CH717131A1 - Kaffeemaschine. - Google Patents

Abstract

Die Kaffeemaschine (1) weist einen Auslass (19) für das aufgebrühte Kaffeegetränk (KA) und zumindest einen ersten Sensor (28) zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass (19) befindlichen Gefässes und/oder einen weiteren Sensor (26) zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass (19) in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks auf. Die Sensoren (26, 28) können mit einer Steuerungseinrichtung (8) zum Steuern der Kaffeemaschine verbunden sein, wobei die Steuerungseinrichtung (8) eine Pumpe (4) zum Fördern des Brühwassers steuert. Die Steuerungseinrichtung (8) ermittelt die Grösse des sich unter dem Auslass (19) befindlichen Gefässes mittels des ersten Sensors (28) und passt das Volumen des aufbereiteten Getränks an das Gefäss an, indem der Pegel (P) des sich in dem Gefäss befindlichen Kaffeegetränks mittels des weiteren Sensors (26) überwacht und bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe in Relation zur Höhe des Gefässes stoppt.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kaffeemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Kaffeemaschinen der hier zur Rede stehenden Art werden sowohl im Haushalt wie auch im Gast- und Hotelgewerbe eingesetzt und dienen der Zubereitung von frischen Kaffeegetränken. Für die Zubereitung eines Kaffeegetränks wird entweder Kaffeepulver einer Brühkammer zugeführt, wo es verdichtet und danach vom Brühwasser unter Druck durchströmt und extrahiert wird oder das Kaffeepulver wird der Kaffeemaschine in der Form von Kapseln oder Pads zugeführt, wo es vom Brühwasser ebenfalls unter Druck durchströmt und extrahiert wird.

[0003] Eine grundsätzliche Problematik bei gattungsgemässen Kaffeemaschinen besteht darin, dass Benutzer unterschiedliche Kaffeegetränke aus unterschiedlichen Gefässen „Tassen“ mit unterschiedlichem Volumen trinken möchten. Als Beispiele hierzu seien Ristretto, Espresso, doppelter Espresso, Normalkaffee schwarz, Milchkaffee, Americano, Cappuccino oder Kaffee lungo erwähnt. Vorzugsweise werden zumindest einige der genannten Kaffees aus unterschiedlich grossen Tassen getrunken, wobei unterschiedlich gross insbesondere auf das Volumen bezogen ist. Sofern der Benutzer eine Tasse verwenden möchte, deren Volumen nicht bekannt ist und deren Füllgrad auch nicht maschinenseitig abgespeichert ist, so muss der Benutzer beim Zubereiten eines Kaffeegetränks neben der Kaffeemaschine stehen und die Zubereitung des Getränks manuell stoppen, falls die Tasse nicht gross genug ist, um das vorgegebene Volumen aufzunehmen. Falls der Benutzer jedoch eine vergleichsweise grosse Tasse benutzen möchte, deren Füllgrad maschinenseitig ebenfalls nicht abgespeichert ist, so wird die Tasse nicht mit dem gewünschten Volumen gefüllt, sondern ist eventuell nur zur Hälfte gefüllt. In einem solchen Fall hat der Benutzer „ad hoc“ keine Möglichkeit dies zu ändern, sondern er müsste die Kaffeemaschine entsprechend um- oder neuprogrammieren. Die heutzutage weit verbreiteten Kaffeemaschinen haben zudem zumeist nur die Möglichkeit, zwei unterschiedliche Tassengrössen vorzuprogrammieren. Möchte der Benutzer bzw. möchten die Benutzer jedoch mehr als zwei unterschiedliche Tassengrössen verwenden, so steht ihnen diese Möglichkeit zumeist nicht offen. Ein weiterer Nachteil bei Kaffeemaschinen, welche mit einem Heisswasserauslass versehen sind, um beispielsweise einen Tee oder ein Instantgetränk zuzubereiten, besteht darin, dass das Volumen des auszugebenden Heisswassers zumeist nicht vorgegeben werden kann, sondern in den überwiegenden Fällen manuell gestoppt werden muss. Wird der Benutzer beim Füllen der Tasse mit Heisswasser jedoch abgelenkt oder gestört, so besteht die Gefahr, dass die Tasse überläuft, was natürlich unerwünscht ist.

[0004] Ausgehend vom genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Kaffeemaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1derart weiterzubilden, dass die Kaffeemaschine die Grösse des mit einem Kaffeegetränk oder Heisswasser zu füllenden Gefässes erkennt und das Volumen und/oder den Füllstand des Kaffeegetränks oder Heisswassers auf die Grösse des jeweiligen Gefässes abstimmt.

[0005] Hierzu wird nach der Erfindung eine Kaffeemaschine gemäss dem Anspruch 1bereitgestellt.

[0006] Indem die Kaffeemaschine zumindest einen Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass in ein Gefäss strömenden Kaffeegetränks oder Heisswassers und/oder der Höhe eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes und/oder des Volumens eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes aufweist, wird die grundsätzliche Voraussetzung geschaffen, um das Volumen des Kaffeegetränks oder Heisswassers an die Grösse des jeweiligen Gefässes anzupassen, und wobei durch den genannten Sensor gleichzeitig auch die grundsätzliche Voraussetzung geschaffen wird, dass die in das jeweilige Gefäss einströmende Flüssigkeit -Kaffee/Heisswassernicht überläuft.

[0007] Bevorzugte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2bis 8näher umschrieben.

[0008] Eine bevorzugte Weiterbildung der Kaffeemaschine sieht vor, dass sie zumindest einen Sensor zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks oder Heisswassers aufweist. Auf diese Weise kann der Füllstand der in das Gefäss strömenden Flüssigkeit in Relation zum oberen Rand des Gefässes bestimmt werden.

