CH628230A5 - Zufuehrungs- und steuerungsvorrichtung fuer druckfluessigkeiten, insbesondere fuer kaffeemaschinen und maschinen zur herstellung von andern aufguessen. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere für Kaffeemaschinen und Maschinen zur Herstellung von andern Aufgüssen.

Bekanntlich treten die kritischsten und heilkelsten Zuführungs- und Steuerungsprobleme für Flüssigkeiten bei der Herstellung von Kaffeemaschinen oder Maschinen zur Aufbereitung von andern Aufgüssen auf, wo sich Fehler in der Menge, Temperatur und im Druck der ausgegebenen Flüssigkeit sofort in eine schlechte Leistung der Maschinen selbst auswirken. Besonders heikel und wichtig ergeben sich bei Kaffeemaschinen diejenigen Vorrichtungen, die dazu sorgen, eine Menge Wasser unter vorbestimmten physikalischen Verhältnissen durch eine Kaffeefüllung durchtreten zu lassen, die aus gemahlenem und in einem Filter eingesetztem Kaf-' fee besteht.

Es sind gegenwärtig zwei Hauptarten solcher Vorrichtungen bekannt: eine erste Art bei welcher das Wasser durch Schwerkraft auf die Kaffeefüllung gelangt, und eine zweite Art bei welcher das Wasser auf dieselbe Füllung mit Druck auftritt. Diese letzte Art ist gegenüber der ersten besonders wegen der raschen Arbeitsweise vorteilhaft, da das unter Druck stehende Wasser den gemahlenen Kaffee in kurzer Zeit durchdringt, während das nicht unter Druck stehende Wasser durch denselben nur sehr langsam und Tropfen für Tropfen durchsickert. Das Druckwasser hat jedoch den Nachteil, dass die Füllung von gemahlenem Kaffee aufgrund des Druckes selbst zusammengedrückt und soweit verdichtet wird, bis die Gewinnung der Öle und Essenzen des Kaffees verhältnismässig schwer und unvollständig wird. Diese Verdichtung verlangsamt ferner in einem gewissen Ausmass den Strom des heissen Druckwassers, wobei so auch die Vorteile der Perkolation unter Druck verringert werden. Diese Erscheinung ist besonders im Fall von gemahlenem Kaffee mit geringster Korngrösse merklich: in diesem Fall führt ein zu hoher Druck auf das Kaffeepulver zu einer solchen Verdichtung desselben, dass die Ausgabe von Kaffee aus dem Filter fast verhindert wird. Insbesondere tritt die folgende Erscheinung auf: Zunächst, wenn Druckwasser auf die geschichtete Kaffeepulverfüllung wirkt, wird ein erstes verhältnismässig fliessendes Durchströmen von Flüssigkeit durch den Kaffee selbst erhalten, wobei die Essenzen des Kaffees herausgewonnen werden, aber der auf das Kaffeepulver ausgeübte Druck verringert dann allmählich das Volumen desselben und zugleich sowohl den Durchtritt bzw. die Perkolation des Wassers als auch das Ausmass an Gewinnung der Essenzen und Öle seitens des Wassers. Sobald dann kein Druck s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

628230

mehr ausgeübt wird, dehnt sich die Kaffeemasse, die einen gewissen Elastizitätsgrad aufweist, aus und nimmt wenigstens teilweise die Ausgangslage wieder ein.

Aufgrund dieser Situation entsteht das technische Problem, eine neue Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere bei Kaffeemaschinen zu schaffen, die in der Lage ist, die oben angegebenen Nachteile durch eine gesteuerte Ausgabe von Druckflüssigkeit zu überwinden, wobei sich die Steuerung insbesondere auf die Temperatur, den Druck und die Menge der Flüssigkeit bezieht, so dass z.B. eine rasche und wirksame Perkolation einer Flüssigkeit in einem pulverförmigen Material erhalten wird, ganz gleich wie auch die Korngrösse des pulverförmigen Materials sein mag.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung dieses technischen Problems.

