NO122550B - - Google Patents

Description

Trakteapparat.

Oppfinnelsen vedrorer et trakteapparat og da mere spesielt en forbedret type av automatisk virkende kaffetraktere som automatisk tilbereder forutbestemte mengder av kaffe.

Som kjent virker de fleste automatiske kaffetraktere enten efter en tidsinnstilt arbeidssyklus idet en tidsanordning regulerer vanntilførselen til maskinen, eller en trykk eller vekt-type-anordning hvor en vekt stenger strommen av inngående vann til apparatet når en på forhånd bestemt vekt av traktet kaffe fyller en mugge anbragt på vekten. Hver av disse anordninger har visse ulemper. I det tidsinstillbare system blir vanntilførselen til apparatet ikke alltid konstant, men kan variere eftersom trykket av innlopsvannet til apparatet varierer. Systemet med anvendelse av veining nødvendiggjor kostbare og kompliserte styreorgan for å sikre riktig funksjonering av apparatet.

I store trekk kan det sies at et automatisk system for tilberedning av en drikk omfatter midler for å innfore en på forhånd bestem mengde koldt vann til en vannbeholder, oppvarme vannet i denne, levere det oppvarmede vann til en dusj eller et utmatningshode for å sproytes over en på forhånd bestemt mengde drikkfrembringende materiale, hvorved en ekstrakt av dette tilberedes og leveres til en mugge eller lignende for forbruk.

Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe visse nye og fordel-aktige trekk ved slike trakteapparater. Forst og fremst tilsik-tes oppnådd en slik anordning hvorved trykket av det kolde vann som tilfores beholderen ved å påvirke en hydrostatisk ventil hindrer at varmtvann strommer ut av beholderen når koldtvannet tilfores.

Nærmere bestemt vedrorer oppfinnelsen et trakteapparat for det foran nevnte formål og som omfatter en vannbeholder som inneholder vann med regulert temperatur, hvilken beholder har en varmtvanns-avlopsledning som kan stenges av en styrt ventil, gjennom hvilken ledning en forutbestemt mengde varmtvann kan stromme til en trakteanordning inneholdende et traktemateriale , og hvilken beholder ved lukket varmtvanns-avlopsledning kan tilfores en forutbestemt mengde koldt vann over en koldtvanns-tilfbrselsledhing, som ved en av en sokeranordning registrert vannstand i beholderen stenges av en elektrisk styrt ventil, idet det nye og vesentlige er at ventilen i varmtvanns-avlopsledningen er anordnet til å lukkes under virkning av det kolde vann som strommer gjennom koldtvanns-tilforselsledningen til beholderen og ved opphor av slik stromning å gå tilbake til åpen stilling.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått av den efterfolgende be-skrivelse gitt i forbindelse med de eksempelvise utforelser som er illustrert på tegningene.

Fig. 1 viser perspektivisk et automatisk trakteapparat ifblge

oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i storre målestokk et vertikalsnitt gjennom trakteapparatet,tatt langs snittlinjen 2-2 i fig. 1. Trakteapparatet vises her for en tilberedningssyklus med vannbeholderen delvis full og et drikkfrembringende materiale anbragt i apparatets holder. Fig. 3 viser i storre målestokk et oppriss av trakteapparatet vist i fig. 1 med visse deler bortskåret og angir skjematisk maskinens funksjonering ved begynnelsen av en tilberedningssyklus med varmt vann strommende gjennom utlopet og utmatningshodet over trakteholderen. Fig. 4 og 5 viser i storre målestokk det område av fig. 2 som er innsirklet, og illustrerer i detalj hvorledes den hydraulisk-virkende utmatningsventil er konstruert. Fig. 6 er et snitt i storre målestokk efter linjen 6-6 i fig. 2 og viser stromningsbegrenseren. Fig. 7 viser i storre målestokk en detalj vedrorende den flottorpåvirkende brytermekanisme vist i fig. 2 , og

fig. 8 viser en form for elektrisk koblingskrets som kan anvendes for det her beskrevne trakteapparat.

På tegningene, og da mere spesielt på fig. 1-3, vises et automatisk trakteapparat lo som kan anvendes for tilberedning av kaffe e.l.. Trakteapparatet lo omfatter en stort sett rektangulær basisdel 11 med et frontkontrollpanel 12. Et antall regulerbart monterte ben 13 er anordnet i basisdelen 11 for å gi apparatet riktig stilling på toppen av en disk e.l.

En nedre oppvarmningsenhet 14 er anordnet på oversiden av basisdelen 11 og ligger nær dennes forreste del. Den nedre oppvarmningsenhet 14 er beregnet på å motta en tilhorende væskemottag-ende mugge. En opplyst bryter 15 er anordnet på kontrollpanelet 12 for overvåkning av virkningen av den nedre varmeenhet 14. Maskinen lo omfatter videre et nedre hus som generelt er betegnet med 16, begrenset av en oppstående frontvegg 17, et par sidevegger 18 og en bakvegg 19. Et ovre hus 2o er montert på det nedre hus 16 og omfatter forovergående sidevegger 21, et front-panel 22, en bakvegg 23, en topp 24 og en bunn 25. Som det fremgår av tegningene, har det ovre hus 2o samme utstrekning som basisdelen 11.

Toppveggen 24 for det ovre hus er forsynt med en ovre oppvarmningsenhet 26 anbragt stort sett nær ved frontenden. Den ovre oppvarmningsenhet 26 er forsynt med en sentralt anbragt termo-folsom bryter 27, en manuell bryter 28 er videre anordnet på kontrollpanelet 22 for å styre varmeenhetens 26 funksjonering.

En kontrollampe 29 er også anordnet på frontpanelet 22 og får strom når bryteren 28 er innstilt på "PÅ". En bryter 3o for arbeidssyklusen er også anordnet på frontpanelet 22 for det ovre hus, idet innpressing av bryteren 3o bevirker at apparatet settes i drift på en måte som nedenfor skal beskrives.

