DE1554661A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kaffeegetraenks - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines KaffeegetraenksInfo
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Description
2727 North Perry Street Anoka, Minnesota/USA
Verfahren zur Herstellung eines Kaffeegetränks
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kaffeegetränks, und sie bezieht
sich insbesondere auf ein Verfahren, welches in Verbindung
mit dem geschäftsmäßigen Herstellen eines Kaffeegetränks
verwendet werden kann. Die Grundgedanken der Erfindung können zwar bei den verschiedensten Arten von
Zubereitungseinrichtungen für Kaffeegetränk vorhanden
seini eine besonders nützliche Verwendung erfolgt jedoch
bei einer Zubereitungseinrichtung der Art, wie sie bei der wiederholten Herstellung einer großen Menge von Kaffeegetränk verwendet werden soll»
Wurde
Kre/th
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Wurde bisher eine große Menge Kaffeegetränk benötigt,
so wurde eine Batterie von großen Kaffeemaschinen verwendet, und es erforderte für jede einzelne Kaffeemaschine
in einer derartigen Batterie von Kaffeemaschinen bis zu einer Stunde, um einen Schub, d.h. eine
Charge von Kaffeegetränk zu erzeugen. Es ergab sich nun die Notwendigkeit, eine viel größere Menge Kaffeegetränk
zuzubereiten und zwar in einer kürzeren Zeit, als dies bisher möglich war. Außerdem ist es, wenn
nötig, erwünscht, das zubereitete Getränk vor seiner Verwendung für eine längere Lagerung durch Karbonisierung
haltbar zu machen.
Ein Ziel der Erfindung ist demnach die Schaffung eines Verfahrens zur Zubereitung eines Kaffeegetränks aus
gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen.
weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Zubereitung eines Kaffeegetränks, bei
dem aufeinanderfolgende Chargen in Geschmack und Qualität im wesentlichen einander gleich sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Zubereitung eines Kaffeegetränke, das so
einfach ist, daß es leicht von Personen mit geringer
Fachkenntnis
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Fachkenntnis durchgeführt werden kann, und das leicht Bit Hilfe autonatisoher Steuervorrichtungen durchgeführt werden kann.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Zubereitung
eines haltbar gemachten Kaffeegetränks geschaffen.
Außerdes wird gemäß der Erfindung ein Verfahren geschaffen* durch welches ein Kaffeegetränk ohne irgendwelchen Aroaaverlust zubereitet wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielehalber erläutert. Es zeigen*
Fig. 1 eine scheaatische Darstellung einer Einrichtung,
die bub Zubereiten eines Kaffeegetränks verwendet werden kann,
Fig. 2 ein elektrisches Schaltscheaa einer Steueranlage zur Automatisierung der Einrichtung gemäß
Fig«1 und
Fig, 3 eine Zeittabelle, die den Betrieb der Steueranlage
gemäß Fig.2 zeigt·
Behälter 009829/0291
Behälter 11 mit einer unter Druck setzbaren Kammer 12 von vorher festgelegter Größe auf, die aus einen Fülltrichter 13 mit trockenen, gemahlenen Kaffeebohnen gefüllt ist. Der Zulauf des gemahlenen Kaffees in die Kammer 12 wird durch einen Schieber 14 gesteuert, der durch
einen Motor 15 zurückgezogen werden kann. Der Zulauf
von gemahlenen Kaffeebohnen kann beispielsweise von einem Vibrator 16 unterstützt werden, der den Fülltrichter 13
schüttelt. Ein ähnlich dem Schieber 14 ausgeführter Schieber 17, der von einem Motor 18 gesteuert wird, verschließt das untere Ende der Kammer 12. Beim Füllen der
Kammer 12 ist es erwünscht, daß diese Kammefr so ziemlich gefüllt wird, wobei nur ein sehr geringer Teil von
ihr frei bleibt, so daß jeder freie Teil der Kammer sich aufgrund der nachfolgenden Ausdehnung der feuchten gemahlenen Kaffeebohnen füllt.
Ein Wasserwärmer 19 mit einem Heizelement 20 ist so bemessen, daß er mit der angestrebten Herstellungequote
Schritt hält ( nicht maßstabgerecht gezeigt in der Zeichnung) und der Wasserwämer 19 ist mit einer entsprechenden
Wasserzufuhrstelle 21 verbunden, wobei das Wasser, wenn
nötig, vorher entsprechend behandelt werden kann. Der Wasserwärmer 19 ist durchgehend betrieben, und er kann
mehr Wasser enthalten, als es für eine Charge nötig ist,
BAD C^GiMAL
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Das Volumen der Kammer 12 bestimmt die Menge des gemahlenen, gerösteten Kaffees, die bei jeder Charge Kaffeegetränk
zu verwenden ist. Beträgt beispielsweise eine Charge 19 It (5 Gallonen), so sollte das Volumen der
Kammer 12 derart sein, daß es zwischen 0,7 und 0,9 kg
( 1 1/2 und 2 pounds) troekanen, gerösteten Kaffee aufnimmt. Die tatsächliche Menge trockenen, gerösteten
Kaffees innerhalb dieses Bereichs, die verwendet wird,
ist von der gewählten Sorte abhängig, weil die Röst- -stoffe, die Mahlfeinheit und die jeweilige Geschmacksrichtung
bis zu einem gewissen Ausmaß unterschiedlich sind. Bei Verwendung einer besonders hohen Qualität gemahlenen
Kaffees sollte das vorher festgelegte Volumen der Kammer 12 für eine 5-Gallonen-Charge 1 9/16 pound
betragen.