Diese Ziele werden durch die erfindungsgemässe Zufüh-rungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere bei Kaffeemaschinen, erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Zuführungsmittel für eine Druckflüssigkeit, Mittel zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit, einen Behälter zur Aufnahme der Druckflüssigkeit und Steuerungsmittel aufweist, die dazu bestimmt sind, den Behälter dicht geschlossen zu halten, wenn die Druckflüssigkeit in den Behälter ausgegeben wird, und ihn mit der Aussenumgebung zu verbinden, wenn die Druckflüssigkeit nicht in den Behälter ausgegeben wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hervor, die beispielsweise in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kaffeemaschine mit einer teilweise gezeigten erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 die erfindungsgemässe Vorrichtung und die Kaffeemaschine samt allen Zuführungsmitteln für die Druckflüssigkeit in kleinerem Massstab;

Fig. 3 und 4 einen Teil der Fig. 1 in grösserem Massstab und im Schnitt mit der besagten Vorrichtung in zwei Betriebsstellungen;

Fig. 5 eine Abänderung der erfindungsgemässen Vorrichtung, die an einer Kaffeemaschine angebracht ist; und

Fig. 6 und 7 die Vorrichtung von Fig. 5 in zwei verschiedenen Betriebsstellungen.

Mit Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4, die eine erste Ausführungsform zeigen, weist die beispielsweise an einer Kaffeemaschine angebrachte erfindungsgemässe Zuführungsund Steuerungsvorrichtung unter anderem Zuführungsmittel auf, die insgesamt mit 1 bezeichnet und dazu bestimmt sind, Wasser unter Druck und mit hoher Temperatur in eine Zuführungsleitung 2 zu fördern. Im einzelnen weisen die Zuführungsmittel 1 einen kleinen Kessel 3 auf, der das aus einer Leitung 4, die auch unmittelbar an ein Wasserleitungsnetz angeschlossen sein kann, kommende Wasser erhitzt. In der Leitung 4 ist ein Druckstabilisator 5 eingebaut, der z.B. einen Wasserzulauf in den Kessel 3 mit einem Druck von 1,2 atü gewährleistet. Im Kessel 3 wird die Flüssigkeit bis zu einer Temperatur in der Nähe des Siedepunktes jedoch geringer als dieser erhitzt, wobei die Flüssigkeit durch die Erhitzung ihren Druck fast bis auf 2 atü erhöht. Es ist ein Thermostat 6 für die Überwachung der Wassertemperatur in der Nähe der Einmündung der Zuführungsleitung 2 vorgesehen. Es ist zweckmässig vorgesehen, dass längs der Leitung 4 in der Nähe ihrer Einmündung in den Kessel 3 und im Bereich der Einmündung der Zuführungsleitung 2 Mittel angeordnet sind, die das Druckwasser absatzweise ausströmen lassen und aus zwei Magnetventilen 7 bestehen, deren Öffnung und Schliessung durch den Thermostaten 6 synchron gesteuert wird. Der Thermostat 6 ist ferner mit einem elektrischen Widerstand 8 zum Erhitzen des Wassers im Kessel 3 verbunden. Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der elektrische Widerstand 8 zugleich mit dem Schliessen der 5 Magnetventile 7 eingeschaltet und beim Öffnen derselben Magnetventile ausgeschaltet wird. Der an sich bekannte Thermostat 6 ist so eingestellt, dass er die Magnetventile 7 zum Öffnen bringt, wenn die festgelegte Temperatur etwa 90°C beträgt, und dieselben Magnetventile zum Schliessen io bringt, wenn die Temperatur auf etwa 85°C absinkt. Diese Temperaturen sind nur beispielsweise angegeben.

Die Zuführungsleitung 2 mündet in einer Perkolations-gruppe 9, die insbesondere in Fig. 1 hervorgehoben ist. In dieser Perkolationsgruppe 9 wird das Druckwasser über eine 15 Brause 10 in einen Behälter 11 gerichtet, der unten einen Filter 12 aufweist, oberhalb welchem eine Kaffeefüllung 13 bzw. eine Füllung aus einem anderen Material bestehend aus einer Schicht aus pulverförmigem Material vorgesehen ist. Der Behälter 11 ist unten in einen Trichter 14 eingesetzt, 20 der in einem Gefäss 15 angeordnet ist, in welchem der gebildete flüssige Kaffee aufgefangen wird. Der Behälter 11 weist oben wenigstens eine Öffnung auf und im Bereich derselben weist die Vorrichtung Steuerungsmittel auf, die dazu bestimmt sind, den Behälter abwechselnd luftdicht geschlos-25 sen bzw. offen zu halten. Im einzelnen bemerkt man, dass der Behälter 11 oben eine Haube 16 nicht luftdicht abstützt, an welcher unter Zwischenschaltung eines Tragkörpers 17, der fest mit der Haube 16 verbunden ist, eine elastische Blase 18 und eine teilweise in der Brause 10 eingesetzte Ein-30 spritzgruppe 19 angebracht sind.

