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Automatische Maschine für die Zubereitung von Kaffeegetränken Gegenstand
vorliegender Erfindung ist eine automatische Maschine für die Zubereitung von Kaffeegetränken
mit mindestens einer Brühkammer und einer Entnahmestelle.
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Bei Maschinen dieser Art besteht das Bedürfnis, unbekümmert um das
Quantum des Kaffeeausschankes pro Zeiteinheit, stets möglichst frischen Kaffee ausschenken
zu können. Die Frische des Kaffeegetränkes ist einerseits indirekt proportional
zur Länge der Zeitspanne zwischem dem Brühvorgang und dem Ausschank und andererseits
abhängig davon, dass die Vermischung von frisch gebrühtem mit abgestandenem Kaffee
vermieden
wird, ebenso wie der Durchfluss durch eine Vielzahl von
Behältern, durch welchen die Kaffeebrühe unweigerlich in vermehrtem Masse mit dem
Luftsauerstoff in Berührung kommt, was zu einer Herabsetzung des Aromagehaltes führt.
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Es sind Maschinen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei
welchen ein mit dem Entnahmehahn versehener Vorratsbehälter über einen verhältnismässig
kleinen Auffangbehälter mit der Brühvorrichtung verbunden ist, wobei durch entsorechende
Steuermittel im Vorratsbehälter nach Unterschreiten einer verbestimnbaren Höhe des
Kaffeebrühenspiegels jeweils Nachbrühvorgänge eingeleitet werden. Durch die Auslösung
dieser Nachbrühvorgänge in bezug auf ein vergleichsweise kleines Brühenvolumen bestand
die Möglichkeit, einigermassen frischen Kaffee auszuschenken, unbekümmert um das
Ausschankvolumen pro Zeiteinheit. Eine solche Maschine besitzt aber den Nachteil,
dass immer dann, wenn der Nachbrühvorgang nicht schon nach Erreichen eines untersten
Kaffeebrühenspiegels eingeleitet wird, eine Vermischung des frisch gebrühten Kaffeegetränkes
mit dem abgestandenen Vorrat im Vorratsbehälter nicht vermieden werden konnte. Dazu
tritt der Umstand, dass durch die Zwischenschaltung eines Auffangbehälters und der
dadurch bedingte vermehrte Einfluss des Luftsauerstoffes das Kaffee aroma beeinträchtigt.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Maschine
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden sind.
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Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zwischen der Brühkammer
und der Entnahmestelle eine Mehrzahl von nacheinander füllbaren und nacheinander
entleerbaren Vorratsbehältern von der Brühkammer entsprechenden Volumen parallel
geschaltet sind.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Die Brühkammer 1 ist einerseits an die Kaffeepulverzuführeinrichtung
2 und andererseits an Wasserleitungen angeschlossen, von welchen die eine 3 zum
Brühwasserheizkessel 4, eine weitere 5 über das Magnetventil 27 zu einer nicht dargestellten
Frischwasserquelle und eine letzte 6 zur Verteilleitung 7 führt.
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Dabei ist die Brühwasserzuführleitung 3 über ein Dreiwegventil 8 mit
der Brühkammer 1 verbunden, wobei die dritte Leitung 9 zu einem nicht dargestellten
Gefäss zur Aufnahme eines Reinigungsmittels führt. Dieebenfalls durch ein Magnetventil
verschliessbare Kaffeesatzausgussöffnung ist in der Zeichnung mit 10 bezeichnet.
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Die Verteilleiturg7 7 ist über je ein Magnetventil 11-13 mit jedem
der Vorratsbehälter 14-16 verbunden, deren Volumen demjenigen der Brühkammer 1 entspricht,
so dass sie in der Lage sind, je eine Brühcharge aufzunehmen. Jeder dieser Vorratsbehälter
ist mit einem untem 17a - 17c und einem obern 18a-18c Niveaufühler ausgerüstet,
wobei die obern Fühler ansprechen, wenn der Brühenspiegel das betreffende Niveau
erreicht, während die untern Fühler dann einen elektrischen Kreis schliessen, wenn
der Spiegel unter ihr Niveau absinkt. Jeder Behälter 14-16 besitzt des weitern eine
Ab flussleitung 19-21 welche Abflussleitunven je über ein weiteres Magnetventil
22-24 mit der Sammelleitung 25 verbunden sind, an welche die Entnahmestelle 26 angeschlosssen
ist. Aus dieser Anordnung ergibt sich, dass die drei Vorratsbehälter 14-16 insofern
zwischen der Brühkammer 1 und der Entnahmestelle 26 parallel geschaltet sind, als
bei entsprechender Betätigung der Magnetventile jeder dieser Behälterunabhängiqvon
den andern von der Brühkammer her gespiesen und durch die Entnahmestelle 26 entleert
werden kann.
