DE60120626T2

DE60120626T2 - Espressomaschine mit einem abwassersystem für das heizelement

Info

Publication number: DE60120626T2
Application number: DE60120626T
Authority: DE
Inventors: Gilles Morin; Luc Morcel
Original assignee: SEB SA
Current assignee: SEB SA
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-01-13
Also published as: WO2001050931A1; EP1223840B1; EP1223840A1; DE60120626D1; FR2803737A1; FR2803737B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine vom Typ Espressomaschine mit einer Pumpe, einem Wärmeblock zur Aufnahme und Erwärmung des von der Pumpe unter Druck gelieferten Wassers, wobei die Pumpe und der Wärmeblock durch eine Hauptleitung miteinander verbunden sind, einer Spülleitung für den Wärmeblock, die aus einer Nebenleitung der Hauptleitung besteht, und einem Verteilerelement, das zwischen die Pumpe und den Wärmeblock eingeschaltet ist, um wahlweise die Pumpe und den Wärmeblock oder den Wärmeblock und die Spülleitung zu verbinden, wobei die Maschine eine Einrichtung aufweist, die wirksam wird, wenn das Abgabeelement aus einem ersten Zustand, wo es die Pumpe und den Wärmeblock verbindet, in einen zweiten Zustand gelangt, wo es den Wärmeblock mit der Spülleitung verbindet. Eine solche Maschine ist bekannt aus dem Dokument FR-A-2 364 640.
Derartige Maschinen sind für wiederholte Benutzungen mit sehr kurzen Zeitintervallen zwischen jeder Benutzung vorgesehen. Die Betriebszykluszeit einer solchen Kaffeemaschine ist daher ein fundamentaler Wert, der es ermöglicht, ihre Qualität und Brauchbarkeit bei den Anforderungen der üblichen Benutzungen zu beurteilen. Zur Betriebszykluszeit gehören die Dauer der Zubereitungsphase des Getränks, jedoch auch die Zeit, die zum Reinigen oder Spülen bestimmter Elemente wie des Wärmeblocks, in dem das Aufheizen des Wassers erfolgt, zwischen zwei Phasen der Kaffeezubereitung erforderlich ist.
Bei zahlreichen Modellen von Espressomaschinen tritt es häufig auf, daß die Leitungen verkalken und daß, wenn kein besonderes System zur Begrenzung dieses Risikos vorgesehen ist, die zum Spülen des Wärmeblocks erforderliche Zeit sind unannehmbar verlängert.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben, und zu diesem Zweck ein sehr einfaches System vorzuschlagen, das es ermöglicht, die Spülung des Wärmeblocks in rascher und wirksamer Weise zu realisieren.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Espressomaschine vom erwähnten Typ, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die erwähnte Einrichtung eine Ansaugeinrichtung ist, die zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Hauptleitung im Bezug auf den Wärmeblock vorgesehen ist, so daß das im Wärmeblock enthaltene Restwasser in die Spülleitung angesaugt wird.
In Folge dieser Anordnung wird am Ende der Phase der Kaffeezubereitung das im Wärmeblock enthaltene Restwasser evakuiert unter der Wirkung eines in der Hauptleitung durch die Ansaugeinrichtung erzeugten Unterdrucks, der sich verbindet mit einem leichten Überdruck im Wärmeblock in Folge der Bildung von Dampf. Auf diese Weise erfolgt die Spülung des Wärmeblocks mit einer stark erhöhten Geschwindigkeit.
Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen erläutert durch die folgende Beschreibung, die nur als nicht begrenzendes Beispiel angegeben ist, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, worin:
1 ist eine schematische Darstellung eines Teils des Wasserspeisekreises einer erfindungsgemäßen Espressomaschine;
2 ist eine Seitenansicht eines Verteilerelements einer erfindungsgemäßen Espressomaschine;
3 und 4 sind Schnitte gemäß der Linie A-A eines Verteilerelements der 2 jeweils in einem Zustand, wo der Wärmeblock gespeist wird, und in einem Zustand, wo der Wärmeblock gespült wird;
5 ist eine Ansicht im Schnitt längs der Linie B-B eines Verteilerelements der 3.
