DE2932053C2 - Elektrische Haushaltkaffeemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Haushaltkaffeemaschine mit einem Durchlauferhitzer, von dem eine Heißwasserleitung zu einem Auslauf über einem Kaffeefilter führt, einer Frischwasser-Versorgungseinrichtung, die einen Frischwasserbehälter und eine von diesem zum Durchlauferhitzer führende Frischwasserleitung aufweist und einer von der Heißwasserleitung abzweigenden und in die Frischwasser-Versorgungseinrichtung mündenden Rückflußleitung.

Eine derartige Kaffeemaschine ist bekannt aus dem DE-GM 19 81 975. Dabei besitzt die Heißwasserleitung eine Steigleitung, die in ein im wesentlichen horizontal verlaufendes Überlaufrohr einmündet Das Überlaufrohr besitzt einen rückwärtigen Auslauf über dem Frischwasserbehälter und sein Boden ist im rückwärtigen Teil, in den die Steigleitung einmündet zu diesem Auslauf hin abfallend ausgebildet. Der Boden besitzt ein Stück vor der Einmündung der Steigleitung eine Scheilelslelle, von der aus er nach vorn zum Auslauf über dem Kaffeefilter hin abfällt Dabei wird davon ausgegangen, daß die Wasserförderung langsam einsetzt und damit das erste geförderte Wasser, d. h. das anfangs in der Steigleitung stehende kalte Wasser keinen genügenden Impuls hat um in den vorderen, zum Auslauf über dem Kaffeefilter abfallenden Teil des Überlaufrohres geschleudert zu werden. Dieses Wasser fällt dann auf den nach rückwärts abfallenden Teil des Bodens des Überlaufrohres, von wo es in den Frischwasserbehälter abfließen soll. Diese Konstruktion hat jedoch den Nachteil, daß sie nur bei sehr speziellen Konstruktionen des Durchlauferhitzers, bei denen die Wasserförderung tatsächlich so langsam einsetzt zur Vermeidung eines Kaltwasser-Vorlaufes brauchbar ist und bei der Heißwasserförderung ein permanentes Zurückfließen eines Teiles des heißen Wassers in den Frischwasserbehälter nicht verhindern kann. Die üblicherweise bei Kaffeemaschinen verwendeten Durchlauferhitzer fördern das Wasser jedoch während des ganzen Brühbetriebes in kleinen Schüben mit ständig wechselnder Geschwindigkeit, so daß dabei eine Trennung des geförderten Kaltwassers und des Heißwassers auf die vorgeschlagene Weise nicht möglich ist. Ferner sind diese Durchlauferhitzer sehr empfindlich in der Auslegung, was zu verstärkter Geräuschbildung bei Zufuhr von erwärmten Wasser aus dem Frischwasserbehälter führt.

Ferner wurde in der DE-OS 26 27 236 vorgeschlagen, am unteren Ende der Steigleitung ein temperaturabhängig gesteuertes Ventil anzuordnen, das die Füllung der Steigleitung mit kaltem Wasser verhindert und sich erst öffnen soll, wenn es mit Heißwasser beaufschlagt wird. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß das Wasser im

Durchlauferhitzer zwischen dem temperaturabhängigen Ventil und einem Rückschlagventil gefangen ist und daher zur Verhinderung einer Explosion ein Sicherheitsventil im Bereich dieses Leitungsabschnittes vorgesehen sein muß. Ferner bleibt die aus der Steigleitung und der Überlaufleitung zum Kaffeefilter bestehenee Heißwasserleitung unbeheizt und kühlt das srste von dem temperaturabhängigen Ventil durchgelassene Heißwasser ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde bei einer Kaffeemaschine der eingangs beschriebener. Art die Temperaturen des dem Kaffeefilter zugeführten Brühwassers in der Anlaufphase der Brühwasserförderung zu erhöhen und insbesondere einen Kaltwasservorlauf zu vermeiden ohne den Fertigungsaufwand wesentlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückflußleitung im Bereich des Heißwasserauslaufes zum Kaffeefilter von der Heißwasserleitung abzweigt und in ihr oder in der Heißwasserleitung eine nach dem Anlauf der Wasserförderung ui./schaltende Zeitventileinrichtung angeordnet ist, die bis zum Umschalten die Wasserströmung in die Rückflußleitung und nach dem Umschalten zum Heißwasserauslauf über dem Kaffeefilter lenkt

