NL8401295A - Koffiemachine voor het naar keuze zetten van normale koffie of espresso. - Google Patents

Description

* N.0. 32473 1

Koffiemachine voor het naar keuze zetten van normale koffie of espresso»

De uitvinding heeft betrekking op een koffiezetmachine voor het naar keuze ztten van normale koffie of espresso, voorzien van een koud wateraansluiting en een bereidingseenheid, met een in de waterleiding tussen de koud wateraansluiting en de bereidingseenheid aangebracht 5 toevoerventiel, een meet- en een verwarmingsinrichting voor het berei-dingswater, waarbij de leiding voorzien is van een eerste leidingserie die een drukpomp bevat en een tweede leidingserie met een bij het bereiden van espresso te sluiten ventiel, en met een stuureenheid die in overeenstemming met de koffiekeuze de ventielen en/of de pomp acti-10 veert.

Uit het DE-PS 3 133 903 is een koffiemachine van dit type bekend. De eerste en tweede leidingserie daarvan verlopen onafhankelijk van elkaar vanaf een als meetinrichting dienstdoende doseerkamer naar de bereidingseenheid. De tweede leidingserie vormt een directe weg tussen de 15 doseerkamer en de bereidingseenheid en bevat slechts een tegen deze stroomrichting sluitend toeslagventiel. Dit opent bij de bereiding van normale koffie, waarbij het bereidingswater uit de doseerkamer door middel van stoomdruk in en door de tweede leidingserie wordt getransporteerd. Voor de bereiding van esprosso wordt via de eerste leiding-20 serie het water uit de doseerkamer aangezogen door middel van de pomp, onder druk getransporteerd door een warmtewisselaar, een driewegventiel en een terugslagventiel naar de hereidingskamer. Daar wordt het onder druk door het koffiemeel geperst, waarbij de zich in de hereingskamer opbouwende druk het terugslagventiel van de tweede leidingserie geslo-25 ten houdt. Een overbruggingsventiel, dat bij de pomp behoort, beschermt deze door openen tegen een hoge overdruk, zoals bij te fijn koffiemeel door opstuwing kan ontstaan.

Naast deze afzonderlijk tussen de meetinrichting en de bereidingskamer verlopende leidingseries en hun speciale organen bezit de koffie-30 machine verdere onderverdelingen van de waterleidingwegen, die tezamen met de in deze trajecten aangebrachte organen ofwel dienst doen alleen voor de bereiding van een koffiesoort ofwel in een variërende functie dienst doen voor beiden: vanaf de koud wateraansluiting gaat een lei-dingsectie via een toeloopventiel naar een heet waterhouder. Vandaar 35 voert een stoomleiding en een heet waterleiding, telkens voiorzien van een stuurbaar ventiel, naar de meetkamer. De stoomleiding wordt uitsluitend benut voor de bereiding van normale koffie en wel bij elk be- 8401295 2 reidingsproces twee maal; de doseerkamer wordt voorafgaand aan de toevoer van bereidingswater door middel van hete stoom voor gewarmd, waarbij een ontluchtingsventiel voor de doseerkamer open is. Na het vullen van de doseerkamer met de vooraf bepaalde hoeveelheid water via de heet 5 waterleiding wordt bij gesloten ontluchtingsventiel, het bereidingswater door middel van stoomdruk via de tweede leidingserie in de berei-dingskamer getransporteerd.

Voor de bereiding van espresso wordt uit de heet waterhouder via de heet waterleiding slechts een deel van de benodigde hoeveelheid wa-10 ter toegevoerd aan de doseerkamer. De ontbrekende hoeveelheid wordt geleverd via een vanaf de koud wateraansluiting direct naar de doseerkamer verlopende koud waterleiding, die een eigen toeloopventiel en een hoeveelheidsregelaar bevat. Bij de espressobereiding functioneert de heet waterhouder verder als warmtewisselaar samen met een er doorheen 15 verlopende sectie van de tweede leidingserie.

De bekende koffiemachine is uiterst volumineus. Het grote aantal leidingen met de bijbehorende aansluitingen en afdichtingen is niet alleen duur in fabrikage maar ook gevoelig voor storingen. In de heet waterketel, waarin ook de stoomdruk wordt opgewekt, monden drie leidingen 20 uit en de eerste leidingsectieloopt op twee plaatsen door de wand. Bovendien bezit elk van de verschillende leidingvertakkingen tenminste een ventiel. Van de ventielen worden de meesten voor het betreffende bereidingsproces door een stuureenheid geopend of gesloten. Dit vergt een veelzijdige stuureenheid met de daarbij behorende stuurleidingen.

