DK172895B1 - Kaffebryggemaskine - Google Patents

Description

i DK 17289$ B1

Opfindelsen angår en kaffebryggemaskine af den art, som f.eks. er beskrevet i US patent nr. 4.632.023.

Opfindelsen angår især maskiner til brygning af kaffe eller andre drikkevarer og især forbedringer ved disse maskiner, hvor et filterelement gentagne gange kan anvendes og 5 fjernes fra bryggekammeret, således at kaffegrums fjernes derfra, hvorefter filterelementet kan returneres til bryggekammeret.

Maskiner af denne art er også beskrevet i US patentskrift nr. 3.565.641, som beskriver en salgsmaskine til brygning af drikkevarer, f.eks. brygning af en enkelt kop kaffe eller andre drikkevarer, og som har et bryggekammer, der modtager varmt vand og drikke-10 varemateriale. Kammeret har et gulv, hvorigennem gas og væske kan passere, men er forsynet med et filter, som forhindrer drikkevarematerialet i at passere derigennem.

Apparatet beskrevet i det ovenfor nævnte US patentskrift har et nedre kammer, som er i af i det væsentlige samme tværsnitsstørrelse, som det første kammer, og som er anbragt under det første kammer, og hvori der er monteret et stempel. Stemplet kan bevæge sig 15 opad mod det første kammer, hvorved luft tvinges gennem det første kammers gulv ind i det første kammer, således at det varme vand og drikkevarematerialet sættes i bevægelse og brygges for at tilvejebringe den færdige drikkevare. Stemplet bevæger sig derefter væk fra topkammerets gulv og trækker drikkevaren gennem gulvet og filteret og udleverer denne gennem en velegnet tud. I US patentskrift nr. 3.565.641 genanven-20 des filtermaterialet ikke, men en forsyning af filtermateriale leveres til bryggekammeret for hver enkelt kop af kaffe og kastes derefter bort.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en maskine til brygning af drikkevarer, som tillader, at det samme filter kan anvendes gentagne gange, og hvor det øvre kammer kan hæves fra det nedre bryggekammer under den tid, hvor filtermaterialet er i bryggekam-25 meret, og de tiloversblevne rester fra den tidligere kop af drikkevarer passerer ud af i bryggekammeret og skrabes af fra filtermaterialet, hvorefter filtermaterialet returneres * DK 172895 B1 2 til bryggekammeret, og det øvre bryggekammer hviler derefter imod det nedre bryggekammer for at tilvejebringe en tætning.

Der tilvejebringes en armbetjent gittemedholdsmekanisme, som under den part af bryggeoperationen, hvor stemplet bevæges opad mod toppen af cylinderen, indgriber og 5 holder filteret nede, og som fjernes fra indgreb med filtermaterialet, når stemplet når det øverste dødpunkt og forbliver i dets maksimale afstand fra filtermaterialet under resten af bryggecyklussen.

Den ifølge opfindelsen forbedrede bryggemaskine muliggør, at filtermaterialet kan genanvendes, og tilvejebringer en optimal løsning for at fjerne det genanvendte filterma-10 teriale i stedet for at anvende et ikke-genanvendeligt papirfiltermateriale.

Der tilvejebringes en bryggemaskine, hvor en stor part af bryggecyklussen anvendes til at trække kaffe igennem filteret og sætte drikkevaren i bevægelse, og hvor et meget begrænset tidsrum af cyklussen anvendes til at hæve det øvre kammer og holde dette og fjerne grumset og filtermaterialet ud af bryggekammeret og returnere filtermaterialet til 15 prøvekammeret og sænke det øvre kammer og nedholdergitteret.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser maskinen ifølge opfindelsen til brygning af drikkevarer, fig. 2 fra oven maskinen til brygning af drikkevarer, ί fig. 3 fra siden og med visse dele skåret væk maskinen til brygning af drikkevarer, 20 fig. 4 en del af maskinen set i snit, fig. 5 fra siden maskinen med visse dele skåret væk, DK 17289$ B1 3 fig. 6 et snit langs linien VI-VI i fig. 5 til at anskueliggøre mekanismen til at kontrollere bevægelsen af det øvre bryggekammer og filtermaterialet, fig. 7 fra siden bryggenedholdsdrevet til maskinen til brygning af drikkevarer, fig. 8 et delsnit langs linien VIII-VIII i fig. 5 til anskueliggørelse af nedskubningsarmen, 5 fig. 9 filtermediedrevet, fig. 10 i snit et modificeret drivled, og fig. 11 en del af den i fig. 12 viste indretning i en anden stilling.