Toppveggen 24 a<y> huset 2o er videre forsynt med en åpning som begrenses av en ringformet flens 31 (fig. 2), hvilken åpning normalt er lukket av en velvet deksel 32 som har innvendige klemmer 33 som holder dekselet på plass.

Bunnen av det ovre hus 2o er forsynt med et forhoyet parti 34 i hvilket er anbragt et utmatningshode 35, hvilket er tilkoblet varmtvannsysternet som nedenfor skal beskrives nærmere. Bunnveg-gen 25 er også forsynt med et par langsgående skinner 36 (bare en sees). Disse skinner 36 er anordnet for å kunne anbringe traktholderen 37 under utmatningshodet 35. Under bruk er holderen 37 forsynt med et skålformet filterpapir som inneholder det materiale som drikken tilberedes av, i nærværende tilfelle malt kaffe som vist ved 38. En tilhorende mugge 39 kan oppta drikken og en anbragt på den nedre oppvarmningsanordning 14 under holderen for å motta kaffeekstrakten som strommer ned fra denne, slik dette best sees i fig. 3. Utmatningshodet 35 og holderen 37 kan være av det slag som er beskrevet i U.S. patent nr. 3.479.949.

Det nedre og ovre hus 16 og 2o samvirker til å frembringe en omslutning for en vannbeholder 4o. Denne omfatter en bunn 41 og en sylindrisk sidevegg 42, idet beholderen er anbragt på en skillevegg 43 anordnet i det nedre hus 16. Den ovre ende av vannbeholderen 4o er forsynt med en utadboyet ringformet kant 44.

Et lokk 45 er anbragt over beholderen 4o, og dette har en nedadgående ringformet kanal 46 rundt omkretsen beregnet på å samvirke med den ringformede kant 44 av beholderen 4o for derved å hindre sidebevegelse av lokket 45 i forhold til beholderen 4o. Lokket 45 er forsynt med en sentral oppadgående ringformet flens 47 som avgrenser en sentral åpning beregnet på å motta den ovre ende av et oppstående ror 6o, som nedenfor skal beskrives nærmere. En varmesloyfe 5o er anbragt inne i vannbeholderen 4o stort sett nær ved dennes bunn 41, og klemmene 51 for varmeslbyfen 5o er fort ut gjennom bunnen 41 av vannbeholderen og gjennom skilleveggen 43 i det nedre hus for tilkobling til hensiktsmessige ledere (ikke vist) til en koblingsblokk 5 2 festet på undersiden av skilleveggen 4?. Et temperaturfolsomt element eller en termostat 53 er anbragt i vannbeholderen 4o, den nedre ende 5 4 av termostaten 5 3 strekker ;eg gjennom sammenfallende åpninger i bunnen 41 av beholderen og skilleveggen 43 for tilkobling til en termostat-bryter (ikke vist) på vanlig måte. Anordningen er slik at vann i beholderen 4o konstant holdes på en hoy temperatur. Dette muliggjbr raskt å tappe av en mengde varmt vann fra beholderen i den hensikt å tilberede kaffeekstrakt på den nedenfor beskrevne måte.

Et overlbpsror 55 er også anordnet i beholderen 4o, idet rorets ovre ende ligger på en på forhånd bestemt maksimalt tillatelig vannhoyde i beholderen. Roret 55 strekker seg gjennom bunnen av beholderen og skilleveggen 43 hvor det er forbundet med en boyelig ledning 5 6 for avlop til en overlopsbeholder 57, som er under-støttet på en skillevegg 58 i det nedre hus 16. Hvis overlops-vannet i beholderen 57 når en forutbestemt hoyde, blir vanninn-lbpet til beholderen helt avstengt på en måte som skal beskrives i det efterfblgende.

Ifblge oppfinnelsen er der anordnet midler for automatisk forflytning av en på forhånd bestemt mengde varmt vann fra den ovre del av beholderen 4o ved å innfore en tilsvarende vannmengde, fortrinnsvis koldt vann i den nedre del av vannbeholderen. Det oppstående ror 60 er anordnet for dette oyemed. Den ovre ende 61 av roret 60 er forsynt med et antall knaster (ikke vist), beregnet på å samvirke med en oppstående ringformet flens 47 for lokket 45, hvorved roret 60 demonterbart bæres av lokket.

Roret 60 strekker seg ned i beholderen 4o og dets nedre ende 62 ligger nær bunnen 41 i beholderen. Den ovre ende av roret 60

er forsynt med et stort sett rektangulært innsnitt 64 som begyn-ner under lokket 45 og strekker seg oppover forbi flensen 47. Innsnittet 64 setter det indre av beholderen 4o direkte i forbindelse med atmosfæren og muliggjor at luft kan unnvike fra den ovre ende av vannbeholderen 4o når varmt vann i beholderen forflyttes oppover i denne på grunn av at koldt vann helles inn gjennom roret 60. Den ovre ende av roret 60 er også forsynt med et antall åpninger 65 som tillater avlbp for luft fra beholderen samt muliggjor at vann kan stromme ut av roret 60 og direkte inn i beholderen i det tilfelle at vann fyller roret og hindres fra å gå inn i beholderen gjennom den nedre ende av roret.

I en typisk konstruksjon av roret 60 er dette utfort av rustfritt stål og er omtrent 219 mm lang og har en ytre diameter på tilnærmet 31,8 mm, veggen er omtrent o,9 mm tykk. Åpningene 65 er tilnærmet 6,4 mm i diameter med deres sentrum liggende ca. lo,3 mm under den ovre ende av roret. Den forholdsvis store diameter av roret har to fordeler : 1) Den tillater hurtig innforing av koldt vann til bunnen av beholderen uten storre turbulens, og 2) enhver kalkavsetning eller oppbygging av annen avsetning på den indre vegg vil ikke virke inn på strommen av inngående vann slik tilfelle er om roret hadde hatt en mindre diameter.

Under fortsatt henvisning til fig. 2 vil det sees at den ovre ende av roret 60 bærer en traulignende del 7o med en indre nedad-boyet ringflens 71, som ligger inne i den ovre ende av roret 60. Delen 7o har en oppadrettet flens 72 langs den ytre omkrets.

