DE4409030C2 - Verfahren zur Herstellung von Kaffeegetränk und dafür geeignete Kaffeemaschine - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kaffeegetränk und dafür geeignete KaffeemaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum selbsttätigen
Zubereiten eines Kaffeegetränks der im Oberbegriff von Anspruch
1 erläuterten Art und auf eine dafür geeignete Kaffeemaschine nach
Anspruch 9.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US 4 621 571 A bekannt.
Die für das bekannte Verfahren verwendete Kaffeemaschine weist
einen Heißwasserbehälter auf, der über eine Heißwasserleitung
mit einem Sprühkopf verbunden ist, der oberhalb einer Brühein
heit angeordnet ist. Die Brüheinheit ist als Filterträger aus
gebildet und nimmt Filterpapier und Kaffeemehl auf. Von der
Heißwasserleitung zweigt zwischen dem Heißwasserbehälter und
dem Sprühkopf eine weitere Leitung ab, die durch ein regelba
res Bypaß-Ventil absperrbar ist. Die weitere Leitung führt
ebenfalls in die Brüheinheit, umgeht jedoch das Filterpapier
mit dem Kaffeemehl, so daß das aus der weiteren Leitung eben
falls austretende Heißwasser unter Umgehung des Kaffeemehls
durch die Brüheinheit direkt in einen Vorratsbehälter fließt,
in den auch die Kaffeebrühe aus dem Kaffeemehl gelangt.
Mit dieser Möglichkeit, Heißwasser unter Umgehung des Kaffee
mehls direkt in einen Vorratsbehälter leiten zu können, soll
eine Überextraktion des Kaffeemehls und somit ein bitteres Kaf
feegetränk vermieden werden. Weiterhin wurde festgestellt, daß
eine Überextraktion bei weichem Wasser bei einer zur Extraktion
herangezogenen, geringeren Teilmenge Heißwasser auftreten kann,
als dies bei hartem Wasser der Fall ist. Das Bypaßventil wurde
somit regelbar ausgebildet, um die Bypaßmenge an Heißwasser
nach der Wasserhärte einregeln zu können. Das Bypaßventil
bleibt jedoch während des gesamten Brühzyklus offen, so daß das
Heißwasser von Anfang bis zum Ende des Brühzyklus in den Vor
ratsbehälter gelangt. Im Vorratsbehälter befindet sich somit
erst am Ende des Brühzyklus ein Kaffeegetränk in Trinkstärke.
Aus der DE 27 14 736 A1 oder der DE 41 30 446 A1 ist es auch
bei manuell zu betreibenden Haushaltsmaschinen bekannt, eine
Teilmenge des zum Zubereiten des Kaffees verwendeten Heißwas
sers unter Umgehung des Kaffeemehls direkt in die Kanne zu lei
ten. Dies dient jedoch ebenfalls nur dazu, die Kontaktzeit des
Getränkerohstoffes mit Heißwasser zu verringern, so daß weniger
unerwünschte Bitterstoffe ausgelaugt werden. So zeigt die DE 27 14 736 A1
eine Teemaschine, bei der zusätzlich Heißwasser in
die Kanne fließt, nachdem zunächst über eine vorbestimmte Kon
taktzeit Heißwasser durch die Teeblätter gelaufen ist. Die DE 41 30 446 A1
zeigt eine Haushaltskaffeemaschine, bei der beim
Aufbrühen von größeren Kaffeemengen Heißwasser unter Umgehung
des Kaffeemehls direkt in die Kanne geleitet wird. Wenn die
Einleitung von Heißwasser jedoch einmal in Gang gesetzt worden
ist, so bleibt sie jeweils über die gesamte Dauer des Zuberei
tungszyklus bis zu dessen Ende konstant. Bei beiden Maschinen
erhält man somit ebenfalls erst am Ende des Zubereitungszyklus
ein Getränk in Trinkstärke.
