DE68904587T2 - Heisswassererzeuger, insbesondere fuer espressokaffeemaschinen und dgl. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Heißwassererzeuger für Espressokaffeemaschinen für die Zubereitung von Tee, Kamillentee, Aufgüssen, Absuden, Brühen und anderen Getränken aus gefriergetrockneten und dehydratisierten Substanzen, insebesonders auf einen Heißwassererzeuger zur Verwendung in derartigen Maschinen.
• Für die Zubereitung von derartigen heißen Getränken wird gegenwärtig Heißwasser aus dem Warmwasserspeicher der Kaffeemaschine oder aus speziellen Warmwasserspeichern verwendet.
• Bei den Kaffeemaschinen mit einem Dampfspeicher besteht der Nachteil, daß das abgegebene Heißwasser einen anderen Geschmack und eine andere Stoffkonzentration hat als das normale Drinkwasser, weil es im Speicher auf lange Zeit einer hohen Temperatur (über 120º C) ausgesetzt wird. Ein weiterer Nachteil ist die Bildung von Ablagerungen von Kalk- und Magnesiumsalzen an den Speicherwänden sowie von Metallen und anderen Stoffen, die üblicherweise im Drinkwasser vorhanden sind, wobei nach einer langen Betriebsdauer instandhaltungseingriffe für die Reinigung und das Entzundern des Heißwasserspeichers erforderlich sind.
• Auch die Heißwasserakkumulatoren werden von Kalksalzablagerungen angegriffen und um dies zu vermeiden, ist es notwendig, ein magnetisches Wasseraufbereitungsmittel oder einen Wasserenthärter zu Hilfe zu nehmen, was ziemlich hohe Installations- und Operationsauslagen mit sich bringt.
• Als ein weiterer Nachteil kann angeführt werden, daß bei der Benutzung der Espressokaffeemaschinen in Räumen wo große Heißwassermengen für die Zubereitung von derartigen Getränken oder dgl. verbraucht werden, so daß das im Heißwasserspeicher der Kaffeemaschine enthaltene und gewöhnlich unter Druck stehende heiße Wasser nahezu ständig herausgelassen wird, eine starke Wasserverdampfung wegen des Druckabfalls stattfindet, und da dem rapiden Druckabfall eine starke augenblickliche Dampferzeugung entspricht, der in die Umgebung geblasen wird und somit unverwendbar ist, ein Energieverlust auftrittt.
• Um diese Nachteile zu beseitigen wurde in dem italienischen Gebrauchsmuster 210.535 bereits ein Heißwassererzeuger mit einer Kondensationskammer, versehen mit Mitteln, um eine augenblickliche Erwärmung des aus einer Kaltwasserquelle zufließenden Wassers mittels Sattdampf, der aus einer Dampfquelle stammt, zu bewirken. Bei diesem Heißwassererzeuger mündet die Dampfleitung in ein Einspritzventil und die Wasserleitung mündet in eine Mischkammer, in welcher die Düse des Dampfeinspritzventils angeordnet ist. Der Dampf wird durch das Dampfeinspritzventil in die Mischkammer eingespritzt und das Kaltwasser wird vom Dampfstrahl durch die Venturiwirkung in die Kondensierkammer mitgeführt, in der das Wasser durch die Aufnahme von Dampfkondensierwärme augenblicklich erhitzt wird. Dieser Heißwassererzeuger ist in seiner Herstellung sehr aufwendig insofern als die Komponenten des Dampfeinspritzventils sehr präzise Arbeitsvorgänge erfordern und die Steuerung der Kaltwasserdurchflußleistung schwierig ist. Weiters hat die Kondensierkammer ein bedeutendes Ausmaß, was den Heißwassererzeuger sehr sperrig macht, so daß sein Einbau in die Espressokaffeemaschine sehr bedenklich ist.
• FR-A-1.223.425 bezieht sich auf eine Maschine für die Kaffeebereitung, die das automatische Auffüllen des Speichers mit konstantem Niveau durch die Entnahme von Auffüllwasser aus nicht unter Druck stehenden Behältern ermöglicht. Es wird unter Druck stehendes Kaltwasser durch eine Pumpe in die in eine Mischkammer führende Leitung zugeführt und Heißwasser wird von einem Heißwasserbehälter über eine Leitung, die ebenfalls zur Mischkammer führt, zugeführt, worin der Kaltwasser- und der Heißwasserstrom gemischt werden, um über automatische Ternperatursteuervorrichtungen und die Ausflußleitung