Der Wasserwärmer 19 gemäß dem eben angebenen Ausführungsbeispiel sollte ein so großes Leistungsvermögen haben,
daß er die Temperatur des zulaufenden Wassers bei einer Zulaufgeschwindigkeit von etwa 1 1/2 Gallonen während jedes
^Minuten-Zeitabschnittes auf die Zubereitungstemperatur anhebt. Ein derartiges Leistungsvermögen gibt die
Sicherheit, daß die Anlage kontinuierlich dazu verwendet werden kann, aufeinanderfolgende 5-Gallonen-Chargen von
Kaffeegetränk herzustellen.
Paa 009829/0291
Das aus dem Wasaerwärmer 19 ausgetragene Wasser strömt
durch einen einen konstanten Druck herstellenden Regler 22, gesteuert durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
23 zu einem Einlaß 24 der Kammer 12, wobei sich der Einlaß 24- vorzugsweise am Boden dieser Kammer befindet.
Der Druckregler 22 ist üblicherweise auf etwa 1,8 kg/cm (25 psi) eingestellt (angezeigt am Heßgerät 25) aber
diese Einstellung kann bis zu 1,0 kg/cm (15psi) oder
bis zu 4,2 kg/cm (60 psi) betragen, abhängig von der
Art der Kaffeepackung, die sich innerhalb der Kammer 12 befindet.
Das von der Wasserzuführeteile 21 zuströmende, behandelte
Wasser steht unter Druck und dieser Druck ist höher als der Druck, auf den der Regler 22 eingestellt ist. Pur
den Fall, daß ein noch höherer Ausstoßdruck nötig ist, kann in die Anlage eine nicht dargestellte Hilfspumpe
eingefügt werden.
Bei dem dem Einlaß 24 zuströmenden Wasser wird eine verhältnismäßig
niedrige Temperatur verwendet, Diese Temperatur liegt innerhalb des Bereiches von 77° C bis 88° C
(170° P bis 190° P) und die bevorzugte Temperatur beträgt 82° C (180° P). Die Temperatur des an dem Einlaß 24 zuströmenden
Wassers sinkt stufenweise, wenn das Wasser
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durch die Packung aus gemahlenem Kaffee in der Kammer
strömt · Beim Durchgang durch die Kammer 12 "bringt das Wasser verschiedene lösbare Stoffe aus den gemahlenen
Kaffeebohnen in Lösung, womit ein Aufguß entsteht, der durch einen am oberen Ende der hammer 12 angeordneten
Auelaß 26 abströmt, anschließend strömt der Aufguß durch ein Rückschlagventil 27 und über ein elektromagnetisch
betätigtes Drei-Wege-Ventil 28 in einen Vorratsbehälter 29.
Ausdrücke wie "Stärke des Kaffees" und "kräftiger Kaffee "
sind allgemein üblich, sind jedoch doppelsinnig. In Wirklichkeit gibt es sowohl eine physikalische, d.h.
chemische Stärke des Kaffees und eine gesonderte Stärke des Geschmacks, Die physikalische, d.h. chemische Stärke
ist leicht meßbar mit Hilfe eines Hydrometers. Die lösbaren Stoffe, welche diese Eigenschaft schaffen, treten
aus den gemahlenen Kaffeebohnen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen aus, und zwar bei den soeben angegebenen
Temperaturen. Die schwieriger lösbaren Stoffe zu entzie* hen erfordert eine Temperatur, die dichter an der Kochtemperatur
liegt, und eine längere Extraktionszeit und diese lösbaren Stoffe kann man gemeinsam als bitter
schmeckende Öle bezeichnen.
Bei dem herkömmlichen Zubereitungeverfahren in einem
BAD CF.U*iHAL'
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Topf muß der Zubereitungevorgang gestoppt werden, wenn eine solche-Menge an bitteren ölen entzogen worden ist,
daß die maximale Kräftigkeit, d.h. Bitterkeit dee Kaffees erreicht ist, die der Verbraucher in Kauf nehmen will.
Bei einem derartigen Zubereitungsvorgang jedoch bleibt dennoch eine beträchtliche Menge anderer entziehbarer
Stoffe in den Kaffeebohnen zurück, die dazu nützlich wären, die . chemische, d.h. physikalische Kräftigkeit
zu erzeugen. Arbeitet man mit der angegebenen Zeitdauer und den anderen angegebenen Parametern, so ergibt sich
ein Maximum an Extraktion dieser lösbaren Stoffe, welche dem Aufguß eine physikalisch meßbare, chemische Kräftigkeit
verleihen. Zusätzlich zu einem hohen Niveau des Entzugs derartiger lösbarer Stoffe weist der Zubereitungsvorgang außerdem den Entzug einer beschränkten Menge von
bitteren Ölen auf, wobei einem derart kräftigetKaffe auch
der gewünschte kräftige Geschmack verliehen wird. Die entsprechende Beachtung der angegebenen Erkenntnis ermöglicht
die Herstellung von Kaffeegetränk mit einem größeren Ertrag als es allgemein zu erwarten ist. Sie auf diese
Weise erreichte Ertragszunahme liegt zwischen 7jt und 3396,
abhängig von den verschiedenen Faktoren.
