DE60013305T2 - Perkolationsvorrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Perkolationsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, in einer Maschine zur Herstellung von heißen Getränken, wie z.B. Kaffee, verwendet zu werden. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere eine Perkolationsvorrichtung, die für Espressomaschinen bestimmt ist, bei denen in Portionspackungen verpackte Dosen von Kaffee oder einer anderen Substanz verwendet werden.
• Die bekannten Kaffeemaschinen dieses Typs (vgl. beispielsweise US-A-6 026 732) weisen im Allgemeinen eine Schale auf, die dazu bestimmt ist, eine Portionspackung aufzunehmen, die eine aufzugießende Getränkdosis enthält. Die Schale wird dann manuell oder automatisch zu einem Perkolationskopf gebracht, der eine durchbohrte Nadel aufweist, die das Einspritzen von Wasser und/oder Dampf in die Portionspackung gestattet.
• Einer der Nachteile der bestehenden Maschinen besteht darin, dass es nicht möglich ist, die Konzentration des hergestellten Getränks zu verändern, da die Portionspackungen alle die gleiche Dosis an aufzugießendem Produkt enthalten. Der einzige Parameter, den der Benutzer steuern kann, ist die Wassermenge, die in die Portionspackung eingespritzt wird.
• Wenn nun der Benutzer ein konzentriertes Getränk in einer Tasse mit einem großen Fassungsvermögen wünscht, muss er nacheinander zwei Produktportionspackungen verwenden, um die gewünschte Konzentration zu erreichen.
• Ziel der Erfindung ist es, dieses Problem zu lösen, indem eine Perkolationsvorrichtung geschaffen wird, die mit Portionspakkungen mit verschiedenem Fassungsvermögen oder verschiedenen Abmessungen arbeitet, ohne dass der Benutzer je nach dem Typ der verwendeten Portionspackungen besondere Manipulationen vorzunehmen hat.
• Zu diesem Zweck werden Portionspackungen vorgesehen, die im Allgemeinen aus Kunststoff hergestellt sind und deren Fassungsvermögen in Abhängigkeit von der gewünschten Konzentration des Getränks veränderlich ist, sowie eine für die Bestükkung der Maschine vorgesehene Perkolationsvorrichtung, die die im Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
• Die erfindungsgemäße Perkolationsvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der als nicht begrenzendes Beispiel eine Ausführungsform der Perkolationsvorrichtung dargestellt ist. Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung des Körpers einer mit einer erfindungsgemäßen Perkolationsvorrichtung ausgerüsteten Kaffeemaschine in der Stellung der Einführung der Kaffeeportionspackung,
• 2 eine 1 ähnliche Darstellung, wobei die in der Portionspackung enthaltene Kaffeedosis sich aufgießbereit in Betriebsstellung befindet,
• 3 einen Schnitt durch die Perkolationsvorrichtung nach der Linie A–A von 1, wobei die Vorrichtung in Ruhestellung ist,
• 4 einen Schnitt ähnlich 3 in einer Zwischenstellung, wobei eine Portionspackung mit kleinen Abmessungen in die Perkolationsvorrichtung eingeführt ist,
• 5 eine Darstellung wie 4, wobei die Perkolationsvorrichtung am Hubende betriebsbereit ist,
• 6 einen Schnitt ähnlich 4, wobei eine Portionspackung mit großen Abmessungen in die Vorrichtung eingeführt ist,
• 7 einen Schnitt ähnlich 5, wobei eine Portionspackung mit großen Abmessungen in die Perkolationskammer geladen ist,
• 8 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Portionspackung, die eine doppelte Kaffeedosis enthält,
• 9 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Portionspackung, die eine doppelte Kaffeedosis enthält,
• 10 und 11 zwei Ausführungsformen der in den 8 und 9 dargestellten Portionspackungen, deren Fassungsvermögen jedoch zur Aufnahme einer einzigen Kaffeedosis ausgelegt ist.
• In 1 besitzt das Gestell 1 der Kaffeemaschine zur Herstellung von heißen Getränken einen Sockel 2 zur Aufnahme des Behälters (nicht dargestellt), der zur Aufnahme des aufgegossenen Getränks bestimmt ist. Der obere Teil des Gestells 1 besitzt einen Mechanismus, der die Zuführung einer Ladeschale 3, die eine Portionspackung 4 aufnimmt, die eine aufzugießende Produktdosis enthält, vor einem Perkolationsaufsatz 5 gestattet. Dieser Mechanismus wird mit Hilfe eines Bedienungsgriffs 6 betätigt, der im Gestell 1 um eine Achse 7 schwenkbar gelagert ist. Der Bedienungsgriff 6 hat die Form eines Bügels mit einem geradlinigen Teil, der durch einen gekrümmten Teil verlängert ist. Der Griff 6 ist über zwei Pleuelstangen 8 mit der Schale 3 über Achsen 9 verbunden, die in Schlitzen 10 frei gleiten, die in den Seitenrändern des Gestells vorgesehen sind.