Demgegenüber vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu
grunde, ein Verfahren und eine Kaffeemaschine zur Herstellung von Kaffeegetränk bereit
zustellen, bei dem bereits während eines Befüllvorganges eines
Vorratsbehälters gezapft werden kann.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 1 gelöst.
Durch die geregelte Zumischung von Heißwasser bei Beginn des
Zubereitungszyklus, während die Konzentration des Getränkes
noch über Trinkstärke liegt, wird der zubereitete Kaffee sofort
auf Trinkstärke verdünnt, so daß ohne Sperrzeit mit Beginn des
Zubereitungszyklus aus dem Vorratsbehälter gezapft werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un
teransprüchen zu entnehmen.
Anspruch 2 beschreibt eine besonders bevorzugte Steue
rung des Zulaufs des zusätzlichen Heißwassers, da damit
unvermeidliche Schwankungen der Rohstoffqualität oder
dgl. ausgeglichen werden können, ohne daß die Gefahr be
steht, daß das Kaffeegetränk zu dünn wird.
In den Ansprüchen 3 und 4 sind besonders bevorzugte
Verfahrensweisen bei der Zugabe des Heißwassers
beschrieben.
Die Ansprüche 5 und 6 beschreiben Betriebsweisen, die
sich insbesondere bei der Herstellung von Filterkaffee
bewährt haben.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 7 wird der Mischungs
grad beider Teilmengen verbessert, was sich insbeson
dere bei einer diskontinuierlichen, getakteten Zugabe
des Heißwassers positiv auswirkt.
Anspruch 9 beschreibt ein besonders bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel einer zum Durchführen des erfindungsgemä
ßen Verfahrens geeigneten Kaffeemaschine.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 10 wird die Vermi
schung der beiden Teilmengen verbessert.
Die in Anspruch 11 angegebene Füllstandsmessung kann so
wohl für entsprechende Füllstandsanzeigen zum manuellen
Einleiten eines Nachbrühvorganges, oder für die in An
spruch 12 dargestellte Nachfüllautomatik oder, gemäß den
Ansprüchen 8, 13 dafür verwendet werden, den Zapf
verlauf während des Zubereitungszyklus zu überwachen und
die Ausgabe einer Restmenge Kaffee aus dem Vorratsbehäl
ter zu sperren, wenn am Beginn des Zubereitungszyklus,
d. h. während der Heißwasserzufuhr, bereits zuviel Kaffee
gezapft wurde, so daß die Gefahr bestehen könnte, daß
der restlichen Kaffee in seiner Konzentration zu weit
unter Trinkstärke fällt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung
einer Kaffeemaschine mit
den für die vorliegende Erfin
dung wichtigsten Teilen, und
Fig. 2 ein Diagramm des Konzentra
tionsverlaufs über der Brüh
menge bei unterschiedlichen
Voraussetzungen.
Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Kaffeemaschine 1
hat eine durch ein als Umgrenzung dargestelltes Gehäuse
2 zusammengefaßte Baueinheit aus einem mit einer Heizung
3a versehenen Heißwasserbereiter 3 und einer Brüheinheit
4. Im Gehäuse 2 ist weiterhin eine Steuereinrichtung 5
untergebracht. Der Heißwasserbereiter 3, die Brüheinheit
4 und die Steuereinrichtung 5 sind von herkömmlicher
Art. Der Brüheinheit 4 ist ein Portionierer 6 für Kaf
feemehl zugeordnet. Der Portionierer 6 enthält die übli
che Dosierschnecke zum Dosieren der erforderlichen Menge
an Kaffeemehl und ist entweder selbst als Bevorratungs
behälter ausgebildet oder mit einem solchen verbunden,
der in nicht dargestellter Weise auch außen auf das Ge
häuse 2 aufgesetzt werden kann. Statt Kaffeemehl können
jedoch auch in bekannter Weise Kaffeebohnen bevorratet
werden, wobei dem Portionierer 6 bzw. dem Bevorratungs
behälter zusätzlich eine Kaffeemühle zugeordnet ist.