Wenn viele Chargen von zubereitetem Kaffee hergestellt werden sollen, ist eine Gleichförmigkeit beim Endprodukt
erwünscht. 009829/0291
erwünscht. Eine maximale Gleichförmigkeit'kann erreicht
werden, wenn diejenige Zeit in engen Grenzen reguliert ist, in der das Wasser durch die Kammer 12 strömen kann.
Bei einem konstanten Druck strömen tatsächlich bei aufeinanderfolgenden Chargen unterschiedliche Wassermengen
durch die Kammer 12. Abhängig von den Umständen kann die durchfließende Wassermenge in einer 3-Minuten-Periode
bis zu einem Liter ( 1/4 Gallone) nach unten und bis zu 5,7 It (1,5 Gallonen) nach oben betragen. Selbst wenn
alle Parameter auf gleicher Höhe gehalten werden, erzeugen dennoch die auftretenden unterschiede zwischen den
aufeinanderfolgenden Packungen von Kaffee von einander ähnlicher Mahlung und Mischung eine Änderung bei der
Wassermenge, die während einer feststehenden Periode durchströmt, und diese Änderung der Wassermenge kann
bis zu 1 It ( 1/4 Gallone) betragen. Ist also 2,9 It
(3/4 Gallonen) die durchschnittliche Wassermenge, die in einer feststehenden Zeitdauer durchströmt, so kann
diese Wassermenge bis zu 1,9 It (1/2 Gallone) bzw. bis zu 3,8 It (1 Gallone) betragen. Diese durchströmende
Wassermenge, die die verschiedenen lösbaren, entzogenen Stoffe aus den Kaffeebohnen mit sich führt, ist ein
Zwischenprodukt, daf in Wirklichkeit kein Extrakt,
Konzentrat oder ein Syrup ist, wie derartige Ausdrücke
als Bezeichnung beim Haltbarmachen von Kaffee aufgekom
men
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men sind, und es handelt sich deshalb um ein "Zwischenprodukt".
Beim Zubereitungsvorgang ist vorgesehen, daß die gesamte DurchfIuS-, d.h. Extraktionszeit mindestens
2 1/4 Minuten und höchstens 4 1/4 Minuten beträgt.
Vorzugsweise VtVx*.innerhalb dieses Bereiches gewählt,
beispielsweise 2 1/2 Minuten, 2 3/4 Minuten oder 3 Minuten. Ee wird eine dieser angegebenen Extraktionazeiten
für aufeinanderfolgende Chargen verwendet und dennoch ändert sich der Voluaenertrag des Zwischenproduktes.
Trotz dieser Änderung wird anschließend dem Torratsbehälter 29 eine gewisse Wassermenge zugegeben, ohne daß diese
Wassermenge durch die Kaffeepackung geschickt wird. Ist die erreichte Menge des Zwischenproduktes 1,9 It (0,5 Gallonen),
so werden 17 It (4,5 Gallonen) Wasser zugesetzt, wogegen für den Fall, daß die Volumenmenge des erreichten
Zwischenproduktes 3,8 It (1 Gallone) beträgt, 15 It (4 Gallonen) Wasser zugefügt werden. Obgleich eine
Charge des Zwischenproduktes auf diese Weise zweimal so viel wie die andere Charge verdünnt werden kann, sind
die physikalische oder chemische Kräftigkeit und der kräftige Geschmack der einzelnen Chargen des entstehenden
Getränkes untereinander gleich. Die Gleichförmigkeit der Extraktionszeit ist wichtiger als die Gleichförmigkeit
der Wassermenge, die zur Extraktion verwendet wird, was
auf 009829/0291
auf der Tatsache basiert, daß die Menge dee erreichten
Zwischenproduktes in keinem Falle mit lösbaren Stoffen gesättigt ist, die aus den gemahlenen Kaffeebohnen entzogen wurden·
Soll das Endprodukt innerhalb weniger Stunden konsumiert
werden, so kann die Verdünnung mit Hilfe eines entsprechenden Wassers erfolgen. Soll jedoch das Endprodukt
für Mehrere Tage oder Wochen vor seiner Konsumierung haltbar gemacht werden, so erfolgt die Verdünnung mit
Hilf· von karbonisiertem Wasser. Für diesen Fall ist eine Zufuhrstelle 30 für unter Druck stehendes karbonisiertes Wasβer mit dem Drei-Wege-Ventil 28 verbunden,
das so betätigt werden kann, daß das karbonisierte Wasser in den Vorratsbehälter 29 eingeleitet wird. Vorzugsweise ist das Niveau der Karbonisierung in der Zufuhrsteile 30 derart, daß das verdünnte Produkt 2 - 4 Volumeneinheiten Kohlendioxyögas aufgelöst enthält, und ein
bevorzugtes Karbonisierungsniveau beträgt 3 1/2 Volumeneinheiten von CO2. Weil das Zwischenprodukt 31 im Behälter 29 die Karbonisierung des zuströmenden karbonisierten Wasεer8 senkt, d.h. verdünnt, wird bevorzugterweise
ein proportional höherer Stand von Karbonisierung bei dem zuströmenden karbonisierten Wasser verwendet.