Im einzelnen bemerkt man noch aus den Figuren 1 und 3, dass die Zuführungsleitung 2 im Bereich eines Rückschlagventils 20 endet, das mit dem Tragkörper 17 fest verbunden ist und mit einem in der Einspritzgruppe 19 angeordneten 35 Kanal 21 in Verbindung steht. Die Einspritzgruppe 19 weist längs der Verlaufrichtung des Kanals 21 und hintereinander in Strömungsrichtung des Druckwassers gesehen, erste Düsen 22 und zweite Düsen 23 auf, die beide zum Auslassen des Druckwassers aus dem Kanal 21 dienen, der durch einen 40 Stöpsel 24 geschlossen ist.

Die ersten Düsen 22 münden im Bereich einer Verteilerscheibe 25, die radiale Bohrungen aufweist, um das Druckwasser in die elastische Blase 18 und in den Raum der Blase selbst, der in der Nähe des äusseren Umfangsrandes der Bla-45 se liegt, zu leiten. Die Verteilerscheibe 25, die zwischen der Einspritzgruppe 19 und dem Tragkörper 17 unter Zwischenschaltung der elastischen Blase 18 gepresst ist, verhindert, dass Druckwasser im Bereich der mittigen Ausnehmung der elastischen Blase 18, wo die Einspritzgruppe 19 koaxial ein-50 gesetzt ist, durchsickert. Die Abdichtung zwischen der elastischen Blase 18 und dem Tragkörper 17 und dem Körper der Brause 10 ausserhalb der elastischen Blase, und zwischen der Blase selbst und der Verteilerscheibe 25 innerhalb der Blase ist natürlich ausser durch das Zusammenpressen dieser 55 Elemente auch durch Zwischenschaltung von elastischen Dichtungsringen, die der Einfachheit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, gewährleistet.

Die Einspritzgruppe 19 weist fluchtend mit dem im Tragkörper 17 eingesetzten Abschnitt und dem in der elastischen 60 Blase 18 eingesetzten Abschnitt einen weiteren Abschnitt auf, der im Körper der Brause 10 liegt und mit den erwähnten zweiten Düsen 23 versehen ist.

Es ist jedoch vorgesehen, dass im Kanal 21, der innerhalb der Einspritzgruppe 19 liegt, ein Steuerungsventil 26 65 eingesetzt ist, das den Durchtritt des Druckwassers durch die zweiten Düsen 23 verhindert, wenn die elastische Blase 18 nicht ausgedehnt ist und wenn sich im Inneren des Behälters 11 ein grosser Druck aufbaut.

628230

4

Das Steuerungsventil 26 ist nämlich so aufgebaut, dass es den Kanal 21 unter der Wirkung einer Druckfeder 27 schliesst, die entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Druckwassers wirkt und so eingestellt ist, dass der Durchstrom des heissen Wassers nur dann möglich ist, wenn dieses zumindest annähernd einen Druck von 2 atü hat. Es ist ferner wichtig zu bemerken, dass das Steuerungsventil 26 gegen den Strom von heissem Druckwasser nicht nur aufgrund der Wirkung der Druckfeder 27 sondern auch aufgrund des etwaigen Druckes wirkt, der von dem im Behälter 11 vorhandenen Wasser ausgeübt wird, welcher auf die Flächen desselben Ventils, die entgegengesetzt zu der Abdichtfläche liegen, entgegen der Strömungsrichtung des Wassers aus der Zuführungsleitung 2 wirkt.

Das heisse Druckwasser, das aus den zweiten Düsen 23 ausströmt, nimmt den Raum innerhalb des Körpers der Brause 10 ein und sickert in den Behälter 11, wo die Kaffeefüllung 13 vorhanden ist, durch ein Gitter 28, das mittig zwischen der Einspritzgruppe 19 und einer Mutter 29 gespannt ist, die auf einen über die Brause 10 herausragenden Teil der Einspritzgruppe 19 aufgeschraubt ist.

