DE2532806C2 - Display device for coffee machine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige des Endes des Brühvorganges bei Kaffeemaschinen zum drucklosen Aufschluß von Kaffeepulver in einem offenen Kaffeefilter, wobei das von einem Vorratsbehälter zulaufende kalte Wasser in einem elektrisch beheizten Rohrabschnitt erhitzt und über ein Steigrohr intervallweise in den Kaffeefilter gefördert wird.The invention relates to a device for indicating the end of the brewing process in coffee machines for the unpressurized digestion of coffee powder in an open coffee filter, with the one Cold water flowing into the reservoir is heated in an electrically heated pipe section and via a Riser pipe is conveyed into the coffee filter at intervals.

Derartige Kaffeemaschinen bestehen im wesentlichen aus einem elektrisch beheizten, meist horizontal oder schwach geneigt liegenden Rohrabschnitt, der einerseits mit einem darüber angeordneten Wasserbehälter und andererseits mit einem Steigrohr mit Überlauf verbunden ist Unter dem Überlauf befindet sich ein Stellplatz für ein Kaffeeaufnahmegefäß mit darüber angeordnetem Kaffeefilter.Such coffee machines essentially consist of an electrically heated, mostly horizontal one or slightly inclined pipe section, on the one hand with a water tank arranged above it and on the other hand connected to a riser with an overflow located under the overflow there is a space for a coffee receptacle with a coffee filter arranged above it.

Nach dem Einschalten der Heizung wird das im Rohrabschnitt befindliche Wasser auf Siedetemperatur erhitzt und teilweise verdampft. Infolge des sich ausbildenden Dampfdrucks wird heißes Wasser pulsierend über das Steigrohr und den Überlauf in den Kaffeefilter gefördert. In gleichem Maße strömt kaltes Wasser aus dem Vorratsbehälter nach. Sobald auf diese Weise der gesamte Wasservorrat den beheizten Rohrabschnitt durchlaufen hat, dort erhitzt wurde und am Überlauf ausgetreten ist muß dafür gesorgt werden, daß die Heizung abgestellt wird, weil sonst der Rohrabschnitt mangels »Wasserkühlung« überhitzt und zerstört würde. Das Abschalten der Heizung erfolgt durch einen temperaturgesteuerten Zweipunkt-Regler, dessen Meßwertgeber unmittelbar am beheizten Rohrabschnitt sitzt.After switching on the heating, the water in the pipe section is at the boiling point heated and partially evaporated. As a result of the developing steam pressure, hot water becomes pulsating conveyed via the riser pipe and the overflow into the coffee filter. Cold flows to the same extent Water from the storage tank. Once in this way the entire water supply is heated Has passed through the pipe section, was heated there and leaked at the overflow, care must be taken that the heating is switched off, because otherwise the pipe section will overheat due to a lack of "water cooling" and would be destroyed. The heating is switched off by a temperature-controlled two-point controller, whose transducer sits directly on the heated pipe section.

In dieser Weise arbeitende Kaffeemaschinen werden vielfach auch mit »Automaten« bezeichnet, weil sie nach dem Auffüllen des Wasservorrats, der Bereitstellung des Kaffeeaufnahmebehälters mit Filter, Papier und Kaffeepulver und dem Einschalten sich selbst überlassen werden können und keine Beaufsichtigung benötigen.Coffee machines that work in this way are often referred to as "machines" because they are based on the filling of the water supply, the preparation of the coffee receptacle with filter, paper and coffee powder and switching on can be left to their own devices and do not require supervision.