Der Heißwasserbereiter 3 ist über eine von außen in das
Gehäuse 2 hineinführende Wasserleitung 7 befüllbar. Der
Heißwasserbereiter 3 und die Brüheinheit 4 sind über
eine Brühleitung 8 miteinander verbunden, die durch ein
Brühventil 8a absperrbar ist und in der ein Durchfluß
mengenmesser 8b angeordnet ist. Von der Brüheinheit 4
führt eine Abwasserleitung 9 aus dem Gehäuse 2 heraus,
durch die der verbrauchte Kaffee ausgespült wird. Mit
der Brüheinheit 4 ist weiterhin eine
Kaffee-Auslauf-Leitung 10 verbunden, die in einen Vor
ratsbehälter 11 mündet.
Der Vorratsbehälter 11 ist isoliert und/oder mit einer
Eigenheizung 12 versehen und weist einen Kaffeeauslauf
13 auf, in dem ein von der Steuerung 5 betätigtes Zapf
ventil 13a angeordnet ist, über das Portionsgefäße, wie
Tassen oder Kännchen, befüllt werden können.
Mit dem Heißwasserbereiter 3 ist eine weitere
Heißwasser-Leitung 14 verbunden, die durch ein innerhalb
des Gehäuses 2 angeordnetes Ventil 14a absperrbar ist
und in der ebenfalls ein Durchflußmengenmesser 14b ange
ordnet ist. Die Heißwasser-Leitung 13 verbindet die
Brühleitung 8 vor dem Ventil 8a mit der
Kaffee-Auslaufleitung 10 zwischen Brüheinheit 4 und Vor
ratsbehälter 11. Durch die Heißwasser-Leitung 14 wird in
der nachstehend beschriebenen Weise der
Kaffee-Auslaufleitung 10, und somit dem Getränk im Vor
ratsbehälter 11 heißes Wasser zugemischt. Bei Bedarf
kann mit dem Heißwasserbereiter 3 eine weitere Leitung
zur direkten Abgabe von Heißwasser in Portionsgefäße
verbunden werden (nicht gezeigt).
Der Vorratsbehälter 11 enthält eine selbsttätige Füll
standsmessung 15, z. B. in Form von mit Abstand überein
ander angeordneten Füllstandselektroden 15a, 15b, 15c,
mit denen zumindest festgestellt werden kann, ob der
Vorratsbehälter 11 vollständig befüllt oder vollständig
leer ist. Bevorzugt kann mit dieser Füllstandsmessung 15
jedoch auch der aktuelle Stand bzw. der Füllstandsver
lauf im Vorratsbehälter 11 festgestellt werden.
Diese Füllstandselektroden 15a, 15b, 15c sind jeweils
über Signalleitungen mit der Steuereinrichtung 5 verbun
den. Wie ebenfalls durch Linien angedeutet, sind mit der
Steuereinrichtung 5 auch das Zapfventil 13a, das Ventil
14a, das Brühventil 8a sowie die Durchflußmengenzähler
8b und 14b verbunden. In bekannter Weise sind mit der
Steuereinrichtung weiterhin die Heizung 3a des Heißwas
serbereiters 3, die Brüheinheit 4 und der Portionierer 6
verbunden. Die Steuereinrichtung 5 wird durch nicht dar
gestellte manuell zu betätigende Vorwahlknöpfe an der
Außenseite des Gehäuses 2 beaufschlagt. Soll beispiels
weise eine erste Kaffeecharge gebrüht und in den Vor
ratsbehälter 11 eingefüllt werden, so wird der entspre
chende Vorwahlknopf betätigt und in die (vorgereinigte)
Brüheinheit 4 durch den Portionierer 6 die entsprechende
Menge Kaffeemehl eindosiert. Dann wird das Brühventil 8a
geöffnet und heißes Wasser fließt in die Brüheinheit 4.