Es ist wichtig zu bemerken, dass der Behälter 11 in der Nähe seiner oberen Öffnung einen geformten Abschnitt 30 aufweist, der nach aussen gewölbt und in der Höhe der elastischen Blase 18 ausgebildet ist. Wenn die Öffnung des Behälters durch die Haube 16 geschlossen ist, dann sind im geformten Abschnitt 30 Entlüftungsöffnungen 31 vorgesehen. Weitere Entlüftungsöffnungen mit kleinem Durchmesser sind im Bereich des Teiles des Seitenmantels des Behälters vorgesehen, der näher beim Filter 12 liegt. Fig. 1 zeigt eine dieser Entlüftungsöffnungen, die mit dem Bezugszeichen 32 gekennzeichnet ist.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen an der Haube 16 angebrachten Handgriff 33, der einer zusätzlichen Ablassvorrichtung gehört, die sich dem Steuerungsventil 26 widersetzt.

Diese Zusatzvorrichtung weist einen Nocken 34 auf, der an einem koaxial mit dem Handgriff 33 fest verbundenen und im Tragkörper 17 drehbaren Schaft 35 befestigt ist. Das dem Handgriff 33 entgegengesetzte Ende des Schaftes 35 ist einer Spiralfeder 36 zugeordnet, die an einem Ende am Tragkörper 17 selbst befestigt ist. Wenn der Nocken 34 zusammen mit dem Schaft 35 gedreht wird, wirkt er mit einer Stange 37 zusammen, die durch den Tragkörper 17 hindurchtritt und koaxial bis in die Einspritzgruppe 19 im Bereich des Steuerungsventils 26 ragt.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Zuführungsund Steuerungsvorrichtung ist folgende.

Im Kessel 3, wenn die Magnetventile 7 geschlossen sind, wird das Wasser erhitzt und zugleich steigt dessen Druck aufgrund der Erwärmung in einem geschlossenen Raum. Sobald der Thermostat 6 eine ausreichende Temperatur feststellt, wird gleichzeitig das öffnen der beiden Magnetventile 7 und das Abschalten des elektrischen Widerstandes 8 veranlasst. Das heisse Druckwasser fliesst somit durch die Zuführungsleitung 2 und das Rückschlagventil 20 bis ins Innere der Perkolationsgruppe 9. Insbesondere tritt das heisse Druckwasser in den Kanal 21 und in die elastische Blase 18 ein, nachdem das Steuerungsventil 26 das Ausströmen des Wassers durch die zweiten Düsen 23 verhindert. Die elastische Blase 18 wird soweit ausgedehnt, bis sie an den geformten Abschnitt 30 des Behälters 11 anliegt, der eine weitere Ausdehnung derselben verhindert. Das heisse Wasser ist daher in der Lage, auf das Steuerungsventil 26 einen solchen Druck auszuüben, dass der Widerstand der Druckfeder 27 überwunden wird und das Wasser durch die zweiten Düsen 23 ins Innere der Brause 10 strömen kann, von wo aus es durch das Gitter 28 auf die Füllung 13 von Kaffeepulver auftrifft. Die durch die elastische Blase 18 bewirkte Abschliessung gewährleistet die Druckwirkung des heissen Wassers im Behälter 11. Der gebildete flüssige Kaffee fliesst durch den Filter 12 in den Trichter 14 und von diesem in das Gefäss 15. Die Gegenwart des Trichters schafft einen sozusagen lokalisierten Strahl im Gefäss 15, mit folglichem Durchmischen des sich im Gefäss selbst ansammelnden Kaffees, der sonst geschichtet bleiben würde, und zwar mit dem dichteren Kaffee am Grund. Der Trichter 14, der zum Schliessen des Ge-fässes 15 beiträgt, verhindert ferner dass das Aroma des ' Kaffees aus dem Gefäss 15 entweicht.