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Für die dargestellt Maschine ist weiter eine hinsichtlich ihrer Mittel
bekannte und im einzelnen nicht dargestellte Steuervorrichtung vorgesehen, durch
welche selbsttätig die folgende Arbeitsweise veranlasst wird.
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Als Ausgangslage wird eine solche angenommen, bei welcher die drei
Behälter 14-16 leer und die Ventile 8,12,13 und 22-24 und 27 geschlossen sind. Zu
Beginn des Brühvorganges wird durch geeignete, in die allgemeine Schaltung einbezogene
und nicht näher dargestellte Steuermittel das Kaffeepulver über die Zuführeinrichtung
2 in vordosierter Menge in die Brühkammer 1 eingebracht. Ist dieser Vorgang beendet
und haben die beweglichen Teile der Zuführvorrichtung 2 die Ausgangsstellung wieder
erreicht, erfolgt durch entsprechende Betätigung des Ventiles 8 der Einfluss des
Brühwassers aus dem Kessel 4 in die Brühkammer 1.
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Durch eine an sich bekannte, selbsttätige Steuerung des Ventiles 8
und der Kaffeepulverzuführeinrichtung 2 erfolgt nun die chargenweise Herstellung
der Kaffeebrühe, wobei nach jeder Charge durch entdprechende, automatische Betätigung
der Ventile 8 und 27 sowie des Steuerventils der Ausgussöffnung lo zum Zwecke der
Durchspülung ein Gemisch von Heiss- und Kaltwasser aus den Leitungen 3 bzw. 5 in
die Brühkammer 1 eingeführt wird. Nach einer Anzahl von Durchspülvorgängen erfolgt
durch entsprechende Betätigung des Ventiles 8 zusätzlich noch die Beigabe eines
Reinigungsmittels aus der Leitung 9. Die Durchspülflüssigkeit verlässt nach einer
vorbestimmbaren Zeitspanne die Brühkammer 1 durch die Ausgangsöffnung lo unter Mitnahme
des Kaffeesatzes. Die Kaffeebrühe gelangt über die Leitung 6 in die Verteilleitung
7 und von dort durch das offene Ventil 11 in den Behälter 14, der, nachdem sein
Volumen demjenigen der Brühkammer entspricht, durch eine einzige Brühcharge gefüllt
wird, so dass sein oberer Niveaufühler 18a anspricht. Das Ansprechen des Niveaufühlers
18a hat zur Folge, dass das Ventil 11 geschlossen, das Ventil 12 hingegen geöffnet
wird, so dass die nächste Brühcharge nunmehr dem Behälter 15
zugeleitet
wird und diesen füllt. Bei vollem Behälter 15 spricht der obere Niveaufühler 18b
an, durch dessen Ansprechen das Ventil 12 wieder verschlossen, das Ventil 13 hingegen
geöffnet wird, und zwar solange, bis durch das Einfüllen einer einzigen Brühcharge
auch das Kaffeebrühenniveau im Behälter 16 den oberen Niveaufühler 18c erreicht
hat. Das Ansprechen dieses Fühlers bewirkt den Verschluss des Ventiles 13, sowie,
nachdem alle drei Niveaufühler 18a-18c ansprechen, den Verschluss der Leitung durch
das Ventil 8 sowie die Unterbrechung der Kaffeepulverzufuhr und damit weiterer Brühvorgäne.