Heißwasser mit der gewünschten Temperatur für die Aufgüsse abzugeben. Bei diesem Schutzrecht wird kein Dampf zum Erhitzen von Kaltwasser verwendet, sondern aus dem Behälter kommendes Heißwasser. Es ist nicht möglich, durch die automatischen Temperatursteuervorrichtungen augenblicklich Heißwasser zu erhalten wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weil zum Erhitzen von kaltem Wasser heißes Wasser verwendet wird. Es ist keine Kondensierkammer vorhanden, sondern nur eine Mischkammer und es fehlen die Rückschlagventile in der Dampf- und Kaltwasserleitung. Des weiteren wird das Kaltwasser durch eine Pumpe unter Druck gesetzt, während bei der vorliegenden Erfindung Kaltwasser über das übliche Wasserleitungsnetz geliefert wird.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine Vorrichtung geschaffen wird, die in den Espressokaffeemaschinen Verwendung findet und geeignet ist, augenblicklich Heißwasser zu bereiten durch die direkte Wasserentnahme aus einer Kaltwasserquelle, beispielsweise das Wasserleitungsnetz, und mit dem Vorteil, aus in einfacher Weise anzufertigenden und dadurch nichtaufwendigen Komponenten hergestellt zu sein, und die eine ständige Regulierung des Durchflusses des aus einer leicht zugänglichen Position zufließenden Kaltwassers zuläßt.
• Erfindungsgemäß besteht der Heißwassererzeuger für eine Espressokaffeemaschine aus Heizmitteln zum Erwärmen von aus einer Kaltwasserquelle zuströmenden Wasser mittels aus einer Dampfquelle zuströmenden gesättigten Dampfes, einer Kondensierkammer, einem Ventil, das zwischen der Kondensierkammer und dem Heißwasserausfluß angeordnet ist und außen von dem Erzeuger betätigt werden kann, um die Heißwasserabgabe zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel aus einem rohrförmigen Körper mit einem Dampfeinlaß, einem Kaltwasserzulauf und einem Heißwasserauslaß bestehen, der Dampfeinlaß und der Kaltwasserzulauf in eine Offnung in dem rohrförmigen Körper münden, der als Kondensierkammer wirkt, in die der Dampf und das Kaltwasser eingführt werden, um Heißwasser zu erzeugen, und sowohl der Dampfeinlaß als auch der Kaltwasserzulauf mit Rückschlagventilen versehen sind, um einen Rückfluß von Kaltwasser in die Dampfquelle bzw. eine Rückströmung in der Kondensierkammer von Heißwasser und Hochdruckdampf in die Kaltwasserquelle zu vermeiden.
• Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die nur beispielsweise und nicht im einschränkenden Sinn zu verstehen ist und in der anliegenden Zeichnung dargestellt wird.
• In der Zeichnung:
• Figur 1 zeigt den Heißwassererzeuger im Längsschnitt.
• Wie in Figur 1 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Heißwassererzeuger aus einem rohrförmigen Körper, im allgemeinen mit 1O bezeichnet, dessen Bohrung eine Dampfkondensierkammer 11 bildet. In die Kondensierkammer 11 münden zwei Einlässe 12, 13, wobei Einlaß 12 für den Dampfdurchlaß und Einlaß 13 für den Kaltwasserdurchlaß vorgesehen sind. Der Einlaß 12 ist nach dem Einlaß 13 angeordnet und die Kondensationskammer 11 ist mit einem Auslaß 14 versehen. Der Einlaß 12 ist mit einem Verbindungsstück 15 zum Anschluß an eine Dampfquelle VA, beispielsweise dem Dampferzeuger der Espressokaffeemaschine (nicht dargestellt), versehen.
• Zwischen dem Dampfverbindungsstück 15 und dem Einlaß 12 für den Dampf in der Kondensierkammer 11 ist ein Rüchschlagventil 20 vorgesehen, um einen Rücklauf von Kaltwasser in die Dampfquelle VA während den Ruhezeiten zu vermeiden.
• Der Kaltwassereinlaß 13 ist mit einem Verbindungsstück 16 zwecks Anschluß an eine Kaltwasserquelle FA versehen und zwischen dem Verbindungsstück 16 für Kaltwasser und dem in die Kondensationskammer 11 mündenden Kaltwassereinlaß 13 ist ein Rückschlagventil 21 vorgesehen, um den Rückfluß von Heißwasser und Dampf in die Kaltwasserquelle FA zu vermeiden. Der Rückfluß von Heißwasser und Dampf in die Kaltwasserquelle FA kann deshalb auftreten, weil in der Kondensierkammer 11 Dampf und Heißwasser unter einem höheren Druck als demjenigen des zufließenden Kaltwassers stehen können.