Die Aussdehnung der elastischen Blase 18 und die luftdichte Abschliessung des Behälters 11 mit folglichem Strömen von heissem Druckwasser durch die Brause 10, wie in Fig. 4 dargestellt ist, dauert solange bis aus dem Kessel 3 heisses Druckwasser ausströmt. Wenn aber aufgrund der bereits erfolgten Ausgabe die Temperatur des Wassers, die vom Thermostaten 6 festgestellt wird, absinkt, dann steuert derselbe Thermostat die Schliessung der Magnetventile 7 und die Wiedereinschaltung des elektrischen Widerstandes 8. Die Strömung von heissem Druckwasser zur Perkolationsgruppe 9 hin wird somit unterbrochen. Die elastische Blase 18 kehrt dann in die in Fig. 3 gezeigte Lage zurück und das Steuerungsventil 26 verhindert, aufgrund der Druckfeder 27, dass Flüssigkeit durch die zweiten Düsen 23 hindurchströmt. All dies bewirkt eine sofortige Drucksenkung im Inneren des Behälters 11, insbesondere dank des Vorhandenseins der Ent-lüftungsöffnungen 31 im geformten Abschnitt 30 des Behälters 11, die durch die Verkleinerung der elastischen Blase 18 freigelegt werden. Die Kaffeefüllung 13, die vorher gegen den Filter 12 zusammengedrückt und gepresst wurde, kann nun ihre Ausgangslage wieder einnehmen und sich wieder ausdehnen und belüften: es bilden sieh von neuem die Zwischenräume zwischen den Kaffeekörnern, die der Druck der von der Brause 10 angelangenden Flüssigkeit versucht hatte, wegzuschaffen, wodurch auch der Durchtritt der Flüssigkeit und die vollständige Gewinnung der Essenzen des Kaffees erschwert wurde.

In der Zwischenzeit erwärmt sich das Wässer im Kessel 3 bis zur gewünschten Temperatur und, sobald diese erreicht ist, veranlasst der Thermostat 6 wieder die Öffnung der Magnetventile 7 und das Abschalten des elektrischen Widerstandes 8. Es findet dadurch wieder der vorherige Arbeitsablauf statt und die elastische Blase 18 gelangt aus der Lage von Fig. 3 in die Lage von Fig. 4, wobei sie sich bis zum Ab-schliessen des Behälters 11 ausdehnt. Das heisse Druckwasser fliesst durch die Brause 10 und findet nicht mehr, wie am Ende des vorherigen Zyklus, eine kompakte und gegen den Filter 12 nach Art eines Stöpsels zusammengepresste Kaffeefüllung, sondern eine verhältnismässig aufgelockerte Kaffeefüllung, die in der Lage ist, bevor sie wieder kompakt gemacht wird, den Durchtritt des heissen Druckwassers unter optimalen Bedingungen zu ermöglichen.

Diese Zyklen wiederholen sich rasch hintereinander, wobei für die Ausbeutung einer Kaffeefüllung 13 und das Vollfüllen eines Gefässes 15 zum Beispiel vier oder fünf Zyklen vorgesehen sind, die alle jeweils unterbrochen werden, bevor die Kaffeefüllung 13 so kompakt wird, dass sie stöpselartig den Durchtritt von Druckflüssigkeit verhindert. Dies wird offenbar erreicht, indem der Kessel 3 entsprechend bemessen und die Einschreittemperaturen des Thermostaten 6 entsprechend eingestellt werden.

Die Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung tritt nicht nur in aufeinanderfolgenden Zyklen ein, um die Verdichtung der Kaffeefüllung zu vermeiden, sondern sie pässt auch während eines jeden Zyklus den Druck der Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, an die Art der im Behälter 11 vorhandenen Füllung 13 än. Das Steuerungsventil 26 wird nämlich nicht nur durch die Druckfeder 27 zum Schliessen des Kanals 21

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

628230

veranlasst, sondern auch durch die Gegendruckwirkung der im Inneren des Behälters 11 vorhandenen Flüssigkeit, wobei dieser Gegendruck vom Verdichtungsgrad der Füllung 13 abhängt. Daraus ergibt sich, dass je mehr eine Füllung 13 aus feinen und daher leicht verdichtbaren Körnern besteht, desto grösser ist die Wirkung des Gegendruckes auf das Steuerungsventil 26, das somit zum Schliessen neigt.

Das Gegenteil erfolgt wenn die Kaffeefüllung aus Körnern mit verhältnismässig grossen Abmessungen besteht, die somit den Durchtritt des heissen Druckwassers nicht verhindern: die grössere Strömung durch die Füllung selbst verringert die Gegendruckwirkung auf das Steuerungsventil 26 und dieses gestattet den Durchtritt einer grösseren Menge Flüssigkeit.

In jedem Fall steht die Menge an durchströmenden Druckwasser in gewissem Ausmass im Verhältnis zur gröss-ten Menge, die zulässig ist, um keine zu grosse Verdichtung der Füllung 13 zu erhalten.