[0009] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Kaffeemaschine sowohl einen Auslass für das aufgebrühte Kaffeegetränk wie auch einen Auslass für Heisswasser auf, wobei die Kaffeemaschine zumindest einen Sensor zum Ermitteln der Höhe eines sich unter einem Auslass befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über den einen Auslass in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über einen anderen Auslass in das Gefäss einströmenden Heisswassers aufweist. Damit kann der Pegel bzw. das Volumen des Kaffeegetränks wie auch des Heisswassers an die Grösse des jeweiligen Gefässes angepasst werden.

[0010] Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist/sind der/die Sensor(en) mit einer Steuerungseinrichtung der Kaffeemaschine verbunden, wobei die Steuerungseinrichtung zumindest eine Pumpe zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks steuert. Indem der/die Sensor(en) mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist/sind und die Steuerungseinrichtung die Pumpe zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks steuert, kann bei Erreichen eines vorbestimmten Getränke- oder Heisswasserpegels die Förderung des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks schnell und einfach gestoppt werden.

[0011] Vorzugsweise stoppt die Steuerungseinrichtung die Pumpe zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks, sobald ein vorbestimmter Pegel oder ein vorbestimmtes Niveau der in das jeweilige Gefäss einströmenden Flüssigkeit erreicht ist. Auf diese Weise kann ein optimaler Füllgrad des jeweiligen Gefässes erreicht werden.

[0012] Ganz besonders bevorzugt stoppt die Steuerungseinrichtung die Pumpe zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks, bevor der Pegel (P) der in das jeweilige Gefäss einströmenden Flüssigkeit den oberen Rand des jeweiligen Gefässes erreicht. Dadurch kann vermieden werden, dass das Gefäss überläuft, was die Benutzung der Kaffeemaschine vereinfacht und eine zusätzlich Sicherheit darstellt.

[0013] Vorzugsweise verfügt die Kaffeemaschine unterhalb des Auslasses für das Kaffeegetränk und/oder für Heisswasser über eine mechanische Positionierhilfe zum Positionieren des jeweiligen Gefässes in Bezug auf den jeweiligen Auslass und/oder den jeweiligen Sensor. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Gefäss in Bezug auf den jeweiligen Auslass und/oder den jeweiligen Sensor optimal platziert wird.

[0014] Ganz besonders bevorzugt weist die Kaffeemaschine ein Bedienpanel zum Auswählen von verschiedenen Kaffeegetränken und/oder zum Starten einer Heisswasserzubereitung auf. Über ein solches Bedienpanel kann der Benutzer das von ihm gewünschte Kaffeegetränk anwählen oder die Zubereitung von Heisswasser starten, wobei das Bedienpanel durch die genannten Sensoren vergleichsweise einfach gestaltet werden kann.

[0015] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betrieb einer Kaffeemaschine vorzuschlagen, welche für den Benutzer im Hinblick auf die Kaffeezubereitung besonders einfach zu bedienen ist und ausserdem sicherstellt, dass das zubereitete Kaffeegetränk optimal an die Grösse des verwendeten Gefässes/Tasse angepasst ist.

[0016] Hierzu wird gemäss dem Anspruch 9ein Verfahren zum Betrieb einer Kaffeemaschine vorgeschlagen, wobei die Kaffeemaschine einen Auslass für das aufgebrühte Kaffeegetränk und zumindest einen ersten Sensor zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks aufweist, und wobei die Sensoren mit einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der Kaffeemaschine verbunden sind, und die Steuerungseinrichtung eine Pumpe zum Fördern des Brühwassers steuert. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungseinrichtung die Grösse des sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes mittels des ersten Sensors ermittelt und das Volumen des aufbereiteten Getränks an das Gefäss anpasst indem der Pegel des sich in dem Gefäss befindlichen Kaffeegetränks mittels des weiteren Sensors überwacht und bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe in Relation zur Höhe des Gefässes stoppt. Neben einer einfachen Bedienung kann durch das Verfahren auch sichergestellt werden, dass das Gefäss nicht überläuft.

[0017] Schliesslich besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin ein Verfahren zum Betrieb einer mit einem Heisswasserauslass versehenen Kaffeemaschine vorzuschlagen, welche für den Benutzer im Hinblick auf die Heisswasserbereitung besonders einfach zu bedienen ist und ausserdem sicherstellt, dass das Volumen des in das jeweilige Gefäss einlaufenden Heisswassers optimal an die Grösse des verwendeten Gefässes/Tasse angepasst ist und insbesondere nicht überläuft.

[0018] Hierzu wird gemäss dem Anspruch 10ein Verfahren zum Betrieb einer Kaffeemaschine vorgeschlagen, wobei die Kaffeemaschine neben einem Auslass für das Heisswasser zumindest einen ersten Sensor zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass in das Gefäss strömenden Heisswassers aufweist, und wobei die Sensoren mit einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der Kaffeemaschine verbunden sind, und die Steuerungseinrichtung eine Pumpe zum Fördern des Heisswassers steuert. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungseinrichtung die Grösse des sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes mittels des ersten Sensors ermittelt und den Pegel des in das Gefäss einlaufenden Heisswassers mittels des weiteren Sensors überwacht und die Förderung des Heisswassers stoppt, bevor dessen Pegel den oberen Rand des Gefässes erreicht.

[0019] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

[0020] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in welcher eine Kaffeemaschine schematisch dargestellt ist. Die Kaffeemaschine 1umfasst einen Bohnenbehälter 2, einen Wassertank 3, eine Pumpe 4, einen Durchlauferhitzer 5, einen Umschalter 6, ein Brühmodul 7, eine elektronische Steuereinheit 8, ein Bedienpanel 13, eine Aufnahme in 18in der Form einer Aussparung 17sowie je einen in die Aussparung 17mündenden Kaffeeauslass 19und Heisswasserauslass 20. Das Bedienpanel 13weist mehrere Tasten 14A-14D und ein Anzeigedisplay 15auf.

