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Die Erfindung betrifft generell ein Siphongerät zur
Bereitung von Kaffee oder ähnlichen Getränken, bei
dem, unter Ausnutzung der Luftdruckdifferenz in den
Behältern, heißes Wasser in einem unteren Behälter
einem oberen Behälter zugeführt wird, der mit
Material wie zum Beispiel Kaffeepulver versehen ist, und
bei dem ferner heißes Wasser zu dem unteren Behälter
zurückgeführt wird, um dadurch dem Material
Bestandteile zu entziehen.
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Siphongeräte zur Bereitung von Kaffee nach dem Stand
der Technik weisen generell einen unteren Behälter
auf, in den eine vorbestimmte Menge Wasser gefüllt
wird und der mittels eines Erhitzers, wie
beispielsweise einem Spiritusbrenner, erhitzt wird, einen
oberen Behälter, der Kaffeepulver enthält, dessen
Menge der in dem unteren Behälter enthaltenen
Wassermenge entspricht, und ein sich abwärts von dessen
Boden durch ein in den unteren Behälter
einzusetzendes Filter erstreckendes Wasserzuführrohr. Im
Betrieb wird das Wasser in dem unteren Behälter
aufgrund der Zunahme des Drucks in dem Behälter, wenn
es erhitzt und gekocht wird, durch das Rohr in den
oberen Behälter geleitet. Auf diese Weise wird das
heiße Wasser mit dem Kaffeepulver in dem oberen
Behälter vermischt. Wenn der Erhitzer abgeschaltet
ist, nimmt der Luftdruck in dem unteren Behälter ab.
Das mit dem Kaffeepulver vermischte heiße Wasser
wird durch das Filter in den unteren Behälter
geleitet, so daß sich Kaffee ergibt.
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US-A-2 619 895, US-A-2 664 811 und US-A-2 708 398
zeigen allesamt Geräte zur Bereitung von Kaffee
dieser allgemeinen Art.
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Bei den Siphongeräten zur Bereitung von Kaffee nach
dem Stand der Technik muß der Spiritusbrenner o. dgl.
per Hand ausgeschaltet werden, so daß das mit dem
Kaffeepulver vermischte heiße Wasser in dem oberen
Behälter durch das Filter dem unteren Behälter
zugeführt wird. Auf diese Weise ist der Benutzer zu
mühsamer manueller Tätigkeit gezwungen. Ferner muß der
Benutzer neben dem Gerät zur Bereitung von Kaffee
stehen, während das Wasser in dem unteren Behälter
erhitzt wird. Ferner muß die Flamme des
Spiritusbrenners rechtzeitig ausgedreht werden, nachdem sich
der Kaffee in dem unteren Behälter gesammelt hat.
Die Betriebszeitgebung ändert sich jedoch von Zeit
zu Zeit und das Aroma des Kaffees ändert sich auch
von Zeit zu Zeit.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Gerät zur Bereitung von Kaffee oder
ähnlichen Getränken zu schaffen, bei dem die Verarbeitung
des Materials, wie beispielsweise Kaffeepulver,
durch Durchfeuchten automatisch vor dem
Wirkstoffextrahierprozeß erfolgt, so daß aromatischer
Kaffee oder andere Getränke gewonnen werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Gerät zur Bereitung von Kaffee oder ähnlichen
Getränken zu schaffen, wobei der Extrahierprozeß au
tomatisch rechtzeitig ohne Verzögerung oder
vorzeitig durchgeführt wird, nachdem das heiße Wasser mit
dem Material mit Siphonwirkungen vermischt worden
ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät zur
Bereitung von Kaffee oder ähnlichen Getränken
vorgesehen, das einen unteren Behälter zur Aufnahme von
Wasser aufweist, ein Wasserzuführrohr und ein
Filter, einen oberen Behälter zur Aufnahme eines
Materials wie zum Beispiel Kaffeepulver, und einen
Erhitzer zum Erhitzen des Wassers in dem unteren
Behälter, wobei durch Aktivierung des Erhitzers das
Wasser in dem unteren Behälter erhitzt und gekocht
wird, derart, daß aufgrund der durch das Kochen des
Wassers erzeugten Druckdifferenz zwischen dem
unteren und dem oberen Behälter das Wasser durch das
Wasserzuführrohr und das Filter in den oberen
Behälter geleitet wird, wobei das mit dem in dem oberen
Behälter enthaltenen Material vermischte Wasser bei
Abfallen der Druckdifferenz durch das Filter und das
Wasserzuführrohr in den unteren Behälter
zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch ein
Druckreduzierventil, das im geöffneten Zustand den unteren
Behälter mit der Umgebungsluft verbindet, wobei das
Druckreduzierventil eine öffnungs- und
Schließeinrichtung aufweist, die bei jeder Benutzung des
Gerätes zur Bereitung von Kaffee oder ähnlichen
Getränken das Druckreduzierventil öffnet, wenn die
Temperatur in dem unteren Behälter einen vorbestimmten,
über der Kochtemperatur des Wassers liegenden Wert
übersteigt, woraufhin die Druckdifferenz zwischen
dem unteren und dem oberen Behälter abfällt.