• Gegenüber dem Kaltwassereinlaß 13 ist eine Reguliervorrichtung für den Kaltwasserdurchfluß, im allgemeinen mit 30 bezeichnet, angeordnet, die im wesentlichen ein Ventil 31 mit einer kegelförmigen Spitze 32 und einer Gewindespindel 33, die in eine Bohrung 35 von Anschluß 36 eingeschraubt ist, umfaßt. Das Ventil 31 weist an seinem äußeren Ende einen Schlitz 37 für einen Schraubenzieher zum Regulieren des Kaltwasserdurchflusses auf. Ist eine Verminderung der Durchflußleistung von Kaltwasser erwünscht ist, wird diese Regulierung durch Einschrauben des Ventils erreicht und ist eine Zunahme davon gewünscht, erfolgt die Regulierung durch Ausschrauben des Ventils. Das Ventil 31 ist mit einer Mutter 38 versehen, die als Stoppelement für die Kontrolle des Ventilöffnungsgrads wirkt, die Dichtung zwischen dem Verbindungsstück 36 und dem Ventil 31 wird durch zwei 0-Ringe 39 erreicht.
• Am Auslaß 14 der Kondensierkammer 11 ist ein normalerweise geschlossenes Magnetventil 40 angeordnet, dessen Funktion darin besteht, den Heißwasserdurchlaß zu öffnen bzw. zu schließen. Natürlich kann anstelle von dem Magnetventil ein übliches mechanisches Ventil vorgesehen werden. Das Elektroventil weist einen Sitz 43 auf, der mit einem als Ventilelement wirkenden Anker 41 zusammenarbeitet und der im erregten Zustand des Ventils sich unter der Wirkung der Feder 42 in einer geschlossenen Stellung befindet. Ist das Elektroventil 40 erregt, dann wird der als ein Ventilelement wirkende Anker 41 von seinem Sitz abgehoben, wobei das Elektroventil in eine geöffnete Stellung überführt wird.
• Der Auslaß 45 des Elektroventils 40 ist über den Anschluß 46 mit einem üblichen Strahlbrecher (nicht dargestellt) für die Abgabe von Heißwasser verbunden.
• Die Betriebsweise der soeben beschriebenen Vorrichtung ist folgende.
• Beim Offnen des Elektroventils 40 wird sein Anker 41 angehoben, wobei der Ventilsitz 43 öffnet und die Kondensierkammer 11 wird mit der Heißwasserleitung 47 in Verbindung gesetzt. Der durch den Einlaß 12 einströmende gesättigte Dampf und das über den Einlaß 13 einfließende Kaltwasser werden der Kondensatierkammer 11 automatisch unter Druck zugeführt. Der Durchfluß des einströmenden Kaltwassers wird selbstverständlich im voraus über die Steuervorrichtung 30 in Funktion der am Ventilauslaß gewünschten Heißwassertemperatur geregelt.
• In der Kondensierkammer 11 erfolgt die Kondensierung von Dampf in Wasser und die Dampfkondensationswärme wird gleichzeitig an dem stromaufwäts befindlichen Einlaß 13 einströmende Ka1twasser abgegeben, wobei es auf die vom Benutzer gewünschte Temperatur erhitzt und über die Steuervorrichtung 30 gesteuert wird. Sollte heißeres Wasser gewünscht werden, dann ist das Ventilelement 31 soweit einzudrehen, daß seine kegelförmige Spitze 32 den Kaltwassereinlaß 13 etwas mehr schließt, wird dagegen kälteres Wasser gewünscht, ist das Ventil soweit auszuschrauben, daß die kegelförmige Spitze 32 den Kaltwassereinlaß 13 etwas mehr öffnet.
• Nach erfolgter Abgabe der gewünschten Wassermenge wird das Elektroventil 40 aberregt, weshalb sein als Ventilelement wirkender Anker 41 den Ventilsitz 43 unter Einwirkung der Feder 42 erneut schließt und das System in die Ruhestellung zurückgeführt wird.
• Bei dem erfindungsmäßigen Heißwassererzeuger sind die Nachteile des vorgenannten bekannten Heißwassererzeugers beseitigt worden, Nachteile, die durch die komplexe Ausführung und somit durch die aufwendigen Komponenten der Vorrichtung verursacht sind, und außerdem sind große Vorteile erreicht worden insofern als der Durchgang des einströmenden Kaltwassers außen an der Vorrichtung gesteuert werden kann, so daß mehr oder weniger heißes Wasser in einfachster Weise erhältlich ist.