Den i fig. 1 viste maskine ifølge opfindelsen omfatter en ramme 130 med en kaffe-dispenser 121 monteret derpå med en åbning 123a, og som har en velegnet kontrolmeka-10 nisme, såsom dem der er velkendt inden for området, og som ved kommando afleverer kaffe i et øvre bryggekammer 11, som samvirker med et nedre bryggekammer 25.

Varmt vand udleveres fra et reservoir 123, som har en velegnet varmer og en tud 124 for at aflevere en kop af varmt vand i tragten 17 på det øvre bryggekammer 11, hvor den sættes i bevægelse ved påvirkning af et stempel 26 monteret i det nedre kammer 25 15 for at brygge kaffe. Efter at kaffen er blevet brygget trækkes den gennem et filter og passerer ud gennem åbninger 33 til en tud 101 og videre til en kop 102 for drikning.

I fig. 2 - 9 er vist mekanismen ifølge opfindelsen. Som vist i fig. 4 og 6 understøtter toppen af det nedre bryggekammer 25 filtermaterialet 36. Filtermaterialet 36 kan være af den sigtende vævstype, såsom polyestermonofil ament nr. HD7-75 eller HD7-63, der 20 fremstilles af firmaet TETKO Inc., U.S.A.

Det nedre kammer 25 er cylinderformet og et stempel 26 er monteret deri og er forbundet med ledstiften 28 til en stempelstang 37, som via en stift 29 er forbundet med en i DK 172895 B1 4 krumtapsarm 31 monteret på drivakslen 32, som er drevet i én retning af en velegnet drivmotor 150 for at aktivere maskinen. Det øvre bryggekammer 11 kan være firkantet, rektangulært eller rundt, men ved det viste eksempel er det i hovedsagen firkantet og har tragten 17, som har en forlængelse 18, der er monteret på toppen af det øvre kammer 5 11 og har en nedadgående tragtpart 19, som afsluttes ved en åbning 21 til levering af varmt vand og materiale, der skal brygges f.eks. kaffegrums til bryggekamrene. Oven over toppen af det nedre kammer 25 er det fleksible filtermateriale 36 monteret som vist f.eks. i fig. 4 og 6. Filtermaterialet 36 er forseglet i bryggekammeret ved hjælp af en nedre pakning 35 monteret i det nedre kammers 25 øvre part og en anden pakning 40 10 monteret i det øvre kammers 11 nedre kant. Ind i pakningen 35 er støbt et afskærmningsmateriale for at forhindre grums i på uheldig måde at trænge ind i det nedre kammer 25. Et gitter 20 til at holde filtermaterialet nede indgriber med filtermaterialet 36 under bryggecyklussen og har tre langsgående dele 42, 44 og 43, som vist i fig. 2, og fem tværgående dele 41, 46, 47, 48 og 49. Nedholdergitteret 20 er forbundet med en 15 drejeligt understøttet nedholderarm 52 ved hjælp af lejer 51 og 51a, og konsoller 53 fastgjort til gittemedholderdelen 20, som vist i fig. 2 og 4.