Das Zeitventil kann dabei ein temperaturabhängiges Ventil sein, das in Abhängigkeit von der Temperatur des geförderten Heißwassers oder durch direkte Beheizung von der Heizung des Durchlauferhitzers betätigt wird. Ferner kann die Zeitventileinrichtung bei Kaffeemaschinen mit Drucksystem ein druckabhängiges Ventil sein, das anspricht sobald sich ein ausreichender Druck aufgebaut hat Vorteilhafterweise weist das Zeitventil dabei ein über einen Schnappmechanismus betätigtes eigentliches Ventil auf.

Vorzugsweise mündet die Rückflußleitung in den Frischwasserbehälter. Diese Lösung hat den Vorteil, einer kurzen Rückflußleitung und ist baulich einfach zu realisieren, was geringe Fertigungskosten bedeutet. Z. B. kann die Heißwasserleitung ein Steigrohr und ein von diesem über den Kaffeefilter führendes Überlaufrohr aufweisen, wobei dieses der Länge nach in einen an das Steigrohr anschließenden Heißwasserzulaufkanal und einen über dem Frischwasserbehälter einen Auslauf aufweisenden Rückflußleitungskanal aufgeteilt sein, wobei beide Kanäle im Bereich des Auslaufes zum Kaffeefilter in Verbindung miteinander stehen.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Rückflußleitung auch in die Frischwasserleitung münden. Dies hat den Vorteil, daß zu Beginn der Förderung das heiße Wasser durch den Durchlauferhitzer zirkulieren kann und damit besonders stark aufgeheizt wird und die Leitungen gut vorheizt Ferner kann, wie in der Figurenbeschreibung anhand von Fig.6 beschrieben ist der dabei verstärkt erzeugte Dampf eine teilweise Entkopplung der Heizung des Durchlauferhitzers von dem Wasser bewirken, wodurch mehr Wärmeenergie zur Beheizung der Warmhalteplatte und damit zur Aufheizung der Kaffeekanne zur Verfügung steht

Zweckmäßigerweise ist in die Frischwasserleitung, in an sich bekannter Weise eine Drosselstelle, z. B. in Form eines Rückschlagventils, eingebaut und diese Drosselstelle ist vorteilhafterweise zwischen der Einmündung der Rückflußleitung in die Frischwasserleitung und dem Durchlauferhitzer angeordnet. Hierdurch hat der Heißwasserkreislauf eine Ausdehnungsmöglichkeit zum Frischwasserbehälter hin. Um das dabei in die Frischwasserleitung gedrängte Heißwasser nicht mit dem Frischwasser im Frischwasserbehälter zu vermischen kann in der Frischwasserleitang zwischen dem Frischwasserbehälter und der Einmündung der Rückflußieitung ein Flüssigkeitsspeicher z. B. in Form einer verlängerten oder erweiterten Frischwasserleitung angeordnet sein. Ferner kann in der Frischwasserleitung zwischen dem Frischwasserbehälter und der Einmündung der Rückflußleitung eine Drosselstelle angeordnet sein, die bewirkt, daß bevorzugt das heiße Wasser aus der Rückflußleitung in den Durchlauferhitzer angesaugt wird. Falls jedoch durch den Heißwasserkreislauf zuviel Dampf erzeugt wird, kann es auch zweckmäßig sein die Frischwasserleitung zwischen dem Frischwasserbehälter und der Einmündungsstelle der Rückflußleitung möglichst kurz zu machen, um das rückfließende Heißwasser möglichst mit dem kalten Wasser im Frischwasserbehälter zu mischen und damit die Temperatur des angesaugten Wassers herabzusetzen. Zu diesem Zweck kann es auch vorteilhaft sein, die Rückflußleitung gleich in den untersten Teil des Frischwasserbehälters benachbart dem Frischwasserauslauf desselben einmünden zu lassen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand scheniatischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einer Seitenansicht teilweise geschnitten und stark schematisiert eine elektrische Haushaltkaffeemaschine;