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Zu dem nicht weiter dargestellten und beschriebenen Steuermittel gehört
ein Taster, der zum Zweck der Entnahme der Kaffeebrühe betätigt wird. Diese Steuermittel
sind nun so eingerichtet, dass durch die Betätigung des Tasters das Ausflussventil
desjenigen Behälters 14-16 geöffnet wird, dessen unterer Niveaufühler 17a-17c nicht
angesprochen hat, d.h. sich nicht über dem Brühenspiegel im betreffenden Behälter
befindet. Trifft dies für die Mehrzahl von Behältern zu, so erfolgt die Öffnung
der Ausflussventile in der Reihenfolge 22-23-24. Von der angenommenen Betriebslage
ausgehend, in welcher sämtliche Behälter gefüllt sind, erfolgt durch die Betätigung
des Tasters die Öffnung des Ventils 22, so dass die Kaffeebrühe über de in der Zeichnung
linken Abschnitt der Sammelleitung 25 aus dem Behälter 14 an der Entnahmestelle
26 ausfliesst. Sobald im Behälter 14 das Niveau des Fühlers 17a erreicht ist, wird
das Ventil 22 selbsttätig geschlossen und das Ventil 23 geöffnet, so dass die Entnahme
nunmehr aus dem Behälter 15 erfolgt. Gleichzeitig steuert der Niveaufühler 17a das
Dreiwegventil 8 sowie die Kaffeepulverzuführeinrichtung 2 und veranlasst die Öffnung
des Ventils 11, so dass der betreffende Behälter eine neue Charge frisch gebrühten
Kaffees aufnehmen kann. Daraufhin schliesst der Fühler 18a auf die bereits beschriebene
Weise das Ventil 11 und öffnet dazuhin das Ventil 12 unter der Voraussetzung, dass
der Behälter 15 leer, d.h. der
Fühler 17b ausser Berührung mit der
Kaffeebrühe gelangt ist. Sollte diese Voraussetzung nicht erfüllt sein, so unterbricht
er die weitere Herstellung von Kaffeebrühe durch entsprechende Steuerung des Ventiles
8 und der Zuführeinrichtung 2. Hat die Entnahme aus dem Behälter 15 ein Mass erreicht,
dass der Niveaufühler 17b anspricht, so werden selbsttätig das Ventil 23 geschlossen
und das Ventil 12 zur Öffnung freigegeben, wobei die Öffnung selbst erst dann erfolgt,
wenn der obere Niveaufühler 18a des Behälters 14 angesprochen hat. Diese beschriebene
schaltungsmässige Verbindung zwischen den Behältern 14 und 15 bzw. den ihnen zugeordneten
Fühlern und Ventilen wiederholt sich zwischen den Behältern 15 und 16, indem bei
leerem Behälter 15 das Ventil 24 des Behälters 16 geöffnet wird, ebenso wie das
Ventil 12 des Behälters 15, wogegen das Ventil 23 schliesst. Die Entnahme erfolgt
nun durch das offene Ventil 24, wobei, sobald der Behälter 16 leer ist, durch den
Fühler 17c die Voraussetzung für die Entnahme aus dem Behälter 14 geschaffen wird,
unter der Bedingung, dass der Fühler 18a durch sein Ansprechen die vollständige
Füllung des Behälters angezeigt hat.
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Daraus, dass die gleichen steuerungstechnischen Zusammenhänge auch
zwischen den Behältern 16 und 14 bestehen, ergibt sich, dass der Reihe nach die
drei zwischen der Brühkammer 1 und der Stnahmestelle 26 parallel geschalteten Behälter
14 bis 16 nacheinander gefüllt und nacheinander entleert werden, wobei, wenn alle
drei Behälter gefüllt sind, die Steuerung so ausgebildet ist, dass ein weiterer
Zufluss an Kaffeebrühe unterbrochen ist.
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Da die Behälter 14-16, deren Zahl übrigens beliebig vergrössert oder
aber auch auf nur zwei beschränkt werden könnte, von gleichem Volumen wie die Brühkammer
sind und demzufolge nur eine Brühcharge aufnehmen, ist die Gewähr dafür geboten,
dass sowohl bei grossen als auch bei kleinen Entnahmequantitäten pro Zeiteinheit
stets frischer Kaffee ausgeschenkt werden kann. Des weitern wird
eine
Vermischung von frischem mit abgestandenem Kaffee vermieden, ebenso wie ein Umfüllen
von einem ersten in einen zweiten Behälter, wodurch die Aromaeigenschaften des Getränkes
beeinträchtigt werden könnten.