Diese weitgehende Vereinfachung der Bedienung einer Kaffeemaschine hat jedoch gelegentlich dazu geführt, daß die Beendigung der Kaffeezubereitung nicht bemerkt wurde, so daß der fertige Kaffee unnötig lange stehen blieb und dabei an Qualität verloren hat. Man kann sich bei derartigen Kaffeemaschinen auch nicht darauf verlassen, daß sich bei häufiger Bedienung ein gewisses Zeitgefühl für die erforderliche Zubereitungszeit einstellt, weil diese nicht nur von den wechselnden Kaffeemengen abhängig ist, die zubereitet werden sollen, sondern außerdem vom Maschinenzustand, der sich infolge der Ablagerungen im beheizten Rohrabschnitt ständig verändert, so daß längere Zubereitungszeiten erforderlich werden.However, this extensive simplification of the operation of a coffee machine has occasionally to do with it led that the completion of the coffee preparation was not noticed, so that the finished coffee is unnecessary stopped for a long time and lost its quality in the process. You can also use such coffee machines do not rely on the fact that, with frequent use, you will have a certain sense of time for the required preparation time because this does not only depend on the changing amounts of coffee that is being prepared should be, but also on the machine condition, which is due to the deposits in the heated Pipe section is constantly changing, so that longer preparation times are required.

Es besteht somit das Bedürfnis nach einer Vorrichtung, die bei Kaffeemaschinen der genannten Art den Zeitpunkt »Kaffee fertig« selbsttätig anzeigt Dabei scheiden Meß- oder Anzeigeeinrichtungen, die am Kaffeefilter oder -aufnahmebehälter anzuordnen sind schon deswegen aus, weil sie bewegliche Zuleitungen und Verbindungseinrichtungen erfordern, was zu aufwendig, zu unsicher im Betrieb und aus sicherheitstechnischen Gründen bei Haushaltsmaschinen nicht realisierbar war.There is thus a need for a device that in coffee machines of the type mentioned Time "coffee ready" automatically displays Arranging coffee filters or receptacles are enough because they have movable supply lines and connecting devices require what is too expensive, too unsafe to operate and from a safety point of view Reasons for household machines was not feasible.

Es könnte deshalb daran gedacht werden, das obenerwähnte automatische Abschalten des Heizwiderstandes durch den Zweipunkt-Regier unmittelbar anzeigen zu lassen. Eine derartige Anzeige würde jedoch voraussetzen, daß das Ende der Wassererhitzung mit dem Zeitpunkt »Kaffee fertig« zusammenfällt Diese Voraussetzung stimmt jedoch nicht, weil das zuletzt erhitzte Wasser noch eine gewisse Zeit benötigt, um das Kaffeepulver und den Filter zu durchlaufen. Außerdem erreicht die Rohrwand in Abhängigkeit von der Stärke der Kalkablagerungen auf der Innenwand die Abschalttemperatur bereits mehr oder weniger lange vor dem Ende der Zubereitungszeit, d.h. bevor der gesamte Wasservorrat erhitzt worden ist. In diesen Fällen wird durch den Zweipunkt-Regler der Heizwiderstand kurzfristig ab- und wieder angeschaltet Aus diesem Grund ist es nicht möglich, das erste Abschalten durch den Zweipunkt-Regler zur Anzeige des Zustandes »Kaffee fertig« heranzuziehen.It could therefore be thought of the above-mentioned automatic shutdown of the heating resistor to be displayed immediately by the two-point controller. Such an advertisement would however, it is assumed that the end of water heating coincides with the "coffee ready" time However, the prerequisite is not true because the water that was heated last still needs a certain time to be Coffee powder and pass through the filter. Also, the pipe wall reaches depending on the thickness the limescale deposits on the inner wall the shutdown temperature more or less long before the End of preparation time, i.e. before the entire water supply has been heated. In these cases it will The heating resistor is briefly switched off and on again by the two-point controller The reason it is not possible to switch off the first time using the two-position controller to display the status Refer to "Coffee ready".

