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Automatische Kaffeemaschine Die bisher bekannten Kaffeemaschinen arbeiten
fast ausnahmslos derart, daß ihr gesamtes Fassungsvermögen an Kaffeeflüssigkeit,
das etwa der Stundenleistung der Maschine entspricht,.?Luf einmal zubereitet wird
und je nach Bedarf abgezapft werden kann. Auf diese Art wird eine verhältnismäßig
große Menge Kaffeegetränkflüssigkeit zubereitet, und die Maschine wird so lange
stillgesetzt, bis die gesamte Menge verbraucht ist. Tritt bei derartigen Maschinen
eine Verbrauchsstockung ein, so kommt es nicht selten vor, daß ein sehr großer Teil
der zubereiteten Kaffeegetränkflüssigkeit in der Maschine verbleibt und mit der
Zeit unbrauchbar wird. Man hat hier schon die verschiedensten Mittel versucht, um
diese Kaffeegetränkmenge frisch zu halten, was jedoch in keinem Falle einwandfrei
gelungen ist, da es nicht möglich ist, das Kaffeegetränk über längere Zeit hin auch
in luftdicht abgeschlossenen Behältern frisch zu halten.
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Man hat andererseits vorgeschlagen, Maschinen zu verwenden, bei denen
der Kaffee erst im Augenblick des Abzapfens, beispielsweise einer Tasse, zubereitet
wird, indem in diesem Augenblick das auf einer bestimmten Temperatur gehaltene Wasser,
z. B. Siedetemperatur, durch einen den gemahlenen Kaffee enthaltenden
Filter
gegeben wird und; in die darunter befindliche Tasse abläuft. Diese Methode ist jedoch
langwierig, und die Vorrichtung besteht praktisch lediglich aus einem Heißwasserbereiter,
so daß eine Automatisierung des Betriebes kaum möglich ist; außerdem ist diese Anordnung
im Verbrauch von Kaffeesubstanz ziemlich unwirtschaftlich.
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Es ist außerdem ein Vorschlag zur Gestaltung einer automatischen Kaffeemaschine
bekanntgeworden, bei der die Hauptaggregate etwa senkrecht übereinander liegen und
deren Einschaltung ebenfalls selbsttätig, beispielsweise durch die Entnahme des
Kaffeegetränkes, erfolgt; jedoch ist diese Ausführungsform bezüglich des selbsttätigen
Kaffeesatzaustrages nur ungenügend durchgebildet, so daß ein einwandfrei arbeitender
automatischer Betrieb in -Frage gestellt ist.
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Durch die Erfindung wird dagegen eine vollständig selbsttätig arbeitende
Kaheemaschine geschaffen, die jeweils nur einen Bruchteil der Stundenleistung der
Maschine an Kaffeegetränk zubereitet, die ständig abgezapft werden kann, ohne daß
eine Stockung in der Belieferung eintritt, da immer stufenweise nach Verbrauch einer
bestimmten Menge die gleiche Menge wieder zubereitet wird. Hierdurch wird einmal
erreicht, daß manin jedem Augenblick frisch zubereiteten Kaffee abzapfen kann und
zum anderen eine Verbrauchsstockung sich kaum irgendwie nennenswert auswirken kann,
da die im Augenblick in Vorrat gehaltene frische Kaffeegetränkmeng6 verhältnismäßig
gering ist und wirtschaftlich gesehen in bezug auf die Stundenleistung der Maschine
unbedeutend ist. Die neuartige Anordnung erlaubt es darüber hinaus, auch sämtliche
Vorgänge vom Beginn der Zubereitung des Kaffees bis zum Abzapfen vollständig automatisch
verlaufen zu lassen, so daß der Bedienende lediglich den Vorgang des Abzapfens vorzunehmen
hat, wodurch sich die einzelnen Vorgänge je nach abgezapfter Menge automatisch sinngemäß
einschalten.
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Erfindungsgemäß schließt sich bei der neuartigen Kaffeemaschine, die
ohne Dampfdruck arbeitet, an einen Aufnahmebehälter für die Kaffeesubstanz eine
Dosiereinrichtung und hieran gegebenenfalls eine Kaffeernahleinrichtung an, aus
der das Kaffeepulver nach Durchschreiten eines ein Aufschließen der Kaffeesubstanz
bewirkenden Raumes in eine Kaffeeschleudereinrichtung init selbsttätigem Kaffeesatzaustrag,
die mit einem Heißwasserbereiter in Verbindung steht, gelangt. Weiterhin- ist der
Schleuderraum über ein Regelventil und über ein Rotationsfilter mit einem mit einer
regelbaren Auslaufvorrichtung versehenen Vorratsraum verbunden, des sen Fassungsvermögen
gleich oder größer als das des Schleuderraumes ist. Sämtliche Aggregate und Ventile
sind darüberhinaus mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung gekuppelt, die im Betriebszustand
der Vorrichtung bei Unterschreitung einer gegebenenfalls einstellbaren Mindestmenge
an Kaffeegetränk die Kaffeezubereitung selbsttätig ein- und bei Überschreitung einer
Höchstmenge an zubereitetem Kaffeegetränk selbsttätig ausschaltet.