Je nach Typ der Brüheinheit 4 wird dann der Brühvorgang
so oft wiederholt bzw. durch Schließen des Brühventils
8a beendet, bis die vorbestimmte Menge gebrüht wurde,
d. h., die für die vorbestimmte Menge an Kaffeemehl in
der Brüheinheit 4 vorbestimmte Menge Heißwasser aus dem
Heißwasserbereiter 3 entnommen wurde.
Die Steuereinrichtung 5 ist mit einer Nachfüllautomatik
versehen, die selbsttätig den oder die erforderlichen
Brühvorgänge einleitet, um den Vorratsbehälter 11 recht
zeitig wieder zu befüllen. Die Nachfüllautomatik enthält
einen Speicher zum Abspeichern verschiedener Betriebs
vorgaben. So ist es beispielsweise möglich, bei Verwen
dung der Kaffeemaschine in Krankenhäusern oder bei Ta
gungen oder dgl., wo der ungefähre Zeitpunkt eines er
höhten Bedarfs an Kaffeegetränken absehbar ist, diese
Zeiten derart abzuspeichern, daß die Nachfüllautomatik,
über einen Timer gesteuert, dafür sorgt, daß der Vor
ratsbehälter 11 zu diesem Zeitpunkt befüllt ist. Darüber
hinaus ist mit der Nachfüllautomatik die Füllstandsmes
sung 15 im Vorratsbehälter 11 verbunden, so daß bei Un
terschreitung eines Minimal-Füllstandes nachgebrüht wer
den kann, falls dies erforderlich ist. Um festzustellen,
ob überhaupt nachgebrüht werden muß, kann ein etwa abzu
schätzender Bedarf, beispielsweise bei der Verwendung
der Kaffeemaschine in Krankenhäusern oder dgl., abge
speichert werden, und der Vorratsbehälter 11 nur so oft
nachgefüllt werden, bis die dem abgeschätzten Bedarf
entsprechende Kaffeemenge des entsprechenden Kaffees in
den Vorratsbehälter 11 gefüllt wurde.
Jeder Brühvorgang in der Brüheinheit 4 liefert zu Beginn
ein Getränk, das zu stark zum Trinken ist und erst durch
das fortlaufend schwächer werdende Getränk zum Ende des
Brühvorgangs auf Trinkstärke verdünnt wird. Um eine Mög
lichkeit zu schaffen, ständig aus dem Vorratsbehälter 11
zapfen zu können, wird, wie nachfolgend anhand Fig. 2
erläutert, über die Heißwasserleitung 14 und das Ventil
14a der Kaffee-Auslaufleitung 10 bzw. dem Vorratsbehäl
ter 11 Heißwasser direkt zugemischt. Die Zumischung er
folgt taktend oder kontinuierlich aber mengengeregelt,
über ein mehr oder weniger starkes Öffnen und Schließen
des Ventils 14a in vorbestimmter Weise, so daß das Ge
tränk im Vorratsbehälter 11 immer etwa Trinkstärke hat
und jederzeit gezapft werden kann.
Fig. 2 zeigt in vereinfachter grafischer Darstellung den
tendenziellen Verlauf der Getränke-Konzentration über
der Brühmenge bei verschiedenen Betriebszuständen. Für
die Zwecke der vorliegenden Darstellung wurde die gesam
te Brühmenge, die an das Fassungsvermögen des Vorratsbe
hälters 11 angepaßt ist und etwa 5 l beträgt, in zwanzig
volumenmäßig gleiche Teilmengen von etwa 0,25 l geteilt.
Es wurde nur die mengenmäßige Abfolge des Durchlaufs der
einzelnen Teilmengen von 1 bis 20 dargestellt, wobei die
Brühzeit nicht berücksichtigt wurde. Die Kurven wurden
als Linien dargestellt, obwohl in der Praxis, abhängig
von der Qualität des verwendeten Rohstoffes, der Brühge
schwindigkeit, des Vermahlungsgrades und des speziellen
Brühsystems eine starke Streuung auftritt, die jedoch
aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht berücksichtigt
wurde.