Um 009829/0291
Um ein derartig karbonisiertes Wasser unter Druck einzuschicken, wird ein sauberer, leerer Vorratsbehälter 29
zuerst mit Hilfe von selbstdichtenden, schnell lösbaren Kupplungsteilen 32, 33 mit der KaffeeZubereitungsanlage
verbunden. Eine Zufuhretelle 34 für Kohlendioxydgas ist
mit einem einen konstanten Druck herstellenden Regler 35 verbunden und schickt über ein elektromagnetisch betätigtes
Ventil 36 über das Kupplungsteil 32 Kohlendioxydgas in den Vorratsbehälter 29. Der Regler 35 iet vorzugsweise
auf einen Druck von 4,2 kg/cm (60 psi) eingestellt, die
durch ein Heugerät 37 angezeigt werden. Der Vorratsbehälter
29 wird mit Hilfe dieser Anlage mit Kohlendioxydgae gereinigt, oder er kann vor seinem Anschluß an sie gereinigt
werden. Vorzugsweise herrscht zu diesem Zeitpunkt in dem Vorratsbehälter 29 im wesentlichen der atmosphärische
Druck.
Das System von der Kammer 12 über das Rückschlagventil
bis zum Vorratsbehälter 29 ist normalerweise eine geschlossene Anlage, wodurch jeder Aromaverlust bei dem
Verfahren verhindert wird.
Gemäß einem bevorzugten Zwischenverfahrensschritt fließt
das die Kaffeepackung auslaugende Wasser durch die in der Kammer 12 befindliche Kaffeepackung zum Vorratsbehälter
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hälter 29 eine feststehende Zeitdauer lang, die innerhalb
des Bereichs von 2 1/4 bis 3 1/4 Minuten liegt. Das elektromagnetisch betätigte Ventil 23 wird dann geschlossen,
womit der Wasserdurchfluß gestoppt wird und das elektromagnetisch betätigte Ventil 36 für das CO2 wird
■ geöffnet, womit der in dem Vorratsbehälter 29 über dem.
Zwischenprodukt 31 liegende Raum unter Druck gesetzt wird. Der Druck in diesem Raum steigt schließlich bis
zur Einstellhöhe des Reglers 35, angezeigt durch das Meßgerät 37, was bevorzugterweise 4,2 kg/cm2 (60 psi)
sind. Kurz bevor dieser Druck erreicht ist, betätigt der in dem Vorratsbehälter 29 herrschende Druck* einen Druckschalter 38, der mit dem Elektromagneten des Drei-Wege-Ventils
28 verbunden ist, und der in der Verbindung zwischen der Zufuhrsteile 30 für karbonisiertes Wasser
und dem Vorratsbehälter 29 liegt. Die Zufuhrstelle 30 für karbonisiertes Wasser hat einen höheren Druck und
ein Rückfluß zur Kammer 12 wird durch das Rückschlagventil 27 verhindert· Der Vorratsbehälter 23 ist mit
einem Schnarrventil, d.h. einem Luftablaßventil 39 versehen, das allmählich das über der Flüssigkeit in
dem Vorratsbehälter 29 befindliche Kohlendioxydgas entlüftet,
bis der Spiegel der Flüssigkeit das untere Ende des Luftablaßventils erreicht, womit praktisch Kaffee
abgelassen werden würde. Jedoch schließt dieser flüssige
Kaffee 009829/0291
_ 14 - --—■■
Kaffee ein kleines, nicht dargestelltes, darin befindliches Schwimmerventil, das einen Teil des Luftablaßventils
39 bildet, womit eine weitere Entlüftung verhindert ist. Zu diesem Zeitpunkt können die schnell
lösbaren Kupplungsteile 32 und 33 von Hand von dem Vorratsbehälter 29 gelöst werden, und ein neuer Behälter
wird daran befestigt. Beim Lösen des Kupplungsteile 33 öffnet sich der Druckschalter 38 wieder, womit eine
Rückstellung des Drei-Wege-Ventils 28 in die dargestellte Lage erfolgt· öffnet sich der Druckschalter 38 nicht,
so tut er das, wenn der nächste leere Vorratsbehälter an die Anlage angeschlossen wird.
Gleichzeitig wenn das elektromagnetisch betätigte Ventil erregt wird und der Vorratsbehälter 29 unter Druck gesetzt
wird, wird der Motor 18 erregt und öffnet den Schieber 17» wobei außerdem ein Ventil >1 für Reinigungswasser
erregt wird. Das Reinigungswasser-Ventil 41 ist mit einer Kaltwasser-Zufuhrstelle 42 verbunden, die
Reinigungswasaer durch den offenen Schieber 17 leitet, womit der ganze ausgelaugte, in der Kammer 12 befindliche
Bodensatz ausgespült und durch ein Abfallrohr 43a hinuntergetragen wird. Das Reinigungswasser-Ventil 41 wird
dann wieder geschlossen und der Motor 18 wird von neuem betätigt, womit der Schieber 17 wieder geschlossen wird.