F i g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Kaffeemaschine;

F i g. 3 ausschnittsweise in einem vertikalen Schnitt den oberen Teil einer Kaffeemaschine entsprechend der Ausführungsform gemäß F i g. 1 in einem Schnitt entlang der Linie II1-I1I in F i g. 4;

Fig.4 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IVin Fig.3;

Fig.5 eine Abwandlung des in den Fig.3 und 4 dargestellten Überlaufrohres;

F i g. 6 ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung einen vertikalen Schnitt durch den Durchlauferhitzer mit einer darüber angeordneten Warmhalteplatte für eine Kaffeekanne und

F i g. 7 in einer Darstellung entsprechend der der F i g. 1 eine Haushaltkaffeemaschine mit Drucksystem.

Die in F i g. 1 dargestellte elektrische Kaffeemaschine weist einen Frischwasserbehälter 2 auf, von dem eine Frischwasserleitung 4 zu einem Durchlauferhitzer 6 führt, die vor letzterem ein Rückschlagventil 8 aufweist. Der Durchlauferhitzer 6 besitzt ein Wasserrohr 10 und einen daran entlang geführten Rohrheizkörper 12, auf dem eine als Stellfläche für eine Kaffeekanne 16 dienende Warmhalteplatte 14 angeordnet ist, die vom Rohrheizkörper 12 beheizt wird. Auf der Kaffeekanne 16 sitzt ein Kaffeefilter 18. Vom Durchlauferhitzer 6 führt eine Heißwasserleitung 20 mit einer Steigleitung 22 und einer Überlaufleitung 24 zu einem Heißwasserauslaß 26 über dem Kaffeefilter 18. Vor dem Heißwasserauslaß 26 zweigt von der Heißwasserleitung 20 eine Rückflußleitung 28 ab, die in den Frischwasserbehälter 2 mündet. An der Abzweigstelle der Rückflußleitung 28 von der Heißwasserleitung 20 ist eine Ventileinrichtung 30 angeordnet, die während einer bestimmten, kurzen Zeitdauer nach dem Einschalten der Kaffeemaschine das vom Durchlauferhitzer 6 durch die Heißv.asserleitung 20 geförderte Wasser in die Rückflußleitung 28 lenkt, wodurch der anfangs in der Steigleitung 22 stehende Kaltwasservorlauf zurück in den Frischwasserbehälter 2 gefördert wird. Nach einer

bestimmten Zeit schaltet die Ventileinrichtung 30 um und leitet das Wasser aus der Heißwasserleitung 20 durch den Heißwasserauslaß 26 in den Kaffeefilter 18.

