DE2326919B2 - Vorrichtung zur portionsweisen, maschinellen zubereitung von gefilterten kaffeegetraenken - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur maschinellen Zubereitung eines gefilterten Kaffeegetränks gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist bereits aus der GB-PS 8 08 148 bekannt. Hierbei tritt jedoch das zubereitete Kaffeegetränk nicht unmittelbar in einen für den Verzehr bestimmten Behälter ein, sondern es wird nach dem Prinzip der Bevorratung des aufgebrühten Kaffeegetränks gearbeitet. Das je nach Bedarf aus einzelnen Portionen hergestellte Getränk gelangt aus den einzelnen Brühkammern in Vorratsbehälter. In diesen werden mehr oder weniger große Mengen des fertigen Kaffegetränks gesammelt und zum Abruf bereitgehalten.

Des weiteren ist aus dem DT-GM 19 24 552 bereits ein Portionstassen-Kaffeefilter bekannt, der aus einer eine Portion gemahlenen Kaffees enthaltenden Pakkung besteht, wobei auf der Innenseite des Packungsbodens eine Filterschicht zur Aufnahme der gemahlenen Kaffeeportion aufliegt und die mit Durchbrechungen ausgestattete Bodenwand der Packung außenseitig mittels einer entfernbaren Klebefolie verschlossen ist. Zum Aufbrühen eines Kaffeegetränks unter Verwendung dieses bekannten Portions Tassen-Kaffeefilters bedarf es zunächst einer Entfernung des Deckels der Packung und darüber hinaus auch der Klebefolie, wonach von oben heißes Wasser einfüllbar ist, das nach Durchtritt durch die gemahlene Kaffeeportion unten als fertiges Getränk aus der Packung austritt.

Schließlich ist noch aus der DT-OS 14 04 709 eine Kaffeemaschine mit schließbarer zweiteiliger Brühkamtner bekannt, in der eine Portionspackung Aufnahme findet. Diese Brühkammern sind so ausgebildet, daß zwei ineinandergreifende oder auf andere Weise zusammensetzbare becherförmige Teile unter Einschluß der Portionspackung zusammengesetzt werden. Dabei treten von unten und oben Dorne in die Wandungen der Packung hindurch, so daß auf diese Weise an der Oberseite Eintrittsöffnungen für Brühwasser und an der unteren Seite Austrittsöffnung für das Kaffeegetränk geschaffen werden. Dieses wird dann im unteren Teil der Brühkammer aufgefangen und über eine Leitung abgeführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Vorrichtung so auszubilden, daß es keiner eigenen geschlossenen Brühkammer für die Herstellung des Kaffeegetränks bedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zwar von einer Portionspackung Gebrauch gemacht, die mit einer nach unten weisenden Verschlußfolie und darüber angeordneter Filterschicht einer ßrühstation zuführbar ist, wie dies bisher auch schon anderweitig vorgeschlagen worden ist. Das Abziehen einer Verschlußfolie ist iedoch häufig nicht mit der notwendigen ausreichenden !sicherheit realisierbar. Diesem Mangel wird erfindungsgemäß durch ein von unten her in die Packung teilweise eintretendes, am Rand derselben geführtes Messer zum Heraustrennen der Verschlußfolie abgeholfen. Die Packung ist dabei im Bereich einer Schneidstation kurzzeitig fixierbar. Eine unterhalb der Fördereinrichtung angeordnete Schneidvorrichtung tritt mit ihrem Messer durch die Folie hindurch und schneidet diese aus der Packung heraus. Da die nach unten weisende Filterschicht mit Abstand von der Verschlußfolie angeordnet ist, kann die Filterschicht im Bereich der Brühstation nicht zwischen dem nach unten weisenden Rand der Portionspackung und einer festen Unterlage eingespannt werden. Andererseits ist jedoch eine ausreichende zusätzliche Halterung der Filterschicht erforderlich, da das von oben durch den perforierten Boden der Packung zugeführte Aufgußwasser mit einem beachtlichen Druck die FiHerschicht beaufschlagt. Diese könnte sich daher von der Packung lösen. Daher ist vorgesehen, daß ein in der Wandung der Packung gebildeter, nach innen vorspringender Absatz in der Brühstation zwischen gegeneinander bewegbaren »Druckringen« eingespannt ist. Demzufolge ist der auf der Innenseite an diesem Absatz befestigte Filter in dieser Stellung zusätzlich fixiert.

