DE69900731T2

DE69900731T2 - Brüheinheit für eine Kaffeemaschine vom Espresso-Typ

Info

Publication number: DE69900731T2
Application number: DE69900731T
Authority: DE
Inventors: Stefano Gavazzi; Giancarlo Pesenti
Original assignee: Necta Vending Solutions SpA
Current assignee: Evoca SpA
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2019-03-09
Also published as: ITPN980029A0; DE69900731D1; DK0948927T3; EP0948927A1; EP0948927B1; ES2170554T3; IT1305262B1; ITPN980029A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Espresso-Kaffeeautomaten und insbesondere die Brüheinheit desselben.
Die beigefügte Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer derzeit üblichen Brüheinheit für Espresso-Kaffeeautomaten, die, wie dargestellt, eine zylindrische Brühkammer 20 umfasst, durch deren Bodenwand 22 die Betätigungsstange 24 eines ersten Kolbens 25 verschiebbar hindurchtritt, der in der vorliegenden Beschreibung als der bewegliche Kolben bezeichnet wird. Dieser bewegliche Kolben 25 umfasst einen kleinen Mittelbereich 26 mit einer größeren Dicke, einen Zwischenbereich mit einer geringeren Dicke, der perforiert ist und eine bestimmte Anzahl axialer Perforationen 27 mit einer relativ großen Querschnittsfläche aufweist, sowie einen Randbereich, der einen Dichtungs-O- Ring 28 aufnimmt. Eine Rückstellfeder 30, die um die Stange 24 herum in einer Aufnahme 31 angeordnet ist, die integral mit der Kammer 20 ausgebildet ist, hält den beweglichen Kolben 25 in einer angehobenen Position in Bezug auf den Boden 22 der Kammer 20. Über der Oberseite 29 des beweglichen Kolbens 25, die konkav geformt ist, ist ein Filter 32 angebracht, der eine Dosis 50 Kaffeepulver (Ausgangsmaterial) aufnimmt. Eine ähnliche Brüheinheit ist aus EP-A-486434 bekannt (vgl. Oberbegriff von Anspruch 1).
Während der Brühphase wird die Kammer 20 mit einem zweiten Kolben 33 (der in der vorliegenden Beschreibung als der stationäre Kolben bezeichnet wird, daher während der Brühphase keine Verschiebung ausführt) in Fluchtung gebracht, der den oberen Abschnitt 21 derselben verschließt. Durch den stationären Kolben 33 verläuft eine axiale Öffnung 34, die mit dem Heißwasserspeicher des Automaten über eine Pumpe (wobei diese Gegenstände in der Figur nicht dargestellt sind) verbunden ist, und er trägt einen Filter 36 an seiner unteren konkaven Seite 35.
Während der Brühphase wird das heiße Wasser über die Öffnung 34 in die Kammer 20 in der mit dem Pfeil F1 dargestellten Richtung eingeleitet, dringt in die Dosis 50 des Kaffeepulvers und den Filter 32 ein und sickert durch sie hindurch, wobei der bewegliche Kolben 50 gegen die Gegenwirkung der Rückstellfeder 30 nach unten gedrückt wird. Auf diese Weise kommt der Kolben 25 mit der Bodenwand 22 der Kammer 20 nur mit seinem mittleren dickeren Bereich 26 in Kontakt. Das heiße Getränk, d. h. die Flüssigkeit, kann ungehindert durch die axialen Perforationen 27 des beweglichen Kolbens 25 hindurchsickern und fließt schließlich in der mit dem Pfeil F2 dargestellten Richtung zu dem Getränkeausgabepunkt (nicht dargestellt) über eine Leitung 23 nach unten, die von der gleichen Bodenwand 22 der Kammer 20 abzweigt. Es gibt, wie bereits in der vorliegenden Beschreibung dargelegt, praktisch keine Strömungshindernisse bzw. -widerstände stromab von dem Filter 32, der von dem beweglichen Kolben 25 getragen wird, da die axialen Perforationen eine relativ große Querschnittsfläche aufweisen und in einem bestimmten Abstand zur Bodenwand 22 der Kammer 20 enden.
Ein Wasserfilm 40 bildet sich zwischen der Dosis 50 des Kaffeepulvers und dem Filter 36, der von dem stationären Kolben 33 getragen wird. Am Ende der Brühphase wird dieser Wasserfilm 40 dann über die axiale Öffnung 34 des stationären Kolbens 33 ausgestoßen (in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der mit Pfeil F1 dargestellten ist), da der bewegliche Kolben 25 durch die Wirkung der Rückstellfeder 30 von der Bodenwand 22 der Kammer 20 abgehoben wird.
Was die Menge an heißem, unter Druck stehendem Wasser angeht, die für die Zubereitung eines Espresso-Kaffees, insbesondere eines italienischen, verwendet wird, so ist diese sehr gering (in der Praxis nicht mehr als 30 ml), und wenn man darüber hinaus berücksichtigt, dass, wie oben erwähnt, praktisch keine Strömungswiderstände bzw. -hindernisse stromab von dem Filter 32 vorhanden sind, der von dem beweglichen Kolben 25 getragen wird, folgt daraus, dass der Strom von heißem Wasser durch die Dosis 50 des Kaffeepulvers zwangsläufig unregelmäßig verläuft. Versuche haben ergeben, dass das Kaffeepulver häufig nur unvollständig von dem unter Druck stehenden heißen Wasser benetzt wird, das durch es hindurchsickert. Daher wird das Kaffeepulver nur unzureichend genutzt, und das hergestellte Getränk hat eine mangelhafte Qualität.
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Qualität des Espresso-Kaffees zu verbessern, der von einem Automaten ausgegeben wird, und zwar insbesondere bei italienischem Espresso-Kaffee.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Konstruktion der Brüheinheit zu schaffen, mit der darüber hinaus zu geringen Kosten vorhandene Espresso-Kaffeeautomaten nachgerüstet werden können, um sie auf den neusten Stand zu bringen und ihre Leistung zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese und weitere Ziele mit einer Brüheinheit für einen Espresso-Kaffeeautomaten mit den Merkmalen erreicht, die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt sind.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung einer bevorzugten Ausführung besser verständlich, die als nichteinschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Folgenden gegeben wird, wobei:
Fig. 1, die bereits in der vorliegenden Beschreibung beschrieben wurde, eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen Brüheinheit eines Espresso- Kaffeeautomaten während der Brühphase ist;
Fig. 2 eine Ansicht einer Brüheinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die wiederum während der Brühphase dargestellt ist;
Fig. 3 ebenfalls eine Ansicht der Brüheinheit in Fig. 2 ist, die jedoch hier am Ende der Getränkeausgabephase dargestellt ist.
Da die meisten der Teile, die eine Brüheinheit gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, von vollständig herkömmlicher Art sind, wird auf die vorangehende Beschreibung Bezug genommen, und um einen Vergleich zu ermöglichen, sind die Teile, die dem Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, in allen beigefügten Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es ist weiterhin anzumerken, dass, wenn erforderlich, Einzelheiten ausführlicher einer Gebrauchsmusteranmeldung entnommen werden können, die zum gleichen Datum vom gleichen Anmelder eingereicht wurde.
In Fig. 2 und 3 ist zu sehen, dass der mittlere dickere Bereich 76 des Kolbens 75, damit die Flüssigkeit ausfließen kann, mit einer Vielzahl axialer Kanäle 77 versehen ist, die eine geringere Querschnittsfläche als die Kammer 20 haben.
Ein derartiges Merkmal ist jedoch nicht als einfache Änderung der Abmessungen zu verstehen, sondern als eine in ihrer konstruktiven Einfachheit besonders einfallsreiche, und daher erfinderische Lösung, da damit vollständige Benetzung des Kaffeepulvers gewährleistet wird.
Das heißt, das unter Druck stehende heiße Wasser drückt, wenn es über die Öffnung 34 in die Kammer 20 gelassen wird, d. h. zum Beginn der Brühphase, den beweglichen Kolben 75 gegen die Gegenwirkungskraft 30 der Feder so weit nach unten, dass der mittlere dickere Bereich 76 mit der Bodenwand 22 der Kammer 20 in Kontakt kommen kann. Der (untere) Auslassabschnitt der Kanäle 77 bleibt daher praktisch verschlossen, d. h. durch die Bodenwand 22 abgedichtet (siehe Fig. 2). Auf diese Weise kann während der Brühphase das unter Druck stehende heiße Wasser nicht aus der Kammer 20 austreten, da es ihm nicht möglich ist, über die Kanäle 77 auszuströmen, und es füllt den Raum 78, der zwischen dem Filter 30 und der oberen konkaven Fläche 29 des beweglichen Kolbens 75 eingeschlossen ist. Dadurch strömt das heiße Wasser gleichmäßig durch die Dosis 50 des Kaffeepulvers, und daher wird diese Dosis vollständig benetzt, wie dies experimentell vom Anmelder nachgewiesen wurde.
Aufgrund dieser besseren Ausnutzung des Kaffeepulvers wird auch eine bessere Qualität des abgegebenen Getränks gewährleistet.
Wenn kein unter Druck stehendes heißes Wasser mehr in die Kammer 20 eintritt und daher auch die Brühphase des Getränks endet, wird die Gegenwirkungskraft der Rückstellfeder 27 wieder so stark, dass der bewegliche Kolben 75 von der Bodenwand 22 der Kammer 20 angehoben wird (siehe Fig. 3). Der Auslassabschnitt der Kanäle 77 ist nicht mehr verschlossen, sodass das heiße Getränk von der Dosis 50 des Kaffeepulvers nach unten und in den Raum 78 darunter fließen und schließlich über die Leitung 23 abfließen kann, die zu dem Getränkeausgabepunkt führt. Auch in diesem Fall wird natürlich der Wasserfilm 40 am Ende der Brühphase über die axiale Öffnung 34 des stationären Kolbens 33 ausgestoßen (in der mit dem Pfeil F3 in Fig. 3 dargestellten Richtung), da der bewegliche Kolben 75 durch die Gegenwirkungskraft der Rückstellfeder 30 von der Bodenwand 22 angehoben wird.
Ein erster Vorteil, der sich aus der vorliegenden Erfindung ergibt, besteht in einer besseren Qualität des heißen Getränks bei gleicher Menge und Qualität des eingesetzten Ausgangsmaterials, da das Kaffeepulver (Ausgangsmaterial) effektiver und vollständiger benetzt wird.
Ein zweiter Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Tatsache, dass keine Bauteile zu einer im Wesentlichen traditionellen Brühkammer hinzugefügt werden müssen oder das bekannte Funktionsprinzip derselben irgendwie modifiziert oder verändert werden muss. Die vorliegende Erfindung bringt daher keine erheblich höheren Kosten für einen Automaten mit sich.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die praktische Umsetzung der Erfindung in einem Kolben (siehe Fig. 2 und 3) besteht, der gegen einen herkömmlichen Kolben (siehe Fig. 1) in einem Vorgang ausgetauscht werden kann, der auch von einer Person ohne spezielle technische Fähigkeiten ausgeführt werden kann, so beispielsweise der Bedienungsperson, oder der Person, die einen Automaten wartet, um vorhandene Automaten nachzurüsten und sie auf den Stand der Technik zu bringen.
Obwohl die obenstehende Beschreibung eine gegenwärtig bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung betrifft, ist anzumerken, dass der Fachmann in der Lage ist, weitere Ausführungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung zu entwickeln, ohne vom Schutzumfang derselben abzuweichen.