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Hierbei ist gemäß der Erfindung noch vorgesehen, daß die Höchstmenge
der in dem Vorratsraum befindlichen Flüssigkeit weniger als die Stundenleistung
der Maschine an Kaffeegetränkmenge, etwa 1/3. bis 1/,(, dieser Menge, beträgt.
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Hat beispielsweise bei Beginn der Ingangsetzung dieser Maschine die
Kaffeeflüssigkeit in dem Vorratsbehälter ihren Höchststand erreicht, so schaltet
sich durch die erfindungsgemäß angeordnete Steuereinrichtung, die mit an sich bekannten
elektrischen, mechanischen oder auch hydraulischen Mitteln arbeiten kann, die Kaffeezubereitung
automatisch aus und setzt erst dann wieder ein, wenn durch Ablassen einer bestimmten
Menge Kaffeeflüssigkeit aus dem Vorratsraum sich in diesem ein gegebenenfalls einstellbares
unteres Niveau eingestellt hat. Um die Wirkung des hierzu erforderlichen Regelkreises
zu erreichen, wird zweckmäßig als Anfangsglied bzw. als Anzeige oder Fühlerelement
entweder ein in dem Vorratsbehälter befindlicher Schwimmer oder ein Mengenschalter
verwendet; ferner ist es auch möglich, die Impulse zur Einschaltung des Regelkreises.
durch ' die Dosiervorrichtung des Auslaufes, durch ein Zählwerk, Schaltrad
oder Zapfhebel für die entnommenen Flüssigkeitsmengen od. dgl. zu erzeugen.
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Die Einrichtung zur Kaffeezubereitung, nän - ilich die Schleudereinrichtung,
kann mit einem selbsttätig regelbaren Heißwasserbereiter, gegebenenfalls unter Einschaltung
einer Wasserdosiereinrichtung, mit oder ohne Vorwärmung des Frischwassers, verbunden
werden, und zweckmäßig ist ein Filter, z. B. zur Reinigung oder zur Entkalkung des
Wassers, vorgesehen.
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An der neuartigen Kaffeemaschine ist außerdem noch eine automatische
Reinigungseinrichtung vorgesehen, die hauptsächlich aus Reinigungsflüssigkeit führenden
Leitungen besteht, die beispielsweise unter Zwischenschaltung von Düsen, Sprühringen
od. dgl. mit dem Schleuderraum, dem Schleuderkorb, dem Vorratsbehälter od. dgl.
in Verbindung stehen. Diese Reinigungseinrichtung kann `so eingeschaltet sein, daß
sie nur nach Abschalten der Betriebsstellung und nach Auslaufen des Vorratsbehälters
sowie des Schleuderraumes in Tätigkeit - gesetzt werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kaffeemaschine
in schematischer Darstellungsweise, Fig. 2 eine Ansicht der Einrichtung zur Heißwasserbereitung
mit einer schematischen Darstellung eines Teiles der Steuereinrichtung, Fig.
3 einen Quersch;iitt durch die Anordnung nach der Linie III-III in Fig.
--,
Fig. 4 eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Kaffeemaschine, bei der
insbesondere die Frontplatte zur Bedienung der Maschine zu erkennen ist, Fig.
5 eine Außenansicht einer Maschine mit eingebautem Münzaütomat.