Die in Fig. 2 dargestellte Kaffeemaschine entspricht weitgehend der Kaffeemaschine gemäß F i g. 1 und es wurden für die gleichen Teile daher die gleichen Bezugsziffern verwendet. Abweichend von der Kaffeemaschine gemäß Fig. 1 führt eine von der Heißwasserleitung 20 abzweigende Rückflußleitung 228 zu der Frischwasserleitung 204 zum Durchlauferhitzer 6 und mündet stromaufwärts des Rückschlagventils 8 in diese ein. Die Frischwasserleitung 204 ist verlängert ausgeführt und weist ferner eine Drosselstelle 205 auf. Nach dem Einschalten der Kaffeemaschine wird vor dem Umschalten der Ventileinrichtung 30 der in der Steigleitung 22 stehende Kaltwasservorlauf und anschließend erwärmtes Wasser durch die Rückflußleitung 228 zum Zufluß des Durchlauferhitzers 6 zurückgeleitet. Sobald auch bereits erwärmtes Wasser wird das Bimetall 342 so stark erwärmt, daß es in seine zweite Stellung schnappt und die Verschlußkappe 344 vom Heißwasserauslauf 326 zum Kaffeefilter 18 abhebt, wodurch die Wasserströmung in den Kaffeefilter 18 umgelenkt wird. Verschlußkappe 344 mit dem sie steuernden Temperaturfühler in Form des Bimetalles 342 stellt eine Zeit-Ventileinrichtung 330 dar, da eine gewisse Zeit vergeht, bis ausreichend heißes Wasser gefördert wird, um das Bimetall 342 zum Umschalten zu bringen. Als Teil der Ventileinrichtung 330 kann auch angesehen werden, daß unter der Durchgangsöffnung 340 eine Schwelle vorhanden ist, die nach öffnen der Verschlußkappe 344 ein Überströmen des heißen Wassers in den Rückflußkanal 328 weitgehend verhindert.

Geeignete Ventileinrichtungen kännen in verschiedenster Weise ausgeführt sein. Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Überlaufrohres gemäß den F i g. 3 und 4. Ein Überlaufrohr 523 ist durch eine horizontale

zurück zum Durchlauferhitzer 6 gelangt, wird das 20 Trennwand 525 in eine obere Überlaufleitung 524 mit

Wasser in diesem auf höhere Temperaturen erhitzt als im normalen Brühbetrieb und es wird mehr Dampf erzeugt.

F,ig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Durchlauferhitzer 6 mit einer als Rohrheizkörper 12 ausgebildeten Heizung mit darüber angeordneter Warmhalteplatte 14 und darunter gehängtem Wasserrohr 10. Die vorstehend beschriebene vermehrte Dampfbildung führt, wie man daraus leicht sieht, zu einer stärkeren Entkopplung des aufzuheizenden Wassers von dem darüber liegenden Rohrheizkörper 12, so daß dieser heißer wird und m^:;hr Wärmeenergie in die Warmhalteplatte 14 und zur Aufheizung der Kaffeekanne 16 abgibt Aufgrund der Dampfbildung kann der Wasserkreislauf weniger Flüssigkeit aufnehmen und es wird durch die Rückflußleitung 228 zurückgefördertes Heißwasser zurück in die Frischwasserleitung 204 gedrängt. Diese ist verlängert ausgeführt um dieses erwärmte Wasser zu speichern und seine Vermischung mit dem Wasser im Frischwasserbehälter 2 zu verhindern. Die Drosselstelle 205 in der Frischwasserleitung 204 bewirkt, daß beim Nachsaugen von Wasser in den Durchlauferhitzer 6 bevorzugt das Wasser aus der Rückflußleitung 228 angesaugt wird.

einem Heißwasserauslauf 526 und eine darunter liegende, nicht ganz bis zum Heißwasserauslauf 526 führende Rückflußleitung 528 aufgeteilt. Die den Boden der Überlaufleitung 524 bildende Trennwand 525 weist eine Durchgangsöffnung 540 auf, die mittels einer von einem Schnapp-Bimetall 542 gesteuerten Verschlußkappe 544 abdeckbar ist Eine kleine Schwelle 541 erstreckt sich vom Boden der Überlaufleitung 524 zwischen der Durchgangsöffnung 540 und dem Heißwasserauslauf 526 ein Stück nach oben, um bei geöffneter Verschlußkappe 544 einen Übertritt eines Teilstromes des Wassers in die Auslauföffnung 526 zu verhindern.