Claims (3)

1. Heißwassererzeuger für eine Espressokaffeemaschine, der Heizmittel zum Erwärmen von aus einer Kaltwasserquelle zuströmenden Wasser mittels aus einer Dampfquelle zuströmenden gesättigten Dampfes, eine Kondensierkammer und ein Ventil aufweist, das zwischen der Kondensierkammer und dem Heißwasserausfluß angeordnet ist, und mit dem der Erzeuger von außen betätigt werden kann, um die Heißwasserabgabe zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel aus

- einem rohrförmigen Körper (10) mit einem Dampfeinlaß (12), einem Kaltwasserzulauf (13) und einen Heißwasserauslaß (14) bestehen,

- der Dampfeinlaß (12) und der Kaltwasserzulauf (13) in eine Offnung in dem rohrförmigen Körper (10) einmünden, der als Kondensierkammer (11) wirkt, in die der Dampf und das Kaltwasser eingeführt werden, um Heißwasser zu erzeugen, und

- sowohl der Dampfeinlaß (12) als auch der Kaltwasserzulauf (13) mit Rückschlagventile (20,21) versehen sind, um einen Rückfluß von Kaltwasser in die Dampfquelle (VA) bzw. eine Rückströmung von in der Kondensierkammer (11) liegendem Heißwasser und Hochdruckdampf in die Kaltwasserquelle (FA) zu vermeiden.

2. Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem rohrförmigen Körper (10) ein Anschluß (36) in axialer Ausrichtung mit dem Kaltwasserzulauf (13) angeformt ist, wobei dieser Anschluß (36) dazu bestimmt ist, um ein Ventil (31) zum Steuern der Kaltwasserleistung von außen aufzunehmen.

3. Heißwassererzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (36) mit einem Innengewinde versehen ist und das Ventil (31) mit einem Außengewinde versehen ist, um mit dem Innengewinde von Anschluß (36) zusammenzuarbeiten, um das Ausmaß der Offnung oder den Durchgang von dem Kaltwasserzulauf (13) zu regulieren, wenn das Ventil (31) gedreht wird.