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Die
Erfindung betrifft ein Gerät
zur Zubereitung von Getränken,
umfassend:
einen Filterträger
oder ein Filter zum Aufnehmen einer Substanz, die mit Wasser in
Kontakt gebracht werden soll, wobei der Filterträger oder das Filter mit einem
Filtereinlass und einem Filterauslass versehen ist;
ein Filtergehäuse, bei
dem wenigstens ein unterer Abschnitt des Filterträgers oder
des Filters aus dem Filtergehäuse
vorsteht, wobei das Filtergehäuse
mit einem Getränkedurchlass
versehen ist, der mit dem Filterauslass in Verbindung steht;
eine
Wägekonstruktion,
die den Filterträger
oder das Filter trägt,
wobei diese Wägekonstruktion
so ausgelegt ist, dass sie eine Anzeige des Gewichts der im Filterträger oder
im Filter gehaltenen Substanz liefert; und
einen Getränkeaufnahmebehälter zum
Aufbewahren des zubereiteten Getränks, wobei der Getränkeaufnahmebehälter mit
einer Einlassöffnung
versehen ist, die im Betriebszustand mit dem Filterauslass in Verbindung
steht und diesem nachgeschaltet ist.
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Ein
derartiges Gerät
ist aus dem Patent
US 4,055,114 bekannt.
Aus dieser Veröffentlichung
ist ein Gerät
zum Zubereiten eines Getränks
in Form von Kaffee bekannt, wobei hier der Filterträger mittels eines
Aufhängungsmechanismus
in Form einer Hebelkonstruktion gewogen werden kann. Ein Schwimmkörper, der
in dem Wasservorratsbehälter angeordnet
und mit der Hebelkonstruktion verbunden ist, beeinflusst den Wägevorgang
in Abhängigkeit
von der im Wasservorratsbehälter
befindlichen Wassermenge. Dadurch ist es möglich, vor dem Zubereiten des
Getränks
anzuzeigen, ob die im Filter befindliche Substanzmenge für die im
Wasservorratsbehälter
enthaltene Wassermenge korrekt ist.
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Es
ist jedoch ein Nachteil des bekannten Geräts, dass der zubereitete Kaffee
während
der Zubereitung aus dem Filterträger
fließt
und vergossen wird, wenn der Getränkeaufnahmebehälter aus
der Betriebsposition entnommen wird.
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Aus
dem Patent
EP 0 091 634 ist
bekannt, dass diesem Nachteil durch die Verwendung einer Tropfsperre
entgegengewirkt werden kann. Dieses europäische Patent beschreibt ein
Gerät zum
Zubereiten von Kaffee, das neben anderen Elementen einen Fil terträger, der
mit einem Auslass versehen ist, umfasst. Dieser Auslass weist einen
Schließmechanismus
auf, der im Betrieb durch einen Hebel dadurch bewegt wird, dass
eine Kaffeekanne in die Betriebsposition unter den Filterträger gestellt
oder aus dieser Betriebsposition entfernt wird. Dieses Gerät ist jedoch
nicht mit Mitteln zum Wiegen der Menge der im Filterträger befindlichen
Substanz ausgerüstet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Möglichkeit
zum Kombinieren des Verschließens
des Getränkezulaufs
mit einer zuverlässigen
Bereitstellung einer Anzeige der Menge des im Filterträger befindlichen Kaffeepulvers
zu schaffen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Gerät dadurch gekennzeichnet, dass es
mit einer Tropfsperre versehen ist, die den Getränkedurchlass in einer geöffneten
Position freigibt und in einer geschlossenen Position verschließt.
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Da
die Tropfsperre den Getränkedurchlass verschließen kann,
kann das Filtergehäuse
zubereitetes Getränk,
das durch den Filterauslass des Filterträgers fließt, zurückhalten und somit die Abgabe
des Getränks
unterbrechen. Gleichzeitig behindert das Öffnen oder Schließen der
Tropfsperre nicht das Wiegen des Filterträgers und der darin gehaltenen
Substanzen, da die Tropfsperre den Getränkedurchlass des Filtergehäuses schließt und freigibt
und demzufolge durch die Tropfsperre keine Kräfte auf den Filterträger ausgeübt werden.