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In einem erfindungsgemäßen Gerät zur Bereitung von
Kaffee oder ähnlichen Getränken übersteigt die
Temperatur in dem unteren Behälter den vorbestimmten
Wert, wenn annähernd das gesamte heiße Wasser in dem
unteren Behälter durch Siphoneffekt dem oberen
Behälter zugeführt worden ist. Der Druck in dem
unteren Behälter ist dann reduziert, wenn das Ventil
geöffnet ist, so daß das mit dem Material in dem
oberen Behälter vermischte heiße Wasser dem oberen
Behälter zugeführt wird, so daß der Extrahierprozeß
automatisch einsetzt. Dementsprechend entfällt der
Handbetrieb wirksam, wenn der Extrahierprozeß
einsetzt, und der Extrahierprozeß setzt rechtzeitig
ein, so daß Kaffee oder ähnliche Getränke von
gleichbleibender Qualität gewonnen werden.
Vorzugsweise ist eine temperaturempfindliche Einrichtung
zum Fühlen eines plötzlichen Anstiegs der Temperatur
des unteren Behälters vorgesehen, beispielsweise ein
Temperaturanstieg auf 105ºC, nachdem das gesamte
heiße Wasser dem oberen Behälter zugeführt worden
ist, und das Druckreduzierventil wird geöffnet, wenn
ein plötzlicher Temperaturanstieg des unteren
Behälters von der temperaturempfindlichen Einrichtung
gefühlt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun als
Beispiel in bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen
beschrieben, welche zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des
erfindungsgemäßen Gerätes zur Bereitung von
Kaffee;
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Fig. 2 eine vergrößerte längsgeschnittene
Teilansicht des Gerätes zur Bereitung von Kaffee
von Fig. 1;
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Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Mahlmechanismus des Gerätes zur
Bereitung von Kaffee von Fig. 1;
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Fig. 4 einen vergrößerten Längsschnitt eines
Teils des Gerätes zur Bereitung von Kaffee
von Fig. 1, an welchem Teil ein
temperaturempfindlicher Schalter vorgesehen ist;
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Fig. 5 ein für das Gerät zur Bereitung von Kaffee
verwendetes Regelkreisdiagramm; und
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Fig. 6 und 7 jeweils vergrößerte Längsschnitte des
bei einer Variante verwendeten
Druckreduzierventils.
