CH654190A5

CH654190A5 - Electric coffee machine with a coffee filter taking the form of a centrifugal drum

Info

Publication number: CH654190A5
Application number: CH4222/81A
Authority: CH
Inventors: Christian Gerold; Udo Leuschner; Fritz John; Alfons Zinsberger
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1986-02-14
Also published as: FR2487661A1; PT73443A; FR2487661B1; ES8206170A1; DE3029546C2; IT1214435B; CH654191A5; DE3029546A1; IT8123278A0; PT73443B; ES504502A0

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kaffeemaschine mit einem Kaffeefilter in Form einer Zentrifugentrommel, 20 die um eine Drehachse rotiert und den gefilterten Kaffee gegen eine sie umgebende Auffangwand eines Sammelgefässes abschleudert.

Bei der Bereitung von Kaffee, insbesondere einem espressoartigen Kaffee ist es oft erwünscht auf dem bereiteten Kaf-25 fee eine einige Zeit anhaltende Schaumschicht 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.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kaf-30 feemaschine der gattungsgemässen Art so auszubilden, dass die Schaumbildung im Kaffee verbessert und insbesondere auch bei heissem Kaffee mehr und länger anhaltender Schaum erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, 35 dass die Auffangwand zur Bildung eines vom Kaffee durchflossenen Engstellenbereiches einen Abstand von weniger als 3 mm von der Zentrifugentrommel aufweist. Der Kaffee wird beim Hindurchfliessen durch den Engstellenbereich verschäumt.

40 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 vorvorhanden sind. Im Engstellenbereich 45 können Wandabschnitte der Auffangwand und einer gegenüberliegenden Aussenwand der Zentrifugentrommel im wesentlichen konzentrisch zueinander sein, wodurch an allen Stellen um die Trommel herum gleich günstige Verhältnisse für die Verschäumung des Kaffees vorhanden sind. Bei kon-50 zentrischen 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.

55 Bei vertikal angeordneter Drehachse der Zentrifugen-trommel liegt der wirksame Engstellenbereich unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand und hat eine Höhe von etwa 1-bis 12 mm, vorzugsweise etwa 1 bis 4 mm und insbesondere etwa 2 mm, wobei der Engstellenbereich 60 vorzugsweise bereits an der Auftreffstelle vorhanden ist, jedoch auch ein Stück unterhalb dieser beginnen kann. Es hat sich gezeigt, dass ein Engstellenbereich von 2 mm Höhe bereits ausreichend ist, um eine zufriedenstellende Schaummenge zu erzielen.

65 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

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mindestens teilweise in axialer Richtung offen, wodurch sie Luft fördern. Bei vertikaler Drehachse der Zentrifugentrommel ist der Winderzeuger zweckmässigerweise unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand und zweckmässigerweise auch unterhalb des Engstellenbereiches angeordnet. In den, den Winderzeuger bildenden Vorsprüngen können Verschlusselemente zur Befestigung eines Trommeldeckels an der Zentrifugentrommel angeordnet sein.

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. Dies kann den Vorteil haben, 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 z.B. 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.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Kaffeemaschine in einem vertikalen Schnitt entlang der Achse der Zentrifugentrommel;

Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine ausschnittsweise Vergrösserung aus Fig. 1 des äusseren Randes der Zentrifugentrommel;

Fig. 4 ausschnittsweise einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in den Figuren 1 und 3.

Die in Fig. 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 Abflusschnauze 8 auf, unter die eine Kaffeetasse 10 gestellt werden kann.

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 Zentrifugentrommel 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 einen 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 36 nach aussen, in denen nach oben offene, als Bajonettverschlussteile gestaltete Taschen 38 ausgebildet sind. Ein Trommeldeckel 40 weist an seinem äusseren Umfang einen horizontalen Flansch 42 auf, der auf dem Flansch 34 der Zentrifugentrommel 20 aufliegt und nach unten weisende Bajonettverschlusshaken 44 aufweist, die in die Taschen 38 der 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 Überganges 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 die einen Aussendurchmesser des Flansches 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.

Ein Gehäusedeckel 58 besitzt in seinem mittleren Bereich einen über der mittleren Eingiessöffnung 56 der Trommel angeordneten Eingiesstrichter 60 für das Heisswasser. Ferner besitzt der Gehäusedeckel 58 eine tief nach unten gezogene zylindrische Auffangwand 62 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.

Der Zentrifugalfilter sprüht den zwischen der Zentrifugentrommel 20 und dem Trommeldeckel 40 austretenden Kaffee nach aussen ab, wo er auf die Auffangwand 42 auftrifft. Von der Auftreffstelle fliesst der Kaffee aufgrund der Schwerkraft entlang der Auffangwand 62 in einer Spiralbahn nach unten. Dabei durchströmt der Kaffee einen sich von der Auftreffstelle auf der Auffangwand 62 nach unten erstreckenden Engstellenbereich 70. Die in Fig. 3 eingezeichnete Höhe h des Engstellenbereiches 70 ergibt sich aus der Höhe des Flansches 34 sowie der nach unten daran anschliessenden Höhe der Vorsprünge 36 der Zentrifugentrommel 20. Dabei deutet die obere Masslinie in den Spalt zwischen den Teilen 32 und 52 des Filters.

