DE3325280C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Aufgussgetränks - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her­ stellung eines Aufgußgetränks nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 und eine Getränkeabgabevorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

Ein derartiger Stand der Technik ist aus der US 4 189 991 A bekannt. Bei dem Verfahren nach dieser Druckschrift jede Portion des wäßrigen Mediums (Wasser) unter erhöhtem Druck in den Aufbrühbehälter eingebracht. Wenn die Wasserzu­ fuhr beendet ist, wird das Innere des Brühbehälters mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt, um den Druck im Brühbehäl­ ter abzusenken. Die Teilchen des aufgußfähigen Materials (Kaffee) können sich dann wieder ausdehnen, so daß dann das Wasser unter atmosphärischem Druck durch das aufgußfähige Material fließen kann. Man läßt also das aufgußfähige Mate­ rial unter atmosphärischem Druck aufquellen, ehe die nächste Portion des wäßrigen Mediums (unter Druck) zugeführt wird. Die Folge ist, daß noch ein beträchtlicher Teil des wäßrigen Mediums in dem aufgußfähigen Material verbleibt, ehe der nächste Betriebszyklus durch Zuführen der nächsten Portion des wäßrigen Mediums in Gang gesetzt wird. Da sich somit das aufgebrühte Wasser mit dem neu zugeführten Wasser ver­ mischt, läßt die Extraktion des aufgußfähigen Materials zu wünschen übrig. Auch führt dies zu einer relativ langen Auf­ brühzeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Aufgußgetränks sowie eine Getränkeabgabevorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens anzugeben, bei denen bei möglichst hohem Wirkungsgrad des Aufbrühvorganges die Dauer des Aufbrühvorganges verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 10 ge­ kennzeichnete Erfindung gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jede Portion des wäßrigen Mediums durch eine Zwangskraft praktisch vollständig aus dem aufgußfähigen Material ausgetrieben, ehe die nächste Portion des wäßrigen Mediums in den Brühbehälter einge­ bracht wird. Die Zwangskraft kann durch ein unter Druck ste­ hendes Strömungsmittel oder auch auf mechanischem Weg er­ zeugt werden. Durch die Erfindung wird jedenfalls erreicht, daß das wäßrige Medium am Ende jeder Betriebsphase voll­ ständig aus dem aufgußfähigen Material ausgetrieben wird, ehe die neue Portion des wäßrigen Mediums zugeführt wird. Das neue Medium trifft daher auf das reine aufgußfähige Material, was die Effektivität des Verfahrens beträchtlich steigert. Insbesondere läßt sich mit der Erfindung in sehr kurzer Zeit (in weniger als 30 Sekunden) eine Tasse Tee oder Kaffee herstellen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ab­ hängigen Ansprüchen definiert.

Es werden nunmehr bevorzugte Merkmale der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in Form eines Beispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer versiegelten Getränkeverpackung in Form eines Beutels zur Verwendung bei der Erfindung,

Fig. 2 bis 7 Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform der Getränkeabgabevorrichtung gemäß der Erfindung, wobei Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, während die Fig. 3 bis 7 bestimmte Bestandteile in größeren Einzelheiten zeigen,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung von Bestandteilen der Vorrichtung im Bereich ihrer Tür, während Fig. 4 und 7 Seitenansichten verschiedener Bestandteile zeigen. Die Fig. 5 und 6 sind Ansichten nach den Linien X bzw. Y der Fig. 3. Zum Ver­ ständnis der Vorrichtung sind nicht wesentliche Bestandteile in den Zeichnungen fortgelassen.