[0021] Das Brühmodul 7ist mit einer Brühkammer 22versehen, welche durch zwei Siebkolben 23, 24begrenzt wird. Die elektronische Steuereinheit 8dient der Steuerung der elektrischen und elektronischen Komponenten und ist mittels einer ersten elektrischen Steuerleitung 10mit der Pumpe 4, mittels einer zweiten elektrischen Steuerleitung 11mit dem Durchlauferhitzer 5sowie mittels einer dritten elektrischen Steuerleitung 12dem Umschalter 6verbunden. Die Bedienung der Kaffeemaschine erfolgt in bekannter Weise über das Bedienpanel 13, welches mit der elektronischen Steuereinheit 8über eine elektrische Leitung 9verbunden ist. Auf der Aufnahme 18ist zudem ein Gefäss in der Form einer Tasse T abgestellt.

[0022] Zusätzlich verfügt die Kaffeemaschine über drei Sensoren 26, 27, 28, welche innerhalb der Aussparung 17angeordnet sind. Der erste Sensor 26ist im Bereich des Kaffeeauslasses 19angeordnet, während der zweite Sensor 27im Bereich des Heisswasserauslasses 20angeordnet ist. Der dritte Sensor 28ist seitlich an einer Wand im Bereich der Aussparung 17angeordnet.

[0023] Der erste Sensor 26dient dem Erfassen des Pegels P des in die Tasse T einströmenden Kaffeegetränks KA. Der erste Sensor 26kann beispielsweise ein Ultraschallsensor sein, mittels welchem der Flüssigkeitspegel P erfasst werden kann. Dazu ist der Sensor 26derart neben dem Kaffeeauslass 19angeordnet, dass der Füllstand/Pegel des in die Tasse T einströmenden Kaffeegetränks KA erfasst werden kann. Der zweite Sensor 27dient dem Erfassen des Pegels des in ein weiteres Gefäss (gestrichelt dargestellt) einströmenden Heisswassers. Der zweite Sensor 27kann ebenfalls ein Ultraschallsensor sein. Jedenfalls ist der zweite Sensor 27derart neben dem Heisswasserauslasses 20angeordnet, dass der Füllstand/Pegel in dem darunter positionierten Gefäss erfasst werden kann. Dazu ist der Sensor 27etwas schräg angeordnet, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

[0024] Als Pegel wird jeweils die Oberfläche eines Schaums und/oder einer Flüssigkeit (Kaffeegetränk bzw. Heisswasser) bezeichnet. Diesbezüglich sei beispielsweise erwähnt, dass das mittels einer sogenannten Espressokaffeemaschine zubereitete Kaffeegetränk auf der Oberfläche vorzugsweise eine Schaumschicht aufweist. Bei der Zubereitung eines Cappuccinos weist dieser auf seiner Oberseite eine Milchschaumschicht auf. Bei Vorhandensein einer Schaumschicht wird vorzugsweise deren Pegel erfasst. Je nach Anwendung kann es aber auch zweckmässig oder gewünscht sein, den Pegel der sich unter der Schaumschicht befindlichen Flüssigkeit zu erfassen. Welcher Pegel erfasst werden soll, kann ggf. über die Art und Funktionsweise des Sensors bestimmt werden.

[0025] Um zu vermeiden, dass der obere Rand eines sich unter dem Auslass befindlichen Gefässes das Messresultat in Bezug auf den erfassten Flüssigkeitspegel verfälscht, kann der jeweilige Sensor 27ggf. etwas schräg angeordnet werden, indem dessen Längsmittenachse zu der Längsmittenachse des jeweiligen Auslasses 20, und damit zu dem aus dem Auslass strömenden Flüssigkeit hin gerichtet wird. Obwohl hier nur der Heisswassersensor 27schräg angeordnet ist, kann im Bedarfsfall natürlich auch der Kaffeesensor 26schräg angeordnet werden. Allenfalls könnte der jeweilige Sensor 26, 27auch in das Gehäuse des jeweiligen Auslasses 19, 20integriert werden, so dass er den Pegel des sich in dem Gefäss befindlichen Getränks unmittelbar neben dem Strahl der in die Tasse einströmenden Flüssigkeit erfasst. Dadurch kann ggf. vermieden werden, dass der obere Tassenrand das Messergebnis verfälscht, wodurch das Positionieren eines Gefässes unterhalb des jeweiligen Auslasses 19, 20weniger kritisch ist.

[0026] Zusätzlich oder alternativ kann auch ein kombinierter Sensor vorgesehen werden, der sowohl die Oberseite der Tasse bzw. deren Höhe wie auch den Flüssigkeitspegel erfasst. In einem solchen Fall könnte ggf. auf den seitlich angeordneten Sensor 28zur Erfassung der Höhe eines Gefässes verzichtet werden.

[0027] Mit dem dritten Sensor 28kann die Höhe eines sich unter dem Kaffeeauslass 19oder dem Heisswasserauslass 20befindlichen Gefässes erfasst werden. Schematisch ist hier ein Sensor 28dargestellt, welcher über eine Vielzahl von in vertikaler Richtung übereinander angeordneten Reflexions-Lichttastern verfügt. Der jeweilige Reflexions-Lichttaster besteht aus je einem Sender und Empfänger, welch letzterer das vom Objekt -Tasse- reflektierte Licht erfasst. Der Vorteil von Reflexions-Lichttastern besteht darin, dass Sender und Empfänger in einem gemeinsamen Baustein -Gehäuse- untergebracht sind und kein separater Reflektor oder ein beabstandeter Empfänger vorgesehen werden muss. Da derartige Reflexions-Lichttaster jedoch bekannt sind, erübrigt es sich hier näher darauf einzugehen.

