DE3029546C2 - Electric coffee machine with a coffee filter in the form of a centrifuge drum - Google Patents
Electric coffee machine with a coffee filter in the form of a centrifuge drumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffeemaschine mit einem Kaffeefilter in Form einer Zeni-ifugentrommel gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an electric coffee machine with a coffee filter in the form of a Zeni-ifuge drum according to the generic term of claim 1.
Bei der Bereitung von Kaffee, insbesondere einem espressoartigen Kaffee ist es oft erwünscht auf dem bereiteten Kaffee eine einige Zeit anhaltende Schaumschicin zu erhalten. Die Erzeugung eines anhaltenden Schaumes aus Kaffee bereitet bei kühlem Kaffee geringe Schwierigkeiten, ist jedoch um so schwieriger je heißer der Kaffee ist.When preparing coffee, especially espresso-like coffee, it is often desirable to use the prepared coffee to obtain a foam chicin that lasts for a while. Generating a persistent Foam from coffee is less of a problem with cool coffee, but it is ever more difficult hotter the coffee is.
Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Kaffeemaschine gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß die Schaumbildung im Kaffee verbessert und insbesondere auch bei heißem Kaffee mehr und länger anhaltender Schaum erzeugt wird.The invention is therefore based on the object of providing a coffee machine according to the generic term of To train patent claim 1 so that the foam formation in coffee is improved and in particular also in hot coffee produces more and longer-lasting foam.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the combination of features in the characterizing part of the patent claim 1 solved.
Der Kaffee wird beim Hindurchfließen durch den Engstellenbereich verschäumt. Jedoch kann auch eine Rolle spielen, daß der von der Zentrifugentrommel abgeschleuderte Kaffee in einem sehr flachen Winkel auf die Auffangwand auftrifft und wie eine am Strand auflaufende Welle des Meeres an der Auffangwand verschäumt wird. Die Zentrifugentrommel hat einen Außendurchmesser von etwa 90 mm und rotiert mit etwa 5000 Umdrehungen pro Minute. Dadurch haben die Abgabestellen des Kaffees eine hohe Umfangsgeschwindigkeit. Der Kaffee wird also mit hoher Geschwindigkeit in einen engen Spalt hinein und etwa in Richtung dieses Spaltes abgegeben, wobei die Wand auf die er zuerst auftritt fest steht und die zweite Wand sich mit der Abgabegeschwindigkeit des Kaffees bewegt.The coffee is foamed as it flows through the constriction area. However, a It plays a role that the coffee thrown off the centrifuge drum is at a very shallow angle hits the collecting wall and like a wave of the sea accumulating on the beach against the collecting wall is foamed. The centrifuge drum has an outside diameter of about 90 mm and rotates with it about 5000 revolutions per minute. This means that the coffee dispensing points have a high peripheral speed. So the coffee is going into a narrow gap and around at high speed delivered in the direction of this gap, the wall on which it occurs first is fixed and the second wall is based on the delivery speed of the coffee emotional.
Vorzugsweise ist der Engstellenbereich im Bereich einer ringförmigen Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand oder einem dazu nahe benachbarten Bereich angeordnet, wodurch hohe Fließgeschwindigkeiten des Kaffees im Engstellenbereich vorhanden sind. Im Engstellenhereich können Wandabschnitte der Auffangwand und einer gegenüberliegenden Außenwand der Zentrifugentrommel im wesentlichen konzentrisch zueinander sein, wodurch an allen Stellen um die Tiommel herum gleich günstige Verhältnisse für die Verschäumung des Kaffees vorhanden sind. Bei konzentrischen Zylinderflächen werden die baulich kleinsten Abmessungen des Gerätes erzielt. Die konzentrischen Wandabschnitte der Auffangwand und oder der Zentrifugentrommel erstrecken sich im wesentlichen durchgehend um den ganzen Umfang herum.The constriction area is preferably in the area of an annular point of impact of the coffee on the Arranged collecting wall or an area close to it, resulting in high flow velocities of coffee are available in the bottleneck area. In the bottleneck area, wall sections of the Collecting wall and an opposite outer wall of the centrifuge drum is essentially concentric be to each other, whereby the same favorable conditions for the at all points around the Tiommel The coffee is foaming. In the case of concentric cylinder surfaces, they are structurally smallest dimensions of the device achieved. The concentric wall sections of the containment wall and or the centrifuge drum extend substantially continuously around the entire circumference hereabouts.