Mit dem Handgriff 33, der die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung steuert, ist es möglich, heisses Wasser ohne Druck in den Behälter 11 einzulassen, auch wenn die Betriebsbedingungen nach Fig. 4 noch nicht erreicht sind: durch Drehen des Handgriffes 33 gegen die Rückholkraft der Spiralfeder 36 drückt der Nocken 34 die Stange 37 gegen das Steuerungsventil 26, um den Zulauf von Wasser in die Brause 10 zu ermöglichen. Dieser Vorgang kann nützlich sein, um die Kaffeefüllung 13 anfänglich zu benetzen. Dem Handgriff 33 kann eine zusätzliche Vorrichtung für den Ausfluss der Flüssigkeit aus dem Kessel 3 auch bei geschlossenen Magnetventilen 7 untergeordnet werden: diese Vorrichtung, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist und von den Fachmännern leicht herstellbar ist, kann aus einer direkten Steuerung eines Magnetventils oder aus einer By-pass-Leitung zwischen dem Kessel 3 und der Zuführungsleistung 2 bestehen.

In den Figuren 5, 6, 7 ist eine Abänderung der Vorrichtung gezeigt, welche die gleichen funktionstechnischen Merkmale der vorherigen technischen Lösung aufweist und von den gleichen Zuführungsmitteln 1, die bereits beschrieben wurden, und auch von einigen Elementen der Perkolations-gruppe 9 Gebrauch macht, die mit den gleichen Bezugszeichen der vorherigen Figuren bezeichnet sind.

Im einzelnen weist die Perkolationsgruppe 9, wie die Fig. 5 zeigt, noch die Brause 10 mit dem Gitter 28, den Behälter 11 mit dem Filter 12 und der Kaffeefüllung 13, den Trichter 14 und das Gefäss 15 auf. Die Zuführungsgruppe 1, die unverändert ist, ist mit der Perkolationsgruppe 9 von Fig. 5 ebenfalls über die Zuführungsleitung 2 verbunden, die in diesem speziellen Fall durch ein Zweiweg-Ma-gnetventil 7a gesperrt wird, das auch mit der Aussenumgebung verbunden ist.

Nach der Abänderung ist der Raum zwischen der Brause 10 und der Kaffeefüllung 13 im Behälter 11 luftdicht abgeschlossen. Dies erfolgt z.B. dadurch, dass ein mit dem Gefäss 15 gelenkig bei 50 verbundener Deckel 16a vorgesehen ist, der am Gefäss durch Befestigungsmittel 51, z.B. ver-schraubbare Befestigungsmittel festgelegt wird, wobei unter dem Deckel eine Dichtung angeordnet ist. In Fig. 5 ist die Dichtung durch ein Ringelement 52 gebildet, das unter dem Deckel 16a auf einer flanschförmigen Erweiterung 53 des Behälters 11 aufliegt, der ohne den geformten Abschnitt 30 ausgebildet ist.

Nach dieser technischen Lösung sind Steuerungsmittel vorgesehen, die den Behälter 11 abwechselnd offen bzw. geschlossen halten und die aus einem Steuerungsblock 54 bestehen, der am Deckel 16a befestigt ist und mit der Brause 10 z.B. über einen gelochten Bolzen 55 verbunden ist. Letzterer spannt zugleich den Steuerungsblock 54 und die Brause 10 gegen den Deckel fest.

Innerhalb des Blocks 54 ist ein Schaltglied vorgesehen, das den Behälter 11 abwechselnd mit den Zuführungsmitteln 1 bzw. mit der Aussenumgebung verbindet.

Im einzelnen enthält der Steuerungsblock 54 einen zylindrischen Hohlraum 59, in welchem ein kleiner Kolben 56 verschiebbar angeordnet ist, der von einer eingestellten Feder 57 gedrückt wird, die auf eine Schliessscheibe 58 wirkt, welche im zylindrischen Hohlraum selbst über eine Schraubverbindung einstellbar angeordnet ist. Die eingestellte Feder 57 drückt den kleinen Kolben 56 gegen das Ende des zylindrischen Hohlraums 59 wo die Einmündung 60 der Zuführungsleitung 2 liegt. Der Raumabschnitt zwischen dieser Einmündung 60 und dem kleinen Kolben 56 ist praktisch eine Kammer mit veränderlichem Volumen, je nach der Lage des Kolbens 56.

In der Wand des Hohlraumes 59, an welcher der Kolben 56 gleitet, ist eine Öffnung 61 vorgesehen, die mit dem gelochten Bolzen 55 und somit mit der Brause 10 in Verbindung steht. Der Abstand dieser Öffnung ist so gewählt, dass wenn der Kolben 56 am Hubende unter der Wirkung der eingestellten Feder 57 liegt (Fig. 7), die Öffnung 61 frei steht.