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Der Extraktionsabschnitt des Zyklus kann nach Wunsch
behutaam unterbrochen werden, wenn er zwischen 8^ und 355*
Yoiletändig durchgeführt ist; während dieser Unterbrechung wird der Druck am Einlaß 24 für wenige Augenblicke
nachgelassen, worauf der Extraktionszyklus wieder aufgenommen und verrollstandigt wird. Bine bevorzugte Dauer
dieser Unterbrechung beträgt etwa t/4 Minute und diese Unterbrechung erfolgt bevorzugterweise, nachdem etwa 1/2
Minute der Extraktionezeit verstrichen sind. Die Zeitdauer der Unterbrechung zä$Lt nicht zu der Dauer derjenigen
Zeit, in welcher das Extraktionswasser durch die Zubereitungskamner 12 strömt. Der Druck am Einlaß 24 ist
bevorzugt über ein Ausgleichsventil 45 zum Vorratsbehälter
entlüftet, der im wesentlichen dem Druck des Auslasses 26 entspricht. Dieser Ausgleich hat folgende Gründet
Wenn der Strom heißen Wassere anfängt, durch den Einlaß su strömen, durchfeuchtet dieses heiße Wasser im allgemeinen die ganze Fackung gemahlenen Kaffees, die ein gleichmäßiges Filterbett bildet, durch das im Ganzen das Wasser
hindurchströBt. Zufälligerweise kann sich bei einer sehr
geringen Anzahl von Chargen aufgrund der unvorhersehbaren Natur des gemahlenen Kaffees ein Kanal in der Kaffeepackung entwickeln, der einen größeren Abschnitt der
Kaffeepackung kurzschließen kann, womit die durchfließende Wasseraenge ungebührlich zunähme, während gleichzeitig
die
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die Menge an lösbaren Stoffen, die der Packung entzogen
werden, abnähme. Eine derartige Kanalbildung kann sich zwar selbst korrigieren, bevor jedoch eine derartige
angemessene Korrektur erfolgt wäre, kann bereits eine übermäßige Wasβermenge hindurchgelaufen und zum Vorratsbehälter 29 geströmt sein, womit der Karbonisierungegrad
des entstehenden verdünnten Produktes, das den ganzen Vorratsbehälter 29 füllt, durcheinander gebracht wäre.
Durch ein Unterbrechen des Extraktionswasserflusses für wenige Augenblicke, kurz nachdem der Extrakt!onsverfahreneechritt begonnen hat und durch ein Nachlassen des
Druckes am Einlaß 24, hat eine Kaffeepackung, die einen
derartigen Kanal aufweist, die Tendenz, aufgrund der Schwerkraftwirkung und aufgrund des vorübergehenden Effekte
des plötzlichen Druckgefälles sichpu verschieben. Diese
innere Verschiebung der Kaffepackung zerstört jede Kanalbildung, die in der Kaffeepackung vorhanden ist, womit
sichergestellt ist, daß eine gleichförmige Menge von lösbaren Stoffen während der feststehenden Extraktionsdauer entzogen wird. Es findet kein Rückfluß im wahren
Sinne statt, weil ein derartiger Rückfluß durch das Rückschlagventil 21 verhindert ist. Jedoch ergibt sich aufgrund des Druckausgleichs, der plötzlich durchgeführt
wird, eine momentane Verschiebung.
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- 17 ventil 44 angebracht werden.
In der Zufuhrstelle 42 wird kaltes Wasser verwendet, so daß
das frisch gespülte, feuchte Innere der Kammer 12, das durch dieses Wasser gekühlt ist, keine wesentliche Dampfmenge
abgibt, die nach oben in den Fülltrichter 13 itrömen
könnte, wenn der Schieber 14 kurz danach wieder geöffnet wird»
Frisch gemahlener Kaffee enthält Kohlendioxydgas, das abströmt,
wenn Wärme angewendet wird. Etwas von diesem Kohlendioxydgas ist auf diese Weise in der Kammer 12
vorhanden, wobei diese natürlichen Aromen oder Gase auf diese Weise ebenso zum Vorratsbehälter 29 entlüftet
werden. Das öffnen des Ausgleichsventils 43 verursacht für einen Augenblick eine glucksende Welle, durch welche
Druck von der unteren Seite der Packung weggenommen wird, womit aufgrund der Schwerkraft die feuchten, gemahlenen
Kaffeeteilchen sich absetzen können, di^ weil
sie feucht sind, nun keinen Kanal mehr bilden.
Die verschiedenen Einzelteile gemäß der Anlage von Fig.1
können untereinander mit Hilfe eines Steuerkreises 45 (Fig.2) verbunden werden. Der Steuerkreis 45 hat leitungen
Ii 1 und 12, die mit einer entsprechenden Stromquelle
verbunden
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verbunden sind und zwischen denen die verschiedenen Geräte angeschlossen sind. Das Kernstück dee üteuerkreises ist
ein Zeitfolgeschalter 46 mit einem Auswahlknopf 47» der derart in verschiedene Stellungen eingestellt werden kann,
daß die Zeitdauer des zweiten Abschnittes des Extraktionsschrittes ausgewählt wird, wobei auf diese Weise Unterteilungen
möglich sind, beispielsweise 1 3/4 Hinuten, 2 Minuten, 2 1/4 Minuten, 2 1/2 Minuten und 2 3/4 Minuten.