[0028] Alternativ könnte auch ein Sensor in Form einer Lichtschranke -Lichtgitter- verwendet werden, welcher aus mehreren Sender(n) 28und einer korrespondierenden Anzahl von auf einer gegenüberliegenden Seite angeordneten Empfängern 29besteht, wie dies schematisch angedeutet ist. Schliesslich könnte der jeweilige Sensor 28, 29auch auf beiden Seiten als Reflexions-Lichttaster ausgebildet sein.

[0029] Die Höhe des jeweiligen Gefässes T wird vorzugsweise erfasst bevor Flüssigkeit - Kaffee oder Heisswasser- aus dem Kaffeeauslass 19oder dem Heisswasserauslass 20austritt, damit die Messung durch die austretende Flüssigkeit nicht beeinträchtigt wird.

[0030] Eine derart gestaltete Kaffeemaschine 1kann unterschiedliche Betriebsarten aufweisen, wobei nachfolgend einige nicht abschliessende Möglichkeiten erläutert werden.

Variante 1Kaffeezubereitung -Normalkaffee schwarz-

[0031] Der Benutzer stellt eine Tasse T unter den Kaffeeauslass 19und startet die Zubereitung des Kaffeegetränks durch Drücken eines entsprechenden Knopfs 14a. Die Maschine scannt die Tassengrösse mittels des Sensors 28, namentlich die Höhe der Tasse T, und der Brühvorgang startet indem zuerst eine auf die Tassengrösse abgestimmte Menge Kaffeepulver K der Brühkammer 22zudosiert wird. Danach wird das Kaffeepulver K mittels der Brühkolben 23, 24verdichtet, der Durchlauferhitzer 5eingeschaltet und die Pumpe 4aktiviert, wobei der Umschalter 6in die Stellung 6A - Kaffeeaufbrühen- bewegt wird bzw. dort verharrt. Das in der Brühkammer 22aufgenommenen Kaffeepulver K wird danach von dem unter Überdruck stehenden Brühwasser durchströmt und das aufgebrühte Kaffeegetränk KA strömt aus der Brühkammer 22über die Leitung L2zu dem Kaffeeauslass 19, von wo es in die Tasse T einströmt. Das Niveau des in die Tasse T einströmenden Kaffeegetränks KA wird mittels des Sensors 20kontinuierlich erfasst. Bei Erreichen eines vorbestimmten Pegels P, beispielsweise ca. 1cm unterhalb des Tassenrands, wird die Pumpe 4gestoppt und der Durchlauferhitzer 5abgeschaltet, wobei danach evtl. noch eine geringe Menge des Kaffeegetränks KA in die Tasse T nachfliesst. Der gesamte Zubereitungszyklus wird mittels der elektronischen Steuereinheit 8gesteuert und überwacht.

Variante 2Kaffeezubereitung -Espresso-

[0032] Der Benutzer stellt eine Espressotasse T mit der gewünschten Grösse unter den Kaffeeauslass 19und startet die Zubereitung des Kaffeegetränks durch Drücken eines entsprechenden Knopfs 14B. Die Maschine scannt wiederum die Tassengrösse mittels des Sensors 28und der Brühvorgang startet indem zuerst eine auf die Grösse der Tasse T abgestimmte Menge Kaffeepulver K der Brühkammer 22zudosiert wird. Danach wird das Kaffeepulver K mittels der Brühkolben 23, 24verdichtet, der Durchlauferhitzer 5eingeschaltet und die Pumpe 4aktiviert, wobei der Umschalter 6in die Stellung 6A -Kaffeeaufbrühen- bewegt wird bzw. dort verharrt. Das in der Brühkammer 22aufgenommenen Kaffeepulver K wird danach von dem unter Überdruck stehenden Brühwasser durchströmt und das aufgebrühte Kaffeegetränk KA strömt aus der Brühkammer 22über die Leitung L2zu dem Kaffeeauslass 19, von wo es in die Tasse T einströmt. Das Niveau des in die Tasse T einströmenden Kaffeegetränks KA wird mittels des Sensors 26kontinuierlich erfasst. Bei Erreichen eines vorbestimmten Niveaus, beispielsweise ca. 1,5cm unterhalb des Tassenrands, wird die Pumpe 4gestoppt und der Durchlauferhitzer 5abgeschaltet. Der Zubereitungszyklus wird mittels der elektronischen Steuereinheit 8gesteuert und überwacht.

Variante 3Kaffeezubereitung -Doppelter Espresso-

[0033] Der Benutzer stellt eine Tasse T mit der gewünschten Grösse unter den Kaffeeauslass 26und startet die Zubereitung des Kaffeegetränks durch Drücken eines entsprechenden Knopfs 14C. Die Maschine scannt wiederum die Tassengrösse mittels des Sensors 26und der Brühvorgang startet indem die für einen doppelten Espresso und auf die Grösse der Tasse T abgestimmte Menge Kaffeepulver K der Brühkammer 22zudosiert wird. Danach wird das Kaffeepulver K mittels der Brühkolben 23, 24verdichtet, der Durchlauferhitzer 5eingeschaltet und die Pumpe 4aktiviert, wobei der Umschalter 6in die Stellung 6A -Kaffeeaufbrühen- bewegt wird bzw. dort verharrt. Das in der Brühkammer 22aufgenommenen Kaffeepulver K wird danach von dem unter Überdruck stehenden Brühwasser durchströmt und das aufgebrühte Kaffeegetränk KA strömt aus der Brühkammer 22über die Leitung L2zu dem Kaffeeauslass 19, von wo es in die Tasse T einströmt. Das Niveau des in die Tasse einströmenden Kaffeegetränks KA wird mittels des Sensors 26kontinuierlich erfasst. Bei Erreichen eines vorbestimmten Niveaus, beispielsweise ca. 1,0cm unterhalb des Tassenrands, wird die Pumpe 4gestoppt und der Durchlauferhitzer 5abgeschaltet. Der Zubereitungszyklus wird mittels der elektronischen Steuereinheit 8gesteuert und überwacht.