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Besonders
vorteilhafte Ausführungsformen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Diese
und andere Aspekte, Details und Ausführungsformen der Erfindung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf eine in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsform
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
vertikale Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts;
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2 einen
Teil des Geräts
von 1 in einem größeren Maßstab;
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3 eine
Draufsicht einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Geräts; und
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4 eine
seitliche Querschnitt-Teilansicht entlang der Linie IV-IV von 3.
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Die
gezeigte Ausführungsform
des Geräts
ist eine Kaffeemaschine 1. Die Kaffeemaschine 1 besitzt eine
Basis 2 und ein Gehäuse 3,
das auf der Basis 2 steht. Das Gehäuse 3 ist mit einem
Wasservorratsbehälter 4 versehen.
Der Wasservorratsbehälter 4 steht über einen
Behälterauslass 11 und
eine Heiz- und Pumpenbaugruppe 12 mit einer Abgabeöffnung,
die sich über
einem Einlass 51 eines Filterträgers 5 befindet, in
Verbindung. Der Filterträger 5 ist
an einer Wägevorrichtung 6 aufgehängt. In
dem Filterträger befinden
sich ein Filter 13 und eine Menge an Kaffeepulver 7.
Der Filterträger 5 ist
in einem Filtergehäuse 8 untergebracht.
Ein Auslass 52 des Filterträgers steht mit einem Durchlass 81 des
Filtergehäuses 8 in Verbindung.
Ein Getränkeaufnahmebehälter 9 in Form
einer Kaffeekanne mit einer Einlassöffnung 91 ist unter
dem Filtergehäuse
in einer Betriebsposition, wie in 1 gezeigt,
angeordnet. Der Durchlass 81 kann mittels einer Tropfsperre 10,
die mit dem Filtergehäuse 8 verbunden
ist, geschlossen werden.
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Wasser
wird aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 4 durch
den Filtereinlass 51 und die Pumpenbaugruppe 12 zum
Filterträger 5 transportiert.
Die Heiz- und Pumpenbaugruppe 12 ist als Durchlauferhitzer 12 konstruiert,
der das Wasser erhitzt, sodass es zum Sieden gebracht wird. Wenn
es den Siedepunkt erreicht, wird der entstehende Wasserdampf einen
Teil des Wassers verdrängen,
sodass das erhitzte flüssige
Wasser nach oben gedrückt
und durch die Abgabeöffnung
in den Filtereinlass 51 befördert wird.
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Der
Filterträger 5 hängt an einer
Wägevorrichtung 6.
In dem gezeigten Beispiel ist die Wägevorrichtung 6 als
ein Arm 61 konstruiert, dessen erstes Ende 62 zum
Filterhalter 5 geschwenkt ist und dessen zweites Ende 63 schwenkfähig am Gehäuse 3 ruht.
Der Arm 61 ist an einem Punkt A, der zwischen dem ersten
Ende 62 und dem zweiten Ende 63 liegt, mit einem
Schwimmkörper 64,
der sich in dem Wasservorratsbehälter
befindet, verbunden.