Der nicht dargestellte Zeitmeseermotor wird durch
einen den Zyklus beginnenden Schalter 48 derart erregt, daß verschiedene durch Führungen betätigte Schalter in einer
vorher festgelegten Reihenfolge betätigt werden. Zuerst wird der Motor 15, der den Füllschieber betätigt, erregt
und wenn der Motor 15 anfängt zu rotieren, schließt er einen Füllschieber-Endschalter 49» der parallel zum Zeitfolgeschalter
46 liegt. Der Zeitfolgeschalter 46 öffnet sich, bevor sich der Schiebermotor selbst durch Ineingriffnahme
des Endschalters 49 abschaltet. Kurz nachdem der Füllschiebermotor 15 begonnen hat, den zugehörigen
Schieber in die offene Richtung zu bewegen, wird der Vibrator 16 durch den Zeitfolgeschalter 46 erregt. Nachdem
genügend Zeit verstrichen ist und sich die Kammer 12 gefüllt hat, wird der Füllschiebermotor 15 in der anderen
Richtung erregt, womit sich der Füllschieber- Endschalter wieder achließt, der als Haltekreis dient, bis der Füll-
schieber
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schieber 14 völlig geschlossen ist. Darauf wird das elektromagnetisch
betätigte Ventil 23 für das Zubereitungswasser eine bevorzugte Zeitdauer von einer halben Minute erregt,
worauf dieses Ventil 23 wahlfrei wieder entregt und das Ausgleicheventil 43 gleichzeitig für einige Augenblicke
erregt werden kann, beispielsweise für eine Viertel Kinute.
Am Ende einer derartigen wahlfreien Unterbrechung der Extraktion
wird das Ausgleichsventil 43 entregt und das Ventil 23 für das Zubereitungswasser für die restliche
feststehende ausgewählte Zeitdauer wieder erregt. Nun wird der der Entleerung dienende Schieber-Motor 18 über
den Zeitfolgeschalter erregt, es wird das Ventil 41 für das Reinigungawasser erregt, und es wird außerdem das
Ventil 36,für das Kohlendioxydgas erregt. Der die Entleerung
he vorrufende Schiebermotor 18 wird in Betrieb gehalten, weil seine anfängliche Bewegung einen Entleerungeschieber-Endschalter
50 schließt, und diese Bewegung anhält, bis der Entleerungsschiebermotor 18 den Endschalter
50 wieder öffnet. Bei der Vervollständigung des Spül-
und Reinigungsvorgange wird das Ventil 41 für das Reinigungswaeeer
geschlossen und der Entleerungaechiebermotor 18
wird wieder in der anderen Richtung über den Zeitfolgeschalter 46 erregt, bis er den Steuerkreis über den Entleerungaschieber-Bndschalter
50 ein zweites Mal unterbricht· Das Ventil 36 für das CO2 kann solange erregt
bleiben» 009829/0291
bleiben, wie dazu nötig, ist, den Druck in dem Vorratsbehälter
29 bis zu einem Niveau aufzubauen, bei welchem der Druck den Druckachalter 38 schließt, worauf der Zeitfolgeschalter
4-6 das Ventil 36 fürdas CO2 abschaltet. Beim Wiedererregen
des Druckschalters 38 schließt sich die Leitung zum Ventil für das karbonisierte Wasser, wodurch
karbonisiertes Wasser in Abhängigkeit vom Betrieb des Luftablaßventils 39 in den Vorratsbehälter 29 eingeschickt
wird.
Durch die Steuerung der Extraktionszeit, wobei nur ein Teil der gesamten Flüssigkeit durch den gemahlenen Kaffee
hindurchströmen kann, wird ein hoher Grad an Gleichförmigkeit bei aufeinanderfolgenden Chargen erreicht, wobei
gleichzeitig ein hohes Maß an Extraktion in einem Minimum an Zeit erreicht wird. Diese Gleichförmigkeit kann außerdem
durch die wahlfreie Unterbrechung des Extraktionszyklus erreicht werden, womit es möglich ist, jede Kanalbildung
in der Kaffeepackung zu zerstören, die sich in diesem eng gepackten Kaffeebett eingestellt haben könnte.
