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Brüheinrichtung für Kaffeemaschinen
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Die Erfindung betrifft eine Brüheinrichtung für eine Kaffeemaschine,
mit einer Brühkammer, die eine Einfüllventilöffnung, einen Füllstutzen, eine Ablaßventilöffnung
zu einem Ablauf und eine Öffnung zu einer Kaffee leitung und einen Brühwasserzufluß
aufweist, und in welcher ein einen Auffangraum für Kaffeebrühe um die Öffnung der
Kaffeeleitung von der übrigen Kammer trennendes Filtersieb fest, sowie wenigstens
ein den Brühvorgang steuernder Ventilkolben verschieblich angeordnet sind.
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Es ist eine solche Brüheinrichtung bekannt (CH-PS 402 319), mit einem
einstückigen Ventilkolben, der mittels eines Ventilstößels axial verschieblich ist.
In derselben Axialrichtung fluchten die Einfüllventilöffnung und die Ablaßventilöffnung
miteinander, die jeweils als Gehäusebohrung ausgebildet sind und gleiche Durchmesser
aufweisen. Die Öffnungen dienen damit gleichzeitig zur Führung des Ventilkolbens.
Der Ventilkolben weist einen Mittelabschnitt mit konstantem, in den Bohrungen verschieblichen
Durchmesser auf, beidseitig begrenzt von einer Ringnut und darin angeordnetem Dichtungsring
zum Verschließen der jeweiligeii Öffnung. Beidseits der Dichtungsringe verjüngt
sich
der Ventilkolben, an seinem der Einfüllventilöffnung zugekehrten Ende spitz, an
seinem der Ablaßventilöffnung zugekehrten, den Ventilstößel tragenden Ende stumpf.
Die Abstände der Dichtungsringe, d.h. die Länge des tEttelabschnittes, sowie die
Länge der die Einfüllventilöffnung bildenden Bohrung,sind so bemessen, daß der Ventilstößel
in einer Brühstellung sowohl die Einfüll- als auch die sblaßventilöffniiiig mit
seinen Dicntringen verschließt, in einer Reinigungsstellung, wobei er noch weiter
in die Einfüllventilöffnung hineingeschoben ist, diese verschließt und die Ablaßventilöffnung
nur noch mit dem Ventilstößel durchsetzt, somit den größten Teil von deren Querschnitt
freigibt, und in seiner am weitesten zurückgezogenen Einfüllstellung nur mit seiner
Spitze in die Einfüllventilöffnung ragt. In dieser Stellung befindet sich der Dichtungsring
außerhalb der an die Ablaßventilöffnung anschließenden Bohrung im winkelig dazu
verlaufenden Abflußkanal. Diese bekannte Brüheinrichtung hat den Nachteil, daß sie
nicht so gründlich sauber zu halten ist, wie dies für eine derartige Einrichtung
aus hygienischen und geschmacklichen Gründen wünschenswert ist. In der Reinigungsstellung,
d.h. bei geschlossener Einlaßventilöffnung und offener Ablaßventilöffnung, schwemmt
das in die Brühkammer eingeführte Reinigungswasser wohl den auf dem Filter befindlichen
Kaffeesatz in den Ablauf und spült den in dieser Stellung in der Brühkammer befindlichen
Teil des Ventilkolbens sauber. Ebenso kann in dieser Stellung auch etwaiges Leckwasser
abfliesen. Es ist jedoch nicht möglich, bei dieser Reinigung den Kaffeeschlamm zu
entfernen, der sich nach und nach unterhalb des Brühsiebes und gegebenenfalls in
der Kaffeeleitung absetzt. Der Kaffeeschlamm beeinträchtigt den Kaffeegeschmack
und kann mit der Zeit zum Versagen der Einrichtung -führen. Dies gilt insbesondere
dann, wenn die Kaffeleitung, wie offenbar vorgesehen, bei der bekannten Einrichtung
nach unten zu einem Vorratsbehälter oder Meßgefäß führt.
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In diesem Falle benötigt sie ein Absperrventil, das in der Regel von
einem Niveaufühier im Vorrats- bzw. Meßbehälter geschlossen wird, falls die gewünschte
Kaffeemenge dort erreicht ist. Dieses Ventil kann durch den Kaffeeschlamm verschmutzen.