Die vorstehend beschriebene Kaffeemaschine funktioniert wie folgt:

Bei abgenommenem Gehäusedeckel 58 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 dem konischen Wandabschnitt 30 der Trommel nach oben gelenkt und fliesst dann durch den Filterspalt 47 zwischen den zylindrischen Wandabschnitten 32 der Trommel 20 und 46 des Trommeldeckels 40 in den Ringraum 50, von wo er durch die drei radialen Kanäle 52 nach aussen abgeschleudert wird. Der Abgeschleuderte Kaffee trifft aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeit der Trommel in einem flachen Winkel auf die Auffangwand 62 des Gehäusedeckels 58 auf. Von der Trommel mitgerissene Luft treibt den Kaffee an der Auffangwand entlang. Dadurch wird im Kaffee, der bereits mit

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einem 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 Kaffeetasse 10 abfliesst. Die Zentrifugentrommel 20 kann zum Reinigen.von der Kupplungsscheibe 18 abgezogen und aus dem Gerät entnommen werden.

Gemäss einer Abwandlung der Ausführungsform gemäss den Figuren 1 bis 4 können die Kanäle 52 im Flansch 34 der Trommel 20 entfallen. Der Kaffee tritt dann um den ganzen Umfang verteilt, zwischen 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.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Elektrische Kaffeemaschine mit einem Kaffeefilter in Form einer Zentrifugentrommel, die um eine Drehachse rotiert und den gefilterten Kaffee gegen eine sie umgebende Auffangwand eines Sammelgefässes abschleudert, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwand (62) zur Bildung eines vom Kaffee durchflossenen Engstellenbereiches (70) einen Abstand von weniger als 3 mm von der Zentrifugentrommel (20,40) aufweist.

2. Kaffeemaschine nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Engstellenbereich (70) im Bereich einer ringförmigen Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand (62) oder einem dazu nahe benachbarten Bereich ausgebildet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kaffeemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Engstellenbereich (70) Wandabschnitte der Auffangwand (62) und einer gegenüberliegenden Aus-senwand (34, 36,42) der Zentrifugentrommel (20,40) im wesentlichen zueinander koaxial sind.

4. Kaffeemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die koaxialen Wandabschnitte der Auffangwand (62) und/oder der Zentrifugentrommel (20,40) sich im wesentlichen durchgehend um den ganzen Umfang herum erstrecken.

5. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwand (62) im Bereich der ringförmigen Auftreffstelle des Kaffees im wesentlichen zylindrisch um die Drehachse der Zentrifugentrommel (20) ausgebildet ist.

6. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer vertikalen Drehachse, dadurch gekennzeichnet, dass der Engstellenbereich (70) eine unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand (62) liegende Höhe von 1 bis 1.2 mm aufweist.

7. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugentrommel vorzugsweise im Bereich der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand (62) einen Winderzeuger bildende Vorsprünge (36) und dazwischen verbleibende Ausnehmungen aufweist.

8. Kaffeemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winderzeuger (36) in Durchflussrichtung des Kaffees gesehen hinter der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand (62) angeordnet ist.

9. Kaffeemaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winderzeuger (36) in Durchfluss-richtung des Kaffees gesehen hinter bzw. unterhalb des Engstellenbereiches (70) angeordnet ist.

10. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den, den Winderzeuger bildenden Vorsprüngen (36) Verschlusselemente (38,44) zur Befestigung eines Trommeldeckels (40) an der Zentrifugentrommel (20) angeordnet sind.

11. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (36) der Zentrifugentrommel (20) zur Auffangwand (62) im wesentlichen koaxiale Aussenwandabschnitte aufweisen, die Begrenzungswände des Engstellenbereiches (70) bilden.

12. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Zentrifugentrommel (20,40) abgeschleuderte Kaffee mit einem Winkel von weniger als 22°, vorzugsweise weniger als 15° und insbesondere etwa 10° auf die Auffangwand (62; 562) auftrifft.

13. Kaffeemaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwand (62) zylindrisch oder konisch ist.

14. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwand (62) einen

Abstand von 0,2 bis 2,5 mm von der Zentrifugentrommel (20,40) aufweist.

15. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwand (62) einen s Abstand von 2 mm von der Zentrifugentrommel (20,40) aufweist.

16. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Engstellenbereich (70) eine unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffang-

io wand (62) liegende Höhe (h) von 1 bis 4 mm aufweist.

17. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Engstellenbereich (70) eine unterhalb der Auftreffstelle des Kaffees auf die Auffangwand (62) liegende Höhe (h) von 2 mm aufweist.