Patentansprüche t
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Claims (18)
1) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgussen aus gerösteten, gemahlenen-Kaffeebohnen
und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbäre Kammer von vorher festgelegter
Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß unter Druck stehendes Wasser derart
zugeführt wird, daß es durch den gemahlenen Kaffe eine vorher festgelegte Zeitdauer lang hindurchströmt,
wodurch eine gewisse Menge eines nicht gesättigten Zwischenproduktes entsteht, und daß eine solche Menge
zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge des Zwischenproduktes augefügt wird, als es notwendig ist, um die
Menge des Zwischenproduktes auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
2) Verfahren zur sehubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen
und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter Größe
mit trockenem gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine gewisse Menge von unter Druck stehendem Wasser
durch 009829/0291
durih den gemahlenen Kaffee hindurchgepreßt wird, womit diese Wassermenge durch den gemahlenen Kaffee
eine vorher festgelegte Zeit lang hindurch strömt, so daß eine Menge eines nicht gesättigten Zwischenproduktes
entsteht, und daß eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
zugefügt wird, als notwendig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
3) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgussen, aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter
Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß mit Hilfe eines konstanten
Drucks eine solche Menge von unter Druck stehendem Wasser durch den gemahlenen Kaffee hindurchgedrückt
wird, als während einer vorher festgelegten Zeitdauer hindurchströmt, womit eine Menge eines nicht gesättigten Zwischenproduktes entsteht und daß eine
solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwisohenprofukt hinzugefügt wird, als nötig ist,
um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
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4) Verfahren zur sebubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgttssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß unter Druck stehendes
Wasser durch den gemahlenen Kaffee eine vorher festgelegte Zeitdauer lang hindurchgedrückt wird, wobei
diese Zeitdauer beendigt ist, bevor alle lösbaren Stoffe entzogen worden sind, die bei der verwendeten
Temperatur und dem verwendeten Druck entziehbar sind, womit eine Menge eines nicht gesättigten Zwischenproduktes entsteht, und daß eine solche Menge
zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt hinzugefügt wird, als nötig ist, um diese
Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen«
5) Verfahren zur Herstellung von haltbar gemachten Chargen von gleichförmigen Kaffeeaufgüesen aus gerüsteten,
gemahlenen Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von
vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß unter Druck
stehendes Wasser derart eingepreßt wird, daß es durch den gemahlenen Kaffee eine vorher festgelegte Zeit-'
dauer lang hindurchströmt, womit eine Menge eines
nicht 009829/0291 "
nicht gesättigten Zwischenprodukte8 entsteht, und
daß unter Druck eine solche Menge karbonisierten Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt hinzugefügt
wird, als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen, das
2 bis 4 Volumeneinheiten Kohlendioxydgas aufgelöst
enthält.
6) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter
Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß mit Hilfe eines konstanten
Einlaufdruckes, der zwischen 1 kg/cm und 4,2 kg/cm
(15 und 60 psi) liegt, eine solche Wassermenge durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird, ai
während einer vorher festgelegten Zeitdauer hindurchströmt, womit eine Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt
entsteht und daß eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
zugefügt wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
7) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleich
förmigen 009829/0291
ν.
förmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter
Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine solche Menge unter
Druck stehenden Wassers, dessen Zulauftemperatür
zwischen 77° C und 88° C (170° T und 190° F) liegt, durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird,
als während einer vorher festgelegten Zeitdauer hindurchströmt, womit eine Menge an nicht gesättigtem
Zwischenprodukt entsteht, und daß eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an
Zwischenprodukt hinzugefügt wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu
verdünnen.
8) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter
Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine solche Menge unter
Druck stehenden Wassers durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird, als während einer feststehenden Zeitdauer hindurchströmt, wobei diese Zeitdauer
im
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im wesentlichen in den Bereich zwischen 2 1/4 und 4 1/4
Meuten fällt, womit eine Menge an nicht gesättigtem
Zwischenprodukt entsteht und daß eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
hinzugefügt wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
9) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen
und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck.setzbare Kammer von vorher festgelegter
^röße mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird,
daß mit Hilfe eines konstanten Einlaßdruckes von etwa 1,8 kg/cm (25 psi) eine solche Menge an Wasser,
dessen Zulauftemperatur etwa 82° C (180° P) beträgt,
durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird als während einer feststehenden Zeitdauer hindurchströmt,
wobei diese feststehende Zeitdauer im wesentlichen im Bereich zwischen 2 1/4 und 4 1/4 Minuten
liegt, womit eine Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, und daß eine solche Menge zusätzlichen
Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt hinzugefügt wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher
festgelegtes Volumen zu verdünnen.
10)
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10) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen
Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet,
daß eine unter Druck setebare Kammer von vorher
festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine Wassermenge
durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird, die zwischen 5f>
und 30$ der Endwassermenge
beträgt, die bei dem jeweiligen Schub verwendet wird, daß diese Wassermenge eine feststehende
Zeitdauer lang hindurohgeschickt wird, die etwa
im Bereich von 2 1/4 bis 4 1/4 Minuten liegt, womit eine Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt
entsteht, und daß die Menge an Zwischenprodukt dadurch verdünnt wird, daß der Rest der Endwassermenge
direkt zugefügt wird«
11) Verfahren zur echubweioen Herstellung von gleichförmigen
Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet,
daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter Größe im wesentlichen
mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine Was8ermenge durch den gemahlenen Kaffee
hindurchgeschickt wird, die zwischen 10j6 und
der 009829/0291
der Endwassermenge beträgt, die bei dem Schub
verwendet wird, Vobei diese Wassermenge eine feststehende Zeitdauer lang hindurchgeschickt
wird, die etwa im Bereich zwischen 2 1/4 und 4 1/4 M.nuten liegt, womit eine Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, und daß die
Menge an Zwischenprodukt dadurch verdünnt wird, daß der Rest der Endwassermenge direkt zugeführt
wird.
12) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer
von vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß
unter Druck stehendes Wasser durch den gemahlenen Kaffee eine vorher festgelegte Zeitdauer lang
hindurchgepreßt wird, womit eine Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß da·
Hindurchpressen des Wassers unterbrochen wird, wenn 8^ bis 33?* der festgelegten Zeitdauer verstrichen sind, daß während dieser Unterbrechung
der Einlaßdruck in die Kammer nachgelassen wird, daß anschließend das Wassr wieder hindurchgepreßt
wird.