• Während des Hubs des Griffs wird die die Portionspackung 4 tragende Schale 3 allmählich unter den Perkolationsaufsatz 5 gebracht. Am Hubende, wie in 2 dargestellt ist, ist die Portionspackung 4 in die Perkolationskammer 14 eingeführt, die im Nachstehenden beschrieben wird, und die Schale 3 wird an den Perkolationsaufsatz dicht angedrückt gehalten.
• Das gekrümmte Ende des Bedienungsgriffs 6 ist ferner über Achsen 11 mit zwei Stangen 12 verbunden, die mit Hilfe von Achsen 13 mit dem oberen Teil der Perkolationskammer 14 fest verbunden sind. Die Perkolationskammer 14 besteht aus einem zylindrischen Teil, der mit einem Halteteil 15 mit einer quadratischen Form fest verbunden ist.
• Die vier Ecken des Halteteils 15 sind mit Löchern versehen, so dass die Perkolationskammer 14, 15 vertikal gleiten kann, indem sie durch mit dem Gestell fest verbundene Achsen 16 geführt wird. Auf diese Weise führt die Perkolationskammer 14 unter der Einwirkung des Bedienungsgriffs 6 eine Bewegung in der vertikalen Ebene aus, wobei das Teil 15 durch den Bedienungsgriff 6 über die Stangen 12 und die Achsen 13 mitgenommen wird.
• Dank dieser doppelten kinetischen Verbindung bringt der Bedienungsgriff 6 bei einer Bewegung in Richtung des Pfeils die Schale 3 allmählich unter den Perkolationsaufsatz, wobei gleichzeitig die Perkolationskammer 14 so gesenkt wird, dass sie die das aufzugieflende Produkt enthaltende Portionspackung 4 bedeckt. Das Hubende ist in 2 dargestellt, wobei die Vorrichtung in Betriebsstellung und für den Aufguss des Getränks bereit ist. In dieser Stellung befindet sich die Portionspackung 4 in der Perkolationskammer 14 und die Schale 3 ist an den Perkolationsaufsatz dicht angedrückt gehalten.
• Es können auch andere mechanische Organe vorgesehen sein, um die Bewegung der Schale 3 von einer Ladestellung in eine Betriebsstellung in der Perkolationskammer zu ermöglichen, wobei diese eine Bewegung in der vertikalen Ebene von einer oberen Stellung auf eine untere Betriebsstellung zu ausgeführt hat.
• Der hintere Teil der Schale 3 weist zwei am Ende von Armen angeordnete Auszugslappen auf. Bei der Öffnung des Mechanismus durch eine Bewegung des Bedienungsgriffs 6 in der dem Pfeil entgegengesetzten Richtung werden die Auszugslappen in die Nähe des Umfangs der die Portionspackung enthaltenden Perkolationskammer gebracht und gestatten auf diese Weise, indem sie auf der Basis der Portionspackung aufliegen, diese Portionspackung in einen im hinteren Teil des Gestells 1 vorgesehenen Behälter abzuführen. Bei der Verwendung einer Portionspackung, deren Abmessungen denen des im Nachstehenden beschriebenen Perkolationskopfs entsprechen, gestatten die oberen Auszugslappen die Entnahme der Portionspackung. Bei der Verwendung von Portionspackungen mit größeren Abmessungen, d.h. deren Abmessungen diejenigen der Perkolationskammer überschreiten, wirken die unteren Auszugslappen mit dem die Basis der Portionspackung bildenden Flansch zusammen, um diese aus der Kammer herauszuziehen.
• Die Perkolationskammer 14 besitzt einen Perkolationskopf 17 (vgl. 3 bis 7), der in der zylindrischen Perkolationskammer 14 verschiebbar montiert ist. Dieser Perkolationskopf 17 besitzt eine hohle zylindrische Stange 18, deren oberes Ende frei in einem Loch gleitet, das in dem Teil 15 der Perkolationskammer 14 vorgesehen ist. Der untere Teil des Perkolationskopfs 17 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem der Perkolationskammer 14 ist, und besitzt eine Aussparung 19, die wie eine Glocke ausgeformt ist und deren Abmessungen denen der das zu extrahierende Produkt enthaltenden Portionspackungen entsprechen. In der Mitte der Aussparung 19 befindet sich eine Nadel (nicht dargestellt), deren nach unten gerichtete Spitze die Durchbohrung des oberen Teils der Portionspackung gestattet, um in diese über den in der Stange 18 vorgesehenen Wasserzulaufkanal Wasser und/oder Dampf einzuspritzen. Der Hub des Perkolationskopfes 17 ist in seiner axialen Bewegung durch ein Endteil 20 begrenzt, das mit der Stange 18 fest verbunden ist und aus dem Halteteil 15 hervorsteht. Die Wasser- oder Dampfzufuhr geht über eine auf dem Teil 20 vorgesehen Wasserzufuhrleitung vor sich.