In 1 ist schematisch ein Teil des Wasserspeisekreises einer erfindungsgemäßen Espressomaschine dargestellt. Dieser Teil des Kreises weist auf eine Pumpe 1, die dazu dient, das von einem Wasserbehälter kommende Wasser unter Druck über eine Speiseleitung 2 zu fördern, einen Wärmeblock 3, der zur Aufnahme und zum Erhitzen des von der Pumpe 1 gelieferten Wassers unter Druck bestimmt ist, wobei dieser Wärmeblock 3 im allgemeinen aus einem hohlen Metallzylinder besteht, dessen Mantel von einem um seinen Umfang gewickelten elektrischen Widerstandsleiter 4 erhitzt wird. Die Pumpe 1 und der Wärmeblock 3 sind miteinander durch eine Hauptleitung 5 verbunden, wobei eine Spülleitung 6 des Wärmeblocks 3 eine Ableitung der Hauptleitung 5 bildet. Der dargestellte Teil des Kreises weist außerdem ein zwischen die Pumpe 1 und den Wärmeblock 3 eingeschaltetes Verteilerelement 7 auf, das dazu dient, wahlweise die Pumpe 1 und den Wärmeblock 3 oder den Wärmeblock 3 und die Spülleitung 6 zu verbinden. Am Ausgang des Wärmeblocks 3 ist eine Abgabeleitung 9 vorgesehen, um das zuvor im Wärmeblock 3 erhitzte Wasser einem Platz der Zubereitung des Getränks zuzuleiten. Die Richtung des Wasserstroms vom Wärmeblock 3 her hängt vom Zustand eines Rückschlagsventil 8 ab, das in die Abgabeleitung 9 eingeschaltet ist: in der Phase der Nutzung des heißen Wassers ist das Ventil 8 auf Öffnung gesteuert; in der Phase der Spülung des Wärmeblocks 3 ist es in Schließstellung gesteuert.
Die 2 bis 4 zeigen genauer den Aufbau eines Verteilerelements 7, das die Realisierung der Erfindung ermöglicht.
Erfindungsgemäß weist ein solches Verteilerelement 7 eine Ansaugeinrichtung 10 auf, die wirksam wird, wenn das Verteilerelement aus einem in 3 dargestellten ersten Zustand, wo es die Pumpe 1 und den Wärmeblock 3 verbindet, in einen zweiten in 4 dargestellten Zustand gelangt, wo es den Wärmeblock 3 und die Spülleitung 6 verbindet. Diese Ansaugeinrichtung 10 ist dafür vorgesehen, daß sie in der Hauptleitung 5 einen Unterdruck bezüglich des Wärmeblocks 3 erzeugt, so daß das im Wärmeblock 3 enthaltene Restwasser in die Spülleitung 6 angesaugt wird.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung weist die Ansaugeinrichtung folgende Teile auf ein Gehäuse 11, das eine Wasseraufnahmekammer 12 begrenzt und einen ersten und zweiten Stutzen 13, 14 aufweist, welche die Kammer 12 mit der Hauptleitung 6 jeweils auf der Seite der Pumpe 1 und der Seite des Wärmeblocks 3 verbinden, sowie einen mit der Spülleitung 6 verbundenen dritten Stutzen 15 aufweist; ein bewegliches Kolbenteil 16, das zwischen dem ersten und zweiten Stutzen (13, 14) angeordnet und in der Kammer 12 gleitend montiert ist, wobei es sich zwischen einer ersten Position, die dem ersten Zustand des Verteilerelements 7 entspricht, und einer zweiten Position, die dem zweiten Zustand des Verteilerelements 7 entspricht, bewegt, wobei der bewegliche Kolbenteil 16 in seiner Bewegung von einer Hauptrückstellfeder 18 beaufschlagt ist, die axial zum zweiten Stutzen 14 angeordnet ist.