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wird und daß schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
hinzugefügt wird als notwendig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
13) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher
festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß unter Druck
stehendes Wasser durch den gemahlenen Kaffee eine vorher festgelegte Zeitdauer lang hindurchgedrückt
wird, womit eine gewisse Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß das Hindurchdrücken
des Wassers unterbrochen wird, wenn etwa 1596 bis 229S der festgelegten Seitdauer verstrichen
sind, daß während dieser Unterbrechung der Einlaßdruck zur Kammer nachgelassen wird, daß anschließend das. Wasser wiederum hind ure hge drüokt
wird und daß schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
hinzugefügt wird, als nötig ist, um diese Mange auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
IiL
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14) Verfahren zur schubweieen Herstellung von gleichförmigen
Kaffeeaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet,
daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit
trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß eine solche Menge unter Druck stehenden Wassers
durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird als während einer feststehenden Zeitdauer hindurchströmt,
wobei diese Zeitdauer in den Bereich von 2 1/4 bis 4 1/4 Minuten fällt, womit eine gewisse
Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß das Hindurchschicken des Wassers für
etwa 1/4 Minute unterbrochen wird, nachdem etwa 1/2 Minute der vorher festgelegten Zeitdauer verstrichen
sind, daß während dieser Unterbrechung der Binlaßdruck zur Kammer nachgelassen wird, daß
anschließend das Wasser wiederum hindurchgeschickt wird und daß schließlich eine solche Menge zusätzlichen
Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt hinzugefügt wird als nötig ist, um diese
Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen. ·
15) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleich-
förmjgen 0098 29/0291
förmigen Kaffeeaufgussen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von
vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenen), gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß
eine solche Menge unter Druck stehenden Wassers durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird
als während einer feststehenden Zeitdauer hindurchströmt,
wobei diese Zeitdauer im wesentlichen im Bereich «wischen 2 1/4 .und 4 1/4 Minuten liegt,
womit eine gewisse Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß dieser WasserdurchfluB
für etwa 1/4 Minute unterbrochen wird, nachdem etwa eine halbe Minute der feststehenden Zeitdauer
verstrichen ist, daß während dieser Unterbrechung daa über <äie Kammer hinweg herrschende
Druckgefälle nachgelassen wird, daß anschließend das Wasser wieder hindurcshgeschickt wird und daß
schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt zugefügt
wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen«
16) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen
Kaffesaufgüssen aus gerösteten, gemahlenen
Kaffeebohnen 0038 29/0 2S1
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher
festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß mit Hilfe
eines konstanten Einlaßdruckes von etwa 1,8 kg/cm
(25 psi) eine solche Menge von Wasser, dessen Einlauftemperatur etwa 82° C (180° ϊ) beträgt,
durch den gemahlenen Kaffee hindurchgeschickt wird als während einer feststehenden Zeitdauer hindruchströmt,
wobei diese Zeitdauer im wesentlichen im Bereich von 2 1/4 bis 4 1/4 Minuten liegt, womit
eine gewisse Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß der Waaaerdurchfluß für
etwa 1/4 Minute unterbrochen wird, nachdem etwa 1/2 Minute der feststehenden Zeitdauer verstrichen
sind, daß während dieser Unterbrechung das quer über die Kammer hinweg herrschende Druckgefälle
nachgelassen wird, daß anschließend das Wasser wieder hindurchgeschickt wird und daß
schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt hinzugefügt
wird als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen·
17) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen 009829/0291
förmigen Kaffeeaufgüssen aus gerbsteten, gemahlenen Kaffeebohnen, dadurch gekennzeichnet, daß
eine unter Druck setzbare Kammer von vorher festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem
Kaffee gefüllt wird, daß mit Hilfe eines konstanten Zulaufdruckes von etwa 1,8 gk/cm
(25 psi) eine solche Wassermenge, deren Zulauftemperatur
etwa 82° C (180° F) beträgt, durch den gemahlenen Kaffee geschickt wird als während
einer feststehenden Zeitdauer hindurchströmt, wobei diese Zeitdauer im wesentlichen im Bereich zwischen
2 1/4 und 4 1/4 Minuten liegt, womit eine gewisse Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht,
und daß schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassers direkt zu der Menge an Zwischenprodukt
hinzugefügt wird, als nötig ist, um diese Menge auf ein vorher festgelegtes Volumen zu verdünnen.
18) Verfahren zur schubweisen Herstellung von gleichförmigen Kaffeeaufgüssen, ausgerüsteten, gemahlenen
Kaffeebohnen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Druck setzbare Kammer von vorher
festgelegter Größe im wesentlichen mit trockenem, gemahlenem Kaffee gefüllt wird, daß unter Druck
stehendeβ
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stehendes Wasser durch den gemahlenen Kaffee eine vorher festgelegte Zetdauer lang hindurchgedrüclt
wird, womit eine gewisse Menge an nicht gesättigtem Zwischenprodukt entsteht, daß dieses Zwischenprodukt
durch ein geschlossenes System zu einem geschlossenem Behälter geleitet wird, und daS
schließlich eine solche Menge zusätzlichen Wassere durch das geschlossene System direkt zu der Menge
an Zwischenprodukt zugefügt wird, als nötig ist, um dieselbe auf ein vorher festgelegtes Volumen
zu verdünnen.
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SF
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