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Das erfindungsgemäße Gerät zur Bereitung von Kaffee
wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5
beschrieben. Erst auf Fig. 1 Bezug nehmend, sind auf
einer Grundfläche 11 eine Heizplatte 12 und ein
Mechanikgehäuse 13 vorgesehen. In dem Mechanikgehäuse
13 ist ein Elektromotor 14 vorgesehen. Eine
Kupplungsachse 14b ist an dem oberen Ende einer
Rotationsachse 14a befestigt und erstreckt sich nach
oben durch den Bodenteil eines angreifenden konkaven
Teils 13a, der an dem oberen Ende des Gehäuses 13
ausgebildet ist. Ein Mahlgehäuse 15 befindet sich
auf dem Gehäuse 13 und mehrere im wesentlichen
umgekehrte L-förmige Eingriffsnuten 17 sind in dem
unteren Teil des Mahlgehäuses 15 ausgebildet. Am
Innenumfang des konkaven Teiles 13a des Gehäuses 13
ausgebildete Vorsprünge 16 greifen lösbar in die
umgekehrten L-förmigen Nuten 17 nach Art eines Bajonetts
ein. In dem Mahlgehäuse 15 ist ein Schneidgerät 18
vorgesehen, und eine Rotationsachse desselben ist
derart ausgestaltet, daß sie mit der Kupplungsachse
14b des Motors 14 derart eingreift, daß die Drehung
des Motors 14 auf das Schneidgerät 18 übertragen
wird, wenn das Mahlgehäuse 15 mit dem
Mechanikgehäuse 13 in Eingriffist. In einem Teil der Umfangswand
des Mahlgehäuses 15 ist eine Öffnung 15a
ausgebildet, die mit einem Filter 19 bedeckt ist. Ein
Führungsteil 21 zum Leiten des Kaffeepulvers aus dem
Mahlgehäuse 15 in einen oberen Behälter 29 ist
einstückig mit dem Mahlgehäuse 15 derart ausgebildet,
daß die Öffnung 15a an einem Ende abgedeckt ist. Ein
Deckel 20 des oberen Behälters 29 ist ebenfalls
einstückig mit dem Führungsteil 21 an dessen anderem
Ende ausgebildet. Ein Deckel 22 des Mahlgehäuses 15
weist zwei an seinem Außenumfang ausgebildete
Vorsprünge 23 auf. Da die Vorsprünge 23 jeweils in die
in dem oberen Innenumfang des Mahlgehäuses 15
ausgebildeten konkaven Teile 24 eingreifen, ist der
Deckel 22 abnehmbar an der oberen Öffnung des
Mahlgehäuses 15 derart angebracht, daß der Deckel 22 nicht
leicht bewegt werden kann. Wie in Fig. 1 gezeigt,
ist an der Oberseite des Gehäuses 13 ein
Betriebskasten 25 und in dem Betriebskasten 25 ein
Ablaufzeitgeber
26 vorgesehen. Der Ablaufzeitgeber 26 ist
eine bekannte flache Spiralfeder und wird mit einem
Knopf 26a bedient. Ein hufeisenförmiger Halter 27
wird von einer Stütze 27a an dem mittleren Bereich
des Gehäuses 13 derart gestützt, daß sie über der
Heizplatte 12 angeordnet ist.
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Ein unterer Behälter 28 ist aus einem Material wie
hitzebeständiges Glas geformt und sein oberer
Bereich wird von dem Halter 27 derart ergriffen, daß
der Behälter 28 auf der Heizplatte 12 gehalten ist.
Der obere Behälter 29 ist ebenfalls aus
hitzebeständigem Glas geformt. Ein Wasserzuführrohr 30
erstreckt sich vom mittleren Bodenbereich des oberen
Behälters 29 abwärts und weist ein auf einer oberen
Öffnung desselben vorgesehenes Filter 31 auf. Das
Filter 31 ist von einer Feder 32 gestützt, deren
eines Ende an dem unteren Ende des Rohres 30
angebracht ist. Eine in Fig. 2 gezeigte ringförmige
Gummidichtung 33 ist an der oberen Öffnung des unteren
Behälters 28 vorgesehen. Das Rohr 30 erstreckt sich
durch eine in der Mitte der Dichtung 33 ausgebildete
Öffnung 33a, so daß der obere Behälter 29 von dem
unteren Behälter 28, der luftdicht verschlossen ist,
gestützt ist.
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Ein in Fig. 2 gezeigtes Druckreduzierventil 34 ist
generell so konstruiert, daß ein Arbeitsstab 36, der
an seinem unteren Ende ein scheibenförmiges
Ventilmedium 35 aufweist, sich nach oben durch ein in der
Dichtung 33 ausgebildetes Luftloch 37 erstreckt.
Durch Abwärtsbewegen des Arbeitsstabes 36 wird das
Ventilmedium 35 veranlaßt, sich vom Umfangsrand der
unteren Öffnung des Luftloches 37 wegzubewegen, um
dadurch das Luftloch 37 zu öffnen, wodurch der
untere Behälter 28 mit der Umgebungsluft in Verbindung
gelangt.
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Ein Stift 36a ist an dem oberen Ende des Arbeitsstab
36 vorgesehen und eine Druckfeder 38 ist zwischen
dem Stift 36a und der Oberseite der Dichtung 33
vorgesehen. Dementsprechend wird der Arbeitsstab 36 von
der Druckfeder 38 nach oben gedrückt, um das
Druckreduzierventil 34 normalerweise geschlossen zu
halten. Die Druckfeder 38 ist von einer auf der
Oberseite der Dichtung 33 vorgesehenen Schutzabdeckung
39 bedeckt, und der Arbeitsstab 36 erstreckt sich
durch die obere Wand der Schutzabdeckung 39.