Die Kurve I zeigt den tendenziellen Verlauf der Konzen
tration des direkt aus der Brüheinheit 4 auslaufenden
Kaffeegetränks. Die Kurve II stellt den tendenziellen
Konzentrationsverlauf in einem Vorratsbehälter des Stan
des der Technik dar, wenn das aus dem Brüher auslaufende
Getränk ohne Wasserzumischung in den Vorratsbehälter
eingeleitet und dort angesammelt wird. Die Kurve III
stellt den tendenziellen Konzentrationsverlauf des Ge
tränks im Vorratsbehälter 11 dar, wenn gemäß vorliegen
der Erfindung Heißwasser zugemischt wird. Die waagerech
te Linie IV bezeichnet die Trinkstärke, d. h. diejenige
Konzentration, mit der das Kaffeegetränk konsumbereit
ist und in Trinkgefäße ausgeschenkt werden kann. Diese
Trinkstärke ist je nach Art des Getränkes und je nach
Trinkgewohnheiten des Verbrauchers unterschiedlich und
beträgt beispielsweise für Cremekaffee 1,3 bis 1,9% oder
für Filterkaffee 0,8 bis 1,5%, d. h. die Trinkstärke er
steckt sich über einen gewissen Konzentrationsbereich
dessen Breite von den Verbrauchergewohnheiten und der
Akzeptanz durch den Verbraucher abhängt, und ist nur aus
Gründen der Übersichtlichkeit als Linie dargestellt.
Die Trinkstärke ist diejenige Endkonzentration des Kaf
feegetränks, die durch Bemessung der Relationen zwischen
Menge an eingesetztem Kaffeemehl und einzusetzendem
Brühwasser angestrebt wird.
Wie die Kurve I zeigt, steigt zunächst die Konzentra
tion des aus der Brüheinheit 4 auslaufenden Kaffees
innerhalb der ersten Teilmenge durch Aufquellen des
Kaffeemehls vom Punkt A bis zum Punkt B an, wobei die
Konzentration am Punkt B ein mehrfaches der Trinkstär
ke beträgt, der aus der Brüheinheit 4 auslaufende Kaf
fee somit viel zu stark zum Trinken ist. Anschließend
fällt jedoch die Konzentration des aus der Brühein
heit 4 auslaufenden Kaffees relativ stark ab, bis sie
nach Durchlauf der vierten Teilmenge im Punkt D unter
Trinkstärke abfällt. Anschließend nähert sich die Kon
zentrationskurve des aus dem Brüher auslaufenden Kaffees
asymptotisch gegen Null, wobei der zuletzt aus
laufende Kaffee fast farblos ist. Würde man, wie dies
im Stand der Technik praktiziert wird, alle zwanzig
Teilmengen durch die Brüheinheit leiten und anschlie
ßend in einem Vorratsbehälter sammeln, so würde der
Konzentrationsverlauf in diesem Vorratsbehälter etwa der
Kurve II entsprechen. Im Vorratsbehälter würde sich zu
nächst ein sehr starker Kaffee befinden, wobei der
Scheitelpunkt G der Kurve II durch die Verdünnungswir
kung des anfänglich in den Vorratsbehälter gelangten,
niedriger konzentrierten Kaffees etwa auf der Hälfte der
Strecke A - B der Kurve I liegt. Dann fällt auch die
Konzentration im Vorratsbehälter ab, jedoch flacher als
die Kurve I, so daß im Punkt H die Trinkstärke auf der
Linie IV erreicht ist, wenn der Vorratsbehälter mit
allen zwanzig Teilmengen gefüllt ist. Der tendenzielle
Verlauf der Kurve I zeigt anschaulich, daß nur dann
Kaffee in Trinkstärke gezapft werden kann, wenn alle
zwanzig Brühmengen im Vorratsbehälter angesammelt sind,
so daß der anfänglich sehr starke Kaffee durch die unter
Trinkstärke liegende Menge am Schluß des Brühvorganges
verdünnt wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Vorratsbehälter