Fig. 1 zeigt den versiegelten Getränkebeutel, der bevorzugt in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, bestehend aus einem im wesentlichen luft- und wasserundurch­ lässigen Blattmaterial 102, welches ein Laminat aus einer Schicht metallisiertem Polyester und einer Schicht Polypropylen ist. Die Metallisierung ist sandwichartig zwischen die beiden Kunststoffschichten gelegt, so daß die Poly­ propylenschicht auf der Innenseite des Beutels liegt. Eingeschlossen in das Blattmaterial 102 ist ein Filterblatt­ material 104, welches ein Laminat aus schleudergebundenem und schmelzgeblasenem Polypropylen ist. Die Materialien 102 und 104 haben Bodenfalten 106 bzw. 108. Die Bodenfalte 106 ist niedriger als die Bodenfalte 108, um eine Kammer 110 unter dem niedrigsten Pegel des Materials 104 vorzusehen. Die Seitenkanten des Materials 102 und 104 sind aneinander versiegelt zur Bildung einer Tasche, welche gemahlenen Kaffee 112 enthält. Die Oberkante des Beutels ist ebenso versiegelt und enthält eine Düse 114 mit einem mittleren Wasserzufuhr­ kanal 116, einem oberen Flansch 118 und Seitenrippen 120. Der Wasserzufuhrkanal 116 ist durch einen Verkleidungsdeckel 122 abgedeckt. Durch den oberen Flansch 118 wird die Lagerung des Beutels in der Getränkeabgabevorrichtung ermöglicht. Wenn der Verkleidungsdeckel 122 durchbrochen wird, kann Wasser in den Beutel durch den Kanal 116 eingeführt werden. Die Seitenrippen 120 verjüngen sich nach außen (bei Be­ trachtung in Draufsicht) zu jeder Seite von dem Lauf der Düse. Diese Rippen bilden einen größeren Bereich für eine wirksame Abdichtung der Düse gegenüber dem Material 102.

Im Gebrauch wird, wie im folgenden ausführlicher beschrieben, das Material 102 in dem Bereich der Kammer 110 abgetrennt, um einen Auslaß, zu bilden, und der Beutel wird an einer Einführungsstation für das wäßrige Medium gelagert. Das wäßrige Medium, allgemein heißes Wasser, wird durch den Kanal 116 von einem hohlen Wasserinjektor, der den Ver­ kleidungsdeckel 122 durchsticht und eine Abdichtung gegen die Seitenwand des Kanals 116 bildet, in den Beutel eingeführt. Das Wasser bildet einen Aufguß mit dem gemahlenen Kaffee, wird filtriert und tritt durch den in der abgetrennten Basis des Beutels gebildeten Auslaß aus, wo es in einem geeigneten Behälter gesammelt wird.

Die nunmehr mit Bezug auf die Fig. 2 bis 7 zu beschreibende Vorrichtung ist so ausgelegt, daß sie Getränke aus einem Beutel, wie beispielsweise dem in Fig. 1 gezeigten, erzeugt. Sie ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Erzeugung von frisch aufgebrühtem Tee oder Kaffee an einem Platz ausgelegt wo eine vollautomatische Getränkeabgabe oder eine Getränkeverkaufsmaschine nicht erforderlich ist. Ein solcher Ort ist im allgemeinen ein Büro. Für die Zwecke dieser, Beschreibung wird die Lieferung von frisch aufgebrühtem Kaffee benutzt, obwohl ebenso gut andere Getränke geliefert werden könnten.

Die Fig. 2 bis 7 zeigen die Vorrichtung mit einem Wasserreservoir 202, welches einen aus Heizeinrichtung und Thermostat bestehenden Einbau 204 enthält, der ausreicht, um das Wasser auf etwa 96°C zu halten. Ein Wasserauslaß 206 führt zu einem elektrisch betriebenen Dreiwegeventil 208. Ein zweiter Einlaß 210 zu dem letztgenannten führt von einer Luftpumpe 212 her, so daß entweder Luft oder Wasser in das Abgaberohr 214 nach unten eingegeben wird. Das letztere endet an einer Abzweigung einer Y-Verbindung 216, deren anderer oberer Zweig von einem elektrisch betriebenen Luftventil 218 ausgeht. Der untere Zweig der Verbindung 216 endet in einem Injektor 220 mit einer freiliegenden unteren Messerkanten­ öffnung zur Erleichterung des Durchstechens der Abdeckung auf einer Beuteldüse. (Der Beutel wird in Fig. 2 in punktierten Linien gezeigt.)