• Ein Blockierorgan, das den axialen Hub des Perkolationskopfs 17 begrenzt, ist in dem Halteteil 15 der Perkolationskammer 14 vorgesehen. Dieses Blockierorgan umfasst eine Stange 21, die horizontal entgegen der Wirkung einer Feder 22 in einem Rohr gleitet, das in eine in dem Halteteil 15 der Perkolationskammer vorgesehene Aussparung ausmündet. Diese Stange 21 weist an ihrem Ende einen Kopf 23 auf, der unter der Einwirkung der Feder 22 gegen einen mit dem Gestell 1 fest verbundenen Nocken 24 gedrückt wird. Der Nocken 24 besitzt in seinem unteren Teil eine Erhebung, die mit dem Kopf 23 des Blockierorgans in Kontakt tritt, wenn die Perkolationskammer unter der Einwirkung des Bedienungsgriffs 6 in die untere Stellung gebracht wird.
• Auf diese Weise tritt die Stange 21 des Blockierorgans bei der vertikalen Bewegung der Perkolationskammer 14 in das Teil 15 der Perkolationskammer ein, sobald der Kopf 23 mit der Erhebung des Nockens 24 in Kontakt tritt.
• Dieses Blockierorgan 21, 22, 23, 24 hat die Aufgabe, den Perkolationskopf 17 in einer bestimmten Stellung zu blockieren, wenn die Kammer am Hubende des Bedienungsgriffs in der Betriebsstellung ist. Zu diesem Zweck weist die Auflenfläche des Perkolationskopfes eine Längsnut auf, die durch zwei ringförmige Rippen 25 und 26 unterbrochen ist, die mit dem Ende der Stange 21 in Abhängigkeit von der relativen Stellung des Perkolationskopfs 17 im Inneren der Perkolationskammer 14 zusammenwirken.
• Nun wird die Arbeitsweise des Perkolationskopfes unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben. Die 4 und 5 zeigen die Perkolationsvorrichtung in zwei verschiedenen Stellungen, wenn sie mit einer Portionspackung mit Standardabmessungen geladen ist, wie sie in den 10 und 11 dargestellt ist. Die in den 10 und 11 dargestellten Portionspackungen haben Abmessungen, die denen der glockenförmigen Aussparung 19 des Perkolationskopfes 17 entsprechen, und sind im Allgemeinen vorgesehen, um eine Einzeldosis des aufzugießenden Produkts zu enthalten. Die 6 und 7 sind gleiche Ansichten wie die 4 und 5 und zeigen die Vorrichtung, wenn sie mit einer Portionspackung der in den 8 oder 9 dargestellten Art geladen ist. Die Portionspackungen der 8 und 9 stellen zwei Ausführungsformen von Portionspackungen dar, die eine doppelte Dosis des aufzugießenden Produkts enthalten können. Man bemerkt, dass diese Portionspackungen eine Basis besitzen, deren Durchmesser größer als der der Portionspackungen 10 und 11 ist, und etwa auf einem Drittel ihrer Höhe eine Schulter aufweisen. Der Durchmesser auf Höhe der Schulter der Portionspackungen der 8 und 9 ist im Wesentlichen derselbe wie der der Basis der in den 10 und 11 dargestellten Portionspackungen.
• 4 zeigt die Perkolationsvorrichtung in einer Stellung, die der in 2 dargestellten Stellung nahe ist, d.h. praktisch am Hubende des Griffs 6, wenn eine Portionspackung mit Standardabmessungen in die Schale 3 geladen wurde. Der Perkolationskopf 17 ist in unterer Stellung (die Abmessungen der Portionspackung entsprechen denen der Aussparung 19), und auf den Perkolationskopf 17 wird keine Kraft ausgeübt, so dass dieser sich nicht nach oben bewegt. Wenn der Griff 6 das Ende seiner Bewegung erreicht, wie in 5 dargestellt ist, übt die Erhebung des Nockens 24 auf den Kopf 23 einen Druck aus und drückt die Stange 21 in das Innere des oberen Teils 15 der Perkolationskammer. In dieser Stellung ist die Stange 21 oberhalb der oberen Rippe 26 des Perkolationskopfs 17 gelegen und blockiert auf diese Weise den Perkolationskopf in unterer Stellung an der Schale so, dass die Portionspackung aufgebohrt werden kann und Wasser und/oder Dampf in die Portionspackung eingespritzt werden kann. Die 6 und 7 sind ähnliche Ansichten wie die 4 und 5, wenn eine Portionspackung mit doppeltem Fassungsvermögen, wie sie in den 8 oder 9 dargestellt ist, in die Schale 3 eingeführt ist. Aufgrund ihrer Größe tritt die Portionspackung mit dem Boden der Aussparung 19 in Kontakt und drückt den Perkolationskopf 17 nach oben. Die axiale Bewegung des Perkolationskopfs 17 ist dadurch möglich, dass dieser in der Perkolationskammer frei gleitet, da die Stange 21 noch nicht in die Kammer 14 eingetreten ist.