25 Het gebruik van een enkele koffiemachine voor twee verschillende kof-fietypen lijkt, ten opzichte van twee onafhankelijk werkende machines, ten koste te gaan van veel materiaal.

Doelstelling van de onderhavige uitvinding is nu een koffiezetmachine van in de aanhef beschreven soort te verschaffen die eenvoudig 30 van opbouw is en daarmee zowel economisch als ook in hoge mate sto-ringsongevoelig is.

Aan deze doelstelling wordt volgens de uitvinding voldaan, doordat de leidingweg voor het bereidingswater voor de espresso en de normale koffie gemeenschappelijk is en slechts in het gebied van de pomp (6) 35 verdeeld is in de eerste (4) en de tweede, als een soort overbruggings-weg rond de pomp gaande leidingserie.

Een enkele leidingweg voor beide smaaktypen heeft dienovereenkomstig minder leidingen, ventielen en bijbehorende stuurinrichtingen nodig. De als een overbrugging uitgevoerde rondweg langs de pomp via de 40 tweede leidingserie vergt twee aansluitplaatsen van deze serie op de 8401295 3 leidingweg, verdere aftakkingen zijn niet nodig. Ook in de meet- en verwarmingsinrichtingen treedt telkens slechts een leiding in respectievelijk weer uit. Daarmee worden de afdichtingsproblemen verminderd zowel bij de montage als ook tijdens bedrijf, de machine werkt met een 5 veel geringer storingsrisico. Bovendien kan ze ruimtebesparend compact opgebouwd zijn.

Een in opbouw en functioneren voordelige eenvoudige uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt door de in conclusie 2 aangegeven kenmerken. Het water voor het bereiden van normale koffie kan, wanneer het bereidings-10 proces wordt ingeleid en in het bijzonder het toeloopventiel wordt geopend, door zijn leidingdruk tegen het terugslagventiel de tweede leidingserie passeren. De eerste leidingserie is door de pomp geblokkeerd. Zodra de pomp is ingeschakeld voor het bereiden van espresso, bouwt zich in het gebied tussen de pomp en de bereidingseenheid een druk op 15 van ongeveer 10 bar. Deze druk zorgt voor het sluiten van het terugslagventiel in de tweede leidingserie· Er kan dus geen water terugstromen.

Een in de conclusie 3 aangegeven verdere ontwikkeling waarborgt een hoge mate aan economisch gebruik van verwarmingsenergie. Er wordt 20 alleen het voor de gekozen koffiehoeveelheid benodigde volume aan be-reidingswater verwarmd. De weg tot aan de bereidingseenheid is kort en bevat, buiten het in alle gevallen aanwezige toeloopventiel, geen warmr te onttrekkende organen.

Een qua opbouw eenvoudige uitvoeringsvorm van een meetinrichting, 25 bijvoorbeeld een waterklok wordt mogelijk gemaakt door de in conclusie 4 aangegeven kenmerken. Er is geen doseerkamer nodig.

Een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt door de in conclusie 6 aangegeven kenmerken* Daarin wordt ook het bereidingwater voor de normale koffie getransporteerd met dezelfde pomp die ook de druk voor 30 de espressobereiding opwekt. De drukvereffening vindt plaats via een bij het ventiel in de tweede leidingserie aangebrachte, in overeenstemming daarmee instelbare smooreenheid. Deze koffiemachine is onafhankelijk van de waterdruk in de toevoerleiding. Bovendien kan voorafgaand aan het gedeelde traject van de leidingweg een meetkamer aangebracht 35 worden. Tussen de pomp en de doorstroomverwarmingseenheid, alsmede tussen deze en de bereidingkamereenheid zijn geen verdere organen nodig. Bovendien wordt de pomp bij elk bereidingsproces in- respectievelijk uitgeschakeld, er is geen keuzeschakeling afhankelijk van de gewenste koffiesoort nodig.

40 De in conclusie 7 aangegeven kenmerken waarborgen de drukopbouw 84 0 1 2 9 5 4 bij de bereiding van espresso.

Uitvoeringsvoorbeelden van koffiemachines volgens de uitvinding zijn weergegeven in de tekeningen.

Figuur 1 toont schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een be-5 reidingsysteem voor een koffiezetmachine en figuur 2 illustreert schematisch een tweede uitvoeringsvorm van en bereidingsysteem.

Het in figuur 1 weergegeven bereidingssysteem voor een koffiemachine toont tussen een koud wateraansluiting 1 en een bereidingseenheid 10 2 een in zijn geheel met het referentiecijfer 3 aangegeven leidingweg.