Eine Schwenktür 222 ist so gelagert, daß sie normalerweise in der Offenstellung ruht (in gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt) und enthält eine Vorderwand 224, welche einen Lagerkörper 226 und einen Türverriegelungsstift 228 trägt. Eine von der Vorderwand getrennte und an die Seitenwände der Tür 231 angelenkte Rückwand 230 erstreckt sich von dem Fußabschnitt der Tür und mit Abstand von der Vorderwand 224 nach oben. Zwischen den Vorder- und Rückwänden ist eine offene Basis für die Tür vorhanden, und die Rückwand erstreckt sich nur teilweise bis zur Höhe der Vorderwand. Die Tür 222 ist aus ihren Scharnieren leicht entfernbar, um eine leichte Reinigung der Tür zu ermöglichen. Die Bewegung der Rückwand 230 um ihr Scharnier 231 wird durch ein Paar Haken- und Stiftanordnungen 233 eingeengt, von denen sich jeweils einer auf jeder Seite der Rückwand befindet.

Unmittelbar unter dem Injektor 220 liegt normalerweise ein Klinkenlager 232, das jedoch im Gebrauch durch Herunter­ drücken eines Betätigungsarmes 234 nach oben gedrückt wird. Das nach oben gedrückte Klinkenlager 232 und der herunter­ gedrückte Betätigungsarm 234 sind in dieser Lage durch eine Klinkeneinrichtung 236 miteinander verklinkt. Der letztere arbeitet auch mit dem Verklinkungsstift 228 zusammen, um die Tür in geschlossenem Zustand zu verriegeln. Im Bereich des Betätigungsarmes 234 ist ein Mikroschalter 238 angeordnet, welcher bei Herunterdrücken des Armes 234 von diesem geschlossen wird. Die Verklinkungseinrichtung ist an ein Solenoid 240 angeschlossen und wird durch Betätigung desselben ausgelöst.

Ein Wählknopf 242 für die Getränkegröße ist mit einem elektromechanischen Nockentaktgeber 244 gekoppelt, welcher den Betrieb des Dreiwegeventils 208, der Luftpumpe 212, des Lüftungsventils 21.8 und des Solenoids 240 steuert. Ein geeigneter Behälter 246 zur Aufnahme des gewünschten Getränks wird unmittelbar unter der Tür 222 und dem Injektor 220 angeordnet, bei Lagerung auf einem Tropf­ tablett 248. Hinter dem Tropftablett 248 befindet sich ein Aufnahmebehälter 250 für verbrauchte Beutel.

Die Ventile, die Pumpe, die Heizvorrichtung mit Thermostat, das Solenoid und der Nockentaktgeber sind genormte Bestandteile und erfordern keine weitere Beschreibung. Es folgt nunmehr eine ausführlichere Erläuterung der anderen Bestandteile mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7. Es ist zu beachten, daß in diesen Figuren das Gehäuse und die Lagerwände für die verschiedenen Bestandteile im Interesse der Klarheit ausgelassen worden sind.

Die Klinkenlagerung 232 ist schwenkbar durch ein Paar Schwenkarme 252 und gleitbar mit Bezug auf eine senkrechte Lagerwelle 254 gelagert, die sich von einer festen Gehäuse­ lagerfläche 256 nach unten erstreckt. Die Schwenkarme 252 verschwenken sich um eine waagerechte Welle 258, die durch feste Gehäuseseitenwände (im Interesse der Klarheit ausge­ lassen) gelagert ist. Die von der Klinkenlagerung 232 entfernt gelegenen Arme 252 sind durch eine Stange 259 verbunden, welche in einer Ausnehmung an der Basis des Betätigungsarmes 234 sitzt. Eine Feder 257 beaufschlagt die aus Betätigungsarm 234, Klinkenlagerung 232, Schwenkarmen 252, Stange 259 bestehende Anordnung derart, daß die Klinkenlagerung 232 sich normalerweise in ihrer Abwärts­ stellung oder in ihrer untersten Stellung befindet, wie in Fig. 4 gezeigt.

Es wird nunmehr auf die in Fig. 5 und 6 gezeigten Einzel­ heiten Bezug genommen, in denen der Beutellagerkörper 226 um einen festen Zungenkörper 260 herum verschwenkt wird, welcher lotrecht von der Vorderwand 224 aus hochsteht. Die Federn 262 beaufschlagen den Lagerkörper 226 von der Vorderwand 224 fort. Der Lagerkörper 226 hat Seitenwände 264 und eine Basis 266, und eine Seitenwand 264 besitzt eine Ausnehmung 268 von einer Größe zur eng anliegenden Aufnahme einer Beuteldüse. Der Lagerkörper 226 ist bei 270 mit einem Schlitz versehen, so daß beim Herunterdrücken des Körpern 226 gegen die Beaufschlagung durch die Federn 262 der Körper 226 mit der Vorderwand 224 fluchtend gegen diese ruht, und der Zungen­ körper 260 in den Schlitz 270 und in die Ausnehmung 268 eintritt.