En sylindrisk tråduk 73 er anbragt på delen 7o og strekker seg oppover fra denne. Denne trådduk 73 tjener som et filter og hindrer lost materiale fra å kunne fores inn i roret 60. Et inn-lopsdeksel 75 er montert på den ovre ende av trådduken 73, hvilket deksel omfatter en sidevegg 76 som strekker seg ned mot delen 7o og har en omboyet flens 77 omkring den ytre omkrets, idet den oppadrettede flens 72 på delen 7o ligger på en viss avstand fra flensen 77 på grunn av trådduken 73. Innlopsdekselet 75 holdas på plass på trådduken 7 3 av et par fjærklemmer 78 som er for-bunet på diametralt motsatte steder med beholderlokket 45.

Flensene 72 og 77 for henholdsvis traudelen 7o og innlopsdekselet 75 ligger på avstand fra hverandre og tillater at luft kan stromme mellom dem, hvorved trådduken 7 3 tjener som en luftavbryter for innlopsvannsystemet for å hindre tilbakerenning ved hevertvirk-ning inn i innlopsvannledningen i tilfelle av feilfunksjonering.

Under stadig henvisning til fig. 2 vil det sees at lokket 45 for beholderen også er forsynt med en flottorpåvirket brytermekanisme som helhet angitt med 8o. Detaljene ved denne mekanisme fremgår av fig. 7. Den flottorpåvirkede brytermekanisme 8o omfatter en flottor 81 anbragt inne i beholderen 4o og nried en oppadgående flottbrspindel 82, som strekker seg gjennom en åpning i beholderlokket 45.

En stort sett U-formet brakett 83 er stivt festet tillokket 45. Dens midtre del 84 har et opphoyet parti 85 med en åpning, idet en langsgående forlopende bossing 86 er stivt festet i denne åpning. Bbssingen 86 har en langsgående passasje for flottbrspindelen 82 og tillater at denne kan bevege seg fram og tilbake, Spindelen 82 har en skulder (ikke vist) ovenfor hvilken den bvrige åpning (ikke vist) er anbragt på spindelen. Braketten 88 er festet til undersiden av en låsemutter 89 som er anbragt på det gjengede parti 87 av spindelen 8 2, hvorved braketten 88 vil bevege seg mot mutteren 89.

Når flottbren 81 stiger, vil låsemutteren 89 på spindelen 82 også stige og bringe braketten 88 til å lbfte seg. Når flottbren beveger seg nedover, inntil braketten ligger an mot den ovre ende av bbssingen 86. Den ovre ende av spindelen 82 har en sliss 9o, hvorved spindelen 82 kan justeres i forhold til mutteren 39, slik at innkommende vannmengde til apparatet kan justeres.

Som det sees av fig. 2, er hovedpartiet av braketten 88 anordnet stort sett perpendikulært på spindelen 82, idet den ytre ende av braketten er boyet slik at der fåes en holdeflens 91, i hvilken er anbragt en horisontal forlopende magnet 92. Den oppstående arm 94 av braketten 83 har en brakett 95, i hvilken er anbragt en bryter 96. Denne bryter 96 er fortrinnsvis innkapslet for å beskytte kontaktene. Bryteren har to klemmer (ikke vist) forlopende ut til siden for tilkobling til passende ledere som er forbundet med den ytre oppstående gren 97 av braketten 83. Bryteren 96 kan være av den type som fremstilles av Hamlin, Inc. som bryter nr. NRL-2.

Under drift vil, når det varme vann stiger i beholderen 4o og kommer opp til flottbren 81, denne også stige inne i beholderen og bevirke at spindelen 8 2 lbfter seg inne i bbssingen 86. Spin-delens gjengede parti lbfter braketten 88 og magneten 9 2 som om-fattes av denne. Når magneten beveger seg omkring 12,7 mm over bryteren 96, vil kontaktene adskilles og bryte strbmkretsen. Eftersom vannets nivå i beholderen synker og flottbren 81 beveger seg nedover, vil magneten 92 igjen nærme seg kontaktene for bryteren 96, og når magneten er omkring 6,4 mm borte, vil den mag-netiske kraft bevirke at kontaktene sluttes, og strbmkretsen gjennom bryteren 96 er igjen sluttet. Den flottbrpåvirkede brytermekanisme 8o er anordnet for å styre en elektrisk påvirket vann-innlbpsventil for apparatet på en måte som skal beskrives i det efterfblgende, og det er her tilstrekkelig å si at når bryteren 96 er åpnet, brytes kretsen for vanninnlbpsventilen og avslutter tilforselen av koldt vann til beholderen.

Varmtvanns-avlbpssystemet for apparatet sees best i fig. 2. Sideveggen 42 i beholderen 4o er forsynt med en åpning som ligger vesentlig under den ovre ende av vannbeholderen og er beregnet på å motta og understbtte en utlbpsblokk loo, idet vannet strommer ut fra beholderen 4o gjennom denne utlbpsblokk loo.

Avlbpsblokken loo omfatter en vertikalt anordnet passasje loi

so:. strekker seg oppover fra bunnflaten lo2 i blokken og slutter som et avlbp lo3 anordnet perpendikulært på passasjen loi. Ut-lbpet lo3 strekker seg gjennom åpningen i sideveggen av behol-

eieren 4o, idet en gummipakning lo4 er anbragt omkring avlbpet lo3, hvor den ligger rundt åpningen og derved hindrer vann fra å lekke ut.

Den ene ende av avløpsledningen lo5 er koblet til avlopet lo3

for blokken loo. Den nedre ende er koblet til et forste innlop for en avlopsventil llo, idet utlopet fra ventilen llo er koblet til utmatningshodet 35. Som vist er utmatningshodet 35 montert på en viss avstand fra vannbeholderen 4o og ligger under utlbpsblokken loo i sideveggen av vannbeholderen. Utmatningshodet 35 ligger under det oppadboyede parti 34 av bunnen 25 av det ovre hus 2o.