Deze bevat een gedeeld traject waarin de leidingweg bestaat uit een eerste leidingserie 4 en een tweede leidingserie 5. De eerste leiding-serie 4 bevat een pomp 6 met een overbruggingsventiel, dat dienst doet als overdrukzekering. De tweede leidingserie 5 verloopt als een over-15 brugging langs de pomp en bevat een terugslagventiel 7. Dit ventiel sluit tegen de door de pijl A aangegeven stromingsrichting vanaf de koud wateraansluiting 1.

De leidingweg 3 bevat bovendien gezien in de stromingsrichting A vanaf de koud wateraansluiting, voor het gedeelde traject een drukre-20 duceereenheid 8, en na het gedeelde traject een meetinrichting 9, hier uitgevoerd als doorstroommeter, alsmede een doorstroomverwarmingseen-heid 10. Tussen de doorstroomverwarmingseenheid 10 en de bereidingseenheid 2 is een toevoerventiel 11 aangebracht. Onder de bereidingseenheid 2 is een opvangreservoir 12 aangegeven.

25 Het bereidingsstelsel is uitgevoerd met een stuureenheid 13, hier aangegeven door middel van een schakelkast. Van daaraf verloopt een stuurleiding 14 naar het toevoerventiel 11, een stuurleiding 15 naar de doorstroomverwarmingseenheid 10, een stuurleiding 16 naar de meetinrichting 9 en een stuurleiding 17 naar de pomp 6.

30 Met het beschreven bereidingsstelsel vindt de bereiding plaats van een gekozen koffiesoort en koffiehoeveelheid als volgt: de keuze vindt plaats door het indrukken van een van de aangegeven schakelknoppen 18. Bij beslissing voor normale koffie wordt door de stuureenheid 13 de doorstroomverwarmingseenheid 10 ingeschakeld en 35 wordt het toevoerventiel 11 geopend. Vanaf de koud wateraansluiting 1 ' stroomt water via de drukreduceereenheid 8 door de tweede leidingserie 5 en het bij deze druk zichzelf openende terugslagventiel 7 alsmede via de meetinrichting 9. Vervolgens stroomt het water door de doorstroomverwarmingseenheid 10 en het toevoerventiel 11 en komt zo terecht in de 40 bereidingseenheid 2. De gekozen koffiehoeveelheid wordt via de stuur- 8401295 5 leiding 16 gesignaleerd aan de meetinrichting 9. Zodra de desbetreffende hoeveelheid bereidingswater door de meetinrichting 9 is gestroomd wordt door de stuureenheid het toevoerventiel 11 gesloten en de door-stroomverwarmingseenheid 10 uitgeschakeld.

5 Is gekozen voor crêmekoffie, dan schakelt de stuureenheid 13 bo vendien de pomp 6 in. Deze transporteert het bereidingswater door de eerste leidingserie 4 in de richting van de pijl A en genereert daarin een voor het bereiden van crêmekoffie benodigde druk van ongeveer 10 bar. Deze druk werkt op de sluitzijde van het terugslagventiel 7 in en 10 houdt dit ventiel tegen de normale leidingdruk in gesloten. Voor het overige vindt de bereiding plaats als bij normale koffie, waarbij het onder hoge druk door het koffiemeel geperste water door de emulgering bij het ontspannen achter de bereidingszeef resulteert in crêmekoffie. De meetinrichting 9 schakelt bij het bereiken van de gewenste hoeveel-15 heid ook de pomp uit.

Het in figuur 2 getoonde bereidingssysteem bezit in hoofdzaak dezelfde of soortgelijke organen, gedeeltelijk in een andere configuratie. Dezelfde onderdelen zijn met dezelfde referentiecijfers, bij afwijkingen voorzien van accent, aangegeven.

