DE102007016545A1

DE102007016545A1 - Fully automatic machine for preparation of hot beverages by eluation of powder, for example coffee or tea powder, with hot infusion water, has brewing compartment as component of brewing unit for admission of powder and water

Info

Publication number: DE102007016545A1
Application number: DE200710016545
Authority: DE
Inventors: Josef Daburger; Anton Dr. Mathes; Gottfried Schneiderbauer
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-10-23

Abstract

The fully automatic potable machine has a brewing compartment (1) as a component of a brewing unit for admission of the powder and the water. A warm-damming material is provided as a material for the brewing compartment, where warm-damming material make use of polyetherimide or polyimide. An independent claim is also included for an insert for a brewing compartment of a beverage brewing machine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Getränkevollautomaten zur Zubereitung von Heißgetränken durch Eluation eines Pulvers, zum Beispiel eines Kaffee- oder Teepulvers, mit heißem Infusionswasser in einer Brühkammer zur Aufnahme des Pulvers und des Wassers. Die Brühkammer ist regelmäßig untrennbarer Bestandteil einer Brühgruppe.The The invention relates to a fully automatic beverage machine for preparation of hot drinks by elution of a powder, for example, a coffee or tea powder, with hot Infusion water in a brewing chamber for receiving the powder and the water. The brewing chamber is regular inseparable part of a brewing group.

Weit verbreitete Geräte dieser Art sind Kaffeevollautomaten, die zum Beispiel in Büros einer großen Benutzungshäufigkeit unterliegen. Von ihnen wird erwartet, dass sie jedes bezogene Kaffeegetränk in derselben hohen Qualität abgeben.Far common devices of this type are coffee machines, for example, in offices of a large frequency of use subject. They are expected to receive every coffee drink in the same high quality.

Ein wesentliches Qualitätskriterium ist die Getränketemperatur. Sie bestimmt, welche und wie viele Aromastoffe aus dem Kaffeepulver ausgelaugt werden. Geringe Schwankungen schlagen sich in unterschiedlich aromatisierten Kaffeegetränken nieder. Vor allem eine zu niedrige Wassertemperatur beim einsetzenden Brühvorgang wirkt sich geschmacklich negativ aus. Ein generelles Erhöhen der Wassertemperatur ist nicht ohne weiteres möglich, weil auch eine zu hohe Wassertemperatur, zum Beispiel bei einer schnellen Aufeinanderfolge von Brühvorgängen, das Aroma negativ beeinflussen kann.One An essential quality criterion is the beverage temperature. It determines which and how many flavors from the coffee powder be leached out. Small fluctuations are reflected in different ways flavored coffee drinks. Especially one too low water temperature at the onset of brewing has a negative taste. A general increase the water temperature is not readily possible because also a too high water temperature, for example at a fast Succession of brewing processes, the aroma can negatively influence.

Um dem entgegenzuwirken, wird im Stand der Technik im Allgemeinen vorgeschlagen, der Brühkammer nach längeren Ruhephasen der Maschine zusätzliche Wärmeenergie zuzuführen. Dies erfolgt bei dem eingangs genannten Getränkevollautomaten gemäß der DE 699 11 675 D2 dadurch, dass die Maschine eine zusätzliche Wärmequelle umfasst, die die Brühkammer erhitzt, und zwar nur während derjenigen Zeitabschnitte, die zwischen aufeinander folgenden Zubereitungsvorgängen liegen. Die vorgeschlagene Konstruktion erfordert allerdings einen zusätzlichen Montage- und Energieaufwand, der die Herstellung und den Betrieb des Kaffeevollautomaten verteuert.In order to counteract this, it is generally proposed in the state of the art to supply the brewing chamber with additional heat energy after longer rest periods of the machine. This is done in the aforementioned fully automatic beverage according to the DE 699 11 675 D2 in that the machine comprises an additional heat source which heats the brewing chamber only during those periods of time which lie between successive preparation operations. However, the proposed construction requires additional installation and energy costs, which increases the cost of production and operation of the coffee machine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine alternative Vorrichtung anzugeben, bei der das Infusionswasser auch nach längeren Phasen der Inaktivität der Maschine eine geeignete Brühtemperatur behält.task It is therefore an alternative device of the present invention at which the infusion water also after longer Phases of inactivity of the machine a suitable brewing temperature reserves.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der eingangs genannte Getränkevollautomat erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass seine Brühgruppe oder zumindest die Brühkammer aus einem wärmeisolierenden Werkstoff besteht. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass das Infusionswasser nach längeren Betriebspausen der Maschine die zwischenzeitlich abgekühlte Brühgruppe gezwungenermaßen aufwärmt und dadurch an Temperatur verliert, die für eine qualitative Eluation des Kaffeepulvers erforderlich wäre. Sie wendet sich also ab von der Zufuhr zusätzlicher Energie zur Aufrechterhaltung einer geeigneten Temperatur für das Infusionswasser. Sie verfolgt vielmehr das Prinzip, die Wassertemperatur des Infusionswassers weitgehend aufrecht zu erhalten.to Solution of this problem is the aforementioned fully automatic beverage According to the invention further developed in that his Brewing group or at least the brewing chamber from a heat-insulating material. The invention is made use the knowledge that the infusion water after longer Pauses in operation of the machine which has cooled down in the meantime Brühgruppe forced to warm up and thereby loses temperature, which for a qualitative Eluation of the coffee powder would be required. She turns so from the supply of additional energy to maintain a suitable temperature for the infusion water. she Rather pursues the principle, the water temperature of the infusion water largely maintained.