Bei vertikal angeordneter Drehachse der Zentrifu= gentrommel liegt der wirksame Engstellenbereich unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand und hat eine Höhe von etwa 1 bis 12 mm, vorzugsweise etwa I bis 4 mm und insbesondere etwa 2 mm, wobei der Engstellenbereich vorzugsweise bereits an der Auftreffstelle vorhanden ist. jedoch auch ein Stück unterhalb dieser beginnen kann. Es hat sichWith a vertically arranged axis of rotation of the centrifuge drum, the effective constriction area is below the point where the coffee hits the collecting wall and has a height of about 1 to 12 mm, preferably about 1 to 4 mm and in particular about 2 mm, the constriction area preferably already at the The point of impact is present. however, a piece below this can also begin. It has
gezeigt, daß ein Engstellenbereich von 2 mm Hohe bereits ausreichend ist. um eine zufriedenstellende Schaummenge zu erzielen.has shown that a constriction area of 2 mm in height is sufficient. to a satisfactory To achieve the amount of foam.
Vorteilhafterweise sind zusätzlich im Bereich der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand Winderzeuger bildende Vorsprünge und Ausnehmungen an der Zentrifugentrommel ausgebildet. Die Ausnehmungen sind dabei mindestens teilweise in axialer Richtung offen, wodurch sie Luft fördern. Bei vertikaler Drehachse der Zentrifugentrommel ist der Winderzeuger zweckmäßigerweise unterhalb der Auftreffs'elle des Kaffees auf die Auffangwand und zweckmäßigerweise auch unterhalb des Engstellenbereiciies angeordnet. In den. den Winderzeuger bildenden Vorsprüngen können Verschlußelemente zur Befestigung eines Trommeldeckels an der Zentrifugentrommel angeordnet sein.Advantageously, there are also in the area where the coffee hits the collecting wall Wind generator forming projections and recesses formed on the centrifuge drum. the Recesses are at least partially open in the axial direction, thereby promoting air. at On the vertical axis of rotation of the centrifuge drum, the wind generator is expediently below the point of impact of the coffee on the collecting wall and expediently also below the bottleneck area arranged. In the. the wind generator forming projections can closure elements for Attachment of a drum cover to be arranged on the centrifuge drum.
Der abgeschleuderte Kaffee trifft zur Erzielung einer guten Schaumbildung vorzugsweise in einem Winkel von weniger als 22°. besser noch unter etwa 15° und insbesondere unter 10° und in einem Winkel zwischen 5 und 10° auf die Auffangwand auf.The spun off coffee is preferably at an angle to achieve good foam formation less than 22 °. better still below about 15 ° and in particular below 10 ° and at an angle between 5 and 10 ° on the collecting wall.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to schematic drawings explained. It shows
Fig. 1 eine Kaffeemaschine in einem vertikalen Schnitt entlang der Achse der Zentrifugentrommel;1 shows a coffee machine in a vertical section along the axis of the centrifuge drum;
Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie H-Il in Fig. 1;FIG. 2 shows a section essentially along the line II-II in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 eine ausschnittsweise Vergrößerung aus F i g. 1 des äußeren Randes der Zentrifugentrommel;3 shows an enlargement of a section from FIG. 1 of the outer edge of the centrifuge drum;
F i g. 4 ausschnittsweise einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in den F i g. 1 und 3.F i g. 4 shows a section essentially along the line IV-IV in FIGS. 1 and 3.
Die in Fi g. 1 dargestellte elektrische Kaffeemaschine besitzt ein Sockelgehäuse 2, auf dem ein Sammelgefäß 4 angeordnet ist. Das Sammelgefäß 4 bildet eine ringförmige Rinne 6 mit im Schnitt U-förmigem Profil. Die Rinne 6 fällt nach einer Seite hin ab und weist an der tiefsten Stelle eine über das Sockelgehäuse 2 vorspringende AbfluQschnauze 8 auf. unter die eine Kaffeetasse 10 gestellt werden kann.The in Fi g. The electric coffee machine shown in FIG. 1 has a base housing 2 on which a collecting vessel 4 is arranged. The collecting vessel 4 forms an annular channel 6 with a U-shaped profile in section. The channel 6 slopes down to one side and has a protruding over the base housing 2 at the lowest point Drain spout 8 open. under which a coffee cup 10 can be placed.