Wegen der Veränderung des Betriebszustandes der Kaffeemaschine, die zudem je nach Wasserhärte von Ort zu Ort unterschiedlich schnell vonstatten gehen kann, ist es auch nicht möglich, eine etwa auf die zuzubereitende Kaffeemenge einstellbare, im übrigen rein zeitabhängige Anzeige zu verwenden.Because of the change in the operating status of the coffee machine, which also depends on the water hardness of Can take place at different speeds from place to place, it is also not possible to focus on the Coffee quantity to be prepared adjustable, otherwise purely time-dependent display to be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Kaffeemaschine der eingangs beschriebenen Art eine einfache Anzeige für den Zustand »Kaffee fertig« zu entwickeln, die unabhängig von den genannten Randbedingungen, wie aufgesetzte Wassermenge und Verkalkung des beheizten Rohrabschnittes funktioniert, deren Aufwand und Betriebssicherheit auf den für Haushaltsmaschinen üblichen Rahmen zugeschnitten ist und bei der der Benutzer keine Einstellung auf die örtlichen Verhältnisse vornehmen muß.The invention is based on the object for a coffee machine of the type described above to develop a simple display for the status »coffee ready« which, regardless of the mentioned boundary conditions, how the amount of water applied and calcification of the heated pipe section works, their Effort and operational reliability is tailored to the framework customary for household machines and at which the user does not have to adjust to local conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeniäß dadurch gelöst, daß parallel zu dem über einen Zweipunkt-Regler verlaufenden Netzanschluß des Heizleiters ein Anschluß über ein hochohmiges Anzeigegerät und einen damit in Reihe geschalteten NTC-Widerstand vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that, in parallel with that, a two-point controller running network connection of the heating conductor a connection via a high-resistance display device and a so that a series-connected NTC resistor is provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutertAn embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the figures

Fig.1 zeigt schematisiert den prinzipiellen Aufbau einer Kaffeemaschine. Der untenliegende beheizte Rohrabschnitt 9 steht über die Zuleitung 11 mit dem Wasservorratsbehälter 10 in Verbindung. Auf der anderen Seite ist das Steigrohr 12 mit dem Überlauf 13 angeschlossen. Unter dem Überlauf ist ein Stellplatz für einen Kaffeeaufnahmebehälter 15 mit darüber angeordnetem Kaffeefilter 14 vorgesehen. Wie bereits erwähnt, wird das Wasser in dem beheizten Rohrabschnitt 9 durch einen elektrischen Heizwiderstand 3 bis zur Siedetemperatur erwärmt und teilweise verdampft, wodurch eine Dulsierende Förderbeweeune entsteht, dieFig. 1 shows the basic structure schematically a coffee machine. The underlying heated pipe section 9 is on the supply line 11 with the Water reservoir 10 in connection. On the other side is the riser pipe 12 with the overflow 13 connected. Under the overflow is a parking space for a coffee receptacle 15 with a coffee container above it Coffee filter 14 is provided. As already mentioned, the water in the heated pipe section 9 heated by an electrical heating resistor 3 to the boiling point and partially evaporated, which creates a pulsating conveyor belt that

das heiße Wasser über die Steigleitung 12 und den Oberlauf 13 in den Kaffeefilter fördert Das auf diese Weise verdrängte heiße Wasser wird über den Zulauf 11 aus dem Wasserbehälter 10 durch frisches, kaltes bzw. vorerwärmtes Wasser wieder ergänztthe hot water through the riser 12 and the overflow 13 in the coffee filter promotes this Hot water that has been displaced in a way is displaced from the water tank 10 via the inlet 11 with fresh, cold or preheated water replenished