[0034] Anstelle einer auf die Tassengrösse abgestimmten Menge an Kaffeepulver K kann bei den vorgängig geschilderten Zyklen auch die gleiche Menge Kaffeepulver K der Brühkammer 22zudosiert werden. Das Einschalten des Durchlauferhitzers 5kann ggf. bereits dann erfolgen, wenn der jeweilige Startknopf 9A-9D gedrückt wird.

Variante 4Heisswasseraufbereitung -Tee-

[0035] Der Benutzer stellt eine Tasse (gestrichelt angedeutet) der gewünschten Grösse unter den Heisswasserauslass 20und startet die Ausgabe von Heisswasser durch Drücken eines entsprechenden Knopfs 14D. Die Maschine scannt mittels des Sensors 28oder 29die Tassengrösse, namentlich die Höhe der Tasse, und die Heisswasserzubereitung startet indem der Umschalter 6in die Stellung 6B -Heisswasser- bewegt wird, der Durchlauferhitzer 5eingeschaltet und die Pumpe 4aktiviert wird. Das erhitzte Wasser strömt von dem Umschalter 6über die Leitung L3zu dem Heisswasserauslass 20, von wo es in die Tasse einströmt. Das Niveau des in die Tasse einströmenden Heisswassers wird mittels des Sensors 27kontinuierlich erfasst. Bei Erreichen eines vorbestimmten Niveaus, beispielsweise ca. 2cm unterhalb des Tassenrands, wird die Pumpe 4gestoppt und der Durchlauferhitzer 5abgeschaltet, wobei danach evtl. noch eine geringe Menge an Heisswasser in die Tasse nachfliesst. Der Zubereitungszyklus wird mittels der elektronischen Steuereinheit 8gesteuert und überwacht. Neben der Zubereitung eines Tees kann der Heisswasserauslass auch zum Zubereitung von Instantgetränken wie beispielsweise von Suppen genutzt werden.

[0036] Grundsätzlich könnte auch eine andere Vorgehensweise gewählt werden, indem in Initialläufen das jeweilige Volumen bzw. die Füllhöhe des Kaffeegetränks bzw. Heisswassers für verschiedene Tassengrössen manuell abgespeichert würde. In einem solchen Fall müsste nur noch ein Sensor vorgesehen werden, der erkennt, welche der verschiedenen Tassen gerade zum Einsatz kommt. Für den Füllvorgang würde dann auf einen abgespeicherten Werts zurückgegriffen und das Füll-Volumen an die Grösse der jeweiligen Tasse angepasst.

[0037] Falls der Benutzer eine Tasse unter den Kaffeeauslass stellt, welche nicht geeignet ist, um das mittels der Starttaste angewählte Kaffeegetränk aufzunehmen, indem die Tasse zu gross oder zu klein ist, so sind verschiedene Szenarien denkbar. Wenn der Benutzer für das gewünschte Kaffeegetränk, beispielsweise Milchkaffee oder Normalkaffee, eine zu kleine Tasse -Espressotasse- unter den Getränkeauslass stellt und die Zubereitung des gewünschten Kaffeegetränks durch Drücken des entsprechenden Startknopfs startet, so erkennt die Kaffeemaschine, dass die Tasse für das gewünschte Getränk zu klein ist. In einem solchen Fall kann eine entsprechende Meldung auf das Display ausgegeben werden, vorzugsweise verbunden mit einem Signalton, ohne dass die Zubereitung des Kaffeegetränks startet. Alternativ könnte auch ein für die bereitgestellte Tasse optimaler Kaffee zubereitet werden. Soll hingegen ein Espresso zubereitet werden und der Benutzer stellt eine „normale“ also zu grosse Tasse für das gewünschte Kaffeegetränk unter den Kaffeeauslass, so kann wiederum nach dem Betätigen eine optische und/oder akustische Meldung ausgegeben werden. Hier soll nun jedoch die Möglichkeit gegeben sein, dass der Benutzer trotz der „zu grossen“ Tasse einen Espresso zubereiten möchte, so kann er beispielsweise durch nochmaliges Drücken der Taste 14B „Espressozubereitung“ die Zubereitung starten. Vorgängige Beispiele sollen nur einige Möglichkeiten aufzeigen und keinesfalls als abschliessend angesehen werden.

[0038] Neben den vorgängig erwähnten Zubereitungsarten können ggf. auch andere oder zusätzliche Kaffeegetränke mit gattungsgemässen Kaffeemaschinen zubereitet werden. Dazu kann das Bedienpanel ggf. mit weiteren Knöpfen, Tasten o.ä. versehen werden. Auch die Zubereitung von Milchkaffee oder Cappuccino ist natürlich möglich, wobei die Kaffeemaschine dazu mit einem Milchbehälter und einem Milcherhitzer oder Milchschäumer versehen werden kann. Sofern die Milch mittels der Kaffeemaschine direkt zubereitet und der Tasse zudosiert wird, so kann es zweckmässig sein, einen Sensor 19zu verwenden, der nicht die Oberfläche der Flüssigkeit -Kaffeegetränksondern der Milch oder des Milchschaums erkennt und detektiert. Soll die Milch beispielsweise separat von dem Benutzer zudosiert werden, so kann ggf. eine Taste „Milchkaffee manuell“ vorgesehen werden. Durch Drücken dieser Taste wird das Füll-Volumen derart an die Grösse der jeweiligen Tasse angepasst, dass das Zudosieren von Kaffeegetränk beispielsweise bereits ca. 2,5cm unterhalb des Tassenrandes stoppt, so dass genügend freies Volumen in der Tasse für das manuelle Zudosieren von warmer oder kalter Milch verbleibt.