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In dem Mechanikgehäuse 13 ist ein Elektromagnet 40
derart vorgesehen, daß er in entgegengesetzter
Beziehung zu dem Druckreduzierventil 34 angeordnet
ist. Ein Arbeitshebel 41 erstreckt sich durch eine
in dem Mechanikgehäuse 13 zwischen dem
Elektromagneten 40 und dem Ventil 34 ausgebildeten Öffnung 13a
und ist an einer Achse 41a zum Drehen darum
angebracht. Wenn der Elektromagnet 40 erregt ist, wird
ein Ende des Arbeitshebels 41 angezogen, wie in Mol-%2 strichpunktiert dargestellt, und das andere Ende
des Hebels 41 drückt den Arbeitsstab 36 nieder.
Daher wird das Ventilmedium 35 von dem Luftloch 37
wegbewegt, so daß das Luftloch 37 geöffnet ist. Wie
in Fig. 5 gezeigt, wird der Motor 14 von dem
Anschluß 49 aus durch einen Zeitgeberschalter 47 des
Ablaufsteuerungszeitgebers 26 mit Strom versorgt.
Ein Erhitzer 45 der Heizplatte 12 wird von dem
Anschluß
49 aus durch einen Zeitgeberschalter 48 und
einen damit jeweils in Reihe geschalteten
temperaturempfindlichen Schalter 44 mit elektrischem Strom
versorgt. Der Elektromagnet 40 der
Ventilsteuereinheit 46 und ein Summer 52 sind parallelgeschaltet
mit dem temperaturempfindlichen Schalter 44. Der
temperaturempfindliche Schalter 44 ist derart
ausgestaltet, daß er geöffnet wird, wenn die Temperatur
des unteren Behälters 28 auf eine Temperatur
ansteigt, die ungefähr 5ºC über der Kochtemperatur
(100ºC) liegt.
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Der temperaturempfindliche Schalter 44 ist in dem
Mechanikgehäuse 13 derart vorgesehen, daß er durch
eine wärmeleitfähige Kappe 44a in Kontakt mit der
Seitenwand des unteren Behälters 28 auf der
Heizplatte 12 ist. Der Ein-Aus-Betrieb der Schalter 47
und 48 wird durch den Ablaufsteuerungszeitgeber 26
gesteuert. Wenn also die Zeitsteuerung durch Drehen
des Knopfes 26a in eine Richtung festgesetzt ist,
wirkt der Zeitgeber 26 derart, daß er den
Zeitgeberschalter 47 während der durch den Knopf 26a
festgesetzten Zeitspanne schließt und den
Zeitgeberschalter 47 öffnet, nachdem die durch den Knopf 26a
festgesetzte Zeitspanne verstrichen ist, wobei
gleichzeitig der Zeitgeberschalter 48 geschlossen wird.
Der Zeitgeberschalter 48 kann wiedergeöffnet werden,
indem der Knopf 26a manuell in die andere Richtung
gedreht wird.
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Wenn beim Betrieb des Gerätes zur Bereitung von
Kaffee der Ablaufsteuerungszeitgeber 26 durch Drehen
des Knopfes 26a eingestellt ist, wird der
Zeitgeberschalter
47 für eine vorbestimmte Zeitspanne
weitergedreht. Der Motor 14 wird erregt, so daß die
Kaffeebohnen in dem Mahlgehäuse 15 zu Kaffeepulver
gemahlen werden, das durch das Führungsteil 21 in den
oberen Behälter 29 geleitet wird. Danach wird der
Zeitgeberschalter 47 aufgrund des Zeitbetriebs des
Zeitgebers 26 ausgeschaltet (d. h. geöffnet), und der
Zeitgeberschalter 48 wird eingeschaltet, so daß der
Erhitzer 45 der Heizplatte 12 durch den
temperaturempfindlichen Schalter 44 erregt wird und beginnt,
dem Wasser in dem Behälter 28 Wärme zuzuführen.