Die Verklinkungs- und Auslöseeinrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Der Betätigungsarm 234 besitzt eine Ausnehmung 272, in welche die Zunge eines Auslösetriggers 274 eintritt. Der Trigger 274 ist um einen Schwenkpunkt 276 herum derart gegengewichtet, daß die Zunge normalerweise in der Ausnehmung 272 ruht und nur durch eine von dem Solenoid 240 beigestellte nach oben gerichtete Kraft ausgelöst wird. Ein Flansch 274 auf dem Betätigungsarm 234 begrenzt die Aufwärts- und Abwärtsbewegung durch Anschlag gegen Bestandteile der Gehäuselagerungsfläche 256 (in Fig. 7 nicht gezeigt) und lagert auch einen schwenkbaren Nockenarm 278. Ein schwenkbarer Klinkenarm 280 ist mit einer Nockenbahn zur Zusammenwirkung mit dem Nockenarm 278 und einer Ausnehmung 284 zur Zusammen­ wirkung mit dem Türverklinkungsstift 228 versehen. In der in Fig. 7 gezeigten Darstellung der Vorrichtung befindet sich die Klinkenlagerung 232 in ihrer obersten Stellung, so daß der Betätigungsarm 234 durch den Auslösetrigger 274 niederge­ halten und die Tür durch den Klinkenarm 280 verriegelt ist.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die gewünschte Getränke­ menge (kleine Tasse, mittlere oder große Tasse) wird an dem Wählknopf 242 eingestellt. Sodann wird ein Beutel, wie in Fig. 1 gezeigt, welcher gemahlenen Kaffee enthält, aus einem Vorrat derartiger Beutel ausgewählt und die Boden­ kante durch Abschneiden entfernt. Der Beutel wird in die offene Tür eingelegt, und zwar in den Raum zwischen den Vorder- und Rückwänden 224, 230, so daß die Beuteldüse in dem Lagerkörper 226 aufgenommen wird. Der obere Flansch 118 der Düse ruht innerhalb der Seitenwände 264 und gegen die Basis 266. Der ausgehöhlte Abschnitt der Düse, der zu dem Beutel selbst führt, ruht innerhalb der Ausnehmung 268, und der Beutel selbst ruht gegen die Innenseite der Vorderwand 224. Die Tür ist geschlossen und somit eingeklinkt durch die Zusammenwirkung des Verklinkungsstiftes 228 mit der Ausnehmung 284 des Klinkenarmes 280 (Fig. 7). Wenn die Tür geschlossen ist, dann wird der Lagerkörper 226 gegen die Klinkenlagerung 232 gedrückt. Die Tätigkeit des Schließens der Tür drückt den Lagerkörper 226 gegen die Türvorderwand 224 Der Zungenkörper 260 tritt in den Schlitz 270 ein und schiebt die Beuteldüse auf die Klinken der Klinkenlagerung 232 in einer Stellung unmittelbar unter dem Injektor 220. Zur Ermöglichung dieser Funktion enthält die Klinken­ lagerung 232 einen Schlitz 286 komplementär zu der Form der Beuteldüse und deren oberem Flansch.