[0039] Als Richtwerte für die benötigte Wassermenge bei der Zubereitung der verschiedenen Kaffeegetränke werden grob folgende Werte angegeben: Ristretto ca. 15-20ml, Espresso ca. 20-40ml, doppelter Espresso ca. 40-80ml, Caffee lungo ca. 40-80ml, Normalkaffee und Caffe Creme ca. 120-200ml, Cappuccino ca. 120-180ml und Americano ca. 150-200ml, wobei diese Werte natürlich nur als grobe Anhaltspunkte zu verstehen sind und auch die Aufzählung nicht als abschliessend zu betrachten ist.

[0040] Um das Positionieren einer Tasse unter dem Kaffee- oder Heisswasserauslass zu erleichtern, kann beispielsweise eine mechanische Positionierhilfe unterhalb des jeweiligen Auslasses angebracht werden, so dass die jeweilige Tasse positionsdefiniert abgestellt werden kann.

[0041] Anstelle des Erfassens des Füllstands könnten auch normierte Tassen, beispielsweise zwei oder drei unterschiedlichen Grössen, verwendet werden. In einem solchen Fall müsste nur die jeweilige Tassengrösse -Höhe- detektiert werden, da deren Inhalt bekannt und werksseitig in der Steuerung abgespeichert ist oder von dem Benutzer abgespeichert worden ist. In einem solchen Fall würde es genügen, nur einen Sensor zum Erkennen des jeweiligen Tassentyps vorzusehen. Der Füllpegel müsste nicht erfasst werden. Eine weitere Alternative besteht darin, Tassen zu verwenden, die mit einem Code, beispielsweise einem optischen Code, einem Strichcode, Barcode o.ä. versehen sind, welcher von einem an der Kaffeemaschine angebrachten Sensor/Leser erkannt wird. Der jeweiligen Tassengrösse würde ein entsprechendes Wasservolumen zugeordnet, was wiederum werksseitig oder vom Benutzer vorgenommen werden könnte. Auch in einem solchen Fall könnte auf einen Füllstandssensor verzichtet werden. Ggf. könnte auch anstelle eines Sensors 28, der die Höhe der jeweiligen Tasse erkennt, auch ein Sensor zur Anwendung kommen, mittels welchem das Volumen der jeweiligen Tasse ermittelt wird. In einem solchen Fall, könnte ggf. auf den Füllstandssensor verzichtet werden und es müsste nur das Volumen der ausgegebenen Flüssigkeit gemessen werden.

[0042] Wichtig ist in jedem Fall, dass die Steuerungseinrichtung die Pumpe zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks stoppt, bevor der Pegel der in das jeweilige Gefäss einströmenden Flüssigkeit den oberen Rand des jeweiligen Gefässes erreicht, so dass die Gefahr eines Überlaufens des zubereiteten Getränks gebannt wird.

[0043] Für den Fall, dass der Benutzer eine Kaffeegetränk wählt, beispielsweise einen normalen Kaffee, aber unter dem Kaffeeauslass ein Espressotasse platziert wird, deren Volumen zu klein ist für einen normalen Kaffee, so gibt es weitere Möglichkeiten, wie die Steuerungseinrichtung mit diesem Umstand umgeht. Jedenfalls sollte die Steuerungseinrichtung einen Vergleich zwischen dem vom Benutzer gewählten Getränk (Art des Kaffees oder Heisswasser) und dem Volumen oder der Höhe des unter dem jeweiligen Auslass platzierten Gefässes vornehmen. Sofern hier eine Diskrepanz besteht, indem das jeweilige Gefäss zu klein oder ggf. zu gross ist, so kann die Steuerungseinrichtung im Bedarfsfall das Volumen des aufbereiteten Getränks an die Grösse des Gefässes anpassen. Wie bereits vorgängig angeführt kann vor der Zubereitung des Getränks alternativ oder zusätzlich eine akustische und/oder optische Meldung/Warnung ausgegeben werden.

[0044] Um zu bestimmen, wann die Zufuhr von Flüssigkeit in Relation zur Tassengrösse gestoppt werden soll, können verschiedene Wege eingeschlagen werden. Eine mögliche Variante besteht darin, dass die Steuerung werksseitig derart programmiert wird, dass die Zufuhr von Kaffeegetränk bei kleinen Tassen ca. 1cm unterhalb des oberen Rands gestoppt wird, während bei mittleren Tassen die Füllung ca. 1,5cm und bei grossen Tassen ca. 2cm unterhalb des oberen Rands aufhört. Die Programmierung für Heisswasser kann unabhängig davon erfolgen. Eine andere oder zusätzliche Variante besteht darin, dass der Benutzer die Maschine selber programmieren kann indem er individuell auf die Tassengrösse bestimmen kann, wann die Flüssigkeitszufuhr enden soll.

[0045] Es versteht sich, dass das vorgängige Ausführungsbeispiel nicht als abschliessend oder umfassend zu betrachten ist. Neben dem bzw. den genannten Sensor(en) auf Basis eines Reflexions-Lichttasters oder einer Lichtschranke zur Bestimmung der Tassengrösse bzw. Tassenhöhe können natürlich auch Sensoren auf anderer Basis eingesetzt werden. Beispielsweise könnte auch ein Lasersensor eingesetzt werden.