Außerdem bietet die bekannte Brüheinrichtung keine Abflußmöglichkeityauch nicht
bei Ausbildung als Steigleitung, für in der Kaffeeleitung verbliebenen Restkaffee,
der somit mit dem neugebrühten Kaffee ins Meßgefäß gelangt und dessen Geschmack
beeinträchtigt. Außerdem werden bei der bekannten Brüheinrichtung die Einfüllventilöffnung
und die Spitze des Ventilkolbens von der Reinigung nicht erfaßt. Sie kommen zwar
nicht mit Brüh- und Reinigungswasser in Berührung, befinden sich jedoch dauernd
in einer derart feuchten Atmosphäre, daß eine kleine Menge des trocken einfließenden
Kaffeemehls auf jeden Fall daran hängen bleibt. Diese Reste können nicht entfernt
werden. Es ist bei der bekannten Einrichtung auch nicht möglich, das Kaffeemehl
feucht einzuspülen, wie es von anderen Brüheinrichtungen bekannt ist; denn das Einspülen
bringt bereits ein gewisses Auslaugen des Kaffeemehles mit sich, so daß eine hochkonzentrierte
Kaffeebrühe entsteht. Diese könnte in der Einfüllstellung des Ventil'rolbens bei
der bekannten Einrichtung durch die Ablaßventilöffnung wenigstens teilweise entweichen,
da diese nicht durch den Dichtungsring sicher verschlossen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brüheinrichtung der eingangs beschriebenen
Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß sie gründlich zu reinigen ist und
einwandfreien frischen Kaffee liefert.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom Auffangraum
zum Ablauf wenigstens ein Entleerkttnal führt, der durch den Ventilkolben in der
BrühstcJ kung verschLieL'-bar
und in einer Ruhestellung freigebbar
ist.
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Der Entleerkanal ermöglicht es, daß bei jeder Reinigung die beim vorherigen
Brühvorgang etwa in den Auffangraum gelangte kleine Menge Kaffeeschlamm durch das
Reinigungswasser und/oder die aus der Kaffeeleitung zurückfließenae Kaffeemenge
aus dem Auffangraum herausgeschwemmt wird.
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Gleichzeitig kann die überschüssige Kaffeebrühe abfließen, so daß
sie nicht beim nächsten Brühvorgang mit zur Ausgabe gelangt. Das Innere der Brühkammer
wird somit vollständig gereinigt und entleert und allen hygienischen und geschmacklichen
Anforderungen wird damit voll Rechnung getragen. Ferner kann über den Entleerkanal
Leckwasser abgeführt werden, so daß als Ruhestellung für den Ventilkolben eine Stellung
gewählt werden kann, bei welcher die Auslaßöffnung geschlossen und nur der Entleerkanal
offen ist.
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Vorteilhaft kann am Ventilkolben ein verjüngter Halsbereich derart
angeordnet sein, daß in der Ruhestellung die Sinfüllventilöffnung offen ist. Es
wird damit am Beginn eines neuen Brühvorganges des Öffnen der Einlaßventilöffnung
gespart. Da die Ablaßventilöffnung geschlossen ist, kann auch mit Kaffeemehl-Einschwemmung
gearbeitet werden, da das dabei entstehende flüssige Konzentrat nicht durch die
Ablaßventilöffnung fließen kann, sondern erst durch das von feuchtem Kaffeemehl
bedeckte Filtersieb in den Auffangraum durchtreL£n muß. Bis es in den Auffangraum
und damit zum Entleerkanal gelangen kann, ist jedoch der Ventilkolben bereits in
die den Fntlerrkanal verschließende Brühstellung bewegt.
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Vorteilhaft kann der Entleerkanal in einen an die AbLalilJentilöffnung
anschließenden, deren Durchmesser auSweiscader Abschnitt des sich nach diesem Abschnitt
erweiternden AD~
laufs münden, und der Ventilkolben einen Uberbrückungsab
schnitt mit verringerter Querschnittfläche von einer den Abstand zwischen der Endmündung
des Entleerkanale und der Erweiterung des Ablaufs übertreffenden Länge aufweisen.