Det vil forstås at forflytning oppover av varmt vann i beholderen 4o bevirker at det varme vann stiger i passasjen loi inntil det når avlopet lo3 på hvilket tidspunkt varmt vann vil stromme gjennom avlopsblokken loo, avløpsledningen lo5, avlopsventilen llo (når denne er åpen) og utmatningshodet 35, inntil vann-nivået i beholderen faller under den nedre flate lo2 av avlopsblokken. Når nivået faller under denne flate, som angitt ved 17o i fig. 2t tilveiebringer passasjen loi en luftspalte mellom avlopet lo3

og bunnflaten lo2, som hindrer at ytterligere vann kan trekkes ut fra beholderen 4o. Det laveste parti av utlopet lo3 og den nedre flate lo2 av blokken har tilstrekkelig innbyrdes avstand, slik at passasjen loi tilpasses ekspansjonen av koldt vann som oppvarmes i beholderen uten at vann kan dryppe ut gjennom avlopsåpningen lo3.

I en typisk konstruksjon av avlopsblokken loo er denne laget av messing, passasjen loi har en diameter på omtrent 14,3 mm, avlopsåpningen lo3 og avløpsledningen har hver en indre diameter på ca. 9,5 mm, og det laveste parti av avlopet lo3 ligger omkring 19 mm over bunnflaten av blokken. Passasjen loi har storre diameter enn avlopet lo3 for å sikre en full strom av varmt vann i utlopet lo3, for hvis passasjen loi og utlopet lo3 har komple-mentær diameter, er det mulig at luftbobler kan medføres.

Avlopsblokken loo er på passende måte anbragt i sideveggen 42

av beholderen, slik at beholderens volumetriske kapasitet mellom

bunnflaten lo2 av avlopsblokken og den påvirkede stilling av flottbren er tilstrekkelig til å motta i det minste omkring 1,7 1 vann når det varme vann i beholderen forflyttes til beholderens ovre del som antydet ved 171 i fig. 3. Den volumetriske kapasitet av beholderen 4o under avlopsblokken loo er omkring 5,7 1 vann. Ved å avjustere flottbrspindelen 82 på den måte som tidligere er beskrevet , kan kapasiteten av beholderens ovre del varieres omtrent - o,17 1.

Den ovre del av vannbeholderen over blokken loo er beregnet for

en kapasitet svarende til den tilhbrende mugge 39, slik at innfbring av en på forhånd bestemt mengde koldt vann i beholderen 4o vil bevirke at stort sett samme mengde varmt vann forskyves oppover i denne og til slutt mates ut som en drikkekstrakt i muggen 39 som skjematisk vist ved 172 i fig. 3.

Som nevnt er avlbpsledningen lo5 over ventilen llo forbundet med utmatningshodet 35 som er beregnet på å sprbyte varmt vann i en rekke stråler med stort sett ensartet strbmningshastighet og et dekkende monster over materialet 38 i trakteholderen 37. Utmat-ningshodet 35 er forbvrig vist og beskrevet i foran nevnte patent.

Avlbpsventilen llo for styring av utmatningen av varmt vann fra beholderen 4o sees best av fig. 4 og 5 og omfatter et par stort sett sirkulære sammenpassende stbpte plastdeler 111 og 112 , sam-menfestet av et antall rundt omkretsen anbragte skruebolter 113 og muttere 114 (bare en er vist). Delene 111 og 112 er stort sett konkave og samvirker til å frembringe et kammer 115. En elastisk membran 116 er anbragt mellom delene 112 og 111 og deler kammeret 115 i to avdelinger 115A og 115B , anordnet henholdsvis på venstre og hbyre side av membranen 116. Membranen har en omkretsvulst 116A som ligger i et tilsvarende spor i den hbyre delen 112.

Den venstre del 111 er forsynt med en ringformet innlbpskanal

117 som omfatter et sylindrisk indre endeparti 118 som strekker seg inn i kammeravdelingen 115A. Den venstre del 111 er også forsynt med en rbrformet utlbpskanal 119 fra avdelingen 115A, idet utlbpskanalen er forbundet med et elastisk ror 12o til inn-

lbpsenden av utmatningshodet 35. Som det sees av fig. 4, er en kompressjonsf jaer 121 anbragt omkring det indre endeparti 119 av innlopskanalen for å presse membranen 116 mot hbyre,sett i fig. 4. Den hbyre del 112 er også utformet med en rbrformet innlbpskanal .122 som mottar koldt vann gjennom en kanal 123, som igjen er koblet til vanninntaket som nedenfor skal beskrives nærmere. Det kolde vannet går inn i kammeravdelingen 115B, hvor det utover trykk på membranen 116's hbyre side.

Når avlbpsventilen llo står i den normale "åpne" stilling, med membranen 116 mot hbyre, som vist i fig. 4, kan varmt vann strbmme fra vannbeholderen gjennom avlopsblokken loo, avløpsledningen lo5 og inn i innlopskanalen 117 og den indre ende 118 av denne, samt inn i kammeravdelingen 115A, ut av denne via utlbpskanalen 119 og det elastiske ror 12o til innlbpet for utmatningshodet 35, hvorfra det vil bli sprbytet over den malte kaffe i trakteholderen 37.

Utlbpsventilen llo kan settes i en "lukket" stilling når membranen 116 er presset mot venstre, som vist i fig. 5. Membranen 116 avtetter da det indre endeparti 118 av innlopskanalen 117 og hindrer derved at varmt vann kan strbmme inn gjennom denne. Avlbpsventilen fores til "lukket" stilling av trykket av det kolde vann som strommer gjennom kanalen 123 og innlopskanalen 122, idet dette trykk tilveiebringes av innlbpsvanriet på en måte som nedenfor skal beskrives.