Der Bedienungsmann drückt den Betätigungsarm 234 herunter. Die Klinkenlagerung 232 bewegt sich somit nach oben entgegen der Kraft der Feder 257 und veranlaßt die Messerkanten­ öffnung des Injektors 220 die Beuteldüse zu durchstechen und in sie einzutreten. Der aus dem Arm 234 und der Klinken­ lagerung 232 bestehende Einbau verklinkt sich in dieser Stellung durch die Zusammenarbeit der Ausnehmung des Betätigungsarmes mit der Zunge des Auslösetriggers 274. Das Herunterdrücken des Betätigungsarmes 234 schließt den Mikroschalter 238 zur Betätigung des Nockentaktgebers 244 in einer programinierten Betriebsfolge der von ihm gesteuerten Bestandteile. Dies Vorrichtung ist so ausgelegt, daß heißes Wasser in einer Reihen gesonderter Portionen durch den Beutel hindurchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck betätigt der Nockentaktgeber 244 zyklisch eine gegebene Aufeinander­ folge einer gegebenen Anzahl Male (Takte) je nach der von dem Wählknopf 242 gewählten Getränkegröße. Ein vollständiger Takt der programmierten Aufeinanderfolge liefert eine der Reihe gesonderter Portionen heißen Wassers. In dieser Ausführungsform hat jede Portion ein Volumen von etwa 28 ml. Die Wahl der Größe "große Tasse" durch den Knopf 242 veranlaßt den Nockentaktgeber 244, die programmierte Aufeinanderfolge sechs Mal (sechs Takte) zu durchlaufen und so eine Getränkegröße von annähernd 175 ml vorzusehen (bei Annahme von 13 ml verlorener Flüssigkeit, die in dem verbrauchten Beutel zurückgehalten wird) Die Wahl anderer Größen durch den Knopf 242 veranlaßt den Nockentaktgeber 244, eine geringere Anzahl Takte der programmierten Folge vorzusehen, bzw. auf diese Weise kleinere Getränkemengen zu erzeugen.

Die programmierte Folge ist wie folgt: Zunächst ist die Luftpumpe 212 abgeschaltet, das Belüftungsventil 218 ist geschlossen, das Dreiwegeventil 208 befindet sich in einer Stellung zur Sperrung des Durchgangs von Wasser von dem Auslaß 206 zu dem Schlauch 214. Das Solenoid 240 befindet sich in einer Ruhelage zur Aufrechterhaltung der Verklinkung, die über den Auslösetrigger 274 vorgesehen ist. Das Ventil 218 öffnet sich, und das Dreiwegeventil 208 wird betätigt zum Einlassen heißen Wassers unter Schwerkraft in den Schlauch 214. Das Ventil 218 schließt sich dann, während das Dreiwegeventil 208 zur Verbindung des Lufteinlasses 210 mit dem Schlauch 214 umschaltet und so die Wasserzufuhr unterbricht. Die Luftpumpe 212 schaltet sich gleichzeitig ein. Die gepumpte Luft (bei etwa 0,275 bar) drückt das Wasser in dem Schlauch 214 durch den Injektor 220 und in den Beutel hinein. Die zeitliche Einstellung des Betriebes der Ventile 208, 218 und der Pumpe 212 ist derart, daß die Durchflußgeschwindigkeit des Wassers in den Schlauch 214 hinein und durch ihn hindurch als das volumetrische Maß zur Steuerung der Zufuhr der Menge heißen Wassers benutzt wird.

Da sich nunmehr das heiße Wasser in dem Beutel befindet, wird die Luftpumpe 212 abgeschaltet, wodurch sich eine Pause, ergibt, während welcher das heiße Wasser mit dem gemahlenen Kaffeematerial einen Aufguß bildet und, wenn überhaupt, nur sehr langsam in den Behälter 246 tropft. Die Luftpumpe 212 wird sodann wieder angeschaltet,und die so gepumpte Luft drückt den heißen Kaffee aus dem Boden des Beutels heraus in den Behälter 246 hinein. Die Luftpumpe schaltet ab und vollendet einen vollständigen Takt der programmierten Aufeinanderfolge. Der Takt wird drei bis fünf Mal mehr wiederholt, je nach Größe des gewählten Getränks. Am Ende des letzten Taktes führt der Nockentaktgeber den letzten Luftstoß durch den Beutel, so daß im wesentlichen die gesamte verbleibende Flüssigkeit in den Behälter 246 hinein ausgestoßen wird. Mit Bezug auf den Beutel ist die nachstehende Aufeinanderfolge gegeben:

• 1. Pause, während Wasser aus dem Reservoir 202 in den Schlauch 214 einströmt (etwa 1 Sekunde),
• 2. Wasser tritt unter dem Druck der in den Schlauch 214 eingepumpten Luft in den Beutel ein (etwa 0,8 Sekunden),
• 3. Pause, um den Getränk Zeit für den Aufguß und für die Entwicklung in dem Beutel zu lassen (etwa 1,5 Sekunden),
• 4. Gepumpte Luft tritt in den Beutel ein zum Heraustreiben der Flüssigkeit in den Behälter hinein (etwa 0,7 Sekunden),
• 5. Wiederholen der Schritte 1 bis 4 drei bis fünf Mal bei zeitlicher Verlängerung des letzten Schrittes 4 auf etwa 4 Sekunden.