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Damit kann der Ventilkolben beidseitig des Sberbrückungsabschnittes
einen der Ablaufventilöffnung genau dichtend angepaßten Querschnitt aufweisen. Dichtungsringe
werden dadurch überflüssig. Die Mündung des Entleerkanals wird durch einen derartigen
Abschnitt in bestimmten Stellungen direkt, in anderen indirekt durch Abdichtung
des über oder unter dem Uberbrückungsabschnitt befindlichen AbschnittsFom Ablauf
getrennt, außer der tfberbrückungsabschnitt befindet sich in der Ablaßstellung.
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In einfacher Weise kann der ttberbrückungsabschnitt als ringförmige
Einschnürung des Ventilkolbens ausgebildet sein.
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Er ist in dieser Form beim Abdrehen bzw. Einschleifen des Ventilkolbens
in wirtschaftlicher Weise in einem Arbeitsgang mit anbringbar.
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Vorteilhaft sind wenigstens zwei einander gegenüberliegende Entleerkanäle
vorgesehen. Damit stehen dem austretenden Reinigungswasser mehr Wege zur Verfügung,
die Entleerung erfolgt schnell. Ferner ist der Abfluß von Leckwasser auch dann gesichert,
wenn ein Entleerkanal durch ungünstigen Druck des Reinigungswassers und/oder zu
großen Anfall von Schlamm verstopfen sollte.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Uberbrückungs abschnitt
am Ventilkolben derart im Abstand von einem der Einfüllöffnung im Querschnitt entsprechenden
Abschnitt angeordnet, daß er sich in Brühstellung des Ventilstößels innerhalb der
Brühkammer befindet. Die Ablaßventilöffnung und der im Querschnitt entsprechende
Ablauf sind dann völlig durch den entsprechenden Abschnitt des Ventilstößels abgedichtet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung weist der Ventilstößel an
seinem im Ablauf bewegbaren Endbereich einen axialen Zentrieransatz auf mit wenigstens
zwei einander zentrisch und auf einem dem Umfang der Ablaufventilöffnung entsprechenden
Bogen gegenüberliegenden Steuerfläche deren Breite die Mündungsbreite des oder der
Entleerkanäle übertrifft. Der Zentrieransatz gewährleistet die sichere Führung des
Ventilkolbens im Ablauf bei dessen Anheben in die Reinigungsstellung und gibt gleichzeitig
einen genügend großen Ablaufraum für restliches Brühwasser und davon mitgerissenen
Kaffeesatz frei. Da beim Öffnen der Ablaßventilöffnung noch Druck in der Brühkammer
herrscht, erfolgt die Entleerung schlagartig. In diesem Anfangsstadium der Öffnungsbewegung
überdecken die Steuerfläche des Ansatzes die Hündung bzw. Mündungen des oder der
Entleerkanäle und verhindert, daß Kaffeesatz in die Mündung gelangt und diese verstopft.
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Beim weiteren Anheben in die endgültige Reinigungsstellung werden
die Mündungen dadurch freigegeben, daß der Zentrieransatz an seinem freien Ende
wenigstens eine, der Mündung des Entleerkanals zugewandte Ausnehmung aufweist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung und der
dazugehörigen Beschreibung hervor. Es zeigen: Fig. 1 den Brühkammerbereich einer
Brüheinrichtung im Schnitt, Fig. 2 den gleichen Bereich in Brühstellung, Fig. 3
den gleichen Bereich in Reinigungsstellung, Fig. 4 ein Teil der Ventilkolbens entsprecnende
der Ansicht IV-IV in Fig. 3
Die als Ganzes mit 1 bezeichnete Brühkammer
ist von einem Gehäuse 2 umgeben, dessen Boden 3 mittels Bolzen 4 abnehmbar angeordnet
ist. Im oberen Bereich des Gehäuses 2 ist zenttrisch eine Einfüllventilöffnung 5
angeordnet, an die sich nach oben außen ein Einfülltrichter6für Kaffeemehl anschließt.
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In diesen mündet eine Leitung 7 für Einspülwasser, von der, ebenso
wie von den übrigen Zu- und Ableitungen, nur der jeweilige Mündungsbereich dargestellt
ist. Im oberen Gvhäuseteil sind einer eine Brühwasserzuleitung 8 zu Verteilerdüsen
9 und eine heinigungswasserzuleitung 10 zu einer Reinigungsdüse 11 untergebracht.