Der Abschnitt des zylindrischen Hohlraums 59 zwischen dem Kolben 56 und der Schliessscheibe 58, wo die eingestellte Feder 57 angeordnet ist, ist nicht geschlossen, sondern steht mit der Aussenumgebung über einen geeigneten Durch-lass 62 in Verbindung. Dieser Durchlass 62 ist zweckmässig in der Kolbenstange 63 des Kolbens 56 ausgespart, die durch die Schliessscheibe 58 geführt ist: die Kolbenstange 63 ist axial durchbohrt und die Bohrung steht mit dem Hohlraum 59 in der Nähe des Kolbens 56 in Verbindung, und zwar vor der Öffnung 61, wenn sich der Kolben 56 am Hubende bei der Einmündung 60 befindet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung in der beschriebenen Abänderung ist folgende.

Wenn das heisse Druckwasser über die Zuführungsmittel 1 in die Perkolationsgruppe 9 gelangt, dringt es durch die Einmündung 60 in den zylindrischen Hohlraum 59 ein. Der Wasserdruck überwindet den Widerstand der eingestellten Feder 57 und bewirkt eine Rückbewegung des Kolbens 56 soweit bis die Öffnung 61 zumindest teilweise freigelegt wird. Das Wasser fliesst dann durch den gelochten Bolzen 55 in die Brause 10 ein, von wo es auf die Füllung 13 aus Kaffeepulver auftrifft (Fig. 5). Die dichte Schliessung des Deckels 16a am Behälter 11 gewährleistet die Druckwirkung des heissen Wassers im Behälter selbst auf die Kaffeefüllung. Sobald sich der flüssige Kaffee bildet, fliesst dieser in den Trichter 14 und in das Gefäss 15, wie bereits erläutert. Sobald aufgrund der stattgefundenen Ausgabe die Temperatur des Wassers im Kessel 3 absinkt, veranlasst der Thermostat 6 die Schliessung der Magnetventile 7 und la und die Wiedereinschaltung des elektrischen Widerstandes 8. Der heisse Wasserstrom wird sodann unterbrochen und die eingestellte Feder 57 drückt den Kolben 56 in die in Fig. 7 gezeigte Hubendstellung.

Die Rückkehr des Kolbens 56 wird durch das Zweiweg-Magnetventil la erleichtert, das die Entspannung im letzten Abschnitt der Zuführungsleistung 2 ermöglicht. Der Innenraum des Behälters 11 wird daher durch den Durchlass 62 der Kolbenstange 63 mit der Aussenumgebung in Verbindung gesetzt. Die Kaffeefüllung 13, die vorher vom Wasserdruck gegen den Filter 12 gedrückt worden war, kann dadurch ihre Ausgangslage wieder einnehmen und sich wieder ausdehnen und belüften, damit sie wieder für den Durchtritt von neuer Flüssigkeit bereit ist.

Die beschriebene Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung erreicht bei beiden dargestellten Ausführungsformen die ein-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

628230

6

gangs gestellten Ziele. Sie löst nämlich das technische Problem der Erzielung einer qualitativ wie bei den Schwerkraft-perkolationen wirksamen und quantitativ wie bei den bereits bekannten Druckperkolationen schnellen Perkolation, obwohl die Vorrichtung einfach und kompakt ist. Dies dank der abwechselnden Überdruck- bzw. Unterdruckphasen, die auf die Füllung aus pulverförmigem Material, aus der der Aufguss erhalten wird, wirken, welche abwechselnden Phasen eine dauernde Verdichtung des Materials selbst verhindern.

Die beschriebene Vorrichtung, die insbesondere für die Anwendung an Kaffeemaschinen erläutert wurde, jedoch für die Zuführung und Steuerung von Druckflüssigkeiten im allgemeinen geeignet ist, kann vielfach über die dargestellten 5 Ausführungsformen hinaus abgeändert und variiert werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung auszutreten.