ein Konzentrationsverlauf während des Brühzyklus ange
strebt, der im theoretischen Idealfall mit der Linie IV
identisch ist, d. h. die Konzentration des Kaffeege
tränks im Vorratsbehälter soll immer auf Trinkstärke
sein, egal wieviele der Teilmengen eines Brühzyklus sich
bereits im Vorratsbehälter befinden. In der Praxis wird
sich diese Idealkurve wegen einer gewissen Streuung der
Konzentrationswerte nur unter unverhältnismäßig großem
Meß- und Steuerungsaufwand erreichen lassen. Der tat
sächliche Konzentrationsverlauf des Kaffeegetränkes im
Vorratsbehälter während jedes Brühzyklus wird deshalb
einen Kompromiß darstellen zwischen einem vertretbaren
Meß- und Steuerungsaufwand und der erzielten Konzentra
tion, wobei der Konzentrationsverlauf im Vorratsbehälter
immer im noch geschmacklich akzeptierten Bereich der
Trinkstärke liegt bzw. um die Linie IV pendelt, wie dies
die Kurve III in Fig. 2 zeigt. Für einen idealen Verlauf
der Konzentrationskurve im Vorratsbehälter 11, müßte je
weils eine genau auf die Konzentration des aus der Brüh
einheit 4 auslaufenden Getränks (Kurve I), sofern diese
Konzentration noch über Trinkstärke liegt (Punkte A - B - C - D),
jeweils eine auf die aktuelle Konzentration der
gerade durch die Brüheinheit 4 laufenden Teilmenge abge
stimmte Menge Heißwasser zugeführt werden, während der
Durchlauf durch die Brüheinheit 4 und die Zufuhr von
Heißwasser gestoppt werden muß, sobald das aus der Brüh
einheit 4 auslaufende Getränk Trinkstärke hat (Punkt D).
Um jedoch den großen Streuungen im Betrieb Rechnung zu
tragen, wird die Heißwasserzufuhr gestoppt, wenn der aus
der Brüheinheit 4 aus laufende Kaffee die Konzentration
im Punkt C hat, d. h. noch über Trinkstärke liegt. Es
wurde weiterhin festgestellt, daß eine gute Annäherung
an die Ideallinie IV erreicht wird, wenn die Hälfte der
Brühmengen, d. h. zehn Teilmengen, heißes Wasser dem Vor
ratsbehälter 11 direkt zugeführt wird und die andere
Hälfte, d. h. wiederum zehn Teilmengen, des Kaffeegeträn
kes aus der Brüheinheit 4 stammt. Alle zehn Teilmengen
des heißen Wassers müssen natürlich dem Vorratsbehälter
11 zugeführt worden sein, bevor der aus der Brüheinheit
4 austretende Kaffee unter Trinkstärke abfällt. Wie Fig. 2
zeigt, sind bei einer Konzentration im Punkt C etwa
ein Drittel, d. h. drei Teilmengen, des Kaffees durch die
Brüheinheit gelaufen, wobei, in Fig. 2 nicht ersicht
lich, zu diesem Zeitpunkt zehn Teilmengen heißes Wasser
direkt in den Vorratsbehälter 11 geleitet wurden. Da
durch ergibt sich für die ersten dreizehn Teilmengen im
Vorratsbehälter der Verlauf der Kurve III zwischen den
Punkten K und L. Die Wasserzufuhr erfolgt taktend bzw.
schwallweise, so daß sich die leichten Wellungen der
Kurve III zwischen den Punkten K und L ergeben, oder
kontinuierlich, jedoch in der Menge unterschiedlich, wo
bei die Schwallmenge oder die Menge der kontinuierlichen
Zufuhr auf die sich ändernde Konzentration des durch die
Brüheinheit 4 laufenden Kaffees abgestimmt wird. Da die
Vermischung von heißem Wasser und Kaffee aus der Brüh
einheit stattfindet, bevor beide den Vorratsbehälter 11
erreichen, ist jedoch die in den Vorratsbehälter einlau
fende Konzentration relativ ausgeglichen.