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In dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Kaffeemaschine wird ein beliebiger Vorrat an Kaffeebohnen in den Vorratsbehälter
i eingefüllt, der mit einem Deckel 2 luftdicht abgeschlossen werden kann. Die Kaffeebohnen
gelangen von hier aus in die -Dosierungsvorrichtung 3, die beispielsweise
aus einer drehbaren Trommel besteht,
in welcher eine Dosierhülse
4 eingesetzt ist, die gegen beliebige Größen ausgetauscht werden kann. Die Trommel
wird durch den allgemeinen Antrieb der Maschine in Drehung versetzt und bringt die
Dosierhülse in den Bereich der Mahleinrichtung 5, in der der Kaffee zerkleinert
wird und hiernach in den heißen Aufschließraum 6 gelangL. Dieser Aufschließraum
ist nach unten durch eine schwenkbare Klappe 7 abgeschlossen und enthält
eine Heizpatrone 8, wodurch die Kaffeesubstanz schon vor der Berülirung mit
dem heißen Wasser durch Wärme aufgeschlossen wird. Nachdem durch die auf dieser
Zeichnung nicht dargestellte Steuerungseinrichtung die Klappe 7 nach abwärts
geschwenkt ist, fällt die Kaffeesubstanz in die Einrichtung zur eigentlichen Zubereitung,
nämlich in die Kaffeeschleuder 9, die in einem Raum 12 arbeitet, der gemäß
Fig. 2 mit einem Heißwasserbereiter gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer
Wasserdosiervorrichtung in Verbindung steht. Die Kaffeeschleuder 9 besteht
aus einem Schleuderkorb, der durch eine von dem gemeinsamen Antrieb der Maschine
angetriebene Welle io in Drehung versetzt wird. Die Kaffeezubereitung erfolgt hier
durch den Eintritt des Heißwassers aus dem Schleuderraum Y2 in den Schleuderkorb
9 durch das konische Sieb ii und Austritt durch das Mantelsieb 16 in den
Raum 12, was in mehrmaligem Kreislauf durch Zentrifugalkraft und Sog geschieht.
Aus dem Raum 12 wird das zubereitete Kaffeegetränk über einen durch die Steuereinrichtung
betätigten Schieber 13 und ein rotierendes Kaffeefilter 14 in den Vorratsraum 15
geleitet. Etwa gleichzeitig mit der Betätigung des Schiebers 13 wird der Schleuderkorb
9 durch ein Zahngetriebe 17 angehoben, so daß der untere Bereich des Schleuderkorbes
mit einer Abführungsleitung 12' in Verbindung gebracht wird, in die der sich oberhalb
des konischen Siebes ii befindliche Kaffeesatz nach Abheben des Mantelsiebes 16
abgeschleudert wird.
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Der Vorratsbehälter 15 ist mit einem Doppelmantel 18 für ein Wasserbad
umgeben, in dem sich der Vorwärmbehälter 49 jür das Speisewasser und eine Heizpatrone
ig befinden, um das Kaffeegetränk in dem Vorratsraum immer auf der Gebrauchstemperatur
zu halten. Anschließend an den Behälter 15 ist ein Dosierraum 2o angeordnet, der
mit dem Auslauf 21 verbunden ist; die eigentliche Dosiereinrichtung für die Kaffeeflüssigkeit
ist auf der Zeichnung nicht dargestellt. Im unteren Teil des Maschinengehäuses befindet
sich der Antriebsmotor 22 zum Antrieb der beschriebenen Aggregate sowie der Steuereinrichtung.
Die Maschine kann auch so ausgebildet sein, daß sie zur Verarbeitung von bereits
gemahlenem Kaffee verwendbar ist, wobei beispielsweise die vakuumgepackten Kaffeedosen
im oberen Teil der Maschine, d. h. oberhalb des Raumes 6, eingesetzt
werden und unter Luftabschluß geöffnet werden können.
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Ein wesentlicher Teil der Maschine, nämlich der Heißwa,sserbereiter
und die Steuerehirichtung, sind in Fig. 2 dargestellt. Der Heißwasserbereiter
23 besteht aus einem mit der Kaltwasserleitung 24 über den Vorwärmbehälter
49 oder eine Rohrschlange und über einen Drehschieber --5 in Verbindung stehenden
Behälter, in dem eine Heizschlange 26 angeordnet ist. Der Behälter
23 ist so bemessen, daß sein Wasserinhalt, der sich durch einen Überlauf
27 bestimmt, größer ist als die Höchstmenge des Vorratsraumes 15 für das Kaffeegetränk,
so daß nach Ablauf dieser Höchstmenge in dem Heißwasserbereiter 23 immer
noch eine verhältnismäßig große, auf hoher Temperatur befindliche Wassermenge verbleibt
und der nachfolgende Heizvorgang der wieder nachgefüllten Kaltwassermenge sehr sc'hnell
vonstatten geht. Der Ablauf des Heißwassers erfolgt durch den Schieber
25 und die Heißwasserleitung 28 nach dem Schleuderraum 12.