Ved den foreliggende opfindelse er det øvre bryggekammer 11 åbent og uforseglet fra det nedre bryggekammer 25 for at tillade, at strimlen af filtermateriale 36 kan trækkes tilbage fra bryggekammeret for således at fjerne grumset 101 fra den foregående kop 20 kaffe fra maskinen. Dette er generelt vist i fig. 9, hvor strimlen 36 af filtermateriale har en ende, som passerer over en rulle 102 til en spole 103 monteret på maskinens ramme med en aksel 104. Akslen 104 bærer et tandhjul 106, som er i indgreb med et drivtandhjul 105 monteret på en aksel 99, og som indgriber med et segmenttandhjul 107, og som driver spolen 103. Segmenttandhjulet 107 er monteret på akslen 108, som bærer et 25 kædehjul 109 og knastskiver 111 og 118. Knastskiven 111 indgriber med en knastfølger 112 monteret på en arm 113, som er drejeligt understøttet som vist i fig. 3.

Armens 113 ende 116 er bøjet som vist og modtages i en åbning 114 i rammen 58, hvilket tjener som et drejepunkt for bevægelsen af fUtemedholdsdelen 20. Armen 113 DK 172895 Bl 5 er drejelig forbundet med en arm 117, hvis øvre ende 120 er forbundet med delen 122 som vist i fig. 5. Delen 122 har en stift 251, som er modtaget i en fordybning formet mellem de opretstående dele 252 og 253, formet på delen 135, og som er drejelig understøttet på aksler 59 og 59a på rammen 58, 5 Delen 122 har en øvre overflade, imod hvilken vippearmens 261 ende 262 hviler. Vippe-armen 261 er drejelig understøttet på akslen 54, som har en flad part, som vist i fig. 4.

Vippearmen 52 er båret på en aksel 54 og har en fri ende med en stift 51, som indgriber med konsoller 700 og 701, som er fastgjort til nedholderdelen 20.

i Når skubbestangen 117 trækkes ned af knastskiven 111, holdes nedholderdelen 20 nede, i 10 Knastskiven 118 indgriber med en knastfølger 119 monteret på en arm 142, som er i drejeligt monteret med en stift 144 som vist i fig. 3. Armen 142 bærer en stang 143, og når knastfølgeme 119 løftes på knasten 118, trækkes filtermaterialet 36 positivt af stangen 143.

Filterbanen 36 er som vist i fig. 9 forbundet med spolen 103 ved hjælp af en stift 131, 15 således at når tandhjulet 106 drives af drivtandhjulet 105, som på sin side drives af segmenttandhjulet 107, trækker spolen 103 filtermaterialet 36 ud af bryggekammeret, \ således at de tiloversblevne rester af kaffegrums 101 fra den netop bryggede kop kaffe skrabes af fra filtermaterialet 36 ved hjælp af en skraber 132 med en ende 133, som bevæger de tiloversblevne rester 101, således at disse falder ned i en ikke-vist beholder.

20 Den anden ende af filtermaterialet 36 passerer over rullen 101, og filtermaterialet 36 passerer omkring stangen 143, og materialets anden ende er fastgjort til en stift 136, som det bedst ses i fig. 9.

Efter at segmenttandhjulet 107 har drevet filtermaterialet 36, således at de tiloversblevne kaffegrumsrester 101 er blevet skrabet af fra filtermaterialet, går segmenttandhjulet, som : 25 drejer i retning mod uret, som vist i fig. 3 og 9, ud af indgreb med tandhjulet 105, som i DK 172895 B1 6 frigiver spolen 103, således at stangen 143 vil skubbe filtermaterialet gennem brygge-kammeret, hvorved stangen 143 indtager den med stiplet linie i fig. 9 viste stilling.

Det øvre bryggekammer er monteret på parvis fabrikerede arme 137a og 137b og 138a og 138b, og som er fastgjort til en drejelig lejret del 135, som vist i fig. 5. Et par 5 stødaksler 139 og 141 er forbundet med det øvre bryggekammer 11 og er drejelig monteret i enderne af armene 137 og 138, som vist i fig. 9. Stødaksleme 139 og 141 er formet med flade områder som vist i fig. 5, og modtages i åbninger 501 formet i armene 137 og 138. Den bageste ende af delen 135 er drejelig forbundet med rammen ved hjælp af aksler 59 og 59a, som vist i fig. 2, og som strækker sig gennem rammedelene 58a og 10 58b forbundet med maskinens ramme 58. En fjeder 201 er monteret på en stubaksel 59c og har dens ender 202 og 203 anbragt, så delen 35 og armene 137 og 138 forspændes opad. En aksel 164 passerer gennem delen 135a, som vist i fig. 4, og en spændskivesamling 172 er monteret på forlængelserne 135a, og møtrikken 175 låser den øvre ende af akslen 164 til delen 135.