[0046] Anstelle von Ultraschallsensoren 26, 27zum Erfassen des Füllstands könnte beispielsweise auch ein kapazitiver Sensor, ein auf Radar basierender Sensor oder ein optischer Sensor eingesetzt werden. Grundsätzlich wäre auch ein Füllstandgrenzschalter denkbar.

[0047] Ggf. könnte ein Kaffeezubereitungszyklus auch vollautomatisch ablaufen, indem die Kaffeemaschine erkennt, dass eine Tasse unter den Kaffeeauslass gestellt wird und die Zubereitung, abhängig von der Tassengrösse und unter Berücksichtigung derselben, danach automatisch startet. Da gattungsgemässe Kaffeemaschinen regelmässig Spülvorgänge mit heissem Wasser vornehmen, könnte es für den zuletzt geschilderten Fall des automatischen Startens sinnvoll sein, dass das Spülwasser nicht in die sich unter dem Auslass befindliche Tasse eingeleitet wird, sondern über entsprechende Mittel wie beispielsweise einen separaten Auslass, oder einen Trichter mit einem separaten Ablauf, der unter den Auslass fährt, abgeleitet werden. Das Spülwasser wird vorzugsweise einem dazu vorgesehenen Auffangbehälter der Kaffeemaschine zugeführt. Auch eine akustische Steuerung der Kaffeemaschine über Spracheingabe ist durchaus denkbar.

[0048] Eine weitere Variante besteht darin, die Kaffeemaschine mittels eines mobilen Geräts zu programmieren, beispielsweise einem Smartphone oder einer Smartwatch. Dazu ist die Kaffeemaschine mit einer Lesevorrichtung versehen, welche die Daten des mobilen Geräts empfängt und an die Steuerungseinrichtung weitergibt. Als Daten können verschiedenste Parameter übermittelt werden, indem beispielsweise das zuzubereitende Kaffeegetränk definiert wird, insbesondere die Kaffeeart wie Espresso, Ristretto, Caffee Creme etc., wobei beispielsweise auch die Menge an aufzubrühendem Kaffeepulver, die Wassermenge, die Temperatur, die gewünschte Milchmenge etc. übermittelt werden könnten. Das mobile Gerät kann den oder die vom Benutzer gewünschten Kaffeegetränke beispielsweise in Form eines QR-Codes an die Kaffeemaschine übermitteln. Der Begriff mobiles Gerät steht hier stellvertretend für jegliche Form einer mobilen Mittels, beispielsweise auch für eine Magnetkarte oder einen Papierausdruck. Bei der Verwendung eines Smartphones oder einer Smartwatch oder eines ähnlichen Geräts könnten die Kosten für die Zubereitung des jeweiligen Getränks ggf. direkt über das jeweilige Gerät dem Bezüger des Getränks belastet werden.

[0049] Anstelle der vorgängig beschriebenen, mit einem Brühmodul 7und einer Brühkammer 22versehenen Kaffeemaschine kann diese auch als Kapselmaschine ausgebildet sein, welche zum Aufbrühen eines Kaffeegetränks formstabile Kaffee-Kapseln verwendet. Als Kapseln werden hierbei nicht nur in starren Verpackungen abgepackte Kaffeeportionen verstanden, sondern auch sogenannte Kaffeepads.

[0050] Andererseits sind durchaus auch „einfachere“ Varianten einer erfindungsgemäss ausgebildeten Kaffeemaschine denkbar, bei denen beispielsweise der Pegel nur im Hinblick darauf erkannt und überwacht werden soll, dass das Kaffeegetränk und/oder das Heisswasser nicht überläuft, sondern die Zufuhr von Flüssigkeit in jedem Fall unterhalb des oberen Gefässrands gestoppt wird.

[0051] Eine weitere Variante einer erfindungsgemäss ausgebildeten Kaffeemaschine könnte beispielsweise mit zwei Auslässen für jeweils ein Kaffeegetränk versehen werden, so dass gleichzeitig zwei Kaffeegetränke zubereitet werden können. Im einen Fall wäre für beide Auslässe je ein Sensor zum Erfassen des Flüssigkeitspegels und/oder der Tassengrösse vorgesehen, während in einem anderen Fall nur die eine Tassengrösse und/oder der eine Flüssigkeitspegel erfasst würde.

[0052] Einige Vorteile der erfindungsgemäss gestalteten Kaffeemaschine sind nachfolgend kurz zusammengefasst: Indem die Kaffeemaschine die Tassengrösse erkennt und zumindest ein Sensor zum Ermitteln des Füllstands der in die jeweilige Tasse einströmenden Flüssigkeit vorhanden ist, kann für unterschiedliche Tassengrössen ein optimaler Füllstand ohne Zutun des Benutzers erreicht werden; Es kann vermieden werden, dass die jeweilige Tasse überläuft oder dass eine „grosse“ Tasse mit einer wesentlich zu geringen Menge an Kaffeegetränk oder Heisswasser befüllt wird. Die Bedienung der Kaffeemaschine kann vereinfacht werden, indem beispielsweise mittels nur eines Bedienelements -Taster, Knopf o.ä.- sowohl die Zubereitung eines Espresso wie auch eines normal grossen Kaffees oder eines extra grossen oder langen Kaffees gestartet werden kann.