I en typisk konstruksjon av avlbpsventilen llo er denne fremstilt av plast, bragt på markedet under varenavnet "Norel". Den ytre diameter av de venstre og hbyre sammenpassende deler er tilnærmet 44,5 mm. Innlopskanalen 117 i den venstre del 111 er tilnærmet 9,5 mm i diameter. Det indre endeparti 118 er omtrent 11,1 i diameter og strekker seg innover omtrent lo,3 mm fra veggen av delen 111 (den indre ende ligger omtrent 2,4 mm fra den samvirkende flate av delen 111). Utlbpskanalen 119 er tilnærmet 9,5 mm. i diameter, kammeret 115 som dannes av de sammenpassende deler 111 og 112 er tilnærmet 23,8 mm i diameter, og innlopskanalen 122 i den hbyre del 112 er tilnærmet 2,4 mm i diameter.

Vanninnlopssystemet for apparatet vises skjematisk i fig. 2 og

3 og omfatter en vannledning 13o som kan tilkobles en vanlig trykkvannsledning. Ledningen 13o er koblet til innlopssiden av en elektrisk styrt ventil 131. Utlopet for ventilen 131 er ved hjelp av en kanal 132 koblet til innlopet av en normalt åpen mekanisk styrt ventil 135. Ventilen 131 kan være av den type som selges av Dole Valve Company som deres "modell N-42", mens den mekaniske ventil 135 kan være av den type som selges av Maid-O-Mist som "modell nr. 69o5".

Som det best sees i fig. 2 er den: mekaniske ventil 135 forbundet ved en arm 136 til en flottor 137, anbragt i overlopsbeholderen 57. Ventilen 135 er beregnet på å virke som en sikkerhetsven-til for direkte å hindre innforing av koldt vann i vannbeholderen i tilfelle av feilfunksjonering av enten den elektrisk styrte ventil 131 eller noen av de andre komponenter i systemet, hvilken feilfunksjonering ville kunne bevirke kontinuerlig overlop av vann fra beholderen 4o gjennom overlopsroret 55 og bringe vannet i overlopsbeholderen 57 til å nå et maksimalt forutbestemt nivå, hvorved ventilen 135 ville lukkes.

Utlopet av den mekanisk betjente ventil 135 er forbundet med innlopet for en stromningsbegrenser 14o ved hjelp av et T-stykke 141. T-stykket 141 er gjengeforbundet med innlopssiden av stromningsbegrenseren (fig. 6). T-stykket 141 har også en utlbpskanal 143 i forbindelse med stromningskanalen 142, idet utlbpskanalen 143 ved hjelp av en rbrformet ledning 123 er koblet til innlopskanalen 122 for avlbpsventilen llo.

Strbmningsbegrenseren 14o har et kammer 144, hvis utlbpsende 145 er forsynt med en nippel 146. Denne nippel er forsynt med en strbmningsregulerende del 147 anbragt ved kammerets utlbp, og nippelen 146 har en utlbpskanal 148 som forer derfra. Den strbmningsregulerende del 147 tjener til å justere utlbpsstrbm-men av vann gjennom strbmningsbegrenseren 14o til en relativt ensartet gjennomstrbmningsmengde på omkring 3,8 1 pr. minutt, uavhengig av innlbpsvannets trykk gjennom kanalen 142 til kammeret 144. Strbmningsbegrenseren kan være av den type som fremstilles av Kole Valve Company som "modell nr. M-38". Utlbpsenden 148 av nippelen 146 har en kanal 15o som strekker seg oppover fra strbmningsbegrenseren 14o over vannbeholderen 4o. Den ovre ende av kanalen 15o er boyet som vist ved 151, 15 2 slik ,at der fåes en nedadgående del som ligger i en åpning i innlopsdekselet 75, hvorved koldt vann tilfores den ovre ende av roret 6o, hvor det på grunn av tyngdekraften strommer ned til den nedre ende av beholderen 4o.

Når koldt vann strommer gjennom kanalen 142 og inn i innlbps-kammeret 144 for strbmningsbegrenseren, bevirker strbmningsreguleringsdelen 147 at vannet utmates med en stort sett ensartet stromningshastighet uavhengig av det innkomne trykk i kammeret 144. Når trykket av det innkomne vann til kammeret overskrider det som kan strbmme direkte gjennom strbmningsreguleringsdelen 147, blir et mottrykk utviklet av reguleringsdelen 147. Dette trykk bevirker at noe av det innkomne kolde vann avledes gjennom T-stykkets kanal 143, som over kanalen 123 er koblet til vann-innlbpskanalen 122 for avlbpsventilen llo. Trykket av det vann som strbmme- inn i kammeravdelingen 115B i utlbpsventilen llo gjennom kanalen 122, bringer membranen 116 til å bevege seg til "lukket stilling", som vist ved fig. 5.

Et trykk på omkring o,28 kg/cm 2 er nbdvendig for å holde membranen 116 i "lukket" stilling. Dette trykk vil bli utviklet når ledningstrykket til strbmningsbegrenseren er omkring l,o5 kg/cm 2, idet minimums arbeidstrykk for apparatet som gjor bruk av komponenter som de her beskrevet, er omkring 1, o5 kg/cm2. Tilbaketrykket som frembringes av strbmningsreguleringsdelen 147, oker i direkte forhold til bkningen i ledningstrykket til strbmningsbegrenseren, idet tilbaketrykket gjennom kanalen 143 er bare litt mer enn 1/3 av ledningstrykket til strbmningsreguleringsdelen for alle trykk over l,o5 kg/cm <2>.

I tillegg til å tilveiebringe tilbaketrykk som styrer avlbpsventilen llo, sikrer også strbmningsbegrenseren at vann vil strbmme inn i vannbeholderen med stort sett ensartet hastighet, hvorved vanninnlbpssyklusen for apparatet lo vil holde seg relativt konstant. Strbmningsbegrenseren 14o hindrer også over-svbmmelse av beholderen hvor innlbpstilfbrselen av vann har et hbyt trykk.