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Der Drehschieber 25 wird durch die Steuerwelle 29 und diese
durch einen Schneckentrieb 3o angetrieben. Auf dieser Steuerwelle sitzen außerdem
noch die Kurvenscheibe 31 zur Betätigung der Klappe 7 und die Kurvenscheibe
32 zur Betätigung des Anhebevorganges des Schleuderkorbes 9 der Kaffeezubereitungseinrichtung
zwecks Ausschleuderns des Kaffeesatzes. Am unteren Ende ist die Steuerwelle 29 mit
dem Antrieb des Schiebers 13 gekuppelt, wodurch der Zulauf der Kaffeeflüssigkeit
zu dem Reservebehälter 15
über das Kaffeefilter 14 geregelt wird.
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Außerdem ist die Kaffeemaschine aus hygienischen Gründen mit einer
automatischen Reinigungseinrichtung ausgerüstet, die gegebenenfalls mit dem Heißwasserbereiter
oder einer zusätzlichen Heißwasserquelle in Verbindung steht. Die Reinigung wird
nach Beendigung entweder einer oder beliebig vieler Kaffeezubereitungsperioden eingeschaltet,
nachdem -das Kaffeegetränk aus dem Schleuderfaum i-, und dem Vorratsbehälter 15
entnommen ist. Die Zuleitung des Heißwassers erfolgt von der Mischkammer
52 für die chemischeReinigungslösung aus durch dieLeitungen33, die entweder
an der Oberseite 34 des Schleuderraumes oder in einen Ringraum 35 münden,
der mit Düsenöffnungen versehen ist und im Bereich des Schleuderraumes 12 liegt.
Gleichzeitig kann auch der Vorratsraum durch die Reinigung erfaßt werden, indem
dieser ebenfalls durch Leitungen 33 Mit Reinigungsflüssigkeit beliefert wird.
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Zur Bedienung und Überwachung ist, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht,
noch vorgesehen, die einzelnen Aggregate mit optischen Anzeigevorrichtungen zu kuppeln,
beispielsweise derart, daß die Vorrichtung zur Anzeige der in dem Vorratsbehälter
vorhandenen Mindestmenge an Kaffeegetränkflüssigkeit mit einer in dem Behälter befindlichen
Mengenmeßeinrichtung, wie Schwimmer od. dgl., verbunden ist, Die Anzeige- und Bediengeräte
sind an einer Front-Platte 3-7 an der Vorderseite des Außenmantels
36,
der die gesamten bisher beschriebenen Aggregate umgibt, angebracht.
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Auf dieser Frontplatte37 sind rechts oben die elektrischen Einrichtungen,
Schalter und Sicherungen in einem besonderen Gehäuse38 untergebracht. Darunter befindet
sich die-Anzeigevorrichtung 39 fÜr das mit der Dosiereinrichtung des Auslaufes
gekuppelte Zählwerk. Ferner ist in diesem Bereich der Zapfhebe140 angebracht, durch
den sowohl die gewünschten Getränkemengen aus dem Auslauf 21 entnommen als auch
je nach dem Umfang oder der Anzahl der entnommenen Getränkemengen bzw. nach
dem Inhalt des Vorratsbehälters die Aggregate zur Kaffeebereitung
eingeschaltet
werden. Sind Z. B. 3 Tassen aus dem Auslauf zi entnommen, so wird
durch Betätigung des Zapfhebels 4o bei der vierten Tasse die Antriebsvorrichtung,
die die Steuerwelle 7,9 in Tätigkeit setzt, eingeschaltet, und die DosiertrOmmel
3 liefert der Zerkleinerungsvorrichtung eine neue Menge Kaffeebohnen, während
je nach Stellung der Steuerwelle die Klappe 7 durch die Kurvenscheibe
31 über den Hebeltrieb 41 angehoben wird und das bereits aufgeschlossene
Kaffeepulver in die sich drehende Schleuder 9 gelangt, in die, ebenfalls
durch die Steuerwelle betätigt, eine bestimmte Menge Heißwasser einer bestimmten,
wählbaren Temperatur zugeführt wird. In dieser gleichen durch den Zapfhebel eingeschalteten
Steuerperiode wird auch der Schieber 13 betätigt,. durch den der durch den soeben
beschriebenen Vorgang zubereitete Kaffee in den Vorratsbehälter gelangt; desgleichen
wird in dieser Periode, und zwar ebenfalls nach Zubereitung des Kaffeegetränkes,
durch die auf der Steuerwelle 29 sitzende Kurvenscheibe 32
über das Zahnsegment
42 und » das Ritzel 17 die Schleuder 9 angehoben und der Kaffeesatz
in das Austragrohr 12' geschleudert.