Das Sammelgefäß 4 besitzt an seiner Unterseite Tragrippen 12. an denen ein Elektromotor 14 befestigt ist. Eine Antriebsachse 16 ragt vertikal aus dem Motor 14 nach oben und trägt an ihrem oberen Ende eine ■ Kupplungsscheibe 18. Eine Zen'rifugentrommel 20 weist im mittleren Bereich ihres horizontalen Bodens 22 eine Ausbuchtung 24 nach oben auf. mit der sie lösbar auf der Kupplungsscheibe 18 festgeklemmt ist. Die Oberseite der Ausbuchtung 24 weist eine radial vorspringende Umfangskante 26 auf. von der das von oben zugeführte Heißwasser beim Brühvorgang auf das in der Zentrifugentrommel angeordnete Kaffeemehl 28 verteilt abgesprüht wird. An den Boden 22 schließt eine sich konisch nach oben erweiternde Umfangswand 30 an, an die sich als oberer Rand ein zylindrischer Wandabschnitt 32 anschließt. Dieser wiederum geht an seinem oberen Ende über in einem radial nach außen vorspringenden, horizontalen Flansch 34. Vom zylindrischen Wandabschnitt 32 erstrecken sich ferner ebensoweit wie der Flansch 34 drei um den Umfang verteilte Vorsprünge nach außen, in denen nach oben offene, als Bajoneitverschlußteil gestaltete Taschen 38 ausgebildet sind. Ein Trommeldeckcl 40 weist an seinem äußeren Umfang einen horizontalen Flansch 42 auf. der auf dem * Flansch 34 der Zentr'fugentrommel 20 aufliegt und nach, unten weisende Bajonettverschlußhaken 44 aufweist, die in die Taschen 38 de;' Trommel eingreifen und durch Drehung des Deckels 40 entgegen der Rotationsrichtung der Trommel darin verhakt sind. An den Flansch 42 schließt nach innen ein nach unten ragender zylindrischer Wandabschnitt 46 des Deckels an, der sich mit seiner Außenseite entlang der Innenseite des zylindrischen Abschnittes 32 der Trommel nach unten erstreckt, wobei zwischen diesen beiden zylindrischen Wandabschnitten ein definierter enger Spalt verbleibt, der einen Spaltfilter für den Kaffee darstellt. Die obere innere Kante des Oberganges zwischen dem zylindrischen Wandabschnitt 32 der Zentrifugentrommel und dem Flansch 34 besitzt eine Anphasung 48, durch die zwischen dem Deckel 40 und der Trommel 20 ein Ringkanal 50 gebildet wird. In der Oberseite des Flansches 34 sind drei um den Umfang verteilte radiale Rinnen 52 ausgebildet, die zusammen mit dem Deckel Kanäle bilden, durch die das in dem Ringraum 50 gesammelte Filtrat abfließen kann. Der Querschnitt der drei so gebildeten Kanäle kann dabei jeweils etwa 3,5 mm2 betragen bei einer Zentrifugentrommel 20 die einen Außendurchmesser des Flar-, nes 34 von 90 mm besitzt und mit etwa 5000 Umdrehungen pro Minute rotiert. Im mittleren Bereich besitzt der Deckel 40 eine Öffnung 56, durch die das heiße Wasser von oben in die Trommel eintritt.The collecting vessel 4 has support ribs 12 on its underside, to which an electric motor 14 is attached. A drive shaft 16 protrudes vertically upward from the motor 14 and carries a clutch disk 18 at its upper end. A centrifugal drum 20 has a bulge 24 upward in the central region of its horizontal bottom 22. with which it is releasably clamped on the clutch disc 18. The top of the bulge 24 has a radially projecting peripheral edge 26. from which the hot water supplied from above is sprayed during the brewing process onto the coffee grounds 28 arranged in the centrifuge drum. A circumferential wall 30 that widens conically upward adjoins the base 22 and is adjoined by a cylindrical wall section 32 as the upper edge. This in turn merges at its upper end into a radially outwardly projecting, horizontal flange 3 4 . From the cylindrical wall section 32, just like the flange 34, three projections which are distributed around the circumference and in which pockets 38, which are open at the top and are designed as a bayonet locking part, are formed. A drum cover 40 has a horizontal flange 42 on its outer periphery. which rests on the flange 34 * of the Zentr'fugentrommel 20, and after looking down bayonet hooks 44, the de in the pockets 38; ' Engage the drum and are hooked therein by rotating the cover 40 counter to the direction of rotation of the drum. The flange 42 is adjoined inwardly by a downwardly projecting cylindrical wall section 46 of the cover, the outside of which extends downward along the inside of the cylindrical section 32 of the drum, a defined narrow gap remaining between these two cylindrical wall sections, the one Represents gap filters for the coffee. The upper inner edge of the transition between the cylindrical wall section 32 of the centrifuge drum and the flange 34 has a chamfer 48 through which an annular channel 50 is formed between the cover 40 and the drum 20. In the upper side of the flange 34, three radial channels 52 distributed around the circumference are formed which, together with the cover, form channels through which the filtrate collected in the annular space 50 can flow off. The cross section of the three channels formed in this way can each be about 3.5 mm 2 in the case of a centrifuge drum 20 which has an outer diameter of the flare 34 of 90 mm and rotates at about 5000 revolutions per minute. In the middle area, the cover 40 has an opening 56 through which the hot water enters the drum from above.