Nach dem Stop der Heißwasserzufuhr nach zehn Teilmengen
läuft weiter Kaffee aus der Brüheinheit 4 in den Vor
ratsbehälter 11 ein, bis alle zehn Teilmengen durch die
Brüheinheit 4 durchgelaufen sind. Da die Konzentration
zwischen der dritten und vierten Teilmenge (Punkte C - D)
noch oberhalb Trinkstärke liegt, steigt die Kurve III
nach Beendigung der Heißwasserzufuhr zwischen den Punk
ten L und M leicht an. Dann fällt die Konzentration des
Kaffees aus der Brüheinheit 4 zwischen den Punkten D und
E ab, so daß das im Vorratsbehälter 11 befindliche Kaf
feegetränk weiter verdünnt wird, bis seine Konzentration
auf den Punkt N abgefallen ist. Dabei kann durch eine
etwas erhöhte Menge Kaffeemehl sichergestellt werden,
daß der Endpunkt N der Kurve III nicht zu weit unter der
Ideallinie IV liegt.
Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, daß sich der
Konzentrationsverlauf der Kurve III zumindest bis zum
Einlauf der dreizehnten Teilmenge in den Vorratsbehälter
11, d. h. bis zur Beendigung der Heißwasserzufuhr, nicht
oder nicht wesentlich ändert, egal ob und wieviel Kaf
feegetränk aus dem Vorratsbehälter 11 gezapft wird. Der
Kurvenverlauf der Kurve III zwischen den Punkten L und N
kann sich jedoch ändern, wenn vorher zuviel Kaffee ge
zapft worden ist. Über die Füllstandsmessung 15 in den
Vorratsbehälter kann sichergestellt werden, daß bei zu
geringem Füllstand im Vorratsbehälter nach Beendigung
der Heißwasserzufuhr die Abzapfung einer Restmenge Ge
tränk bis zum nächsten Brühzyklus gesperrt bleibt. Zu
diesem Zweck enthält die Steuereinrichtung 5 eine Sper
re, die ein Öffnen des Zapfventils 13a verhindert, wobei
die Sperre jedoch lösbar ist, wenn der Vorratsbehälter
11 vollständig entleert werden soll.
Die Zumischung von heißem Wasser wurde in Fig. 2 anhand
des Konzentrationsverlaufes beim Brühen von Kaffee er
läutert, sie kann jedoch für die Herstellung anderer Ge
tränkearten, wie beispielsweise Tee aus Teeblättern, in
analoger Weise abgewandelt werden.