Nach dem abschließenden Luftstoß (Schritt 4) wird die Luftpumpe 212 endgültig abgeschaltet.

Der Beutel wird dann über das Ventil 218 zur Atmosphäre gelüftet und das Solenoid 240 betätigt. Dies betätigt den Auslösetrigger 274 und gibt die Zunge des letzteren aus der Ausnehmung des Betätigungsarmes 234 frei. Der Betätigungs­ arm 234 bewegt sich nach oben, und die Klinkenlagerung 232 bewegt sich unter der Beaufschlagung der Feder 257 nach unten. Die Düse des Beutels wird durch diese Tätigkeit von dem Ende des Injektors 220 abgezogen. Das Anheben des Betätigungsarmes 234 hebt auch gleichzeitig den Nockenarm 278 an, welcher in Zusammenwirkung mit der Nockenbahn 282 die Klinkenplatte 280 veranlaßt, sich (in Uhrzeigerrichtung in Fig. 7) zu drehen und so den Türverklinkungsstift 228 aus der Ausnehmung 284 freizugeben. Die Tür 222 fällt in die Offenstellung. Die Rückwand 230 der Tür hält sich in der Aufrechtstellung, bis die Haken- und Stiftanordnungen 233 zum Eingriff kommen. In dieser Stufe bilden die Vorder- und Rückwände 224 und 230 ein Paar leicht geöffneter Backen gegenüber dem zwischen ihnen befindlichen verbrauchten Beutel. Die Türrückwand 230 verschwenkt sich dann mit dem übrigen Teil der Tür nach vorn und erfaßt den verbrauchten Beutel, der nunmehr gerade mittels seiner Düse in einem Klinkenlagerkanal 286 ruht. Die Tätigkeit des Türöffnens zieht somit den verbrauchten Beutel von der Klinkenlagerung 232 herunter und läßt den Beutel nach unten fallen, und zwar schräg nur Öffnungsbewegung der Tür, in den Abfalleimer 250 hinein. Der Behälter 246 mit seinem abgegebenen Getränk wird entfernt und die Vorrichtung ggf. zur Lieferung eines weiteren Getränks in Bereitschaft gehalten. Die Vorsehung einer schwenkbar gelagerten Rückwand und die Bereitstellung eines Paares leicht offener Backen für den verbrauchten Beutel gewährleistet eine wirkungsvollere Entfernung des Beutels in den Abfalleimer 250.

Obwohl die so beschriebene Vorrichtung nicht mit einer Verkaufsfunktion ausgestattet ist, kann eine solche natürlich vorgesehen werden beispielsweise durch Kopplung einer Beutelabgabestation mit einer münzenbetätigten Auslöseeinrichtung und/oder durch Kopplung der Wasserabgabe­ vorrichtung mit einer solchen Auslöseeinrichtung. Falls gewünscht, kann die Vorrichtung auf zahlreiche Weisen abgewandelt werden. Beispielsweise kann für die Basis des Beutels eine Schneideinrichtung vorgesehen sein. Verschiedene Sicherheitsschaltkreise können ebenfalls eingebaut werden. Wenn beispielsweise ein Benutzer einen ungeöffneten Beutel einsetzt, dann versucht die Vorrichtung zunächst, heißes Wasser in diesen hineinzudrücken. Die Beutel sind von solcher Festigkeit, daß sie dem Eingangsdruck von 0,275 bar widerstehen, ohne zu reißen. Es kann jedoch ein Drucksensor eingebaut werden, um dies festzustellen und den Abgabetakt im Interesse der Sicherheit nach Bedarf zu beenden. Der Wasserinjektor 220 kann eine verjüngte Öffnung aufweisen, um einen wirksameren Eintritt und Einschnitt in die Beuteldüse und Abdichtung mit ihr vorzusehen.