Ein Gehäusedeckel 58 besitzt in seinem mittleren Bereich einen über der mittleren Eingießöffnung 56 der Trommel angeordneter. Eingießtrichter 60 für das Heißwasser. Ferner besitzt der Gehäusedeckel 58 eine tief nach unten gezogene zylindrische Auffangwand die in die Rinne 6 des Sammelgefäßes 4 ragt und mit ihrer Innenwandung die Zentrifugentrommel 20 mit einem radialen Abstand von 2 mm umgibt. Von der Außenseite der Auffangwand 62 erstrecken sich ein Abdeckflansch 64 und Zentrierrippen 66, mit denen der Gehäusedeckel 58 auf dem Sammelgefäß 4 aufsitzt und zentriert wird.A housing cover 58 has in its central region one above the central pouring opening 56 of the Drum arranged. Pouring funnel 60 for the hot water. Furthermore, the housing cover 58 has a deeply drawn down cylindrical collecting wall which protrudes into the channel 6 of the collecting vessel 4 and with her Inner wall surrounds the centrifuge drum 20 with a radial distance of 2 mm. From the outside the collecting wall 62 has a cover flange 64 and centering ribs 66 with which the housing cover extends 58 is seated on the collecting vessel 4 and centered.
Die vorstehend beschriebene Kaffeemaschine funktioniert wie folgt:The coffee maker described above works as follows:
Bei abgenommenem Gehäusedeckel 5S und Trommeldeckel 40 wird Kaffeemehl in die Trommel 20 eingefüllt. Nach Aufsetzen der beiden Deckel wird der Elektromotor 14 in Gang gesetzt und die erforderliche Menge Brühwasser in den Fülltrichter 60 eingegossen. Das Wasser fällt auf die Ausbuchtung 24 im Boden der Trommel 20 und wird von da nach außen auf das Kaffeemehl 28 geschleudert, das sich ringförmig verteilt hat. Der auf der Außenseite des Kaffeemehlringes 28 austretende Kaffee wird von der konischen Umfangswand 30 der Trommel 20 nach oben gelenkt und fließt dann durch den Filterspalt 47 zwischen den zylindrischen Wandabschniiten 32 der Trommel 20 und 46 des Trommeldeckels 40 in den Ringkanal 50. von wo er durch die drei radialen Rinnen 52 nach außen !•bgt ",chleudert wird. Der abgeschleuderte Kaffee trifft aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 20 in einem flachen Winkel auf die Auffangwand 62 des Gehäusedeckels 58 auf. Von der Trommel 20 mitgerissene Luft treibt den Kaffee an der Auffangwand 62 entlang. Dadurch wird im Kaffee, der bereits mit einein gewissen Schaumanteil aus den Kanälen 52 austritt, weiterer Schaum gebildet, Der Kaffee fließt dann entlang der Auffangwand 62 nach unten in die Rinne 6 des Sammelgefäßes 4. aus dem der durch die Schnauze 8 nach außen in die Kaffeelasse 10 abfließt. Die Zentrifugentrommel 20 kann zum Reinigen von der Kupplungschcibe 18 abgezogen und au», dem Gerät entnommen werden.With the housing cover 5S and drum cover 40 removed, ground coffee is poured into the drum 20. After the two lids have been put on, the electric motor 14 is set in motion and the required amount of brewing water is poured into the filling funnel 60. The water falls onto the bulge 24 in the bottom of the drum 20 and is thrown outward from there onto the ground coffee 28, which has been distributed in a ring. The coffee exiting on the outside of the ground coffee ring 28 is directed upward by the conical peripheral wall 30 of the drum 20 and then flows through the filter gap 47 between the cylindrical wall sections 32 of the drum 20 and 46 of the drum cover 40 into the annular channel 50, from where it flows through the three radial grooves 52 outwards! • bgt ", is centrifuged. Due to the high peripheral speed of the drum 20, the centrifuged coffee hits the collecting wall 62 of the housing cover 58 at a shallow angle. Air entrained by the drum 20 drives the coffee to the Along collecting wall 62. As a result, further foam is formed in the coffee which is already exiting the channels 52 with a certain amount of foam flows outward into the coffee cup 10. The centrifuge drum 20 can be pulled off the clutch disk 18 for cleaning and au », can be removed from the device.
Gemäß einer Abwandlung der AusführungsforniAccording to a modification of the embodiment
gemäß den F i g. I bis 4 können die Kanüle 52 im Flunsch 34 der Trommel 20 entfallen. Der Kaffee tritt dann um den ganzen Umfang verteilt, /wischen dem Flansch 34 der Trommel und dem Flansch 42 des Trommeldeckels 40 aus, wobei normalerweise fertigungsbedingte Unebenheiten der Flansche einen genügenden Spalt zwischen den Flanschen bewirken.according to FIGS. 1 to 4, the cannula 52 in the flange 34 of the drum 20 can be omitted. The coffee then emerges distributed around the entire circumference, wiping the flange 34 of the drum and the flange 42 of the drum cover 40, with unevenness of the flanges caused by manufacturing normally causing a sufficient gap between the flanges.
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