In F i g. 2 ist die Anzeigevorrichtung dargestellt Der Rohrabschnitt 9 wird durch den damit im Wärmekontakt stehenden Heizleiter 3 erwärmt, wenn der Schalter 8 geschlossen ist Auf der anderen Seite ist der Heizleiter 3 über den Zweipunkt-Regler 1 und die Anschlußleitung 2 an das Netz angeschlossen. Außerdem ist ein Anschluß 4 parallel zu dem Regler 1 vorgesehen, in dem ein Anzeigegerät 5 und ein NTC-Widerstand 6 in Reihe liegen. Außerdem kann in dem Anschluß 4 ein Schalter 7 vorgesehen sein. Bei geschlossenen Schaltern 7 und 8 fließt der Strom im wesentlichen über die Anschlußleitung 2, den Regler 1 und den Heizleiter 3. Wegen des wesentlich höheren Widerstandes des Anschlusses 4 ist dieser praktisch stromlos. Sobald jedoch der Regler 1 bei Erreichen der eingestellten Temperatur des Rohrabschnitts den Anschluß 2 unterbricht, liegen der Heizleiter 3, das Anzeigegerät 5 und der NTC-Widerstand 6 in Reihe am Netz. Damit fließt ein geringer Strom, der ausreicht den NTC-Widerstand 6 so weit zu verkleinern, daß das Anzeigegerät 5 anspricht. Bei richtiger Abstimmung der Widerstände kann erreicht werden, daß das Anzeigegerät 5 erst dann anspricht, wenn der Heizleiter 3 über den Regler 1 eine gewisse Mindestzeit abgeschaltet ist Auf diese Weise wird erreicht, daß das Signal »Kaffee fertig« mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem der gesamte Wasservorr.it den beheizten Rohrabschnitt 9 durchlaufen hat. Bis zu einem gewissen Grade ist auf diese Weise also die Durchlaufzeit des Wassers durch den Kaffeefilter quantitativ zu berücksichtigen.In Fig. 2 shows the display device. The pipe section 9 is in thermal contact therewith standing heating conductor 3 heated when the switch 8 is closed On the other hand is the Heating conductor 3 connected to the network via two-point controller 1 and connecting line 2. aside from that a connection 4 is provided in parallel with the controller 1, in which a display device 5 and a NTC resistor 6 are in series. In addition, a switch 7 can be provided in the connection 4. at When the switches 7 and 8 are closed, the current flows essentially via the connection line 2, the controller 1 and the heating conductor 3. Because of the much higher resistance of the connection 4, this is practical currentless. However, as soon as the controller 1 reaches the set temperature of the pipe section the Connection 2 interrupts, the heating conductor 3, the display device 5 and the NTC resistor 6 are connected in series Network. So that a small current flows, which is sufficient to reduce the NTC resistor 6 so far that the Display device 5 responds. With correct coordination of the resistors it can be achieved that the display device 5 only responds when the heating conductor 3 has been switched off for a certain minimum time via the controller 1 In this way it is achieved that the signal "coffee ready" has a certain delay compared to the The point in time at which the entire water supply has passed through the heated pipe section 9. Up to So to a certain extent this is how the water passes through the coffee filter to be taken into account quantitatively.

Die vorbeschriebene Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß der NTC-Widerstand 6 bei kurzfristigem An- und Abschalten des Heizleiters 3 durch den Regler 1 quasi eine Integrat'onswirkung aufweist, indem nämlich dessen Erwärmung und damit Herabsetzung seines Widerstandes sich über die Abschaltphasen addiert, bis die für ein Ansprechen des Anzeigegerätes erforderliche Herabsetzung des Widerstandes erreicht ist. Durch die natürliche Wärmeabfuhr aus dem NTC-Widerstand 6 bei dessen Temperaturerhöhung über Raumtemperatur tritt zudem eine gewisse Abschwächung der aus der Summation der Abschaltphase resultierenden Erwärmung ein, wodurch eine weitere Einflußmöglichkeit auf die Ansprechbedingungen des Anzeigegerätes 5 gegeben ist.The above-described arrangement has the further advantage that the NTC resistor 6 for short-term Switching the heating conductor 3 on and off by the controller 1 has, as it were, an integration effect, namely in that its heating and thus lowering of its resistance is added over the shutdown phases until the reduction in resistance required for the display device to respond has been achieved. By the natural heat dissipation from the NTC resistor 6 when its temperature increases above room temperature there is also a certain weakening of the warming resulting from the summation of the shutdown phase a, whereby a further possibility of influencing the response conditions of the display device 5 is given is.

Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, daß d^;e für die Signalisierung des Zustandes »Kaffee fertig« konzipierte Anordnung auch dazu geeignet ist, den Zustand anzuzeigen, bei dem eine Entkalkung der Kaffeemaschine erforderlich wird. Wie bereits erwähnt, tritt durch Erhitzung und teilweise Verdampfung des Wassers eine Ablagerung von Kalk und dergleichen auf der Innenwand des beheizten Rohrabschnittes 9 auf. Diese Ablagerungen wachsen mit zunehmender Be- ^b0 triebsdauer, wodurch der Wärmeübergang vom Heizleiter 3 auf das Wasser zunehmend verschlechtert wird, was zu längeren Zubereitungszeiten führt Die Ablagerungen müssen daher in gewissen Abständen beseitigt werden, die durch die örtlich bedingten Wasserverhältnisse mehr oder weniger weit auseinanderliegen. Es ist daher nicht möglich, in einer Betriebsanleitung für Kaffeemaschinen vorzuschreiben, die Entkalkung ist nach einer bestimmten Zeit oder einer bestimmten Anzahl von Kaffeezubereitungen durchzuführen. Es ist daher von großem Vorteil, wenn mit der beschriebenen Anordnung gleichzeitig ein Signal »Entkalkung erforderlich« gewonnen werden kann. Dies geschieht auf folgende Weise.Surprisingly, it has now been found that d ^; e The arrangement designed for signaling the "coffee ready" status is also suitable for displaying the status in which the coffee machine needs to be decalcified. As already mentioned, as a result of the heating and partial evaporation of the water, lime and the like are deposited on the inner wall of the heated pipe section 9. These deposits grow with increasing loading ^b0 operating time, thereby reducing the heat transfer from the heat conductor 3 is deteriorating to the water, which are to longer preparation times performs The deposits must, therefore, in certain intervals eliminated, apart greater or lesser extent by the local conditional water conditions. It is therefore not possible to stipulate in an instruction manual for coffee machines that decalcification must be carried out after a certain time or after a certain number of coffee preparations. It is therefore of great advantage if a signal "Descaling required" can be obtained at the same time with the arrangement described. It does this in the following way.

Wie bereits erwähnt, schaltet der Regler 1 den Heizleiter 3 gegen Ende der Zubereitungszeit bereits kurzfristig ab, obwohl noch nicht der gesamte Wasservorrat durchgelaufen ist Dieser Zeitpunkt der ersten Abschaltung tritt mit zunehmenden Kalkablagerungen immer früher ein. Während also bei einem neuen Gerät der Regler nur einmal, und zwar am Ende der Zubereitungszeit, wenn der gesamte Wasservorrat durchgelaufen ist abschaltet, spricht er bei einem verkalkten Rohrabschnitt bereits wesentlich früher an. Ohne die beschriebene Anordnung, würde der Regler 1 den Heizleiter 3 intervallweise immer wieder anschalten, solange von durchfließendem Wasser überhaupt noch eine Kühlwirkung auf den beheizten Rohrabschnitt 9 ausgeht. Bei dieser dann erheblich verlängerten Zubereitungszeit, die naturgemäß auch einen längeren Abschnitt mit Ein-Aus-Schaltungen enthält, wird jedoch bei Anwendung der beschriebenen Anordnung der NTC-Widerstand 6 schließlich so weit erwärmt, daß sein Widerstand hinreichend klein ist, um das Anzeigegerät 5 zum Ansprechen zu bringen. Gleichzeitig wäre aber im Vorratsbehälter noch Wasser vorhanden, so daß in diesem Fall das Signal »Kaffee fertig« nicht zutreffen würde. Es kann davon ausgegangen werden, daß dieser Widerspruch von einem durchschnittlichen Benutzer einer Kaffeemaschine wahrgenommen wird, so daß es nunmehr lediglich erforderlich ist, in der Betriebsanleitung darauf hinzuweisen, daß das Signal »Kaffee fertig« bei nicht leergelaufenem Vorratsbehälter ein Zeichen dafür ist, daß eine Entkalkung der Kaffeemaschine durchgeführt werden muß.As already mentioned, the controller 1 already switches the heating conductor 3 towards the end of the preparation time for a short time, although the entire water supply has not yet run through. This point in time of first shutdown occurs earlier and earlier with increasing calcium deposits. So while with a new one The regulator only works once, at the end of the preparation time, when the entire water supply is switched off, it responds much earlier to a calcified pipe section. Without the described arrangement, the controller 1 would switch the heating conductor 3 on again and again at intervals, as long as the flowing water still has a cooling effect on the heated pipe section 9 goes out. With this then considerably longer preparation time, the naturally longer one Contains section with on-off circuits, however, when using the described arrangement of the NTC resistor 6 finally heated to such an extent that its resistance is sufficiently small to enable display device 5 to respond. At the same time there would still be water in the reservoir, so that in in this case the signal "coffee ready" would not apply. It can be assumed that this Contradiction is perceived by an average user of a coffee machine, so there is now it is only necessary to point out in the operating instructions that the signal "coffee ready" If the storage container has not run empty, this is a sign that the coffee machine is being descaled must be carried out.