Die Verteilerdüse 9 und die Reinigungs düse 11 münden in das Innere der Brühkammer
ein.
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Der Gehäuseboden 3 weist eine zentrisch mit der Einzelventilöffnung
fluchtend angeordnete Ablaßventilöffnung 12 auf, die mit einem sich anschließenden
rohrförmigen Ablauf 13 einstückig ausgebildet und am Boden 3 befestigt ist. Im Abstand
von der Ablaßventilöffnung erweitert sich der Querschnitt des Ablaufes.
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Ein ringförmiges Filtersieb 14 ist so zwischen den unteren Bereich
der Gehäusewandung und die AblafWentilöffnung eingesetzt, daß sie zusammen mit dem
schüsselförmigen Boden 3 einen vom übrigen Innenraum der Brühkammer 1 abgetrennten
Auffangraum 15 für Kaffeebrühe bildet. Aus diesem Auffangraum führt eine Kaffeeleitung
16 als Steigleitung zu einem nichtgezeichneten Vorratsbehälter für Kaffeebrühe.
Ferner führen vom Auffangraum 15 zwei einandergegenüber angeordnete Entleerkanäle
17 durch die Wandung des Ablaufs 13, in diesen mündend.
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Ein als Ganzes mit 18 bezeichneter Ventilkolben bewegt sich, betätigt
über einen Ventilstößel 19 und nicht gezeichnete AntriebsorganeJ axial zu der Einfüll-
und AblaßventilöffIlung, geführt im Ablauf 13. Der Ventilkelben ist über den brößten
Teil seiner Länge zylindrisch ausgebildet, wobei der Querschnitt der zylindrischen
Abschnitte dem Querschnitt der Einfüll- und Ablaufventilöffnung derart angepaßt
ist, daß diese Abschnitte in den Öffnungen dichtend verschieblich sind.
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An seinem der Einfüllventilöffnurg zugewandten Ende weist der Ventilkolben
eine Kegelspitze 20 auf und im Abstand davon einen verjüngten Halsbereich 21. Zwischen
dem IIalsbereich 21 und dem anderen Ende des zylindrischen Ventilkolbenteiles ist
eine den Querschnitt verringernde Ringnut 22 angebracht, deren Breite in Achsrichtung
a etwas größer ist als der Abstand b zwischen der Zündung eines Entleerkanales 17
in den Ablauf und dem Beginn 13 a der Ablauferweiterung. An seinem mit: dem Ventilstößel
19 verbundenen Ende ist der Zylinderkörper des Ventilkolbens zu einem stegförmigen
Zentrieransatz 23 abgeflacht, der bogenförmige, die bisherige Zylinderwandung fortsetzende
Steuerfläche 24 aufweist. Der Zylinderkörper endet alsö in einer abgesetzten Steuerkante
23 a. Der Zentrieransatz 23 weist eine Dicke c auf, welche die Liündangsbreite der
Entleerkanäle 17 übertrifft. Am freien Ende des Zentrieransatzes 23 weisen die 24
offene Ausnehmungen 25 auf. Der Ventilstößel 19 ist am Zentrieransatz 23 eingeschraubt.
Diese Ausbildung des Ventilkolben-Endes ist in Fig. 4 deutlich erkennbar.
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Die beschriebene Brüheinrichtung arbeitet wie folgt: In Ruhestellung
des Ventilstößels (Fig. 1) gibt dieser die Einfüllventilöffnung 5 frei und verschließt
die Auslaßventilöffnung dicht. Getränkereste oder Leckwasser können in der Ruhestellung
über den Auffangraum und- die Entleerkanäle 17 und den von der Ringnut 22 gebildeten
Ringkanal in den erweiterten Teil des Ablaufes 13 gelangen und dort abfließen.