Im Gegensatz zu der Aufbrühung großer Kaffeemengen in sogenannten Vorratsbehältern treten bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Aromaverluste auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich also insbesondere zur Herstellung und Abgabe von Kaffeegetränk im Rahmen von Münzautomaten, wobei aus einer der abzugebenden Portion des Kaffeegetränks entsprechenden Mengen von gemahlenem Röstkaffee, der bis unmittelbar zur Zubereitung des Getränkes in einer aromadichten Verpackung in der Vorrichtung gelagert wird, die jeweilige Kaffeeportion hergestellt wird.

Wegen zweckmäßiger Weiterbildungen wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend werden weitere Einzelheiten an Hanc von in den Zeichnungen dargestellten Ausrührungsbei spielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nähei erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßei Vorrichtung in schematischer Seitenansicht bei offenen Gehäuse,

Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung, nämlich eil

Magazin, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 die Zubereitungsstation der Vorrichtung in ichematischer Seitenansicht, ebenfalls in vergrößertem vlaßstab,

Fig.4 eine Portion gemahlenen Röstkaffees zum Aufbrühen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Stanzstation für die Verschlußfolie in vergrößertem Maßstab,

F i g. 6 eine andere Ausführungsform der Brühstation, ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Wesentliche Giunciiage der Erfindung sind einzelne, aromadicht verschlossene Packungen 10 (F i g. 4), die je zur Aufnahme einer abgemessenen Menge gemahlenen Röstkaffees 11 dienen. Die in einer Packung 10 enthaltene Menge Röstkaffee 11 dient zur Herstellung einer bestimmten, unmittelbar verbrauchten Portion des Kaffeegetränks, zum Beispiel einer Tasse Kaffee. Eine Mehrzahl derartiger Packungen 10 wird gegebenenfalls mit Röstkaffee 10 verschiedener Art (»milde Sorte«, »Koffeinfrei«) in mehreren Magazinen 12, 13, 14 der Maschine auf Abruf bereitgehalten. Der Röstkaffee 11 verbleibt demnach bis zur unmittelbaren Zubereitung des Kaffeegetränks in der jeweiligen Packung 10. Für die Zubereitung wird die Packung 10 teilweise zerstört, derart, daß heißes Wasser in die Packung 10 und damit an den Röstkaffee 11 gelangen und das fertige Kaffeegetränk aus der Packung 10 nach unten heraustreten kann.

Die Packung 10 besteht aus einem zum Beispiel durch Tiefziehen aus Kunststoff oder einem anderen aromadichten Werkstoff hergestellten Behälter 15, der an der offenen, bei der Zubereitung des Getränks nach unten weisenden Seite durch eine Verschlußfolie 16, zum Beispiel aus Aluminium, abgeschlossen ist. Innerhalb des Behälters 15 ist eine Filterschicht, insbesondere aus einem Filterpapier 17 angebracht, und zwar mit Abstand von der Verschlußfolie 16. Das Filterpapier 17 ist bei der Zubereitung des Kaffeegetränks unter dem Röstkaffee 11. Auf der dem Röstkaffee 11 oder der Verschlußfolie 16 zugekehrten Seite kann zusätzlich noch eine wasserdurchlässige Stützfolie, zum Beispiel eine gelochte Aluminiumfolie 18, angebracht sein. Bei der Ausführungsform einer Packung 10 gemäß F i g. 4 ist in den Behälter 15 ein ringsherumlaufender Absatz 82 mit Abstand von der Verschlußfolie 16 eingeformt. Dieser Absatz 82 bildet eine Auflage zur Befestigung des Filterpapiers 17 sowie der Aluminiumfolie 18.