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Eine
nach oben gerichtete Kraft wird durch das im Wasservorratsbehälter 4 enthaltene
Wasser auf den Schwimmkörper 64 ausgeübt und wirkt
im Punkt A auf den Arm 61, wobei die Kraft von der Menge
des im Vorratsbehälter
befindlichen Wassers 70 abhängt. Diese nach oben gerichtete
Kraft hält
die Wägevorrichtung 6 und
den daran aufgehängten
Filterträger 5 in
einer oberen Position, solange am Ende 63 das Moment der über den
Unterstützungspunkt wirkenden
Kräfte,
die durch das Gewicht der Wägevorrichtung 6 und
des Filterträgers 5 mit
dem Filter 13 und dem darin befindlichen Kaffeepulver 7 ausgeübt werden,
kleiner als das Kraftmoment ist, das im Punkt A durch die nach oben
gerichtete Kraft über den
Unterstützungspunkt
am Ende 63 ausgeübt
wird. Wird das durch die Ge wichte der Wägevorrichtung 6, des
Filterträgers 5,
des Filters 13 und des Kaffeepulvers 7 bewirkte
Kraftmoment größer als
das entgegengesetzte Kraftmoment, das durch den nach oben gerichteten
Druck bewirkt wird, der auf den Schwimmkörper 64 aufgrund der
Zugabe von Kaffeepulver 7 ausgeübt wird, bewegt sich der Arm
nach unten. Dies bildet bei einer geeigneten Abstimmung der Wägekonstruktion 6 eine
Anzeige dafür,
dass die Menge des im Filterhalter 5 befindlichen Kaffeepulvers 7 für die Zubereitung
von Kaffee mit der zu diesem Zeitpunkt im Wasservorratsbehälter 4 befindlichen
Menge Wasser 70 ausreichend ist.
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Der
Angriffspunkt A des Schwimmkörpers 64 am
Arm 61 kann zum Anpassen des Getränks an den persönlichen
Geschmack verschoben werden, sodass für eine vorgegebene Menge des
Getränks mehr
oder weniger Kaffeepulver erforderlich ist und der Kaffee stärker bzw.
schwächer
wird. Die Beziehung zwischen der Menge an Kaffeepulver und der Menge
an Getränk
ist nicht immer linear; die Form des Schwimmkörpers kann jedoch so angepasst werden,
dass die nach oben gerichtete Kraft in der gleichen Beziehung zu
der Menge an Wasser steht wie die gewünschte Menge an Kaffeepulver
zu der Menge an Getränk.
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Das
Filtergehäuse 8 ist
mit dem Gehäuse 3 fest
verbunden. An einem unteren Abschnitt ist das Filtergehäuse 8 mit
einem Durchlass 81 versehen. Das Filtergehäuse 8 ist
so ausgelegt, dass Kaffee, der vom Filterträger 5 durch den Filterauslass 52 fließt, im Filtergehäuse 8 gehalten
wird, wenn der Durchlass 81 geschlossen ist.
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Es
wird für
einen Fachmann deutlich sein, dass es viele weitere Möglichkeiten
gibt, um zwischen dem Gewicht des im Filter befindlichen Kaffees
und der Menge des im Vorratsbehälter
enthaltenen Wassers entsprechend einer vorgesehenen Dosierung der
Kaffeemenge bezogen auf die Wassermenge ein Gleichgewicht zu schaffen.
So kann z.B. das Gewicht des Filterträgers, des Filters und des darin
vorhandenen Kaffees mit dem Gewicht des Wasservorratsbehälters und
des darin befindlichen Wassers dadurch ins Gleichgewicht gebracht
werden, dass der Wasservorratsbehälter und der Filterhalter miteinander
verbunden und um eine Schwenkachse schwenkbar gemeinsam aufgehängt werden.
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Die
Tropfsperre 10 ist an der Unterseite des Filtergehäuses 8 bereitgestellt.
Wie 2 zeigt, ist die Tropfsperre über einen Arm 40 und
ein Gelenk 43 mit dem Filtergehäuse verbunden. Ein Stopfen 41 mit einem
Dichtungsring 42 ist an einem ersten Ende des Arms 40 angeordnet.
In der geschlossenen Position liegt der Stopfen 41 im Durchlass 81 des
Filtergehäuses 8.
Dadurch ist der Durchlass 81 geschlossen. Der Dichtungsring 42 liegt
dabei am Durchlass 81 an, wodurch der Durchlass 81 geschlossen
ist.