Der Werkstoff für die Brühkammer bzw. Brühgruppe, meistens Kunststoff, muss neben der Temperaturbelastung noch weitere Anforderungen erfüllen. Insbesondere muss er unter den hohen Drücken, die während des Brühvorgangs erzeugt werden, formstabil bleiben. Es stellt also eine erhebliche Herausforderung dar, einen Werkstoff zu ermitteln, der all diesen Anforderungen an einen Werkstoff für eine Brühgruppe gerecht wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher einen becherförmigen Einsatz aus dem wärmeisolierenden Material vor, der in die Brühkammer einsetzbar ist und der eine Wärmeableitung aus dem heißen Infusionswasser in die Brühgruppe reduziert. Die Erfindung verfolgt damit also das Prinzip der Funktionstrennung, wonach ein Bauteil oder sein Werkstoff nicht mehr sämtliche Anforderungen erfüllen muss, sondern auf einen eingeschränkten Funktionsbereich spezialisiert werden kann. So kann jetzt die Formstabilität des Einsatzes unter hohem Druck konstruktiv, also zum Beispiel durch die Becherform des Einsatzes, sichergestellt werden, während die isolierende Eigenschaft des Einsatzes durch eine geeignete Materialwahl vorgenommen werden kann. Damit kann die Anforderung an den Werkstoff reduziert und auf den jeweiligen Einsatz spezialisiert werden. Dies hemmt insgesamt auch die Herstellungskosten, weil für die übrige Brühgruppe ein einfacheres und kostengünstigeres Material gewählt werden kann. Denn einerseits kann die isolierende Eigenschaft durch den Einsatz übernommen werden und andererseits unterliegt die Brühgruppe damit nicht mehr den hohen Temperaturbelastungen wie bisher.Of the Material for the brewing chamber or brewing group, mostly plastic, in addition to the temperature load has more Meet requirements. In particular, he must be among the high pressures during the brewing process be generated, remain dimensionally stable. So it's a significant challenge is to identify a material that meets all these requirements to a material for a brewing group justice becomes. An advantageous embodiment of the invention therefore provides a cup-shaped insert of the heat-insulating Material before, which is used in the brewing chamber and the heat dissipation from the hot infusion water reduced to the brewing group. The invention pursues this So the principle of separation of functions, after which a component or his material no longer meets all requirements must, but on a limited functional area can be specialized. So now can the dimensional stability the use of high pressure constructive, so for example by the cup shape of the insert to be ensured while the insulating property of the insert made by a suitable choice of material can be. This reduces the requirement for the material and specializing in the particular application. This inhibits Overall, the cost, because of the rest of the brewing group a simpler and cheaper material chosen can be. Because on the one hand, the insulating property can through the use to be accepted and on the other subject the brewing group thus no longer the high temperature loads as until now.

