DK146148B - Apparat til fremstilling af drikke, som tilberedes ved hjaelp af kogende vand efter filtermetoden - Google Patents

Description

(19) DANMARK '

f(,2) FREMLÆGGELSESSKRIFT (,υ 146148 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 0905/75 (51) IntCI.3: A47J 31/54 (22) Indleveringsdag: 06 mar 1975 (41) Aim. tilgængelig: 08 sep 1975 (44) Fremlagt: 11 jul 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30)Prioritet: 07 mar 1974 DE 2410890 (71) Ansøger: *MEUTTA-WERKE BENTZ & SOHN; 495 Minden 1, DE.

(72) Opfinder: Walter ‘Henschel; DE.

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude (54) Apparat til fremstilling af drikke, som tilberedes ved hjælp af kogende vand efter filtermetoden

Opfindelsen angår et apparat til fremstilling af store mængder af kogedrikke efter filtermetoden omfattende en filterindretning, en optagebeholder til filtratet, en foran anbragt gennemstrømsvandvarmer til frembringelse af varmt vand, hvilken gennemstrømsvandvarmer tilføres koldt vand via en tilløbsledning udstyret med en magnetventil og en elektrisk styring, der har en vælgerkontakt til indstilling af vandmængden, samt en impulsgiver til periodisk mængdedosering og en impulstæller, der frakobler styringen efter 0 opnåelse af den forudvalgte samlede mængde, og hvor et åbent ud- 2 løbsrør fører fra gennemstrømsvandvarmeren til filterindretnin- 5 «“· t a 2 146148

En kaffemaskine af denne art kendes fra schweizisk patentskrift nr. 457.759. Denne kaffemaskine er udstyret med en efter tyngde-kraftprincippet arbejdende gennemstrømsvarmer, der får tilført det vand, der skal opvarmes, fra en påfyldningsbeholder. I den fra påfyldningsbeholderen til gennemstrømsvarmeren førende ledning er der en elektromagnetventil, der styres ved hjælp af niveausonder i påfyldningsbeholderen. Rumindholdet af påfyldningsbeholderen er en brøkdel af rumindholdet af forråds- eller kaffebeholderen, yed hjælp af en styreindretning overføres et forudindstillet antal påfyldninger fra påfyldningsbeholderen over gennemstrømsvarmeren til filterbeholderen og derfra til forråds- eller kaffebeholderen.

Over en stigledning når det opvarmede vand fra gennemstrømsvarmeren et dampoptagende kammer og strømmer derfra via et udløbsrør til filterbeholderen, der er udstyret med en fordelersi til det varme vand. Næsten trykløst og med ringe hastighed drypper det varme vand fra fordelersien ned på det malede kaffe. Denne tilførsel af det varme vand er kun egnet til rundfiltre og kurvfiltre og giver ved de spidskegleformede filtre, der i det væsentlige anvendes ved tilberedning af større mængder kogedrikke ,en utilstrækkelig udnyttelse af filterfladen og af det mulige aromaudtræk fra det malede kaffe.

Under fyldningen af påfyldningsbeholderen afkobles gennemstrømsvarmeren. Denne afbrydelse forlænger kaffetilberedningen.

Da gennemstrømsvarmeren arbejder efter tyngdekraftprincippet, er gennemløbstiden for den nødvendige mængde vand forholdsvis stor. Tyngdekraftprincippet nødvendiggør også, at beholderen anbringes i en bestemt højde i forhold til gennemstrømsvarmeren.

Ved tilberedning af mere end 20 liter kaffe er det kendt i stedet for en tilsvarende stor beholder at indrette tidsstyringer. Den pågældende indretning omfatter en friskvandsbeholder, i hvilken vandstanden holdes konstant ved hjælp af en svømmestyreventil. Friskvandsbeholderen er via en til stadighed åben ledning forbundet med en gennemstrømsvarmer, der arbejder efter tyngdekraftprincippet. Opvarmningen af gennemstrømsvarmeren indkobles i et 146148 3 forudvalgt tidsrum. Som følge af forskellige friskvandstemperaturer eller afbrydelser i varmetilførslen som følge af aflejrin*· ger på varmespiralen eller lignende indtræder der uregelmæssigheder i den fra gennemstrømsvarmeren til filterbeholderen transporterede varmtvandsmængde.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1,907,992 kendes desuden en koge-driktilbereder, hvis vandbeholder, som kan opvarmes, har en ledning med et varmtvandsudløb. Ledningen kan lukkes med en ventil. Varmtvandsudløbet er indrettet i sidevæggen af varmtvandsbeholderen på en sådan måde, at rumindholdet af vandbeholderen over varmtvandsudløbet svarer til rumindholdet af den kande, der optager filtratet. Rumindholdet af vandbeholderen under varmtvandsudløbet er omtrent fire gange denne værdi. For at fylde en kande må den firdobbelte vandmængde derfor opvarmes. En sådan vandmængde bliver også tilbage i vandbeholderen ved afslutningen af kogeforløbet .