• Am Hubende, wie in 7 dargestellt ist, nimmt der Perkolationskopf 17 in der Kammer 14 eine obere Stellung ein und die Stange 21 ist mit der unteren Rippe 25 des Perkolationskopfes 17 in Kontakt, und blockiert auf diese Weise jede Bewegung des Perkolationskopfes nach oben. In dieser Stellung liegt der Perkolationskopf an der Schulter der Portionspackung an und gewährleistet die bei der Einspritzung von Wasser oder Dampf erforderliche Abdichtung.
• Dank der Tatsache, dass der Perkolationskopf 17 so montiert ist, dass er in der Perkolationskammer 3 gleiten kann, variiert seine Relativstellung bezüglich der Kammer je nachdem, ob man in die Schale 3 eine Portionspackung mit Standardabmessungen oder eine Portionspackung mit doppeltem Fassungsvermögen einführt. Das Blockierorgan 21, 22, 23, das am Hubende durch den Nocken 24 betätigt wird, wirkt mit einer der Rippen 25 oder 26 zusammen, um den Perkolationskopf in der Kammer in einer definierten Stellung zu blockieren, die dem verwendeten Portionspackungstyp entspricht, und auf diese Weise die Einspritzung von Wasser oder Dampf zu gestatten. Diese Perkolationsvorrichtung gestattet die Verwendung von mindestens zwei Typen von Portionspackungen mit verschiedenem Fassungsvermögen und verschiedenem Volu men, ohne dass der Benutzer in Abhängigkeit von dem in die Schale 3 eingeführten Portionspackungstyp spezielle Handgriffe vornehmen muss. Bei Abwandlungen kann man vorsehen, dass der Perkolationskopf mehr als zwei mit der Stange 21 des Blockierorgans zusammenwirkende Rippen aufweist, so dass auch Portionspackungen mit Zwischengrößen aufgenommen werden können. Bei einer Abwandlung können die ringförmigen Rippen 25 und 26 durch einfache Anschläge ersetzt sein.
• Bauliche Änderungen insbesondere in der Art der Ausführung des Blockierorgans, das den Hub des Perkolationskopfs in der Kammer begrenzt, können vorgesehen sein, ohne den Rahmen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims (5)

1. Perkolationsvorrichtung, umfassend eine Perkolationskammer (14), die so montiert ist, daß sie unter der Einwirkung eines Bedienungsorgans (6) eine Bewegung in der vertikalen Ebene ausführen kann, um eine Portionspackung mit einem aufzugießenden Produkt aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Perkolationskopf (17), der in der Perkolationskammer (14) axial verschiebbar montiert ist, und eine Schale (3) zum Laden der Portionspackung (4) aufweist, die durch das Bedienungsorgan (6) unter den Perkolationsaufsatz (5) der Perkolationskammer (14) zugeführt wird, und daß sie ein Blockierorgan aufweist, um den Perkolationskopf (17) in der Perkolationskammer in einer Stellung, die in Abhängigkeit von der Größe der verwendeten Portionspackung definiert ist, zu blockieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierorgan aus einer Stange (21) besteht, die in die Perkolationskammer (14) entgegen der Wirkung eines elastischen Organs (22) eintritt, und daß die Stange (21) durch einen mit dem Gestell fest verbundenen Nocken (24) betätigt wird, wenn die Perkolationskammer (14) ihre Betriebsstellung erreicht.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Perkolationskopfs (17) mindestens zwei ringförmige Rippen (25, 26) aufweist, die mit der Stange (21) zusammenwirken, um die Betriebsstellung des Perkolationskopfs (17) in Abhängigkeit von der verwendeten Portionspackung zu definieren.
4. Maschine zur Herstellung von in Portionspackungen verpackten heißen Getränken, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Perkolationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
5. Maschine zur Herstellung von heißen Getränken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Auszugsorgan aufweist, das mindestens zwei Auszugslappen besitzt, die in verschiedenen Höhen auf Schenkeln angeordnet sind, die über das Bedienungsorgan (6) angetrieben werden.