Unter der wärmedämmenden Eigenschaft eines Materials wird im Allgemeinen seine geringe Wärmeleitfähigkeit verstanden, also seine geringe Neigung, thermische Energie mittels Wärmeleitung zu transportieren. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann außerdem ein Werkstoff mit einer geringen Wärmekapazität als Material für den Einsatz verwendet werden. Dadurch wird erreicht, dass nur ein geringer Energiebetrag des Infusionswassers dafür aufgewandt werden muss, um den Einsatz selbst vorzuwärmen. Transportverluste des Infusionswassers können dadurch weiter verringert werden. Die Heizenergie im Brühwasser steht nahezu vollständig für den Brühvorgang zur Verfügung.Under the heat-insulating property of a material is generally its low thermal conductivity understood, so its low slope, thermal energy means To transport heat conduction. According to a further advantageous embodiment The invention can also be a material with a low Heat capacity as material for use be used. This ensures that only a small amount of energy of the Infusion water must be expended for the use to preheat yourself. Transport losses of the infusion water can be further reduced thereby. The heating energy in the brewing water is almost completely for the brewing process available.

Aus demselben Grund kann nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung der Einsatz ein geringes Materialvolumen aufweisen bzw. aus einem Werkstoff mit geringer Dichte bestehen. Auch dadurch kann der Energieaufwand zur Erwärmung des Einsatzes möglichst gering gehalten werden.For the same reason, according to further advantageous embodiments of the invention, the insert may have a small volume of material or consist of a material with low density. As a result, the energy required to heat the insert can be kept as low as possible.

Die wärmeisolierende Eigenschaft des Einsatzes kann auch konstruktiv erzielt und/oder unterstützt werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann daher ein Luftspalt zwischen dem Einsatz und der Brühkammer ausgebildet sein. Dies kann zum Beispiel durch Abstandhalter wie Stege, Stifte oder Rippen geschehen, über die sich der Einsatz in der Brühkammer abstützt. Sie können wiederum die Herstellungskosten des Einsatzes reduzieren, da die Wärmeisolation nicht allein durch den Werkstoff an sich erfolgen muss, an ihn also geringere Anforderungen gestellt werden können.The Heat-insulating property of the insert can also be constructive achieved and / or supported. After another advantageous embodiment of the invention, therefore, an air gap between be formed the use and the brewing chamber. This can For example, by spacers such as webs, pins or ribs done over the the insert is supported in the brewing chamber. You can in turn reduce the manufacturing cost of the use, as the Heat insulation not only by the material itself must be made to him thus lower demands can.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch einen Einsatz für eine Brühkammer einer Brühgetränkemaschine gelöst, dessen Werkstoffauswahl und/oder Konstruktion im oben erläuterten Sinne gewählt wird. Als geeigneter Werkstoff für den Einsatz kann Edelstahl dienen, weil es eine geringe spezifische Wärmekapazität aufweist. Ein Einsatz aus Edelstahl hat darüber hinaus auch eine geringe Masse. Alternativ können auch feste Kunststoffe gewählt werden, zum Beispiel aus der Gruppe der Polyetheremide oder der Polyamide, etwa ein PA 66 GF.The The object mentioned above is also by an insert for a brewing chamber of a brewing beverage machine solved, whose choice of material and / or construction in above explained meaning is selected. As suitable Material for use can serve stainless steel because of it has a low specific heat capacity. A stainless steel insert also has one low mass. Alternatively, solid plastics can be used be selected, for example from the group of polyetheremides or the polyamides, such as a PA 66 GF.

Unter geringen Änderungen an der Kaffeemaschine, zum Beispiel nach Austausch der Stempel in der Brühkammer, kann der Einsatz auch nachgerüstet werden.Under minor changes to the coffee maker, for example after replacing the stamp in the brewing chamber, the Use can also be retrofitted.

Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Die einzige Figur stellt schematisch eine Brühkammer 1 einer Brühgruppe eines Kaffeevollautomaten mit einem Einsatz 2 dar. Der Einsatz 2 ist becherförmig ausgebildet und kleidet die Brühkammer 1 vollständig aus. Von seiner offenen Oberseite 3 aus ragt ein Stempel 4 mit Durchlassöffnungen 5 in den Einlass 2 hinein, der mit Dichtungen 6 an der inneren Umfangsfläche des Einsatzes 2 abgedichtet ist. Ein prinzipiell gleichartiger Stempel 7, ebenfalls mit Durchlassöffnungen 5, ragt durch eine zentrale bodenseitige Öffnung 8 im Einsatz 2 dem Stempel 4 entgegen. Ebenfalls bodenseitig, aber dezentral angeordnet ist ein Wassereinlass 9, der für die Wasserzufuhr in die Brühkammer 1 sorgt.The principle of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing by way of example. The single figure shows schematically a brewing chamber 1 a brewing group of a coffee machine with an insert 2 dar. The use 2 is cup-shaped and clothes the brewing chamber 1 completely off. From his open top 3 sticking out of a stamp 4 with passage openings 5 in the inlet 2 into it, with seals 6 on the inner peripheral surface of the insert 2 is sealed. A basically similar stamp 7 , also with passage openings 5 , protrudes through a central bottom opening 8th in use 2 the stamp 4 opposite. Also on the bottom side, but decentralized is a water inlet 9 for the water supply to the brewing chamber 1 provides.

Auf seiner Außenseite und auf der Unterseite seines Flansches 12 trägt der Einsatz 2 ringförmig umlaufende Rippen 10, mit denen er an der Brühkammer 1 anliegt. Die Rippen 10 bedingen einen Luftspalt 11 zwischen dem Einsatz 2 und der Brühkammer 1.On its outside and on the bottom of its flange 12 carries the insert 2 ring-shaped circumferential ribs 10 with whom he joined the brewing chamber 1 is applied. Ribs 10 require an air gap 11 between the use 2 and the brewing chamber 1 ,

Im Betrieb der Kaffeemaschine gelangt das Kaffeepulver von der Oberseite 3 aus in die Brühkammer 1 hinein. Während des Befüllens mit Kaffeepulver ist der Stempel 4 zurückgezogen und wird erst beim einsetzenden Brühvorgang in die dargestellte Position bewegt. Das Kaffeepulver wird zwischen den Stempeln 4, 7 verdichtet und anschließend mit heißem Wasser über den Wassereinlass 9 beaufschlagt. Die Temperatur des Wassers bestimmt das Brühergebnis maßgeblich mit.During operation of the coffee machine, the coffee powder passes from the top 3 out into the brewing chamber 1 into it. While filling with coffee powder is the stamp 4 withdrawn and is moved only when incipient brewing in the position shown. The coffee powder is between the punches 4 . 7 compressed and then with hot water through the water inlet 9 applied. The temperature of the water decisively determines the brewing result.

Nach längeren Betriebspausen waren bisher die Brühkammer 1 und die mit ihr einstückig verbundene Brühgruppe abgekühlt. Das immer auf dieselbe Temperatur aufgeheizte heiße Wasser verlor daher einen Anteil seiner Wärmeenergie an das zunächst noch kühle Material der Brühkammer bzw. Brühgruppe.After prolonged breaks were previously the brewing chamber 1 and the brew group integrally connected thereto cooled. The always heated to the same temperature hot water therefore lost a share of its heat energy to the initially still cool material of the brewing chamber or brewing group.

Diesen Wärmeverlust verhindert nun nach der Erfindung der Einsatz 2 weitgehend. Er stellt selbst einen Isolator dar, der die Wärmeabgabe des heißen Wassers an die Brühkammer 1 und die Brühgruppe verhindert. Seine wärmedämmende Eigenschaft bezieht der Einsatz 2 aus seinem Material, das eine Wärmeabgabe des Brühwassers über den Einsatz 2 zumindest hemmt und auch daraus, dass sich zwischen ihm und der Brühkammer 1 ein Luftspalt 10 befindet. Er verschlechtert zusätzlich den Wärmeübergang des heißen Wassers auf das Material der Brühkammer 1.This heat loss prevented according to the invention of the use 2 largely. He himself is an insulator, the heat dissipation of the hot water to the brewing chamber 1 and prevents the brewing group. Its heat-insulating property relates to the use 2 from his material, which is a heat transfer of the brewing water over the use 2 at least inhibits and also from that between him and the brewing chamber 1 an air gap 10 located. It also worsens the heat transfer of the hot water to the material of the brewing chamber 1 ,

