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Die Erfindung betrifft einen Heißwasserbereiter für Espresso-
Kaffeemaschinen mit einem Körper aus Metall, der eine Kammer definiert und einen
oberen Bereich, der eine Haube mit einem zu einer Rinne geformtem Umfangsrand
bildet, und einen unteren Bereich aufweist, der eine Schale bildet und dicht mit dem
Umfangsrand der Haube verbunden ist, einem Wasserversorungsrohr, das in die
Kammer eingetaucht ist, mit der Haube des Körpers fest verbunden ist und mit einer
externen Versorgungspumpe verbunden ist, einem elektrischen Heizwiderstand zum
Erhitzen des durch das Rohr in die Kammer eingeleiteten Wassers, einer
Wasserausflußleitung, die vertikal in der Kammer angeordnet und dabei mit dem Boden der
Schale des Körpers fest verbunden ist, und deren unteres Ende aus dem Boden der
Schale heraustritt, und einem in der Wasserausflußleitung angeordneten Ventil,
welches das Herausfließen des heißen Wassers aus dieser Leitung nur dann
ermöglicht, wenn der Wasserdruck in der Kammer einen gegebenen Schwellenwert
übersteigt.
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In einem bekannten in einer Espresso-Kaffemaschine verwendeten
Heißwasserbereiter dieser Art sind die Schale und die Haube des Körpers des
Heißwasserbereiters im allgemeinen jeweils durch Tiefziehen eines Bleches hergestellt, und der
Heizwiderstand weist die Form einer Rohrschlange auf und taucht ins Innere der
Kammer ein, wobei die Rohrschlange die Wasserversorgungsleitung und die
Wasserausflußleitung umgibt, und er ist mit elektrischen Anschlußklemmen verbunden,
die jeweils die obere Wand des Körpers des Heißwasserbereiters durchdringen. Der
Zusammenbau eines solchen Tauchsieders ist ausgesprochen schwierig und
zeitaufwendig, was die Herstellungskosten des Heißwasserbereiters erheblich erhöht.
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Außerdem unterliegt der Tauchsieder immer der Verkalkung, was den einwandfreien
Betrieb des Heißwasserbereiters beeinträchtigt.
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Aus dem Dokument EP-A-0 622 041, das Gegenstand einer
Prioritätsanmeldung ist, die vor der Prioritätsanmeldung der vorliegenden Anmeldung eingereicht
aber später als deren Prioritätsanmeldung veröffentlicht wurde, ist ein in einer
Espresso-Kaffeemaschine verwendeter Heißwasserbereiter des oben beschriebenen
Typs bekannt, in dem die Haube und die Schale des Körpers jeweils in zwei
Halbgehäusen angeordnet sind, von denen das obere Halbgehäuse eine Seitenwand
aufweist, an der eine ringförmige Rille ausgebildet ist, welche den Heizwiderstand
aufnimmt, der durch ein ringförmiges Stück gehalten ist, dessen unterer Teil im
rinnenförmigen Umfangsrand der Haube des Körpers des Heißwasserbereiters
angeordnet ist. Diese Ausführung des Heißwasserbereiters ist relativ komplex, da sie
viele Zusatzteile benötigt, besonders zur Montage des Heizwiderstandes, die
schwierig zu bewerkstelligen ist und deshalb einen Anstieg der Herstellungskosten
des Heißwasserbereiters bewirkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und einen
Heißwasserbereiter für Espresso-Kaffeemaschinen des oben beschriebenen Typs zu
schaffen, der gut funktioniert, günstig herzustellen ist und dessen Heizwiderstand
besonders einfach einzubauen ist.
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Erfindungsgemäß ist der elektrische Heizwiderstand in innigem
Wärmekontakt in der Rinne angeordnet.
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Auf diese Weise nutzt die Erfindung sehr gut die Herstellung des
Metallkörpers des Heißwasserbereiters durch Tiefziehen aus, bildet so bei geringen Kosten
die Umfangsrinne und ordnet den Heizwiderstand dort einfach an, der also nun am
äußeren Umfang des Körpers des Heißwasserbereiters, am unteren Ende der
Haube des Körpers angepreßt ist, wobei eine sehr gute direkte Wärmeleitung zwischen
dem Heizwiderstand und dem Körper des Heißwasserbereiters erreicht wird. Des
weiteren ist ein solch einfacher Einbau des Heizwiderstands gut für die
automatische Großserienherstellung geeignet.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Haube des
Körpers aus einem bimetallischen Material mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt,
wohingegen die Schale des Körpers aus Edelstahl hergestellt ist. Die Verwendung
eines bimetallischen Materials, wie vorzugsweise Edelstahl und Aluminium für unter
anderem die Umfangsrinne der Haube, in welche der Heizwiderstand eingebaut ist,
ermöglicht eine sehr gute Wärmeleitung zwischen dem Heizwiderstand und dem
Körper des Heißwasserbereiters und somit die Herstellung von heißem Wasser mit
einer Temperatur, die für die Zubereitung eines sehr guten Kaffees ideal ist.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter erläutert in der
folgenden Beschreibung eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels, die sich
auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in welcher die einzige Figur eine Ansicht im
vertikalen Schnitt eines erfindungsgemäßen Heißwasserbereiters für Espresso-
Kaffeemaschinen zeigt.