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Die einzelnen Betriebszustände können beispielsweise durch Leuchtmarken
43 auf der Frontplatte 37
angezeigt werden. Außerdem ist noch ein weiterer
Hebel 44 zur Einschaltung des Reinigungsvorganges, nachdem die gesamte Maschine
auf xAus« gestellt ist, vorgesehen. Befindet sich beispielsweise der Hebel 44 in
deer Zwischenstellung 44', so wird die Reinigungslösung in die Öffnung 45 eingefüllt
und der 'Hebel in die Stellung 44" weiter geschwenkt und damit der Reinigungsvorgang
eingeschaltet, der vollkommen selbsttätig abläuft. Außerdem ist an der Frontplatte
37
noch eine Schaltvorrichtung 46 zur Bedienung des Wasserzulaufes, ein Thermometer
47 zur Anzeige der Kaffeegetränktemperatur und ein Schalter 48 zur Ein-. und Ausschaltung
der verschiedenen Betriebszustände angeordnet.
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Im Rahmen der Erfindung, die nicht auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt ist, sind noch die verschiedensten Abwandlungsmöglichkeiten und Ergänzungen
denkbar, die in den Grenzen der erfinderischen Kombination liegen.
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Zwischen dem Schleuderrauni 12 und dem Vorratsraum 15 ist das schon
erwähnte Rotationsfilter 14 angeordnet, durch das die zu filtrierende Käffeegetränkflüssigkeit
mittels Zentrifugalkraft durch eine mit einem Textilfilter od. dgl. versehene Wand
einer umlaufenden Trommel gedrückt wird.
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Zur einwandfreien Durchführung eines vollautomatischen Betriebes ist
außerdem eine Verriegelung für die Entnahme der Getränkflüssigkeit, z. B. an dem
Zapfhebel oder an dem Zählwerk für die entnommenen dosierten Kaffeegetränkmengen,
angeordnet, die insbesondere bei leerem Vorratsbehälter oder bei Vorhandensein einer
bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Mindestmenge - in dem Vorratsbehälter
selbsttätig in Tätigkeit tritt.
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Der Außenmantel 36 besteht aus einer ein- oder mehrteiligen
Blechverkleidung, die, wie aus den Fig. 2
und 3 zu ersehen ist, mit
ihrem unteren Ende auf der Grundplatte der Maschine aufruht und unter Zwischenschaltung
eines oberen Diuckringes durch Zuganker 51 gehalten wird. Es ist besonders zweckmäßig,
diese Verkleidung im Querschnitt, wie Fig. 3 zeigt, trapezförn-lig auszubilden,
wodürch einmal ein verhältnismäßig einfacher Aufbau sämtlicher Aggregate und zum
anderen die Anbringung einer verhältnismäßig umfangreichen Frontplatte
37 möglich ist. An der Unterseite der Frontplatte 37 oder an der Grundplatte
der Maschine ist außerdem noch eine Tropfplatte 53
zum AbstellenderGefäße,
wieKaffeetassen, angebracht.
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Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann die neuartige Kaffeemaschine
auch mit einem Münzautomaten vereinigt werden, indem an der Frontplatte 54 ein Münzeinsatz
5o als Selbstverkäufer angebracht ist, wodurch nach Einwurf einer Münze selbsttätig
eine Tasse Kaffee oder eine beliebige größere Menge, je nach Einstellung
des Münzeinsatzes, entnommen werden kann. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die
Anzeigevorrichtungen, die bei den bisher beschriebenen Maschinen an der Frontplatte
37 angebracht sind, im Inneren der Verkleidung unterzubringen und das Ganze
durch eine verschließbare Tür 55 zugänglich zu machen. Die Impulse des Münzautomaten
können auf eine oder mehrere elektrische Schalteinrichtungen der Maschine, wie Schaltröhre,
Schaltrad, Zapfhebel od. dgl., einwirken.
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Der in Fig. ?, und 3 dargestellte Vorwärmbehälter 49 dient
zur schnelleren Durchführung des Anheizvorganges bei der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßeri
Kaffeemaschine. Das Speisewasser wird hierbei durch die Leitung 24 in den Behälter
49 eingeleitet und durch die Austrittsleitung 24' dem Drehschieber 25 und
dem Heißwässerbereiter 23 zugeführt. Die Leitung 24 ist hierbei zweckmäßig
gegabelt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, derart, daß der eine Teil nach
dem Behälter 49 läuft, während der andere Teil zu der Mischkammer 52 für
die Spül-
lösung geht. Von der Mischkammer 52 laufen die Leitungen
33 zu den einzelnen Düsen, die, wie oben beschrieben, an den verschiedensten
Stellen der Maschine zwecks Spülung angebracht sind. Der Wasserzulauf durch die
gegabelte Leitung 24 wird durch die schon erwähnte Schaltvorrichtung 46, z. B. einem
Absperrhahn, gesteuert.