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Es
wird deutlich sein, dass die Erfindung nicht auf den in 2 gezeigten
Mechanismus der Tropfsperre beschränkt ist und ein beliebiger
Tropfsperrmechanismus in einem Gerät gemäß der Erfindung verwendet werden
kann.
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Die
Tropfsperre wird in diesem Beispiel von einer geöffneten Position in eine geschlossene
Position bewegt, indem der Getränkeaufnahmebehälter 9 aus
seiner Betriebsposition entfernt wird. Wenn der Getränkeaufnahmebehälter 9 in
die Betriebsposition gestellt wird, wird die Tropfsperre 10 in
die geöffnete Position
gebracht. Der Getränkeaufnahmebehälter 9 drückt in diesem
Fall gegen einen Vorsprung 45 eines Arms 44, der
senkrecht zum Arm 40 verläuft, sodass der Arm 40 um
den Schwenkpunkt 43 geschwenkt wird und sich der Stopfen 41 und
der Dichtungsring 42 vom Durchlass 81 weg bewegen.
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Da
die Tropfsperre 10 nicht mit dem Filterträger verbunden
ist, wird das Wiegen der Kaffeepulvermenge durch die Tropfsperre 10 oder
die darauf ausgeübten
Kräfte
nicht beeinflusst, da der Filterträger 5 nicht am Filtergehäuse 8 aufgehängt ist.
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Der
Filterauslass 52 ist in dem gezeigten Beispiel als Siphon
konstruiert, wie in 2 genauer dargestellt. Kaffee
kann durch einen Durchlass 53 und den Raum 54,
der durch Wände 55, 57 gebildet wird,
nur dann in das Filtergehäuse 8 fließen, wenn der
Flüssigkeitspegel
im Filterträger 5 über das
freie Ende des ansteigenden Rohrs 52 ansteigt. Kaffee, der
im Kanal 56 vorhanden ist, wird dann den Kaffee, der diesem
Kanal vorgeschaltet, jedoch dem Durchlass 53 nachgeschaltet
ist, mit sich nach außen
ziehen, sodass der Filterträger 5 in
diesem Fall im Wesentlichen vollständig geleert wird. Die Menge
an Kaffee, die nach der Kaffeezubereitung im Filter 13 verbleibt,
ist dann so gering, dass sie nicht über das ansteigende Rohr 52 hinaus
ansteigt, wenn der Filterträger 5 entfernt
wird. Ein Abtropfen von Kaffee vom Filterträger 5 nach der Kaffeezubereitung
wird auf diese Weise verhindert. Dies ist wichtig, um das Auslaufen
von Kaffee zu verhindern, wenn der Filterträger 5 z.B. zum Entfernen
des Kaffeesatzes und zum Reinigen des Filterträgers 5 aus der Kaffeemaschine 1 herausgenommen
wird.
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Bei
dem in den 3 und 4 gezeigten Gerät ist der
Wasservorratsbehälter 104 als
ein rechtwinkliger Behälter
mit einer in der Draufsicht halbkreisförmigen Aussparung konstruiert,
wobei in der Aussparung der Filterträger 105 angeordnet
ist. Der Behälter
hat einen Auslass 111, der über ein Heiz- und Pumpelement
(nicht gezeigt) mit einem Steigrohr 115 in Verbindung steht.
Wasser, das durch das Steigrohr 115 nach oben gedrückt wird,
wird im Betriebszustand durch den Deckel zu einem Punkt über dem
Filterträger 105 hinaus
bewegt und anschließend über den
im Filterträger 105 befindlichen Kaffee
gesprenkelt.
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Im
Betriebszustand befindet sich die Kaffeekanne 109 unter
dem Filterträger 105 und
dem Filtergehäuse 108,
in dem wenigstens ein unterer Abschnitt des Filterträgers 105 angeordnet
ist, und auf einem Unterteil 102 des Gehäuses 103.