In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausfüh
rungsbeispiels kann das Zapfventil auch als handbetätig
tes Ventil ausgebildet sein. Die Funktion der Durchfluß
mengenzähler kann auch von einer Zeitsteuerung der zuge
ordneten Ventile übernommen werden, wobei das Brühventil
und das Heißwasserventil nach einem vorgegebenen Pro
gramm über vorbestimmte Zeiten geöffnet bzw. geschlossen
werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum selbsttätigen Zubereiten einer vorgegebenen
Menge eines Kaffeegetränks aus einer vorgegebenen Menge Kaffee
mehl und einer darauf abgestimmten, vorgegebenen Menge Heißwas
ser, wobei nur eine Teilmenge des zur Herstellung des Kaffeege
tränks vorgegebenen Menge Heißwasser zum Extrahieren durch das
Kaffeemehl geleitet wird und in einen Vorratsbehälter gelangt
und die restliche Teilmenge des Heißwassers unter Umgehung des
Kaffeemehls direkt in den Vorratsbehälter fließt, dadurch ge
kennzeichnet, daß nur am Anfang des Zubereitungszyklus Heißwas
ser unter Umgehung des Kaffeemehls direkt in den Vorratsbehäl
ter geleitet wird und diese Heißwasserzufuhr beendet wird, be
vor die Konzentration der durch das Kaffeemehl geflossenen
Teilmenge unter Trinkstärke fällt, und daß die jeweiligen Teil
mengen des Heißwassers derart bestimmt werden, daß das Kaffee
getränk im Vorratsbehälter während der Heißwasserzufuhr Trink
stärke aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zufuhr der Teilmenge Heißwasser zum Vorratsbehälter beendet
wird, wenn die Konzentration der durch das Kaffeemehl geflosse
nen Teilmenge noch über Trinkstärke liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilmenge Heißwasser dem Vorratsbehälter getaktet zuge
führt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilmenge Heißwasser dem Vorratsbehälter kontinuierliche
aber mengenmäßig geregelt, zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Teilmenge etwa der Hälfte der vorgegebenen
Menge des in einem Zubereitungszyklus hergestellten Kaffeege
tränks entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
gesamte Teilmenge Heißwasser den Vorratsbehälter während des
Zulaufs von etwa dem ersten Drittel der durch das Kaffeemehl
geflossenen Teilmenge zugeleitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Teilmengen vor Erreichen des Vorratsbehälters
gemischt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Füllstand im Vorratsbehälter festgestellt und
das Abzapfen nach Beendigung der Heißwasserzufuhr gesperrt
wird, wenn der Füllstand unter einen vorbestimmten Wert abge
sunken ist.
9. Kaffeemaschine zum Durchführen des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Steuereinrichtung zur selbst
tätigen Zubereitung von Kaffeegetränk, einem Heißwasserberei
ter, einer Brüheinheit, einem über eine Kaffee-Auslauf-Leitung
mit der Brüheinheit verbundenen Vorratsbehälter für Kaffeege
tränk und einer Zapfeinrichtung für Kaffeegetränk, wobei der
Heißwasserbereiter mit dem Vorratsbehälter über eine mit einem
Ventil versehenen Heißwasserleitung zum Zumischen von Heißwas
ser zu dem im Vorratsbehälter enthaltenen Kaffeegetränk direkt
verbunden ist, gekennzeichnet durch eine das Ventil (14a) der
art steuernde Steuereinrichtung (5), daß nur am Anfang des Zu
bereitungszyklus Heißwasser unter Umgehung des Kaffeemehls di
rekt in den Vorratsbehälter (11) einleitbar ist und diese Heiß
wasserzufuhr beendet wird, bevor die Konzentration der durch
das Kaffeemehl geflossenen Teilmenge unter Trinkstärke fällt,
und daß die jeweiligen Teilmengen des Heißwassers derart be
stimmbar sind, daß das Kaffeegetränk im Vorratsbehälter (11)
während der Heißwasserzufuhr Trinkstärke aufweist.
10. Kaffeemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Heißwasserleitung (14) in die Kaffee-Auslauf-Leitung (10)
vor dem Vorratsbehälter (11) mündet.
11. Kaffeemaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vorratsbehälter (11) mit einer selbsttätigen
Füllstandsmessung (15) versehen ist, die über eine Signallei
tung mit der Steuereinrichtung (5) in Verbindung steht.
12. Kaffeemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (5) eine Nachfüllautomatik zum
selbsttätigen Einleiten eines Zubereitungszyklus und Füllen des
Vorratsbehälters (11) in Abhängigkeit von dessen Füllstand auf
weist.
13. Kaffeemaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (5) ein abschaltbares Zapfventil
(13a) aufweist, das die Ausgabe einer Restmenge Kaffeege
tränk aus dem Vorratsbehälter (11) verhindert.
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