Das bewegliche Kolbenteil 16 weist einen Mantel 19 auf, der in der Kammer 12 gleitend und gegen die erwähnte Hauptfeder 18 verschiebbar montiert ist und den zweiten Stutzen 14 umschließen kann, sowie einen im Mantel 19 gegen eine zweite Rückstellfeder 20 gleitend montierten Kolben 17 auf.
Vor Beginn einer Kaffeezubereitungsphase befindet sich das Verteilerelement in dem in 4 gezeigten Zustand, in dem der Kolben 17 den ersten Stutzen 13 verschließt; der bewegliche Kolbenteil 16 befinden sich dann in seiner zweiten Stellung. In dieser Stellung befindet sich die Hauptrückstellfeder 18 in Ruhestellung oder ist leicht zusammengedrückt, so daß sie den Mantel 19 gegen die Bodenwand 21 der Kammer 12 drückt, die an den ersten Stutzen 13 angrenzt. Die Umfangsdichtung zwischen dem Mantel 19 und der ersten inneren Umfangswand 22 der Kammer 12 erfolgt durch einen ersten O-Ring 23, der um den Mantel 19 angeordnet ist. Die zweite Rückstellfeder 20 befindet sich ebenfalls in der Ruhestellung oder leicht zusammengedrückt, so daß sie den Kopf 24 des Kolbens 17 gegen eine zweite O- Ring-Dichtung 25 drückt, die auf seinem Umfang angeordnet ist und die die Abdichtung gegenüber dem Innenvolumen 26 des Mantel 19 realisiert.
Wenn der Benutzer einen Zyklus der Kaffeezubereitung einleitet, wird das Wasser von der Pumpe 1 zum Verteilerelement 7 gefördert, strömt durch die Hauptleitung 5 und den ersten Stutzen 13, und unter der Wirkung des Wasserdrucks werden der Kolben 17 und der Mantel 19 gemeinsam gegen die Wirkung der Hauptfeder 18 zum zweiten Stutzen 14 gedrückt, wobei die Dichtheit am Umfang und zum Innenvolumen 26 des Mantels 19 erhalten bleibt. Das Ende 27 des Kolbens 17, das dem Kopf 24 gegenüberliegt, schlägt also gegen ein Ende 28 des zweiten Stutzens 14 an, das dem Inneren der Kammer 12 zugewandt ist; die Laufstrecke des Mantels 19 bis zu der in 3 gezeigten Position, wo sein Ende 29 gegen die Bodenwand 30 der Kammer 12 anschlägt, die an den zweiten Stutzen 14 angrenzt, ist größer als die Laufstrecke des Kolbens 17 zwischen seinen zwei Endpositionen, so daß sich der Kopf 24 gegen die Wirkung der zweiten Rückstellfeder 20 leicht von der zweiten O-Ring-Dichtung 25 ablöst und das in der Kammer 12 enthaltene Wasser zum Innenvolumen 26 des Mantels strömen kann und so durch den zweiten Stutzen 14 zum Wärmeblock 3 geleitet wird. Das Wasser strömt von der Kammer 12 zum Innenvolumen 26 des Mantels 19 wegen des Vorhandenseins von Ausnehmungen 31, die sich axial am Körper des Kolbens 17 erstrecken. Diese Ausnehmungen sind in 5 deutlicher sichtbar.
Während dieser Phase, wo der Mantel 19 mit seinem Ende 29 an der Bodenwand 30 anschlägt, die auf der Seite des zweiten Stutzens 14 liegt, verschließt dieser Mantel den mit der Spülleitung 6 verbundenen dritten Stutzen 15. Dieses Verschließen wird besonders erhalten durch einen am Umfang des Mantels 19 ausgebildeten Kragen 32.