Wenn das Wasser kocht, wird das heiße Wasser durch
das Wasserzuführrohr 30 dem oberen Behälter 29
zugeführt. Wenn das gesamte heiße Wasser zugeführt
worden ist, steigt die Temperatur des unteren
Behälters 28 rapide an. Der temperaturempfindliche
Schalter 44 wird ausgeschaltet (d. h. geöffnet), wenn die
Temperatur des Behälters 28 auf ungefähr 105ºC
ansteigt. Wenn der temperaturempfindliche Schalter 44
ausgeschaltet wird, werden der Elektromagnet 40 und
der Summer 52 gleichzeitig erregt, so daß der
Arbeitshebel 41 der Anziehungskraft des
Elektromagneten 40 ausgesetzt ist und bewegt wird. Das
Ventilmedium 35 wird derart bewegt, daß das Luftloch 37
geöffnet wird, und der Innendruck des unteren
Behälters 28 wird verringert. Das mit dem Kaffeepulver
vermischte heiße Wasser wird durch das
Wasserzuführrohr 30 und das Filter 31 geleitet, so daß in den
unteren Behälter 28 Kaffee extrahiert wird. In
diesem Fall informiert der Summer den Benutzer, daß der
Extrahierprozeß in Kürze beendet sein wird.
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Das Gerät zur Bereitung von Kaffee der Fig. 1 bis 5
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Extrahierprozeß
automatisch von einer Druckreduzierungseinheit
durchgeführt wird, die das Druckreduzierventil 34
und den temperaturempfindlichen Schalter 44
aufweist, die derart ausgestaltet sind, daß sie ihre
Tätigkeit aufnehmen, wenn das gesamte heiße Wasser
in dem Behälter 28 dem Behälter 29 zugeführt worden
ist.
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Da folglich die Zeitspanne vom Zuführen des heißen
Wassers bis zum Sammeln des Kaffees in dem unteren
Behälter 28 nicht durch die Umgebungstemperatur oder
die Geschwindigkeit, mit der die Heizplatte 12 sich
abkühlt, beeinträchtigt oder verändert wird, kann
stets Kaffee von gleichbleibendem Aroma und
ebensolcher Qualität serviert werden. Außerdem wird der
Vorgang des Zuführens des mit Kaffeepulver
vermischten heißen Wassers zu dem unteren Behälter 28
automatisch durchgeführt, ohne daß manuelle Betätigung
erforderlich ist, so daß die vorliegende Erfindung
ein recht nützliches Gerät zur Bereitung von Kaffee
zur Verfügung stellen kann.
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Fig. 6 zeigt ein Druckreduzierungsventil 53 einer
Variante. Identische Teile sind mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Ein Ventilgehäuse 55 mit mehreren, in
seiner Umfangswand ausgebildeten Öffnungen 54 ist an
der Unterseite der Dichtung 33 derart befestigt, daß
das Luftloch 37 abgedeckt wird. Ein Ventilmedium 56
zum Öffnen und Schließen des Luftlochs 37 und eine
Feder 57, die gewöhnlich das Ventilmedium 56 in die
Richtung zum Schließen des Luftlochs 37 drückt, sind
in dem Ventilgehäuse 55 vorgesehen. Die Feder 57 ist
aus einer Legierung mit Formgedächtnis gebildet, die
sich reversibel verformt, wenn sie über eine
vorbestimmte Temperatur erwärmt wird.
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Bei der Variante dient die Feder 57 auch als
Einrichtung zum öffnen und Schließen des Ventils 53.
Wenn die Temperatur des unteren Behälters 28 bei
ungefähr 105ºC liegt, zieht sich die Feder 57 in der
Richtung zusammen, daß sie das Ventilmedium 56 von
dem Luftloch 37 wegbewegt, wie in Fig. 7 gezeigt.
Wenn die Temperatur des unteren Behälters 28 unter
105ºC absinkt, dehnt sich die Feder 57 derart aus,
daß eine Federkraft auf das Ventilmedium 56
einwirkt, um es gegen die Umfangsfläche des Luftlochs
37, wie in Fig. 6 gezeigt, zu schieben. In dem Fall,
in dem das Druckreduzierventil 53 in der oben
beschriebenen Weise konstruiert ist, entfallen der
temperaturempfindliche Schalter 44, der
Elektromagnet 40 und der Summer 52, und der Erhitzer 45 ist
mit dem Zeitgeberschalter 48 in der in Fig. 5
gezeigten Schaltung in Reihe geschaltet.