20 De leidingweg 3 bevat na de koud wateraansluiting 1 het toevoer ventiel 11. Daarop sluit nog voor het gedeelte traject 3a de meetin— richting 9' aan. Deze is uitgevoerd als een meetkamer en bevat drie elektroden 19, die eindigen op verschillende niveauhoogten. Ze zijn verbonden met de stuureenheid 13' via de stuurleiding 16’ en bepalen de 25 hoeveelheid bereidingswater. In het gedeelde traject 3*a van de leidingweg 3' is de pomp 6 in de eerste leidingserie 4 aangebracht. De tweede leidingserie 5 bevat een via een stuurleiding 20 in- en uitscha-kelbaar ventiel 21. Gezien in de stromingsrichting vanaf de koud wateraansluiting is voor het ventiel een smooreenheid 22 aangebracht. Na het 30 gedeelde traject 3'a is in de leidingweg 3’ nog de doorloopverwarmings-eenheid 10 aanwezig. Moet met het beschreven bereidingsstelsel normale koffie worden bereid, dan wordt dienovereenkomstig de schakelknop IS ingedrukt. De stuureenheid 13' opent het toevoerventiel 11 en schakelt de doorstroomverwarmlngseenheid 10 in. Tegelijkertijd activeert ze de 35 met de gekozen hoeveelheid koffie overeenstemmende elektrode 19 in de meetkamer 9'. Het in de richting van de pijl A instromende water vult de meetkamer 9' tot de voorziene hoogte. Dan wordt via de stuureenheid tegelijkertijd het toevoerventiel 11 gesloten, het ventiel 21 geopend en de pomp 6 ingeschakeld. De pomp 6 transporteert nu het bereidingwa-40 ter vanuit de meetinrichting 9’ door de eerste leidingserie 4 in de 8401295 v> ^ 6 richting van de doorstroomverwarmingseenheid 10. De door de pomp gegenereerde hoge druk wordt onmiddellijk geëlimineerd doordat een deel van het bereidingswater via de tweede leidingweg 5 in de richting van de pijl B, het geopende ventiel 21 en de smooreenheid 22 terug gedrukt 5 wordt in de leidingweg 3’ voorafgaand aan de pomp 6. Door een overeenkomstige instelling van het smoororgaan 22 wordt in de leidingweg 3' achter de pomp 6 de voor normale koffie gewenste lage druk in stand gehouden.

Wordt via een desbetreffende schakelknop 18 gekozen voor de berei-10 ding van espresso, dan is de gehele besturing identiek met een enkel verschil: het ventiel 21 wordt niet geopend. Het gedoseerde bereiding-water wordt door de pomp 6 met de gewenste druk van ongeveer 10 bar toegevoerd aan de bereidingeenheid 2.

De uitvinding is niet beperkt tot de uitvoeringsvoorbeelden. Zo 15 kan bijvoorbeeld in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 1 het terug-slagventiel 7 uitgevoerd zijn als een door de stuureenheid te openen respectievelijk te sluiten ventiel, hetgeen wel meer materiaal vergt. Ook de meet- en verwarmingsinrichting zou wat betreft de opbouw kunnen variëren; in dit geval zijn alleen de vanuit een economisch standpunt 20 bijzonder voordelige uitvoeringsvormen getoond.

8401295

Claims (7)

1. 2. Machine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het toevoer ventiel (11) na het in de leidingseries (4 en 5) verdeelde gebied (3a) van de leidingweg is aangebracht en de tweede leidingserie (5) een bij geactiveerde pomp (6) door de druk in de leidingweg (3) achter de pomp (6) sluitend terugslagventiel (7) bevat, zodat het bereidingwater voor 20 espresso uitsluitend door de pomp (6) via de eerste leidingserie (4) kan worden getransporteerd en voor normale koffie bij uitgeschakelde pomp (6) uitsluitend stroomt door de tweede leidingserie (5).
2. 3. Machine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de verwarmingsinrichting (10) is uitgevoerd als een achter de meetinrichting· 25 (9) en het gedeelde gebied (3a) van de leidingweg (3) geplaatste door- stroomverwarmingeenheid is uitgevoerd.
3. 4. Machine volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de meetinrichting (9) geplaatst is achter het gedeelde gebied (3a) van de leidingweg (3).
4. 5. Machine volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat in het gebied van de koudwateraansluiting (1) een drukre-duceereenheid (8) is aangebracht. δ. Machine volgens tenminste conclusie 1, met het kenmerk, dat het ventiel (21) in de tweede leidingserie (5) voor het bereiden van norma-35 le koffie door de stuureenheid (13’) moet worden geopend en dat gezien in de stromingsrichting (A) vanaf de koud wateraansluiting (1) voor het ventiel (21) een smooreenheid (22) is aangebracht, dat het bereidingwater voor de normale koffie door middel van de pomp (6) via de eerste leidingserie (4) getransporteerd kan worden bij een gelijktijdige druk-40 vereffening via de tweede leidingserie (5) terug naar de leidingweg 8401295 *r, V (3') voor de pomp.
5. 7. Machine volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het ventiel (21) in de tweede leidingserie (5) voor het bereiden van espresso door middel van de stuureenheid (13') kan worden gesloten en het bereidings- 5 water door de pomp (6) via de eerste leidingserie (4) onder druk naar de bereidingseenheid (2) kan worden getransporteerd.
6. 8. Machine volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de meet-inrichting (9') is uitgevoerd als meetkamer en aangebracht is voorafgaand aan het gedeelte gebied (3a’) van de leidingweg (3*).
7. 9. Machine volgens een der conclusies 6 tot en met 8, met het kenmerk, dat het toevoerventiel (11) is aangebracht in het gebied van de koud wateraansluiting (1). ********* 8401295