Ventilen i varmtvands-afgivelsesledningen er udstyret med en membran, der kan bringes i lukkestilling ved hjælp af vandtrykket i koldtvandstilledningen. Ventilen er lukket, medens der strømmer koldt vand ind i vandbeholderen. Det kolde vand, der belaster den ene side af membranen, holder membranen mod trykket af det varme vand og en cylindrisk skruefjeder i lukkestilling.

Membranen bliver under driften samtidigt eller skiftevis påvirket af varmt og koldt vand, således at den har en ringe levetid.

Den samlede konstruktion med et drosselsted i koldtvandstilledningen, shuntledningen til membranventilen og membranventilen er dyr. Ved åben membranventil flyder det varme vand under det ringe og efterhånden endnu ringere tryk af vandsøjlen, der er over varmtvandsudløbet, over i filterbeholderen. Via et afgivelseshoved bliver den malede kaffe i et kurvefilter besprøjtet med varmt vand. Trykket i den del af vandbeholderen, der er over varmt-vandsudløbet, andrager nogle cm H^O. Den gentagne omdirigering 4 146148 af varmtvandsstrømmen i varmtvandsafgivelsesledningen og gennemstrømningen af rummet mellem vindingerne af den cylindriske skruefjeder, der virker på membranen, fører til tryktab og til en forringelse af strømningshastigheden, således at der i et spidskeglet filter over det tilførte varme vand ikke kan opnås en ophvirvling henholdsvis en fordeling af det malede kaffe svarende til konturen af filteret henholdsvis den indlagte filterpapirpose og et optimalt aromaudtræk fra det malede kaffe. Kogetiden for en kandefyldning er forholdsvis stor.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et apparat af den indledningsvis nævnte art, især til fremstilling af store mængder kogedrikke på forholdsvis kort tid, således at den til gennemstrøms-vandvarmeren tilflydende mængde kolde yand og dermed opyarmningsfasen imellem de enkelte udtagningsintervaller for det kogende vand og den tilsluttede elektriske effekt kan holdes nede, og det malede kaffe udnyttes optimalt til opnåelse af en god kvalitet af drikken.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at tilløbsledningen er tilsluttet vandledningsnettet, og at den elektriske styring, der kan indkobles via et temperaturafhængigt koblingselement, der er tilordnet varmelegemet i gennemstrømsvandvarmeren - efter at en forudbestemt temperatur er nået af den i gennemstrømsvandvarmeren værende vandmængde - åbner den i tilledningen indrettede magnetventil i en forudbestemt tid, således at det i gennemstrømsvandvarmeren indstrømmende kolde vand udskyder en ligeså stor del af det opvarmede vand gennem udløbsrøret i filterindretningen, og at der ved udløbssiden af gennemstrømsvandvarmeren er anbragt et yderligere temperaturafhængigt koblingselement, som ved underskridelse af en forudbestemt ønsket temperatur af det udstrømmende vand udkobler styringen.

Tilførslen af en delmængde af koldt vand i varmtvandstilberederen og udskydelsen af en lige så stor delmængde af varmt vand sker ved apparatet ifølge opfindelsen samtidigt og under et tryk på flere m ^O, medens det varme vand ved de kendte udførelser til- 146148 5 føres filterbeholderen under et tryk på nogle enkelte cm 1^0. Under den synkrone tilførsel af en delmængde af det kolde vand og en tilsvarende udtagelse af kogende vand og anvendelse af et i forhold til ved de kendte konstruktioner højt tryk bliver kogevandsudtagelsestiden væsentlig ringere end ved de kendte udførel-ser. Ved anvendelse af spidskegleformede filtre opnås ved hjælp af det tilførte varme vand med et tryk på flere m 1^0 og som følge af den pr. tidsenhed tilførte store vandmængde en ophvirv-ling og i stor udstrækning en ensartet fordeling af det malede kaffe ved filterpladen, hvilket sammen med tilførslen af kogevandsdelmængder i intervaller fører til et optimalt aromaudtræk af kaffepulveret og en udmærket kvalitet af drikken. Gennem anbringelsen af et temperaturafhængigt koblingselement ved udløbssiden af varmeveksleren, gennem hvilken styringen udkobles ved underskridelse af den forudbestemte ønskede temperatur, muliggøres ligeledes en god kvalitet af kogedrikken.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen og fig, 2 et diagram til illustration af apparatets virkemåde.

Det i fig. 1 viste apparat til fremstilling af drikke, som tilberedes ved hjælp af kogende vand efter filtermetoden, består i hovedsagen af en gennemstrømsvandvarmer eller varmeyeksler 1, en filterindretning 2 og en optagebeholder 3 til filtratet.