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Im in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel wird mit 10 ein
erfindungsgemäßer Heißwasserbereiter zum Einbau in eine Espresso-Kaffeemaschine
bezeichnet. Dieser Heißwasserbereiter 10 weist einen metallischen Körper 12 mit der
vertikalen Symmetrieachse XX' auf, der eine Wasserkammer mit geringem Volumen 13
begrenzt und einen oberen Bereich, der eine zylindrische Haube 15 aus
tiefgezogenen dünnen Blech mit einem Umfangsrand 16 bildet, und einen unteren, eine Schale
18 bildenden Bereich aufweist, der ebenfalls aus tiefgezogenem dünnen Blech
besteht und dessen oberer Rand 18a mit dem Rand 16 der Haube durch jede
geeignete Art des Zusammenbaus, wie beispielsweise kräftiges Einpressen, verbunden ist.
Eine äußere Dichtung 20 ist zwischen die jeweiligen Enden des Randes 16 der
Haube 15 und des Randes 18a der Schale 18 des Heißwasserbereiter-Körpers
eingeklemmt.
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Erfindungsgemäß ist der Umfangsrand 16 der Haube 15 des
Heißwasserbereiter-Körpers zu einer in der Figur mit 22 bezeichneten Rinne geformt, in der mit
inniger Wärmeverbindung ein elektrischer Heizwiderstand 24 angeordnet ist, der
das in die Kammer 13 eingebrachte Wasser erhitzt und hier in Form eines
ummantelten rohrförmigen Heizwiderstands mit ursprünglich rundem oder ovalem
Querschnitt hergestellt ist. Durch die Anordnung des Heizwiderstandes 24 im unteren
Bereich der Haube 15 des Körpers des Heißwasserbereiters wird eine gleichmäßige
Wassertemperatur durch natürliches Mischen erreicht.
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Im in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Heizwiderstand 24
nach dem Einbringen in die Rinne 22 durch Bördeln in der Rinne befestigt, wodurch
ein sehr guter mechanischer und thermischer Kontakt zwischen dem Heizwiderstand
24 und dem Körper 12 des Heißwasserbereiters erreicht wird.
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Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsvariante wird der Heizwiderstand
24 durch Löten oder Schweißen in der Rinne 22 befestigt.
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Wie in der Figur gezeigt, weist der Heißwasserbereiter 10 außerdem ein
vertikales Wasserversorgungsrohr 26 auf, das in die Kammer 13 in geringe Tiefe
derselben eintaucht und seitlich bezüglich der Achse XX' des Körpers 12 des
Heißwasserbereiters angeordnet ist. Dieses Rohr 26 ist durch ein abgewinkeltes Rohr 27,
das die obere Wand 28 der Haube 15 durchdringt, mit einer nicht gezeigten
externen Versorgungspumpe verbunden; in diesem Beispiel ist das Rohr 26 mittels einer
Gewinde-Befestigung mit dem abgewinkelten Rohr 27 verbunden.
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Mit der Bezugszahl 30 wird in der Figur schematisch ein Thermostat mit an
sich bekanntem Aufbau dargestellt, der hier in die obere Wand 28 der Haube 15
gegenüber dem Wasserversorgungsrohr 26 bezüglich der Achse XX' des Körpers 12
eingepaßt ist und die Temperatur des durch das Rohr 26 in die Kammer 13
eingebrachten Wassers regelt.
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Der Heißwasserbereiter 10 weist auch eine Wasserausflußleitung 32 auf, die
vertikal in der Kammer 13 in der Achse XX' des Körpers 12 angeordnet ist und den
Boden 34 der Schale 18 durchdringt, wo sie durch jedes geeignete
Befestigungsmittel befestigt ist. Die Leitung 32 weist an ihrem unteren Ende eine verbreiterte
Mündung 36 auf, die als Ausflußöffnung dient und unter der ein nicht gezeigter
Filterhalter angeordnet ist, der in an sich bekannter Weise an der Espresso-Kaffeemaschine
befestigt ist und eine bestimmte Menge Kaffeemehl enthält. Das obere Ende 37
dieser Leitung 32 befindet sich nahe der oberen Wand 28 der Haube 15 des
Heißwasserbereiter-Körpers.