Fig.7 zeigt in einer Darstellung entsprechend der der Fig. 1 eine Haushaltkaffeemaschine mit Drucksystern, wobei die mit der Ausführungsform gemäß F i g. 1 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie dort bezeichnet sind. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß F i g. 1 weist die Ausführungsform gemäß F i g. 7 einen Frischwasserbehälter 702 auf, der durch einen Deckel 703 druckdicht verschließbar ist und der durch eine verlängerte Frischwasserleitung 704 mit dem Durchlauferhitzer 6 in Verbindung steht. Die Überlaufleitung 24 der Heißwasserleitung 20 mündet in einen Dampfabscheider 746, aus dessen Deckseite eine

Fig.3 zeigt eine leicht abgewandelte Ausführungs- 45 Dampfleitung 748 in den obersten Bereich des

form der Kaffeemaschine gemäß Fi g. 1. Eine Heißwasserleitung 320 weist ein auf eine Steigleitung 322 aufgestecktes Überlaufrohr 223 auf, das durch eine vertikale Trennwand 325 in eine Überlaufleitung 324 und eine Rückflußleitung 328 aufgeteilt ist Die Rückflußleitung 328 weist an ihrem über dem Frischwasserbehälter 2 liegenden Ende einen Auslaufstutzen 329 auf. Am entgegengesetzten Ende besitzt die Trennwand 325 eine nicht ganz bis zum Boden des Überlaufrohres 223 hinunterreichende, die beiden Kanäle verbindende Durchgangsöffnung 340. In der· Überlaufleitung 324 ist ein Temperaturfühler in Form eines als Schnappelement ausgebildeten Bimetalls 342 befestigt und trägt an seinem freien Ende eine Frischwasserbehälters 702 führt. Ferner zweigt aus dem oberen Bereich des Dampfabscheiders 746 eine Rückflußleitung 728 ab und mündet in die Frischwasserleitung 704 stromaufwärts des Rückschlagventils 8. Vom Boden des Dampfabscheiders 746 führt ein Heißwasserauslauf 726 mit einem darin angeordneten, erst bei einem bestimmten Druck öffnenden vorgespannten Rückschlagventil 730 druckdicht in einen druckdichten Filter 718. Dieser weist in seinem Auslauf zur Kaffeekanne 16 ein weiteres vorgespanntes Rückschlagventil 731 auf, das vorzugsweise bei einem höheren Druck anspricht als das Rückschlagventil 730. Das Rückschlagventil 730 stellt allein oder in Verbindung mit dem Rückschlagventil 731 das Zeitventil dar,

Verschlußkappe 344 für einen Heißwasserauslauf 326 60 das sich öffnet, sobald die Heizung nach einer gewissen

zum Kaffeefilter 18. Wenn zu Beginn der Wasserförde- Zeit einen ausreichenden Druck im System aufgebaut

rung nach dem Einschalten der Kaffeemaschine kaltes hat

Wasser gefördert wird hält das Bimetall 342 den Auslauf Nach dem Einschalten der Kaffeemaschine und dem

326 verschlossen, so daß das Wasser durch die Beginn der Wasserförderung ist das Ventil 730 zuerst

Durchgangsöffnung 340 in die Rückflußleitung 328 65 noch geschlossen, so daß das aus der Heißwasserleitung

überströmt und von dort durch den Auslaufstutzen 329 20 austretende kalte und anschließend warme Wasser

in den Frischwasserbehälter 2 abfließt Sobald genügend den Dampfabscheider 746 soweit füllt, bis es durch die

heißes Wasser durch die Überlaufleitung 324 strömt Rückflußleitung 728 zum Einlauf des Durchlauferhitzers

6 zurückfließt. Sobald dem Durchlauferhitzer 6 warmes Wasser über die Rückflußleitung 728 zugeführt wird, bildet er sehr schnell eine ausreichende Menge Dampf um den nötigen Überdruck zum öffnen des Rückschlagventils 730 und anschließend des Rückschlagventils 731 zu erzeugen. Das Rückschlagventil 730 kann nach seinem Offnen je nach dem vorhandenen Druck verschiedene Stellungen einnehmen. Fällt der Druck ab so schließt das Ventil etwas mehr und es wird weniger Wasser dem Kaffeefilter 718 zugeführt. Dadurch staut sich das Wasser im Dampfabscheider 746 zurück, bis es

in die Rückflußleitung 728 zum Zufluß des Druchlauferhitzers 6 übertritt. Durch die Beimischung von Warmwasser zu dem aus dem Frischwasserbehälter 702 angesaugten kalten Frischwasser wird vermehrt Dampf erzeugt, der den Druck im System wieder ansteigen läßt. So hat das Rückschlagventil 730 die zusätzliche Funktion je nach dem vorhandenen Druck eine kleinere oder größere Warmwasserbeimischung zum Zulauf des Durchlauferhitzers 6 zu bewirken und somit den Druck im System zu regeln.