Vanninnlopssystemet og varmtvanns-avlbpsystemet samvirker for å tillate at bare en forutbestemt vannmengde slippes inn i beholderen 4o. Under drift, når den elektrisk styrte ventil 131 får strom, strommer koldt vann gjennom tilforselsledningen 13o, ventilen 131, kanalen 132, den mekaniske ventil 135 og kanalen 142 inn i strbmningsbegrenseren 14o, hvor mottrykket dannes av strbmningsreguleringsdelen 147 og bevirker at noe av det innkomne vann i kanalen 142 strommer gjennom T-stykkets kanal 143 og derfra gjennom det bbyelige ror 123, slik at det treffer mot og utover et konstant trykk på membranen 116 i avlbpsventilen llo. Trykket er tilstrekkelig til å bringe membranen 116 til å bevege seg til "lukket" stilling, som vist i fig. 5.

Samtidig med lukningen av avlbpsventilen llo vil også koldt vann strbmme ut av strbmningsbegrenseren 14o gjennom den strbmningsregulerende del 147 og kanalen 148 til innlopskanalen 15o, hvorpå det avgår gjennom innlopsdekselet 75 og inn i den ovre ende av det oppstående ror 6o. Det innkomne vann strommer ned gjennom roret 6o til bunnen av beholderen og bevirker at varmt vann som befinner seg.der forskyves oppover i beholderen. Eftersom det varme vann i beholderen stiger, vil noe av dette strbmme ut gjennom avlopsblokken loo, ledningen lo5 og inn i kanalen 117 for avlbpsventilen llo. Trykket av det vann som strbmmer gjennom avlopsblokken loo er imidlertid lik trykket av det vann inne i vannbeholderen som ligger over avlopsblokken loo. Trykket av vannet og fjærens kraft 121 på den venstre side av membranen 116 er vesentlig mindre enn trykket av det kolde vann som strbmmer gjennom kanalen 123 og mot hbyre side av membranen 116, hvorved denne forblir lukket og hindrer utlbp av varmt vann gjennom ventilen llo og utmatningshodet 35.

På grunn av at det varme vann hindres fra å strbmme ut av vannbeholderen 4o og avlbpsventilen llo når innlbpsventilen 131 er åpen, vil koldt vann fortsette å strbmme inn ved bunnen av beholderen og bevirke at varmtvannet i beholderen stiger opp inntil det når flottbren 81 som vist i fig. 3. Flottbrspindelen 82 vil da også stige og lbfter magneten 92 bort fra bryteren 96, hvorved denne åpner og bryter den elektriske krets til ventilen 131. Derved lukkes dénne og hindrer ytterligere innfbring av

koldt vann i beholderen.

Når ventilen 131 lukker, vil det mottrykk som utvikles av stromningsbegrenseren 14o opphore og avlaste vanntrykket mot den hoyre side av membranen 116, hvorved trykket av varmt vann og virkningen av fjæren 121 på membranen 116 venstre side bringer dette til å bevege seg til sin normale "åpne" stilling, som vist i fig. 4,

på hvilket tidspunkt det varme vann kan stromme gjennom ventilen llo, kanalen 119, kanalen 12o og utmatningshodet 35 og sproytes over den malte kaffe i trakteholderen 37. Vannet vil fortsette å stromme ut av utmatningshodet inntil vann-nivået i beholdern faller til like under bunnflaten lo2 av utlopsblokken loo, som angitt ved 17o i fig. 2, idet luft som trekkes inn i beholderen gjennom uttagningen 64 og åpningene 65 i den ovre ende av roret 6o tilveiebringer en luftspalte i kanalen loi, slik at strommen av varmt vann fra beholderen avsluttes.

Som tidligere nevnt, vil avlopet av varmt vann fra beholderen 4o slutte når vannet når nivået 17o, som vist i fig. 2. På grunn av at bunnflaten lo2 av blokken loo ligger under utlopet lo3, vil standnivået av vann i beholderen 4o normalt ligge under avlopet lo3, og som tidligere forklart er avstanden mellom utlopet lo3

og bunnflaten lo2 av blokken loo tilstrekkelig til å oppta ekspansjonen av koldt vann i beholderen ved oppvarmning av dette, slik at drypping av vann gjennom avlopsåpningen lo3 hindres.

Det skal nå vises til fig. 8, hvor en typisk elektrisk koblingskrets for trakteapparatet lo er vist. Inntaket for den elektriske krets er fra et par ledninger A og B , som over passende brytere og smeltesikringer (ikke vist) er forbundet med en passende vek-sel stromki lde.

Som vist, er en grenleder 2oo koblet til ledningen A, idet gren-en 2oo er koblet til en forste klemme for den flottorpåvirkende bryter 96. Den annen klemme for bryteren 96 er over en leder 2ol koblet til en klemme for en forste bryter 2o2 for et dobbelt-polet, dobbeltvirkende rele, som helhet betegnet med 2o3. Bryteren 2o2 er normalt anbragt i den stilling som er vist i fig.

8, hvor den er koblet til en stromlos klemme 2o4 i releet 2o3.

Når releet energiseres, som beskrives i det efterfolgende, bringes bryteren 2o2 til å bevege seg til en annen stilling hvor den kommer til anlegg mot en kontakt 2o5 for releet 2o3, idet kontakten 2o5 over en leder 2o6 er koblet til den forste klemme for relespolen 2o7, og den annen klemme for relespolen 2o7 er koblet til ledningen B, hvorved tilveiebringes en holdekrets over releet.

Grenlederen 2oo er også koblet til klemmen for den manuelle bryter 3o som har to virksomme stillinger. Bryteren 3o står normalt i den stilling som er vist i fig. 8, hvor den ligger an mot kontakten 2o8, som over lederen 2o9 er koblet til den ene klemme for den annen bryter 21o i releet 2o3.

Når bryteren 3o trykkes inn av operatoren , vil den for et oye-blikk komme til anlegg mot den annen kontakt 211, som over lederen 2o6 er forbundet med spolen 2o7, hvorved inntrykkingen av bryteren 3o energiserer releet 2o3 slik at bryteren 2o2 slutter og tilveiebringer en holdestromkrets for releet.