Die Magazine 12, 13, 14 zur Aufnahme je einer Anzahl derartiger Packungen 10 sind bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 mit je einem aufrechten, schrittweise umlaufenden Zellenband 21 ausgerüstet, welches eine Mehrzahl von je eine Packung 10 aufnehmenden Zellen 22 aufweist. Das Zellenband 21 ist unten und oben jeweils um zwei im Abstand voneinander angeordnete Umlenkrollen 23 und 24 herumgeführt. Die Zellen 22 werden dabei durch im Abstand voneinander angeordnete Lagerplatten 25 gebildei, auf denen die Packungen 10 mit nach unten weisenden Verschlußfolien 16 aufliegen. Im Umienkbereich, und zwar an den oberen Umlenkrollen 24, gleiten die Packungen 10 jeweils radial nach innen, wobei eine hier angebrachte ortsfeste, zwischen den seitlichen ümlenkrüllen 24 verlaufende Abstützplatte 26 nach innen geklappt wird, sobald im Bereich dieser Abstützplatte 26 in einer Zelle 22 lagernde Packung 10 abgerufen wird.

Die abgerufene Packung 10 fällt nach innen in den vom Zellenband 21 umschlossenen Raum und hier auf einen Förderer, nämlich eine unter Neigung verlaufende und gegebenenfalls gewundene Rutsche 27. Jedem Magazin 11, 12, 13 bzw. jedem Zellenband 21 ist eine derartige Rutsche 27, 28, 29 zugeordnet. Die unteren Enden der Rutschen münden in einem Sammler, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einem aufrechten Sammlerrohr 30. Dieses nach unten offene Sammlerrohr 30 nimmt die ankommende Packung auf und leitet sie nach unten auf eine Förderbahn 31. Auf dieser liegt die Packung 10 nunmehr mit nach unten weisender Verschlußfolie 16 auf.

Den weiteren Transport der Packung 10 übernimmt ein Förderer 32, der bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als neben der Förderbahn 31 umlaufendes Band 33 mit seitlich bis in den Bereich der Förderbahn 31 abstehenden Mitnehmern 34 ausgebildet ist. jede Packung 10 wird durch einen derartigen Mitnehmer 34 an der Rückseite erfaßt und auf der Förderbahn 31 weiterbewegt.

Aus dem Bereich unterhalb des Sammlerrohres 30 gelangt die Packung 10 zunächst zu einer Stanzstation 35. In dieser werden öffnungen, und zwar Austrittsöffnungen 36 in der Verschlußfolie 16 angebracht.

Zur Anbringung der Austrittsöffnungen 36 für das fertige Kaffeegetränk ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Stanzwerkzeug 37 vorgesehen, welches mit mehreren verteilt angeordneten Stanzdornen 38 ausgerüstet ist. Die auf einem gemeinsamen Träger sitzenden Stanzdorne 38 werden durch ein Huborgan, zum Beispiel einen Elektromagneten 39, von unten über die Ebene der Förderbahn 31 angehoben. Dabei wird die Packung 10 mit angehoben bis zur Anlage an einem glockenförmigen, oberhalb der Förderbahn 31 angebrachten Gegenhalter 40. Bei weiterer Aufwärtsbewegung dringen nunmehr die Stanzdorne 38 durch die Verschlußfolie 16 hindurch, jedoch nur so weit, daß das mit Abstand darüberliegende Filterpapier 17 nicht berührt wird.

Nach dem Absenken des Stanzwerkzeugs 37 wird die nunmehr mit Austrittsöffnungen 36 versehene Packung 10 einer Brühstation 41 zugeführt. In dieser Brühstation 41 wird die Packung über einer öffnung 42 in der Förderbahn 31 fixiert. Unterhalb dieser öffnung 42 wird ein das Kaffeegetränk aufnehmendes Gefäß, zum Beispiel eine Tasse 43 aufgestellt, so daß das aus den Austrittsöffnungen 36 austretende Kaffeegetränk unmittelbar bzw. über einen Trichter 44 in die Tasse 43 gelangen kann.