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Im Inneren der Wasserausflußleitung 32 befindet sich ein konisches
geeichtes Ventil 39, dessen Sitz durch einen inneren konischen Querschnitt der Leitung 32
gebildet wird und das das Herausfließen des heißen Wassers aus der Leitung nur
dann ermöglicht, wenn der Wasserdruck in der Kammer 13 einen bestimmten
Schwellenwert übersteigt. Zu diesem Zweck ist eine Druckfeder 41 zwischen dem
Ventil 39 und einem zylindrischen rohrförmigen Stück 43 montiert, das koaxial im
Inneren der Leitung 32 angeordnet ist und dessen unteres Ende direkt in die
Ausflußöffnung 36 der Leitung 32 mündet. Vorzugsweise ist das rohrförmige Stück 43 in
Form einer perforierten Schraube ausgebildet, die ein spiralförmiges Außengewinde
aufweist, das einerseits zu ihrer Befestigung in der Leitung 32 und andererseits zur
Spannungssteuerung der Feder 41 dient.
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Wie bereits oben erwähnt, bestehen die Haube 15 und die Schale 18 des
Heißwasserbereiter-Körpers 12 aus dünnem tiefgezogenen Blech, beispielsweise
von einer gleichen Dicke von 1,5 mm. Gemäß einem Erfindungsmerkmal ist die
Schale 18 aus Edelstahl ausgebildet, wohingegen die Haube 15 aus einem
bimetallischen
Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium und
Edelstahl hergestellt ist, das durch die klassische Technik des Laminierens erhalten
wird. Wie in der Figur gezeigt, weist die Haube 15 deshalb eine äußere Seite 15a
aus Aluminium auf, beispielsweise mit einer Dicke von 1 mm, die in mechanischem
und thermischem Kontakt mit dem Heizwiderstand 24 steht, und eine innere Seite
15b aus Edelstahl, beispielsweise mit einer Dicke von 0,5 mm, die in thermischem
Kontakt mit dem in die Kammer 13 geleiteten Wasser steht.
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Die Verwendung dieses bimetallischen Materials und vor allem des
Aluminiums, das zur Herstellung der Haube 15 des Heißwasserbereiter-Körpers verwendet
wird, gewährleistet eine hervorragende Wärmeleitung einerseits zwischen dem
Heizwiderstand 24 und dem Körper 12, so daß schnell heißes Wasser erhalten wird,
und andererseits zwischen dem Heizwiderstand 24, dem Körper 12 und dem
geeigneten Thermostaten 30, so daß sich der Thermostat bei einer Temperatur ein- und
ausschaltet, die für die Zubereitung eines guten Kaffees ideal ist.
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Die Anordnung des Heizwiderstands 24 praktisch im Mittelbereich der
Kammer 13 unter der Mündung des Rohres 26 und vom Thermostat 30 entfernt
gewährleistet eine gleichmäßige Temperatur des in der Kammer 13 zirkulierenden
Wassers.
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Des weiteren verhindert die Verwendung von Edelstahl als Innenauskleidung
15b der Haube 15 des Heißwasserbereiter-Körpers jegliches Austreten von
Aluminium in das Wasser, was ja, wie wohlbekannt ist, ab bestimmten Mengen schwere
gesundheitliche Schäden beim Benutzer verursachen kann.
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Der erfindungsgemäße und oben beschriebene Heißwasserbereiter 10 für
eine Espresso-Kaffeemaschine funktioniert folgendermaßen.
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Die mit dem Wassereintrittsrohr 27 verbundene Pumpe pumpt kaltes Wasser
unter Druck durch das vertikale Versorgungsrohr 26 und gleichzeitig wird der
elektrische Heizwiderstand 24 mit Strom versorgt, so daß er das in die Kammer 13
eingeleitete Wasser erhitzt. Wenn die Kammer 13 bis zu einer Höhe mit Wasser gefüllt ist
, die über dem oberen Ende 37 der vertikalen Ausflußleitung 32 liegt und wenn das
Wasser heiß genug ist, entfernt der in der Kammer 13 herrschende Druck das Ventil
39 durch Zusammendrücken der Feder 41 von seinem Sitz und läßt das heiße
Wasser hindurchfließen, das dann durch die Austrittsöffnung 36 aus dem
Heißwasserbereiter austritt, um auf das im Filterhalter der Espresso-Kaffeemaschine enthaltene
Kaffeemehl zu fließen.