Den annen bryter 21o i releet er normalt 1 den stilling som er vist i fig. 8, hvor den ligger an mot en stromlos kontakt 212

i releet. Energisering av releet 2o3 bringer bryteren 21o til å bevege seg til en annen stilling hvor den kommer til anlegg mot kontakten 213 i releet, hvilken kontakt ved en leder 214,

er forbundet med spolen 215, for den solenoidpåvirkede vanninn-lopsventil 131, idet den annen klemme av spolen 215 er koblet til ledningen B.

Når bryteren 3o sluttes for anlegg mot kontakten 211, tilveiebringes en fullstendig krets gjennom ledningen A, lederen 2oo, bryteren 3o, lederen 2o6, relespolen 2o7 og ledningen B. På

dette tidspunkt sluttes også en krets gjennom lederen 2oo, bryteren 3o, lederen 2o9, bryteren 21o, kontakten 213, lederen 214 og spolen 215 for ventilen 131, hvorved koldt vann tillates å stromme inn gjennom vanninnlopssystemet som tidligere beskrevet.

Når det varme vann i beholderen når det maksimumnivå som forut

er bestemt, vil den flottorpåvirkende bryter 96 åpne og avenergi-

sere releet 2o3. Bryteren 21o vil derved komme til anlegg mot den stromlose kontakt 212 i releet og således avenergisere spolen 215 for å hindre ytterligere innforing av koldt vann i varmtvann sbeho1deren.

Som vist er ledningen A forbundet til den ene klemme av en ter-mostatbryter 22o, idet den andre klemme for termostatbryteren 22o over en leder 221 er koblet til den ene klemme for varmesloyfen 5o for vannbeholderen 4o. Den annen klemme av varmesloyfen 5o er koblet til ledningen B. Virkemåten av oppvarm-ningsenheten 5o under styring av termostatbryteren 22o er helt konvensjonell, idet bryteren 22o sluttes for å sende strom gjennom varmesloyfen 5o når temperaturen i vannet i beholderen faller under en på forhånd bestemt verdi.

Som tidligere nevnt, styres den ovre varmeenhet 26 av både en termostatstyrt bryter 27 og en manuell bryter 28. Den ene klemme av bryteren 27 er koblet til hovedledningen A, og den annen klemme for den manuelle bryter 28. Den andre klemme av den manuelle bryter 28 er koblet til en leder 223, idet en klemme av en kontrollampe 29 er koblet til den ene gren av lederen 223, og den ovre varmeenhet 26 har også en klemme koblet til lederen 223. Den annen klemme for kontrollampen 29 er koblet til ledningen B, og på samme måte er den annen klemme for varmeelementet 26 også koblet til ledningen B.

Den ovre varmeenhet 26 anvendes for å holde en tidligere tilbe-redt mugge med kaffe på onsket temperatur. Under bruk blir den mugge som inneholder den tilberedte kaffe, anbragt på den ovre varmeenhet 26 og den manuelle bryter 28 sluttes. Hvis den tilberedte kaffe i muggen allerede har den forutbestemte tempeatur, vil den termostatstyrte bryter 27 forbli åpen, slik at kretsen gjennom varmeelementet 26 ikke er sluttet. Bryteren 27 blir stående åpen sålenge kaffen holder seg på den forutbestemte temperatur. Når kaffen i muggen kjolner under den bestemte temperatur, vil termostatbryteren 27 slutte, slik at det etableres en krets gjennom ledningen A, bryteren 27, ledningen 222, bryteren 28, ledningen 223, den ovre varmeenhet 26, kontrollampen 29 og ledningen B. Derved får varmeenheten 26 strom slik at kaffen i muggen oppvarmes. Når temperaturen av kaffen i muggen når den bnskelige verdi, åpner termostatbryteren 27, slik at strbmkretsen for varmeenheten 26 brytes. Den foretrukne temperatur ved hvilken kacfen skal holdes av varmeenheten 26, ligger på 8o - 3°C.

Den ene klemme av bryteren 15 for den nedre varmeenhet 14 er også koblet til hovedledningen A. Den annen klemme av bryteren 15 er over en leder 224 koblet til den ene klemme for en lampe 225, hvis annen klemme er koblet til ledningen B. En tredje klemme av bryteren 15 er over en leder 226 koblet til varmeelementet 14, hvis annen klemme er koblet til hovedledningen B. Når bryteren 15 sluttes, vil således både varmeelementet 14 og lampen 35 få sbrbm.

Under brak antas det at vannbeholderen 4o til å begynne med er fylt med vann til et nivå angitt ved 17o i fig. 2, og oppvarm-ningsslbyfen 5o som styres av termostaten 5 3 får strbm, slik at vannet i beholderen bringes opp på en forutbestemt temperatur. Termostatbryteren 22o sluttes og åpnes på en slik måte at temperaturen av vannet i beholderen 4o holdes på omkring 9o - 2°C.

Når det er bnskelig å bringe kaffeekstrakt til å strbmme ned i muggen 39, settes denne på varmeelementet 14 og bryteren 15 sluttes, slik at elementet 14 får strbm, og lampen 225 for bryteren får også strbm. En porsjon frisk, malt kaffe anbringes i et filterpapir i trakteholderen 37, og denne fores inn under utmatningshodet 35.

Den manuelle bryter 3o presses så inn et byeblikk, hvorved releet 2o3 energiseres på den måte som foran er beskrevet, hvorved bryteren 21o etablerer en kcets gjennom spolen 215 for innlbpsventilen 131 og bringer derved koldt vann til å strbmme gjennom vanninnlbpsventilén 131, dsn mekanisk styrte ventil 135, strbmningsbegrenseren 14o og gjennom vanninnlbpsledningen 15o inn i den ovre ende av roret 6o. Det kolde vann strbmmer direkte gjennom roret 6o inn i den nedre del av vannbeholderen 4o og bringer derved det varme vann til å forflyttes oppover i beholderen 4o.