Dieser, mit der beschriebenen Anordnung ohne zusätzlichen Aufwand erzielte Effekt hat den weiteren Vorteil, daß damit die Verkalkung des beheizten Rohrabschnittes 9 unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten angezeigt wird, d. h. daß das Signal »Entkalkung erforderlich« an Orten mit einer höheren Wasserhärte häufiger auftritt als dort, wo weicheres Wasser zur Verfügung steht. Es ist also mit relativ einfachen Mitteln eine wesentliche Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Kaffeemaschinen erzielt worden.This effect, achieved with the described arrangement without additional effort, has the further effect The advantage that the calcification of the heated pipe section 9 is independent of the local Conditions are displayed, d. H. that the signal "descaling required" in places with a higher Water hardness occurs more often than where softer water is available. So it's relative simple means achieved a significant improvement in the performance of coffee machines been.

Die Vorrichtung kann selbstverständlich auch dort angewendet werden, wo ähnliche Verhältnisse wie bei Kaffeemaschinen herrschen, d. h. wo durch elektrische Beheizung Wasser erhitzt bzw. verdampft wird und wo eine dem Signal »Kaffee fertig« entsprechende Anzeige erwünscht und eine Anzeige »Entkalkung erforderlich« nützlich ist.The device can of course also be used where similar conditions as in Coffee machines rule, d. H. where water is heated or evaporated by electrical heating and where a display corresponding to the signal »coffee ready« is required and a display »descaling required« is useful.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zur Anzeige des Endes des Brühvorgangs bei Kaffeemaschinen zum drucklosen Aufschluß von Kaffeepulver in einem offenen Kaffeefilter, wobei das von einem Vorratsbehälter zulaufende kalte Wasser in einem elektrisch beheizten Rohrabschnitt erhitzt und über ein Steigrohr intervallweice in den Kaffeefilter gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem über einen Zweipunkt-Regler (1) verlaufenden Netzanschluß (2) des Heizleiters (3) ein Anschluß (4) über ein hochohmiges Anzeigegerät (5) und einen damit in Reihe geschalteten NTC-Widerstand (6) vorgesehen istDevice for displaying the end of the brewing process in coffee machines for pressureless digestion of coffee powder in an open coffee filter, the one coming from a storage container cold water is heated in an electrically heated pipe section and intervallweice via a riser pipe is promoted into the coffee filter, thereby characterized in that parallel to the mains connection running via a two-point controller (1) (2) of the heating conductor (3) a connection (4) via a high-resistance display device (5) and one with it series-connected NTC resistor (6) is provided