Pra gennemstrømsvandvarmeren 1 fører et.til stadighed åbent udløbsrør 4 til filterindretningen 2. Gennemstrømsvandvarmeren 1 er desuden sluttet til vandledningsnettet via et tilgangsrør 5, i hvilket der er indbygget et urenhedsfang 6, en trykreduktionsventil 7 (sikkerhedsventil), en reguleringshane 8 og en magnetventil 9.

6 146148 I gennems tr øms vandvarmer en 1 er der anbragt et varmelegeme 10. Dette er forsynet med et organ til sikring mod vandmangel. Dette tillader kun, at varmelegemet 10 indkobles ved tilstedeværelse af et bestemt vandtryk. En beskadigelse af selve varmelegemet 10 eller gennemstrømsvandvarmeren 1, som følge af for kraftig opvarmning af varmelegemet 10, er derfor udelukket.

I udløbsrøret 4 er der anbragt et overløbsrør 11, som åbner eller lukker via en magnetventil 12. Efter indkobling af apparatet og efter udvælgelse af den ønskede strøm styrer en elektrisk styring 13 alle gennemstrømsyandvarmerens 1 funktioner. Disse vil i det følgende blive beskrevet i forbindelse med det i fig. 2 viste skema.

Apparatet igangsættes via en afbryder 14, der indkobler varmelegemet 10. Når vandet i gennemstrømsvandvarmeren 1 har opnået en temperatur på ca. 60-65°C slutter en temperaturmåler 15 og afgiver et signal 16 "Start frei". Ved en vælgerkontakt 17 kan den ønskede mængde kogende vand vælges forud. I den viste udførelsesform kan mængderne vælges til f.eks. 30, 40, 50, 60 eller 70 1. Andre mængder kan dog også komme på tale. Eksempelvis kan intervallet forskydes enten opad eller nedad. De enkelte taster af vælgerkontakten 17 er mekanisk låst i forhold til hinanden, således at et valg af to forskellige mængder kogende vand er udelukket.

Efter udvælgelsen af den ønskede mængde vand bringes den elektriske styring 13 i driftsstilling ved indtrykning af en starttast.

Den elektriske styring er imidlertid uvirksom, indtil et temperaturafhængigt koblingselement 19 på varmelegemet 10 slutter strømkredsen ved opnåelse af en forudbestemt temperatur af den mængde vand, der befinder sig i gennemstrømsvandvarmeren 1. Den nu virksomme elektriske styring 13 åbner herefter den i tilløbsledningen 5 anbragte magnetventil 9, lukker overløbsrørets 11 magnetventil 12 og afkobler varmelegemet 10. Ved hjælp af det kolde vand, der nu strømmer ind i gennemstrømsvandvarmeren 1, presses en ligeså stor del af det opvarmede ud igennem udløbsrøret 4 i filterindretningen 2. Varigheden af dette forløb begrænses af en impulsgenerator 20, eksempelvis et ur, og er indrettet således, at den tilstrømmende henholdsvis bortflydende vandmængde udgør 10 1. Via en impuls— 7 148148 tæller 21 afkobles den elektriske styring 13 ved opnåelse af den ønskede mængde vand. Varigheden af impulsgeneratoren 20's indkobling kan selvfølgelig også vælges på den måde, at der under indkoblingsperioden flyder en større eller mindre vandmængde til gennemstrøms^-vandvarmeren 1, alt efter størrelsen af gennemstrømsyandvarmeren 1 eller varmelegemet 10's effektafgiyelse.

For at forhindre, at utilstrækkeligt opvarmet vand - der eventuelt kan skyldes forstyrrelser - når filterindretningen 2, er der ved gennemstrømsvandvarmeren 1's udløbsside anbragt et yderligere temperaturafhængigt koblingselement 22. Dette afbryder den elektriske styring 13's strømkreds ved en underskridelse af en forudbestemt temperatur, eksempelvis 94°C.

For at kunne afbryde apparatets drift, er der indrettet en stoptast 23, ved hvis betjening styringen 13’s strømkreds i givet fald brydes.

Da magnetventilen 12 må være lukket under hele kogningen, er denne forsynet med et automatisk holdekredsløb 24, således at magnetventilen 12 forbliver i strømkredsen og følgelig også er lukket i tilfælde af en strømafbrydelse i den elektriske styring 13's strømkreds.

Da der under magnetventilen 9's indkobling tilflyder koldt vand i en mængde, der er lille, sammenlignet med gennemstrømsvandvarmeren l's samlede volumen, er opvarmningsfasen mellem de enkelte til-føringsintervaller for kogt vand forholdsvis lille. Derved kan der efter opvarmningsfasen i starten opnås en meget hurtig fremstilling af en stor mængde af den ønskede kogedrik. Dette kan ske uden at varmelegemet 10 må have en uforholdsmæssig høj elektrisk tilslutningseffekt.