Claims

1. Brüheinheit für einen Espresso-Kaffeeautomaten, die umfasst:

eine Brühkammer (20) mit einer länglichen Form, die einen offenen Endabschnitt (21) und eine Bodenwand (22) aufweist und mit einer Einrichtung (23) zur Verbindung derselben mit dem Getränkeausgabepunkt versehen ist;

eine Einrichtung (34), mit der unter Druck stehendes heißes Wasser in die Brühkammer (20) eingelassen wird;

einen perforierten, beweglichen Kolben (75), der von dem unter Druck stehenden heißen Wasser gegen die Gegenwirkung einer Gegeneinrichtung (30) auf die Bodenwand (22) zu verschoben wird, und der an seiner Oberseite (29) einen Filter (32) trägt, der das Ausgangsmaterial (50) aufnimmt,

dadurch gekennzeichnet, dass

der bewegliche Kolben (75) einen mittleren dickeren Bereich (76) umfasst, der mit einer Vielzahl von Kanälen (77) versehen ist;

der Auslassabschnitt der Kanäle (77) aufgrund des Drucks des heißen Wassers, durch den der bewegliche Kolben (76) an die Bodenwand (22) geschoben wird, während der Brühphase durch die Bodenwand (22) verschlossen wird.

2. Brüheinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (77) im Wesentlichen parallel zur Achse des beweglichen Kolbens (75) verläuft, wobei die Querschnittsfläche desselben geringer ist als die der Kammer (20).

3. Brüheinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Brühphase das heiße Getränk den Raum (78) ausfüllt, der zwischen dem Filter (32) und der Oberseite (29) des beweglichen Kolbens (75) eingeschlossen ist, um so vollständiges Benetzen des Ausgangsmaterials (50) zu gewährleisten.