Wenn eine Schneideinrichtung vor Ankunft des Beutels an der Wassereinführungsstation in der Vorrichtung vorgesehen ist, dann kann zwischen der Schneidvorrichtung und den Arbeits­ teilen an der Wassereinführungsstation eine Verriegelung vorgesehen werden. Diese stellt sicher, daß die Schneid­ einrichtung betätigt wird, bevor der Beutel die Station erreicht, und vermindert somit jegliche Gefahr des Erreichens der Station durch einen ungeöffneten Beutel. In einer wahlweise möglichen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, wird der verbrauchte Beutel ohne ein erneutes Öffnen der Schwenktür 222 in die Verfügungsstation 250 für verbrauchte Beutel ausgeworfen. In dieser Anordnung besitzt die Tür keine schwenkbar gelagerte Rückwand 230, und der verbrauchte Beutel wird aus der durch die Klinkenlagerung 232 vorgesehenen Lagerung mittels eines Auswerfmechanismus ausgeworfen.

Die Vorrichtung kann auch so ausgelegt werden, daß sie Getränke verschiedener Stärken abgibt. Dies kann erzielt werden nicht nur durch Abwandlung der Beutelkonstruktion, durch die Wahl der jeweiligen Art des Aufgußmaterials oder dessen Partikelgröße, sondern auch durch Veränderung des Zeittaktes und der Größe der Schüsse Aufgußflüssigkeit und Austreibluft. Um einen stärkeren Kaffee zu bereiten, wie es beispielsweise auf dem europäischen Kontinent bevorzugt wird, wird in dem Beutel ein feiner gemahlener Kaffee verwendet. Der erste Schuß heißen Aufgußwassers wird in seinem Volumen vergrößert und für eine längere Zeitdauer mit dem Kaffee in Berührung gelassen. Dies ermöglicht eine gründliche Benetzung des Kaffeegrundes. Somit wird ein stärkeres Kaffeegetränk erzeugt.

Es können zur Erhöhung der Ausziehleistung der Vorrichtung andere Einrichtungen vorgesehen werden. Allgemein gesagt, nimmt die Leistungsfähigkeit um so mehr zu, je stärker die das Getränk erzeugenden Partikel während der Erzeugung des Getränkes bewegt werden. Vorzugsweise suspendieren die Portionen wäßrigen Mediums im wesentlichen das gesamte Aufgußmaterial und setzen es in Bewegung. Die Bildung eines Filterkuchens kann die Leistungsfähigkeit vermindern, beispielsweise durch Verhinderung der vollständigen erneuten Suspension. Eine zusätzliche Bewegung kann dadurch vorge­ sehen werden, daß man den Beutel in Schwingung versetzt oder ihn beispielsweise während der Zeitspanne innerhalb jedes Taktes umkehrt, wenn die Flüssigkeit in dem Beutel pausiert, um Zeit zum Aufgießen des Getränkes und für dessen Ent­ wicklung zu geben. Während einer solchen Pause kann durch den umgekehrten Beutel Luft hindurchgeführt werden, um die Partikel in ständiger Bewegung zu halten. Der Beutel wird sodann wieder in seine normale Lage umgekehrt, damit der Schuß Flüssigkeit ausgestoßen werden kann.

Die folgenden Beispiele erläutern ebenfalls die Erfindung.

Beispiele 1 und 2

Es wurden einzelne Becher Kaffees erzeugt unter Verwendung von 6 g gemahlenen Kaffees guter Qualität, aus denen ein Aufguß bereitet wurde mit 170 ml Wasser bei 92°C. In jedem Fall wurde ein trinkfertiges Kaffeegetränk in 20 Sekunden erzeugt.

Bei einem ersten Probelauf wurde der Kaffee in dem Filter­ becher einer üblichen Kaffeeverkaufsmaschine gehalten. Das heiße Wasser wurde während des 20 Sekundentaktes durch die Maschine geschickt. Der Takt lief im wesentlichen in drei Stufen ab: (1) Mischen von Kaffee und Wasser, (2) Aufgießen, (3) Filtrieren.