Hierzu 3 Bhiii Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektrische Haushaltkaffeemaschine mit einem Durchlauferhitzer von dem eine Heißwasserleitung zu einem Auslauf über einen Kaffeefilter führt, einer Frischwasser-Versorgungseinrichtung, die einen Frischwasserbehälter und eine von diesem zum Durchlauferhitzer führende Frischwasserleitung aufweist und einer von der Heißwasserleitung abzweigenden und in die Frischwasser-Versorgungseinrichtung mündenden Rückflußleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung (28; 228; 328; 528; 728) im Bereich des Heißwasserauslasses (26, 326, 526, 726) zum Kaffeefilter (18, 718) von der Heißwasserleitung (20,320) abzweigt und in ihr oder in der Heißwasserleitung (20,320) eine nach dem Anlauf der Wasserförderung umschaltende Zeitventileinrichtung (30; 330; 542, 544; 730; 750) angeordnet ist, die bis zum Umschailen die Wasserströmung in die Rückflußleitung (28, 228, 328, 528, 728) und nach dem Umschalten zum Heißwasserauslauf (26; 326; 526; 726) über dem Kaffeefilter (18; 718) lenkt.

2. Kaffeemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitventileinrichtung (30; 330; 542; 544) ein auf die Temperatur des geförderten Wassers ansprechendes temperaturabhängiges Ventil dient.

3. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das temperalurabhängige Ventil (Zeitventileinrichtung 330) einen in der Heißwasserleitung (20) angeordneten Temperaturfühler (342; 542) in Form eines Bimetalles aufweist

4. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitventileinrichtung (730) ein auf den Druck des geförderten Wassers ansprechendes druckabhängiges Ventil dient.

5. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung (28; 328; 528; 748) in den Frischwasserbehälter (2; 702) mündet.

6. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißwasserleitung (320) eine Steigleitung (322; 522) und ein von dieser über den Kaffeeefilter (18) führendes Überlaufrohr (223; 523) aufweist und dieses der Länge nach in einen an die Steigleitung (322; 522) anschließenden Heißwasserzulaufkanal (324; 524) und eine, vorzugsweise über dem Frischwasserbehälter (2) einen Auslaufstutzen (239) aufweisende Rückflußleitung (328; 528) aufgeteilt ist und beide Kanäle im Bereich des Heißwasserauslaufes (326; 526) zum Kaffeefilter (18) in Verbindung miteinander stehen.

7. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung (228; 728) in die Frischwasserleitung (204; 704) mündet.

8. Kaffeemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischwasserleitung (204; 704) in an sich bekannter Weise eine Drosselstelle vorzugsweise in Form eines Rückschlagventils (8) aufweist und das Rückschlagventil (8) zwischen der Einmündung der Rückflußleitung (228; 728) in die Frischwasserleitung (204; 704) und dem Durchlauferhitzer (6) angeordnet ist.

9. Kaffeemaschine nach-Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frischwasserleitung (204; 704) zwischen dem Frischwasserbehälter (2, 702) und der Einmündung der Rückflußleitung (228; 728) ein Flüssigkeitsspeicher vorzugsweise in Form einer verlängerten Ausführung der Frischwasserleitung angeordnet ist

10. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frischwasserleitung (204) zwischen dem Frischwasserbehälter (2) und der Einmündung der Rückflußleitung (228) eine Drosselstelle (205) angeordnet ist