Wenn die zur Zubereitung des Kaffees erforderlichen Wassermenge von der Pumpe 1 gefördert wurde und die Zubereitungsphase beendet ist, wird das Rückschlagventil 8 auf Schließen gesteuert und der bewegliche Kolbenteil 16 wird in Folge des Fehlens von Überdruck in der Kammer 12 und wegen der Hauptrückstellfeder 18 wieder seine Anfangsposition einnehmen. Der Kragen 32 gibt damit den dritten Stutzen 15 frei und der Kolbenkopf 24 nimmt wieder seine Position der Stauchung der zweiten O-Ring-Dichtung 25 ein, in der das Wasser nicht zwischen dem Innenvolumen 26 des Mantels 19 und der Kammer 12 strömen kann. Unter der Wirkung der Verschiebung des beweglichen Kolbenteils 16 wirkt der Mantel 19 durch seine Dichtung 23 wie eine Spritze und das im Wärmeblock 3 enthaltene Restwasser wird angesaugt und durch den dritten Stutzen 15 zur Spülleitung 6 geleitet.
Auf diese Weise wird der Wärmeblock 3 praktisch vollständig und sehr rasch gespült. Im Vergleich mit für diese Art von Maschinen bekannten Wasserverteilungskreisen sind die eingesetzten zusätzlichen Mittel sehr einfache, billige und zuverlässige mechanische Mittel.

Claims

Espressomaschine mit einer Pumpe (1), einem Wärmeblock (3), der zur Aufnahme und zum Erhitzen des von der Pumpe (1) unter Druck geförderten Wassers bestimmt ist, wobei die Pumpe (1) und der Wärmeblock (3) miteinander durch eine Hauptleitung (5) verbunden sind und eine Spülleitung (6) des Wärmeblocks (3) eine Ableitung der Hauptleitung (5) bildet, mit einem Verteilerelement (7), das zwischen die Pumpe (1) und den Wärmeblock (3) eingeschaltet und so ausgebildet ist, daß es wahlweise die Pumpe (1) mit dem Wärmeblock (3) oder den Wärmeblock (3) mit der Spülleitung (6) verbindet, wobei die Maschine Mittel aufweist, die wirksam werden, wenn das Verteilerelement (7) aus einem ersten Zustand, wo es die Pumpe (1) mit dem Wärmeblock (3) verbindet, in einen zweiten Zustand, wo es den Wärmeblock (3) mit der Spülleitung (6) verbindet, gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Ansaugeinrichtung (10) ist, die so ausgebildet ist, daß sie in der Hauptleitung (6) einen Unterdruck bezüglich des Wärmeblocks (3) erzeugt, so daß das im Wärmeblock (3) enthaltene Restwasser in die Spülleitung (6) angesaugt wird.
Espressomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugeinrichtung (10) ein Gehäuse (11) aufweist, das eine Wasseraufnahmekammer (12) begrenzt und einen ersten und einen zweiten Stutzen (13, 14) aufweist, welche die Kammer (12) mit der Hauptleitung (5) jeweils auf der Seite der Pumpe (1) und der Seite des Wärmeblocks (3) verbinden, sowie einen dritten Stutzen (15) aufweist, der mit der Spülleitung (6) verbunden ist, einen beweglichen Kolbenteil (16) aufweist, der zwischen dem ersten und zweiten Stutzen (13, 14) angeordnet und in der Kammer (12) zwischen einer ersten Position, die dem ersten Zustand des Verteilerelements (7) entspricht, und einer zweiten Position, die dem zweiten Zustand des Verteilerelements (7) entspricht, gleitend montiert ist, wobei der bewegliche Kolbenteil (16) in seiner Laufstrecke von einer Hauptrückstellfeder (18) beaufschlagt ist, die axial zum zweiten Stutzen (14) angeordnet ist.
Espressomaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kolbenteil (16) einen Mantel (19) aufweist, der in der Kammer (12) gegen den Druck der Hauptfeder (18) gleitend montiert ist und den zweiten Stutzen (14) überdecken kann, sowie einen Kolben (17) aufweist, der im Mantel (19) gegen die Wirkung einer zweiten Rückstellfeder (20) verschiebbar montiert ist.
Espressomaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) den ersten Stutzen (13) in der zweiten Position des beweglichen Kolbenteils (16) verschließt, während der Mantel (19) den dritten Stutzen (15) in der ersten Position des beweglichen Kolbenteils (16) verschließt.