Der Filterträger 105 ist
an einer Seite um eine Schwenkachse 190 in Bezug auf das
Filtergehäuse 108 und
somit auch in Bezug auf das Gehäuse 103 schwenkbar
aufgehängt.
An der gegenüberliegenden
Seite ruht der Filterträger 105 an
einem Angriffspunkt 162 auf der Wägekonstruktion 106.
Diese Wägekonstruktion 106 weist
einen Hebelarm 161 auf, der an einem Ende 163 in
Bezug auf das Gehäuse 103 um
eine Achse 166 schwenkbar aufgehängt ist. Ein gegenüberliegendes
Ende des Hebelarms 161 ruht an einem Angriffspunkt A auf
dem Schwimmkörper 164.
Weiterhin ist eine Feder 165 vorgesehen, die den Arm 161 um die
Achse 166 nach oben drückt.
Diese Feder 166 ist so abgestimmt, dass der Filterträger 105 im
Gleichgewicht ist, wenn ein zugehöriges Filterelement, jedoch
ohne Kaffee, darin vorhanden ist, während der Wasservorratsbehälter 104 leer
ist. Nachdem der Vorratsbehälter 104 mit
einer Menge an Wasser 170 gefüllt wurde, die der gewünschten
zuzubereitenden Menge Kaffee entspricht, ist das Gleichgewicht gestört und der
Filterträger
befindet sich in einer nach oben gedrückten Position. Wenn das Filter
mit gemahlenen Kaffeebohnen gefüllt
wird, wird das Gleichgewicht in dem Moment wiederhergestellt, wenn
das Mahlgut in dem im Filterträger 105 befindlichen
Filter eine nach unten gerichtete Kraft auf den Filterträger 105 ausübt, sodass
dieser mittels des Arms 161 den Schwimmkörper 164 wieder
in dem Umfang zurück
in das im Wasservorratsbehälter 104 enthaltene
Wasser drückt,
dass der Filterträger 105 in
seine neutrale Position zurückkehrt.
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Da
der Filterträger 105 zwischen
einer an einer festen Position befindlichen schwenkbaren Aufhängung 191 und
einer Aufhängung 162,
die auf der Wägekonstruktion 106 aufliegt,
aufgehängt
ist, muss die Wägekonstruktion 106 lediglich
einen Teil des Gewichts des Filterträgers 105 und des darin
befindlichen Kaffees tragen. Das bietet den Vorteil, dass die Wägekonstruktion 106 einen
leichten und kompakten Aufbau haben kann. Es wird angemerkt, dass
diese vorteilhafte Wirkung auch dann erreicht werden kann, wenn
keine Tropfsperre, ob gemäß der in
der vorliegenden Anmeldung beanspruchten Erfindung oder nicht, verwendet
wird.
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Die
Tatsache, dass der Filterträger 105 an
einer Position 162, die sich zwischen einem schwenkbaren
Aufhängungspunkt 163 des
Arms 161 in Bezug auf das Gehäuse 103 und einem
Angriffspunkt A von Kräften,
die durch den Schwimmkörper 164 auf
den Arm 161 ausgeübt
werden, befindet, auf einem Arm 161 der Wägekonstruktion 106 aufliegt,
ist vorteilhaft zum Begrenzen der Kraft, die durch den Schwimmkörper 164 für eine durch
den Filterträger 105 am Arm 161 wirkende
Kraft ausgeübt
werden muss, um ein Gleichgewicht zu erreichen. Das bedeutet, dass der
Schwimmkörper 164 eine
kompakte Form haben kann. Dies bietet wiederum den Vorteil, dass
die Abmessungen des Wasservorratsbehälters 104 bei einer
vorgegebenen effektiven Kapazität
des Wasservorratsbehälters 104 ebenfalls
verringert werden können.
Diese vorteilhafte Wirkung kann auch dann erreicht werden, wenn
keine Tropfsperre, ob gemäß der in
der vorliegenden Anmeldung beanspruchten Erfindung oder nicht, verwendet
wird.