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Der Brühvorgang beginnt ohne Bewegung des Sentilstößels durch Eingabe
von Kaffeemehl in den Einfülltrichter 6. Gleichzeitig wird durch die Leitung 7 eine
kleine Menge Einschwemmwasser zugegeben, welche das Kaffeemehl mit Sicherheit in
den Innenraum der Brühkammer 1 einschwemmt. Es kann dabei längs der Kegelspitze
.90 gleiten. Die Wassermenge ist so bemessen, dann das Kaffeemehl angefeuchtet wird,
aber noch keinc Flüssig:vei-t f sc:
die feinen Öffnungen des Filtersiebes
14 gelangen können, insbesondere auch deshalb, weil im Inneren der Brühkammer noch
kein Druck entsteht. Nach dem votlständigen Einbringen des Kaffeemehles wird der
Ventilkolben 18 in die in Fig.2 dargestellte;Brühstellung gebracht. Seine zylindrischen
Abschnitte schließen dann sowohl die Einfüllventilöffnung 5 als auch die Ablaßventilöffnung
12 und die Entleerkanäle 17 dicht ab. über die Brühwasserzuleitung 8 und die Verteilerdüse
9 wird Brühwasser in das Innere der Bruhkammer eingeführt. Das Kaffeemehl wird ausgelaugt.
Im Inneren der Brühkammer-bildet sich ein Überdruck, welcher die Kaffeebrühe über
das Filtersieb 14 in den Auffangraum 15 preßt, von wo der Kaffee über die Kaffeeleitung
16 in einen Vorratsbehälter gelangt. Sobaid dort das vorgesehene Kaffeevolumen erreicht
ist, wird die Brühwasserzufuhr gestoppt und der Ventilkolben18 erneut verschoben
und zwar in die in Fig. 3 gezeigte Reinigungsstellung. Sobald dabei die Steuerkante
23 a aus der Ablaßventilöffnung 12 nach oben austritt, wird infolge des Uberdruckes
im Kammer inneren die Restmenge des Brühwassers schlagartig zum Ablauf 13 transportiert
und nimmt dabei das ausgelaugte Kaffeemehl zum größten Teil mit. In dieser Stellung
sind die Mündungen der Entleerkanäle 17 noch durch die Steuerfläche 24 des Zentrieransatzes
2fverschlossen, so daß kein Kaffeemehl in diese Nündungen gelangen kann. Der Ventilkolben
ist durch die Zentrierkanten im Ablauf, bzw. in der Ablaßventilöffnung geführt,
auch noch in der Endstellung. In dieser Endstellung sind die Entleerkanäle 17 mit
dem Ablauf13 über die Ausnehmungen 25 am Zentrieransatz verbunden.
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In dieser Endstellung befindet sich der verjüngte Halsbereich 21 des
Ventilkolbens in der Einfüllventilöffnung, so daß die Brühkammer beidseitig offen
ist. Reinigungswasser wird über die Zuleitung 10 und die Reinigungsdüse 11 zugeführt
und fließt über die Ablaßventilöffnung ab.
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Reinigunbswasser, welches durch das Filtersieb 14 In den Auffangraum
15 gelangt, fließt iiber die Entleerkanb)le 17 ab und spült dabei die Reste von
Kaffeeschlamm mit.
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Nach beendetem Spülvorgang wird der Kolben in die Ruile- und Ausgangsstellung
zurückgeführt. Ohne Verzögerung kann der nächste Brühvorgang beginnen.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, insbesondere
kann als Verbirclmg des Auffangraums mit dem Ablauf ein einziger Entleerkanal oder
mehr als zwei vorgesehen sein. Im letzteren Fall kann der Zentrieransatz weitere
Stegteile aufweisen. Die Entleerkanäle sind vorteilhaft einfach als Bohrungen ausgebildet;
es sind jedoch auch Schlitze oder andere Querschnitte möglich.
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Die Form der Brühkammer, des Bodens sowie die Anordnung der verschiedenen
Wasserzuleitungen sind weitgehend beliebig.
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Der Brühvorgang kann in der erfindungsgemäßen Brühkammer auch mit
trockener Einführung des Kaffeemehles durchgeführt werden, die jedoch aus den eingangs
geschilderten Gründen nicht so vorteilhaft ist. Ferner besteht die Nöglichkeit,
das Reinigungswasser auch in den Einfülltrichter einzuführen.
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Die Verwendung einer eigenen Reinigungswasserleitung hat jedoch den
Vorteil, daß im Bedarfsfall dem Reinigungswasser Zusätze beigefügt werden können,
die keinesfalls in den Brühvorgang gelangen dürfen.