Samtidig med dette utvikler strbmningsbegrenseren 14o et mottrykk som vil bevirke at noe av det innkomne vann strbmmér gjennom kanalen 123 til innlopet 122 for utlopsventilen llo. Vanntrykket av det innstromne vann bringer membranen 116 i ventilen llo til å bevege seg til lukket stilling som vist i fig. 5. Når ventilen llo er i lukkestilling, hindres varmt vann fra å mates ut fra beholderen 4o gjennom blokken loo.

Eftersom det varme vann fortsetter å stige i beholderen 4o, vil flottbren 81 til sist stige med dette inntil det tidspunkt da magneten 92, som bæres av braketten 88, er beveget tilstrekkelig bort fra bryteren 96 til å muliggjøre at, denne åpner. Derved avenergiseres releet 2o3 og spolen 215 for vanninnlbpsventilén 131.

Når vanninnlbpsventilén 131 avenergiseres og innlbpsstrbmmen av vann slutter, blir der ikke lenger noe mottrykk utviklet av strbmningsbegrenseren 14o, hvorved kraften av fjæren 121 og vanntrykket av det varme vann i innlopskanalen 117 er tilstrekkelig til å bringe^membcanen 116 til utmatningsstilling, som vist i fig. 4. På dette tidspunkt kan varmt vann strbmme gjennom utlbpsblokken loo, ledningen lo5, ventilen llo og utmatningshodet 35 for å bli sprbytet over den malte kaffe i trakteholderen 37, inntil alt det varme vann i den ovre del av varmtvannsbeholderen er strbmmet ut av avløpsledningen, og vann-nivået i beholderen når stillingen 17o, på hvilket tidspunkt tilberedningssyklusen er fullfort.

Anvendes det en beholder som har en fyllekapasitet på tilnærmet 1,7 1 og en strbmningsbegrenser som innforer vannet i beholderen med en hastighet på omkring 3,7 1 pr. minutt, vil det ta omkring 3o sek. for å fylle beholderen med den forutbestemte mengde koldt vann. Det vil da ta omkring to minutter å mate ut en lignende mengde varmt vann fra beholderen gjennom avlopsblokken, avlbpsventilen og utmatningshodet og tilnærmet ytterligere 11/4 minutt for det varme vann å trenge helt igjennom den malte kaffe og renne ned i muggen. Den totale tid som går for en slik tilberedningssyklus, vil således være 3 3/4 til 4 min.

Det vil forstås .v let foregående at avlbpsventilen llo og den flottbrpåvirkede brytermekanisme 8o samvirker med vanninnlbpsventilen 131 på en spesiell måte, idet avle; ^ventilen er virksom i samsvar med funksjoneringen av vanninnlbpsventilén 131 for å

hindre utmatning av varmt vann fra beholderen når ventilen 131

er åpen for innforing av koldt vann i beholderen, hvorpå oppover-

bevegelse av det varme vann i beholderen til et forutbestemt nivå

i denne er virksomt for å lukke innlbpsventilen.

På grunn av at beholderens volumetriske kapasitet mellom under-

siden av utlbpsblokken loo og den virksomme stilling av flottbren er stort sett konstant, kan bare en bestemt forutbestemt mengde koldt vann fores inn i apparatet under hver arbeidssyklus, og på grunn av beliggenheten av utlbpsblokken i beholderens side-

vegg vil bare den forutbestemte mengde koldt vann som slippes inn i beholderen, bli utmatet som varmt vann'fra denne. Ved å an-

bringe forutbestemte mengder av malt kaffe 33 i den i trakte-

holderen 37 plasserte filtersk og holde temperaturen av vannet i beholderen 4o på den forutbestemte verdi, er det mulig å frem-

stille kaffeekstrakt under identiske forhold for hver tilbered-

ningssyklus.

Claims (5)

1. Trakteapparat for tilberedning av en drikk, med en beholder (4o) som inneholder vann med regulert temperatur, hvilken behol-

der har en varmtvanns-avlopsledning (lo5) som kan stenges av en styrt ventil (llo), gjennom hvilken ledning en forutbestemt mengde varmtvann kan strbmme til en trakteanordning (37) inne- holdende et traktemateriale (38),og hvilken beholder ved lukket varmtvanns-avlopsledning kan tilfores en forutbestemt mengde koldt vann over en koldtvanns-tilfbrselsledning (13o, 15o), som ved en av en sbkeranordning (8o) registrert vannstand i behol- deren stenges av en elektrisk styrt ventil (131), karak- terisert ved at ventilen (llo) i varmtvanns-avlbpsledningen (lo5) er anordnet til å lukkes under virkning av det kolde vann som strbmmer gjennom koldtvanns-tilfbrselsledningen (13o) til beholderen (4o) og ved opphor av slik strbmning å gå tilbake til åpen stilling.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at ventilen (llo) i varmtvanns-avlopsledningen (lo5) er hydraulisk styrt.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at det etter den elektrisk styrte ventil (131) i koldtvanns-tilf orselsledningen (13o, 15o) er anordnet en strupeventil (14o) for regulering av vanntilforselen til beholderen (4o), og at det mellom den elektrisk styrte ventil (131) og strupeven-tilen (14o) er anordnet en grenledning (123) som forer til ventilen (llo) i varmtvanns-avlopsledningen (lo5).

4. Apparat som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at ventilen (llo) har et hus (111, 112) som danner et kammer (115) som av en membran (116) er avdelt i to avdelinger (115A, 115B), hvorav den forste avdeling (115B) er forbundet med grenledningen (123) og den andre avdeling (115A) er forbundet med varmtvanns-avlopsledningen (lo5) fra beholderen (4o) samt videre er forbundet med et utmatningshode (35) anordnet over traktematerialet (38), og at membranen (116) på grunn av koldtvannstrykket i den forste kammeravdeling (115B) beveges fra en hvilestilling med åpent varmtvanns-innlop (117) til en annen stilling hvor nevnte innlop (117) lukkes.

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at varmtvanns-ventilen (llo) har en fjær (121) som soker å fore membranen (116) til hvilestilling.