Zur Herstellung des Kaffeegetränks ist in der Brühstation 41 ein Heißwassergerät 45 in Gestalt eines Durchlauferhitzers vorgesehen. Das Heißwassergerät 45 in Gestalt eines Durchlauferhitzers bewirkt, daß für die Zubereitung eines Kaffeegetrr.nks jeweils das Wasser über eine flexible Leitung 46 dem Versorgungsnetz entnommen wird, also nicht einem Vorratsbehälter der Maschine. Dem Heißwassergerät 45 ist ein elektromagnetisches Einlaßventil 47 sowie ein entsprechendes Auslaßventil 48 zugeordnet. Durch diese Ventile 47 und 48 wird die Zufuhr des Wassers zurr Durchlauferhitzer sowie die Entnahme hieraus geregelt. An der Unterseite des Heißwassergerätes 45 ist eil Verteilerkopf 49 angebracht. Dieser hat eine Mehrzah von nach unten weisenden Düsen 50, deren unten Enden angeschärft bzw. angespitzt sind. Durch Ab wärtsbewegung des Verteilerkopfes 49, insbesonder zusammen mit dem Heißwassergerät 45, dringen di Enden der Düsen 50 durch die Wandung des Behälter 15 hindurch in die Packung 10 ein. Nunmehr kann heiße

Wasser über die mit mehreren Austrittsbohrungen versehenen Düsen 50 in das Innere der Packung IO gelangen und damit zum Röstkaffee.

Der Verteilerkopf 49 ist hier mit einer glockenförmigen Stützhaube 51 ausgestattet, die passend den Behälter 15 umschließt. An der Innenseite dieser Stützhaube 51 ist vorzugsweise eine elastisch zusammendrückbare, weiche Dichtungsschicht 52 angeordnet, die das Entweichen von Flüssigkeit aus dem Behälter 15 nach oben beim Durchdrücken der Düsen 50 bzw. beim Eintreffen des Heißwassers verhindert.

Das über die Düsen 50 in die Packung 10 eintretende Wasser tritt durch den Röstkaffee 11 hindurch, sodann durch die Aluminiumfolie 18, durch das Filterpapier 17 und gelangt über die Austrittsöffnungen 36 der Verschlußfolie 16 als fertiges Kaffeegetränk aus der Packung 10 in die darunter bereitgehaltene Tasse 43. Die Zufuhr des Wassers kann dabei so geregelt weiden, daß nach dem Einführen der Düsen 50 in die Packung 10 zunächst nur eine Teilmenge des erforderlichen Wassers und nach einer Anbrühzeit die Restmenge des Wassers eingeführt wird.

Nach dem Durchlaufen bzw. Durchdrücken der vorgesehenen Wassermenge hebt der Verteilerkopf 49 mit dem Heißwassergerät 45 von der Packung 10 wieder ab. Diese wird weitergefördert in einen Abwurftrichter 53, der zu einem Quetschwerk aus zwei Quetschwalzen 54 und 55 führt. Durch diese Quetschwalzen 54 und 55 werden die verbrauchten Packungen 10 auf ein kleineres Volumen zusammengedrückt, bevor sie in einen aus der Maschine herausnehmbaren Auffangbehälter 56 fallen.

In besonderer Weise ist das Gehäuse der Maschine aufgebaut. Ein Maschinengehäuse 64, vorzugsweise aus Polyurethan und in einem Stück gefertigt, ist bereits mit einem Magazin 12 ausgestaltet. Die weiteren, gegebenenfalls erforderlichen Magazine 13 und 14 sind je in gesonderten, einzelnen Magazingehäusen 65, ebenfalls aus Kunststoff, untergebracht. Die übereinstimmend ausgebildeten Magazingehäuse 65 haben offene Seiten und nach innen weisende Flansche 66 im Bereich der Seitenflächen. Die Magazingehäuse 65 werden mit Hilfe dieser Flansche 66 aneinander sowie an einen entsprechenden Flansch 67 des Maschinengehäuses 64 lösbar angesetzt.

Alle Magazine bzw. Zellenbänder 21 werden durch einen gemeinsamen Motor 68 angetrieben.