Ein Wärmeverlust des Brühwassers ist in der Brühkammer 1 außerdem konstruktiv reduziert: Da der Einsatz sich nur über die Rippen 10 an der Brühkammer 1 abstützt, im Übrigen ihr gegenüber aber einen Luftspalt 11 als Isolator ausbildet, hat er dort lineare Anlageflächen von nur sehr geringer Fläche. Das heiße Brühwasser erhitzt zum einen nur noch die relativ geringe Masse des Einsatzes 2. Dadurch kühlt es wesentlich weniger als im Stand der Technik ab. Eine Abgabe der Wärmeenergie des Einsatzes 2 kann zum anderen nur noch an den kleinen Anlageflächen der Rippen 10 geschehen. Auf der übrigen Fläche verhindert der Luftspalt 10 die Wärmeübertragung aus dem Einsatz 2 auf das Material der Brühkammer 1.A heat loss of the brewing water is in the brewing chamber 1 also reduced constructively: since the use only over the ribs 10 at the brewing chamber 1 but supports her with an air gap 11 As an insulator, he has there linear contact surfaces of only very small area. On the one hand, the hot brewing water only heats the relatively low mass of the insert 2 , As a result, it cools considerably less than in the prior art. A release of the heat energy of the insert 2 on the other hand, only on the small contact surfaces of the ribs 10 happen. On the remaining surface, the air gap prevents 10 the heat transfer from the insert 2 on the material of the brewing chamber 1 ,

11: Brühkammerbrewing
22: Einsatzcommitment
33: Öffnung des Einsatzes 2 Opening of the insert 2
44: oberer Stempelupper stamp
55: Öffnungopening
66: Dichtungpoetry
77: unterer Stempellower stamp
88th: zentrale Öffnungcentral opening
99: Wassereinlasswater inlet
1010: Ripperib
1111: Luftspaltair gap
1212: Flanschflange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 69911675 D2 [0004] - DE 69911675 D2 [0004]

Claims

Getränkevollautomat zur Zubereitung von Heißgetränken durch Eluation eines Pulvers mit heißem Infusionswasser, mit einer Brühkammer als Bestandteil einer Brühgruppe zur Aufnahme des Pulvers und des Wassers, gekennzeichnet durch einen wärmedämmenden Werkstoff als Material zumindest für die Brühkammer (1).Fully automatic beverage machine for the preparation of hot drinks by elution of a powder with hot infusion water, with a brewing chamber as part of a brewing group for receiving the powder and the water, characterized by a heat-insulating material as material at least for the brewing chamber ( 1 ).

Vollautomat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen becherförmigen Einsatz (2) aus dem wärmedämmenden Material, der in die Brühkammer (1) einsetzbar ist und der eine Wärmeableitung aus dem heißen Infusionswasser in die Brühgruppe reduziert.Fully automatic machine according to claim 1, characterized by a cup-shaped insert ( 2 ) of the heat-insulating material, which enters the brewing chamber ( 1 ) and which reduces heat dissipation from the hot infusion water into the brew group.

Vollautomat nach obigem Anspruch, gekennzeichnet durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit des Materials für den Einsatz (2).Fully automatic machine according to the above claim, characterized by a low thermal conductivity of the material for use ( 2 ).

Vollautomat nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine geringe Wärmekapazität des Materials für den Einsatz (2).Fully automatic machine according to claim 2 or 3, characterized by a low heat capacity of the material for use ( 2 ).

Vollautomat nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein geringes Volumen des Einsatzes (2).Fully automatic machine according to claims 2 to 4, characterized by a small volume of the insert ( 2 ).

Vollautomat nach Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine geringe Dichte des Werkstoffs für den Einsatz (2).Fully automatic machine according to claims 2 to 5, characterized by a low density of the material for use ( 2 ).

Vollautomat nach Anspruch 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen Luftspalt (10) zwischen dem Einsatz (2) und der Brühkammer (1).Fully automatic machine according to claims 2 to 6, characterized by an air gap ( 10 ) between use ( 2 ) and the brewing chamber ( 1 ).

Einsatz (2) für eine Brühkammer (1) einer Brühgetränkemaschine nach einem der obigen AnsprücheCommitment ( 2 ) for a brewing chamber ( 1 ) a Brühgetränkemaschine according to any one of the above claims

Vollautomat oder Einsatz nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyetheremide oder Polyamid als wärmedämmendes Material.Fully automatic or insert according to one of the above claims, characterized by the use of polyetheremide or polyamide as a heat-insulating material.