15 En centerpart 171 af delen 135 bærer fremspring 135a som vist i fig. 3 og 4.

Som vist i fig. 7 har akselen 164 en udvidet part 163 ved dens nedre ende og bærer en knastfølger 161 monteret på akselen 162, og som er forbundet med parten 163. Knastføl-geren 161 indgriber med en knast 154 monteret på en aksel 32, der, som vist i fig. 5, er drevet af motoren 150 via en koblingsdel 151 og stiften 600. Et kædehjul 300 er også 20 monteret på akselen 32, som vist i fig. 7 og fig. 5, og driver en kæde 301, som driver et kædehjul 109 monteret på akselen 108, hvilket er vist i fig. 3. Kædehjulet 109 er -som det også er vist i fig. 3 - monteret på akselen 108 og bærer knastskiveme 111 og 118, lige så vel som segmenttandhjulet 107, som indgriber med tandhjulet 105 for at drive filtermaterialet 36 frem til spolen 103. Knastskiven 111 indgriber med knastføl-25 geren 112 i drejearmen 113 for således at drive armen 117 for at aktivere nedholderar-men til filtermediet som beskrevet. Knastskiven 118 indgriber knastfølgeren 119 i drejearmen 142, og stangen 143 returnerer filtermaterialet 36 fra spolen 103.

DK 17289$ B1 7

Akselen 32 driver også krumtapsarmen 31, som er forbundet via en drejestift 29 med stempelstangen 37, som er drejeligt forbundet ved hjælp af drejeleddet 28 til stemplet 26, som det f.eks. er vist i fig. 6 og 8.

Når dispensermaskinen under brug tilføres energi, vil den i fig. 5 viste motor 150 drive 5 drivakselen 32 i én retning, og kaffe vil udleveres fra holderen 121, og varmt vand ffa reservoiret 123 ned i det øvre brygge- kammer 11. På dette tidspunkt indgriber gitter-nedholderen 20 med filtermaterialet 36 ved påvirkning af rullen 112 på knastskiven 111, og resten af ledmekanismen til at holde dette nede og stemplet 26 bevæger sig opad i cylinderen 25 og tvinger luft gennem filteret 36 for at bringe det varme vand og kaffe-10 grums i det øvre kammer 11 i bevægelse, således at der brygges kaffe hurtigt og effektivt. Under dette tidsrum holdes det øvre bryggekammer 11 fast imod det nedre brygge- t kammer, således at pakningerne 40 og 35 aftætner bryggekammeret. Når stemplet har passeret det øvre dødpunkt, frigøres filternedholderen 20 ved påvirkning af rullen 112 på knastskiven 111 og som tillader armen 117 at hæve sig. En fjeder 254 er monteret på 15 stiften 251 for at forspænde delen 122 opad. Ved at armen 117 er fastgjort til armen 122, tillader det armen 261 at hæve sig i og med at den forspændes af fjederen 260.