Ferner können die angewendeten Materialien und Abmessungen beliebig je nach den Erfordernissen gewählt werden.

v

3 Blätter Zeichnungen

Claims (9)

1. 628230

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Zuführungs- und Steuerungsvorrichtung für Druckflüssigkeiten, insbesondere für Kaffeemaschinen und Maschinen zur Herstellung von andern Aufgüssen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Zuführungsmittel (1) für eine Druckflüssigkeit, Mittel (7, la) zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit, einen Behälter (11) zur Aufnahme der Druckflüssigkeit und Steuerungsmittel (18, 56) aufweist, die dazu bestimmt sind, den Behälter (11) dicht geschlossen zu halten, wenn die Druckflüssigkeit in den Behälter (11) ausgegeben wird, und ihn mit der Aussenumgebung zu verbinden, wenn die Druckflüssigkeit nicht in den Behälter (11) ausgegeben wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsmittel (1) einen Kessel (3) aufweisen und dass dieser von Magnetventilen (7, là) gesteuert wird, die das Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Kessel (3) in Abhängigkeit der physikalischen Zustände der Flüssigkeit im Kessel (3) selbst gestatten bzw. unterbrechen, wobei diese Magnetventile (7, la) die Mittel zum absatzweisen Auslassen der Druckflüssigkeit bilden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) zur Aufnahme der Druckflüssigkeit oben eine mit der Aussenumgebung in Verbindung stehende Öffnung aufweist und dass die Steuerungsmittel aus einer elastischen, innen mit der Druckflüssigkeit gespeisten und im Behälter (11) in der Nähe der Öffnung angeordneten Blase (18) bestehen, die derart ausgebildet ist, dass sie sich bis zum Verschliessen des Behälters (11) ausdehnt, wenn sie mit Druckflüssigkeit gespeist wird, wobei ferner Ventilorgane (26) vorgesehen sind, die der elastischen Blase (18) zugeordnet sind und dazu bestimmt sind, das Strömen der Druckflüssigkeit ins Innere des Behälters (11) erst dann zu gestatten, wenn die erwähnte elastische Blase (18) die erwähnte Öffnung schliesst.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine absatzweise mit Druckflüssigkeit gespeiste Einspritzgruppe (19) besitzt, die einen inneren Kanal (21) aufweist, der mit ersten, in der erwähnten elastischen Blase (18) mündenden Düsen (22) und mit zweiten, mit dem erwähnten Behälter (11) verbundenen Düsen (23) in Verbindung steht, wobei die Einspritzgruppe (19) durch die elastische Blase (18) verläuft.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilorgane ein Steuerungsventil (26) umfassen, das dazu bestimmt ist, den in der Einspritzgruppe (19) vorgesehenen Kanal (21) zwischen den ersten und zweiten Düsen (22 bzw. 23) zu sperren, wobei dieses Steuerungsventil (26) von einer gegen die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit wirkenden Druckfeder (27) beaufschlagt wird, welche derart eingestellt ist, dass sie einem Flüssigkeitsdruck widersteht, der unter einem bestimmten Betriebsdruck liegt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Düsen (23) in den Kanal (21) nach dem Steuerungsventil (26) münden, um es der im erwähnten Behälter (11) gegebenenfalls vorhandenen Druckflüssigkeit zu ermöglichen, zusätzlich zu der Druckfeder (27) eine Druckwirkung auszuüben.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) in der Nähe der Öffnung einen geformten Abschnitt (30) aufweist, der einen Lagersitz für die elastische Blase (18) bei deren am meisten ausgedehnten Stellung bildet.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zusätzliche Auslassvorrichtung (33-37) aufweist, die dazu bestimmt ist, durch Handbetätigung die Ventilorgane (26) unwirksam zu machen und das Durchströmen der Druckflüssigkeit durch die erwähnten zweiten Düsen (23) zu ermöglichen.

   9, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) luftdicht geschlossen ist und dass die Steuerungsmittel einen absatzweise von der Druckflüssigkeit gespeisten und mit dem Behälter (11) sowie mit der Aussenumgebung in Verbindung stehenden Steuerungsblock (54) und ein im Steuerungsblock (54) angeordnetes Schaltglied (56) aufweisen, wobei das Schaltglied (56) dazu bestimmt ist, den Behälter (11) abwechselnd mit der Druckflüssigkeitsquelle, wenn Druckflüssigkeit zugespeist wird, bzw. mit der Aussenumgebung, wenn keine Druckflüssigkeit zugespeist wird, zu verbinden.
9. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied aus einem verschiebbaren Kolben

   (56) besteht, dessen Verschiebung durch die Druckflüssigkeit selbst entgegen der Wirkung einer eingestellten Feder

   (57) bewirkt wird.