Bezugszeichenliste

[0053] 1. Kaffeemaschine 2. Bohnenbehälter 3. Wassertank 4. Pumpe 5. Durchlauferhitzer 6. Umschalter 7. Brühmodul 8. elektron. Steuereinheit 9. el. Leitung Steuereinheit-Bedienpanel 10. el. Leitung Pumpe 11. el. Leitung Durchlauferhitzer 12. el. Leitung Umschalter 13. Bedienpanel 14. Tasten 15. Anzeige 16. 17. Aufnahme 18. Aussparung 19. Kaffeeauslass 20. Heisswasserauslass 21. 22. Brühkammer 23. oberer Siebkolben 24. unterer Siebkolben 25. 26. Sensor Kaffee 27. Sensor Heisswasser 28. Höhensensor (Sender) 29. Höhensensor (Empfänger) 30. 31. el. Leitung Kaffeesensor 32. el. Leitung Heisswassersensor

Claims (10)

1. Kaffeemaschine (1) zum Aufbrühen von sich in einer Brühkammer (22) oder einer Kapsel befindlichem Kaffeepulver mittels unter Überdruck stehendem Brühwasser, wobei die Kaffeemaschine (1) einen Auslass (19) für das aufgebrühte Kaffeegetränk (KA) und/oder einen Auslass (20) für Heisswasser aufweist,dadurch gekennzeichnet,dassdie Kaffeemaschine (1) zumindest einen Sensor (26, 27) zum Ermitteln des Füllstands des über den jeweiligen Auslass (19, 20) in ein Gefäss (7) strömenden Kaffeegetränks (KA) oder Heisswassers und/oder der Höhe eines sich unter dem jeweiligen Auslass (19, 20) befindlichen Gefässes (7) und/oder des Volumens eines sich unter dem jeweiligen Auslass (19, 20) befindlichen Gefässes (7A) aufweist.

2. Kaffeemaschine (1) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,dassdie Kaffeemaschine (1) zumindest einen Sensor (28, 29) zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem jeweiligen Auslass (19, 20) befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor (26, 27) zum Ermitteln des Füllstands/Pegels (P) des über den jeweiligen Auslass (19, 20) in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks oder Heisswassers aufweist.

3. Kaffeemaschine (1) nach Anspruch 1, welche einen ersten Auslass (19) für das aufgebrühte Kaffeegetränk (KA) und einen weiteren Auslass (20) für Heisswasser aufweist,dadurch gekennzeichnet, dass die Kaffeemaschine (1) zumindest einen Sensor (28, 29) zum Ermitteln der Höhe einer sich unter einem Auslass befindlichen Tasse (T) und zumindest einen ersten Sensor (26) zum Ermitteln des Füllstands/Pegels (P) des über den ersten Auslass (19) in das Gefäss/Tasse (T) strömenden Kaffeegetränks (KA) und zumindest einen weiteren Sensor zum Ermitteln des Füllstands des über einen weiteren Auslass (20) in das Gefäss einströmenden Heisswassers aufweist.

4. Kaffeemaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet,dassder/die Sensor(en) (26, 27) mit einer Steuerungseinrichtung (8) der Kaffeemaschine (1) verbunden ist/sind, wobei die Steuerungseinrichtung (8) zumindest eine Pumpe (4) zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks steuert.

5. Kaffeemaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) die Pumpe (4) zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks stoppt, sobald ein vorbestimmter Pegel (P) oder ein vorbestimmtes Niveau der in das jeweilige Gefäss einströmenden Flüssigkeit erreicht ist.

6. Kaffeemaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) die Pumpe (4) zum Fördern des Heisswassers bzw. Kaffeegetränks stoppt, bevor der Pegel (P) der in das jeweilige Gefäss einströmenden Flüssigkeit den oberen Rand des jeweiligen Gefässes erreicht.

7. Kaffeemaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Auslasses (19) für das Kaffeegetränk und/oder für Heisswasser (20) eine mechanische Positionierhilfe zum Positionieren des jeweiligen Gefässes in Bezug auf den jeweiligen Auslass (19, 20) und/oder den jeweiligen Sensor (26, 27) angeordnet ist.

8. Kaffeemaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaffeemaschine (1) ein Bedienpanel (13) zum Auswählen von verschiedenen Kaffeegetränken und/oder zum Starten einer Heisswasserzubereitung aufweist.

9. Verfahren zum Betrieb einer Kaffeemaschine (1), welche einen Auslass (19) für das aufgebrühte Kaffeegetränk (KA) und zumindest einen ersten Sensor (28) zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass (19) befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor (26) zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass (19) in das Gefäss strömenden Kaffeegetränks aufweist, wobei die Sensoren (26, 28) mit einer Steuerungseinrichtung (8) zum Steuern der Kaffeemaschine verbunden sind, und die Steuerungseinrichtung (8) eine Pumpe (4) zum Fördern des Brühwassers steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) die Grösse des sich unter dem Auslass (19) befindlichen Gefässes mittels des ersten Sensors (28) ermittelt und das Volumen des aufbereiteten Getränks an das Gefäss anpasst indem der Pegel (P) des sich in dem Gefäss befindlichen Kaffeegetränks mittels des weiteren Sensors (26) überwacht und bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe in Relation zur Höhe des Gefässes stoppt.

10. Verfahren zum Betrieb einer Kaffeemaschine (1), welche einen Auslass (20) für Heisswasser und zumindest einen ersten Sensor (29) zum Ermitteln der Höhe eines sich unter dem Auslass (20) befindlichen Gefässes und zumindest einen weiteren Sensor (27) zum Ermitteln des Füllstands des über den Auslass (20) in das Gefäss strömenden Heisswassers aufweist, wobei die Sensoren (26, 28) mit einer Steuerungseinrichtung (8) zum Steuern der Kaffeemaschine verbunden sind, und die Steuerungseinrichtung (8) eine Pumpe (4) zum Fördern des Heisswassers steuert,dadurch gekennzeichnet,dassdie Steuerungseinrichtung (8) die Grösse des sich unter dem Auslass (20) befindlichen Gefässes mittels des ersten Sensors (29) ermittelt und den Pegel des in das Gefäss einlaufenden Heisswassers mittels des weiteren Sensors (27) überwacht und die Förderung des Heisswassers stoppt, bevor dessen Pegel den oberen Rand des Gefässes erreicht.