In Fig. 5 ist eine besonders vorteilhafte Alternative zu der Stanzstation 35 dargestellt. Es handelt sich hier um eine Schneidstation 80, die der Brühstation 41 vorgeordnet ist. Die Schneidstation 80 ist in der Bewegungsbahn der Packung 10 mit einem magnetisch absenkbaren Gegenhalter 83 ausgerüstet, der sich von oben auf die mit der Verschlußfolie nach unten weisenden Packung absenkt. Die Packung liegt dabei mit dem ringsherumlaufenden, abstehenden Rand auf einem elastischen Auflager, hier auf einem federnd gelagerten Ring 84 auf. Dadurch ist die Packung in der Schneidstation 80 fixiert. Durch Zusammendrücken von

ίο Federn 85 wird die Packung weiter abgesenkt, bis ein seitlich angeordnetes Messer 81 durch die Verschlußfolie am Rand der Packung hindurchtritt. Das Messer 81 sitzt auf einem Arm 86, der durch einen Motor 87 um eine zur Packung mittige Achse 88 drehbar ist. Das Messer 81 wird durch die Drehbewegung längs des Packungsrandes bewegt, wodurch die Verschlußfolie nahe am Rand der Packung herausgeschnitten wird, so daß praktisch der volle Öffnungsquerschnitt für die weitere Verarbeitung der Packung zur Verfugung steht.

Auch für die Brühsiation 41 ist in Fig. 6 eine besonders vorteilhafte Alternative dargestellt. Die nach unten offene Packung wird in der Brühstation durch eine gegen die Belastung einer Feder 89 absenkbare Haube von oben her erfaßt und gegen einen Gegenhalter gedrückt. Der Gegenhalter besteht hier aus einem elastisch gelagerten Ring 91 sowie einem festen Bund 92, gegen den der innenliegende Teil der Haube 90 zur Anlage kommt. Ein Brühkopf 93 tritt mit Hohldornen 94 bei der Absenkbewegung des Brühkopfes 93 durch die Bodenwandung der Packung hindurch. Über eine Leitung 95 mit. anschließender Ringleitung % wird Heißwasser über die Hohldorne 94 von oben her in die Packung eingeleitet. Der untere Rand der absenkbaren Haube 90 erfaßt bei einer Packung gemäß Fig.4 den Ansatz 82 und drückt diesen gegen den Bund 92. Der darüber hinaus nach unten ragende vorspringende Teil der Packung mit dem nach außen weisenden Rand kommt zur Anlage an dem elastisch absenkbaren Ring 84.

Der Brühkopf 93 ist innerhalb der Haube 90 gesondert, nämlich relativ zu dieser, absenkbar, und zwar gegen die Belastung einer Feder 97. Am Ende des Brühvorgangs wird der Brühkopf 93 gegenüber der Ausgangsstellung abgesenkt, so daß die darunterliegen-

de Packung zusammengedrückt wird. Dabei wird die Packung »ausgequetscht«, so daß die in der Packung vorhandenen Rückstände an besonders konzentriertem Kaffee-Extrakt ausgepreßt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur maschinellen Zubea g eines gefilterten Kaffeegetränks aus einzelnen, in verschlossenen Packungen angeordneten, gemahlenen Kaffeeportionen, die über eine Fördereinrichtung einer Brühstation zugeführt und dort an der Oberseite zur Einführung von Brühwasser zerstört werden, dadurch gekennzeichnet, daß die auf ihrer Unterseite mit einer Filterschicht (17) versehenen Packungen (10) unterhalb der Filterschicht (17) und mit Abstand von dieser eine Verschlußfolie (16) aufweisen, die in ;;iner der Bmhstation (41) vorgeordneten Schneidstation (80) aus der Packung (10) durch ein Schneidwerkzeug (81) herausschneidbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung (10) während des Herausschneidens der Verschlußfoiie (16) gegen einen oberhalb der Förderbahn (31) angeordneten, absenkbaren Gegenhalter (40) drückbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Fördereinrichtung für die Packung (10) ein Messer (81) außermittig in Bezug auf die Packung (10) nämlich an einem um eine mittige Achse drehbaren Arm (86), angebracht ist.