (16a) und der Förderschneckenstab (15).

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förder- und Mischeinrichtungen für die Zufuhr von geröstetem und gemahlenem Kaffee einen mit seiner oberen Hälfte hohlen, in einem Gehäuseteil (laa) axial unbeweglich gelagerten und mit einem elektrischen Antriebsmotor (6) z.B. durch einen Rundriemen (14) wirkverbundenen Drehteil (8) aufweisen, dessen untere Hälfte mit einer nach unten fördernden Schneckenrippe (12) versehen ist, deren Rinne durch Queröffnungen (10) hindurch aus dem in der oberen Hälfte vorhandenen Zentralkanal (9) gespiesen wird und zuunterst bei einer am Drehteil befestigten Schleuderscheibe (13) endet, welche den gemahlenen Kaffee in den obersten, nach oben konisch konvergierenden Endabschnitt (7a) der Zentrifugiertrommel (7) schleudert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugiertrommel (7) mit ihrem unteren Rand auf einem mit Durchlassausnehmungen (18) für den Kaffeerückstand versehenen Rand (19a) eines flachen, scheibenförmigen Teils (19b) eines Tragrotors (19) festsitzt, an welchem Teil innerhalb der Ausnehmungen (18) ein nach unten divergierender, vorzugsweise mit Schleuderschaufeln (19d) versehener Flansch (19c) angesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Gehäuseteil (Ib) eine zylindrische innere Mantelwand (lba) hat, in welcher der Stator (22) eines Elektromotors und darunter ein innenverzahnter Reaktionsring (32) eines Planetenzahnradgetriebes festgesetzt sind, daß ferner der Rotor (21) des Elektromotors am Stator drehbar und axial unbeweglich gelagert ist und auf einem hohlwellenförmigen Teil (19e) des Tragrotors (19) festsitzt, an dem zuunterst ein den Antriebsteil des Planetenzahnredgetrlebes bildenden, aussenverzahnter Flansch (19e) angesetzt ist, daß ferner die Hohlwelle (16d) des Förderrotors (16) unten und oben drehbar, aber unverschiebbar im hohlwellenförmigen Teil (19e) de* Tragrotors gelagert ist

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und unten einen scheibenförmigen Ansatzflansch (16e) besitzt, an dem die Satellitenräder (33) des Planetenzahnradgetriebes gelagert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator ein solcher mit horizontalachsiger, am einen Ende offenen Zentrifugiertronunel (42) ist, in der koaxial eine Stösselscheibe (48) angeordnet ist, die mittels eines Hydraulik-Kolbens (46) , der in einem die Zentrifugiertronunel (42) an ihrem einen Ende tragenden Rotor (44,45) arbeitet, über einen nur einen Teil der Zentrifugiertrommellänge betragenden Weg pulsierend hin und her bewegt, daß in den offenen Abschnitt der Zentrifugiertronunel (42) das Auslössende des Gehäuses (49) einer Förder- und Mischvorrichtung (50) hineinragt, in der eine auch für die Zufuhr des heissen Wassers dienende Förderschnecke (51) mit hohlem Rotor arbeitet, wobei das Gehäuse (49a) im Bereich dieser Förderschnecke einen Einlaßstutzen für den gerösteten und gemahlenen Kaffee besitzt.

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