Derved kan nedholderen 20 også hæves på knastskiven 111 ved påvirkning via ruller 112 og ledmekanismen forbundet med denne, før alt kaffegrumset sætter sig på denne. Når stemplet bevæger sig nedad i cylinderen 25 suges den bryggede kaffe igennem filterma- j 20 terialet 36 ned i det nedre bryggekammer på toppen af stemplet 26. Når stemplet 26 fortsætter nedad i cylinderen 25 passerer det åbninger 33, som tillader den bryggede kaffe at passere derigennem. Skubbestangen 164 bevæger sig opad på grund af påvirk- ' ningen fra knastskiven 154 på knastfølgerrullen 161, hvilket medfører, at det øvre bryggekammer 11 hæves på grund af den forspændte fjeder 201. Når stemplet passerer 25 det nedre dødpunkt (hældes den bryggede kaffe ud) og stemplet begynder herefter igen dets opadgående bevægelse, hvor gitteret 20 sænkes for at holde filteret nede. Filteret holdes i denne stilling, indtil stemplet når det øvre dødpunkt. Når gitteret er hævet forbliver det der for ligevægten ved bryggecyklussen. Formålet med dette er at gitterværket skal være væk fra filteret, når de små klatter dannes. Med gittemedholderen 20 DK 172895 B1 8 i den øvre stilling og det øvre bryggekammer 11 i den øvre stilling indgriber segmenttandhjulet 107 med tandhjulet 105, som indgriber med tandhjulet 106 for at bevæge filtermaterialet 36, og det brugte kaffegrums 101 ud af bryggekammeret forbi skraberen 132 og grumset fjernes og falder ned i en velegnet beholder. Derefter passerer segment-5 tandhjulet 107 forbi tandhjulet 105 og stangen 143 returnerer filtermaterialet 36 til bryggekammeret og det øvre bryggekammer 111 og nedholdergitteret 20 returnerer til den nedre stilling og er klar til næste cyklus med stemplet 26 i den nedre stilling.

Ved den i fig. 10 og 11 viste udførelsesform er forbindelsesstangen modificeret. Forbindelsesstangen 37a har en nedre part 299, som er formet med en åbning 300, som har en 10 vinkel på omkring 45° i forhold til vandret, således at stiften 29 kan bevæge sig i åbningen. Dette medfører, at stemplet forbliver ved bundstillingen som vist i fig. 13 og i topstillingen som vist i fig. 12 i et længere tidsrum end ved de andre udførelsesformer, som ikke har slidsen 300. Herved tillades, at stemplet midlertidigt stopper ved toppen og bundet af slaget, hvilket medfører en forbedret kaffebrygger på grund af det faktum, 15 at der gives mere tid for vandet og kaffen til at trænge ind i bryggekammeret, før op-startning af sugecyklussen og også mere tid ved bunden af slaget for at kaffen kan hældes uden at den totale cyklustid ændres.

Opfindelsen resulterer i en forbedret ekstraktion fra brygningen, når kaffe og vand udsættes for den kraftigt forøgede luftmængde, som passerer gennem denne under den 20 periode, hvor vandet sættes i bevægelse. Ved at kaffegrumset sættes i bevægelse, vil iltningen af blandingen eller en kombination af begge ved at tilføre så højt et volumen af luft under bryggeprocessen, at det medfører en forøget ekstraktion. Enhver metode til at tilvejebringe den ekstra luft kan anvendes, såsom en kompressor eller en anden indretning. Herved opnås de følgende resultater: DK 17289$ B1 9

Bryggemaskine % Ekstraktion % Faste bestanddele i opløsningen Kendt teknik 13,3 0,78 160 ml varmt vand

Opfindelsen 15,0 0,90

Forbedring 12,78% 15,0% 8 g kaffe

Kendt teknik 13% 0,81 % 250 ml varmt vand

Opfindelsen 16% 0,96% 13,6 g kaffe

Forbedring 23% 15%

Ifølge opfindelsen opnås derved en væsentlig forøgelse i ekstraktionsprocenten og pro-10 centen af ikke opløste bestanddele i opløsningen.

s

Claims (11)

1. Maskine til brygning af drikkevarer, og som omfatter et øvre bryggekammer indrettet til at modtage varmt vand og drikkevaremateriale, og som har en åben nedre ende, 5 et nedre kammer (25) med en åben øvre ende, som normalt er rettet ind med og tætnet med det øvre kammers åbne nedre ende, et filter (36) monteret mellem det øvre (11) og det nedre (25) kammer, og hvilke kamre (11, 25) normalt indklemmer filteret (36) derimellem, et frem- og tilbagebevægeligt stempel (26) monteret i det nedre kammer (25) for at tvinge luft gennem filteret (36) ind i det øvre kammer (11) og for at trække 10 den bryggede drikkevare tilbage igennem filteret (36), midler til at separere og forsegle det øvre (11) og nedre (25) kammer for at frigøre filteret (36) fra indklemningen, midler til at bevæge filteret (36) fra mellem det øvre (11) og det nedre (25) kammer, midler til at fjerne det anvendte drikkevaremateriale fra filteret (36), medens det øvre (11) og nedre (25) kammer er adskilt, kendetegnet ved, at filteret (36) er genanvendeligt, 15 og at maskinen desuden omfatter et afskærmningsmateriale, der er monteret mellem det øvre (11) og nedre (25) kammer og under filteret (36), og midler til at returnere filteret til mellem det øvre (11) og nedre (25) kammer.

2. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 1, hvor filteret (36) omfatter en gas-og væskepermeabel strimmel med en part, som normalt er indklemt mellem det øvre 20 (11) og nedre (25) kammer, og hvor midlerne til at fjerne det anvendte drikkevaremateri ale fra filteret (36) omfatter en skraber (132), som indgriber med den pågældende part.

3. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 2, hvor de filterbevægende midler omfatter en første spole (103), hvorpå en første part af strimlen (36) er fastgjort på den ene side af det øvre (11) og nedre (25) kammer, og en stang (143), hved hjælp af hvil- 25 ken en anden part af strimlen (36) er indspændt på den anden side af det øvre (11) og nedre (25) kammer, og en motor (150) til periodisk at drive den første spole (103) i en første retning for at bevæge drikkevarematerialet væk fra mellem det øvre (11) og nedre DK 17289j> Bl 11 (25) kammer, og hvilken første spole (103) er indspændt af stangen (143) for at returnere den pågældende part mellem det øvre (11) og nedre (25) kammer.

4. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 3, hvor et første tandhjul (106) er forbundet med den første spole (103), og et segmenttandhjul (107) er forbundet med 5 motoren (150) og periodisk indgriber med det første tandhjul (106) for periodisk at bevæge strimlen (36).

5. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 1, og som omfatter et bevægeligt nedholdergitter (20), som kan bevæges til en første stilling, således at filteret (36) holdes nede i det øvre bryggekammer (11) ved hjælp af nedholdergitteret (20), og hvilket 10 nedholdergitter (20) kan bevæges til en anden stilling, således at filteret (36) ikke holdes nede af nedholdergitteret (20).

6. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 5, hvor motoren (150) er koblet sammen med nedholdergitteret (20) for periodisk at bevæge dette fra den første til den anden stilling.

7. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 6, hvor motoren (150) er forbundet med nedholdergitteret (20) gennem en første knastskive (111) drevet af motoren (150), en skubbestang (117), som indgriber med knastskiven (111) og føres frem og tilbage derved, en første drejelig arm (122), som kan bevæges af skubbestangen (117), og en drejelig holdt nedholderarm (52), fastgjort til nedholdergitteret (20) og forbundet med 20 den første drejelige arm (122).

8. Maskine til brygning af drikkevarer ifølge krav 3, og som omfatter en anden drejelig arm (135), fastgjort til det øvre kammer (11), og som er fjederforspændt for at holde det øvre (11) og nedre (25) kammer adskilt, og hvilken motor (150) er koblet med den anden drejelige arm (135) for at bevæge denne til en stilling, således at det øvre (11) 25 og nedre (25) kammer holdes sammen i en tætnet tilstand. DK 172895 B1 12

9. Apparat til brygning af drikkevarer ifølge krav 3, hvor motoren er koblet til den anden drejelige arm (135) via en anden skubbestang (164) og en anden knastskive (154).

10. Apparat til brygning af drikkevarer ifølge krav 3, og som omfatter en tredje drejelig arm (142), som nævnte stang (143) er fastgjort til for at låse denne i den nedadgående 5 stilling, og hvilken motor (150) er koblet med den tredje drejelige arm (142) for periodisk at bevæge denne for at bringe stangen (143) ned.

11. Apparat til brygning af drikkevarer ifølge krav 10, og som omfatter en tredje knastskive (118), som er drevet af motoren (150), og som indgriber med den tredje drejelige arm (142).