Bei einem zweiten Probelauf durchgeführt in den Beispielen 1 und 2 wurde der Kaffee in einem geschlossenen Filter­ papier gehalten, das selbst in einem Beutel aus im wesentlichen luft- und wasserundurchlässigem Blattmaterial ge­ halten wurde. In die obere Naht des Beutels wurde eine Wasser­ einführungsdüse aus Kunststoff dichtend eingesetzt (deren Einlaßkanal von 0,3 cm Durchmesser mit einem dünnen Verkleidungsdeckel aus Kunststoff geschlossen war). Der Verkleidungsdeckel wurde durchstochen durch Einführung einer Hohlnadel in den Einlaßkanal der Düse. Der Boden des Beutels wurde unterhalb des niedrigsten Pegels des Filterpapiers abgetrennt (so daß der gemahlene Kaffee nicht aus dem Beutel auslaufen konnte).

Die Zufuhr heißen Wassers wurde durch eine Wasserpumpe gesteuert, die zu einem Weg eines Dreiwegeventils führte. Der zweite Weg des Dreiwegeventils war an eine Luftquelle von 0,138 bar angeschlossen, während der dritte Weg von dem Ventil fort zu der Hohlnadel führte. Das Ventil konnte somit zur Steuerung der Zufuhr von entweder gepumptem heißem Wasser oder komprimierter Luft zu dem Beutel ver­ wendet werden.

Bei dem zweiten Probelauf wurde die Luftzufuhr nicht benutzt und die 170 ml heißen Wassers wurden als ein ununterbrochener Strom über eine Zeitdauer von 20 Sekunden durch den Beutel hindurchgepumpt.

In Beispiel 1 gemäß der Erfindung wurden 85 ml Wasser über eine Zeitdauer von 8 Sekunden dem Beutel zugeführt und dann 2 Sekunden lang komprimierte Luft zur Anwendung gebracht. Dieser 10 Sekundentakt wurde einmal wiederholt.

In Beispiel 2 gemäß der Erfindung wurden 42,5 ml Wasser über eine Zeitspanne von 4 Sekunden zugeführt und dann 1 Sekunde lang komprimierte Luft zur Anwendung gebracht. Dieser 5 Sekundentakt wurde noch dreimal wiederholt.

Die Ergebnisse waren wie folgt:

Beispiele 3 bis 5

In den Beispielen 3 bis 5 kam gemahlener Kaffee einer anderen guten Qualität zur Anwendung. Es wurde ein dritter Probelauf ähnlich dem ersten Probelauf unter Verwendung der üblichen Kaffeeverkaufsmaschine und der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen unterschiedlichen Konstruktion durchgeführt.

In Beispiel 3 wurden 42,5 ml heißen Wassers über eine Zeitdauer von 2,5 Sekunden in den Beutel eingepumpt und anschließend komprimierte Luft für eine Zeitdauer von 2,5 Sekunden zur Anwendung gebracht. Dieser 5 Sekundentakt wurde noch dreimal wiederholt.

In Beispiel 4 wurde die Zufuhr komprimierter Luft ersetzt durch Dampf bei einem knapp überatmosphärischem Druck (etwa 0,138-0,344 bar). Es wurden 42,5 ml Wasser über eine Zeitdauer von 2,5 Sekunden in den Beutel eingepumpt, danach 2,5 Sekunden lang Dampf zur Anwendung gebracht. Dieser 5 Sekundentakt wurde noch dreimal wiederholt.

In Beispiel 5 wurden 42,5 ml Wasser über eine Zeitdauer von 2,5 Sekunden in den Beutel eingepumpt und dann die Pumpe und das Wasserventil 2 Sekunden lang geschlossen gehalten. Dieser 5 Sekundentakt wurde zweimal wiederholt. Eine abschließende vierte Portion Wasser von 42,5 ml wurde über eine Zeitdauer von 2,5 Sekunden zugegeben und dann bei Anwendung von Druckluft über 2,5 Sekunden aus dem Beutel herausgetrieben. In diesem Beispiel wurde, obwohl etwas von jeder der ersten drei Portionen Wasser durch das Filter und während der Pausenzeit aus dem Beutel heraus strömte, der Hauptteil durch die nachfolgende hereinkommende Portion verdrängt.

Für alle diese Beispiele und Kontrollen wurde das Getränk in 20 Sekunden erzeugt.

Die Ergebnisse waren wie folgt:

Aus diesen Beispielen und Kontrollen geht hervor, daß in den Beispielen gemäß der Erfindung die Menge des aus dem Kaffee extrahierten Materials erheblich höher war als in den Kontrollen. Es war ebenfalls bemerkenswert, daß das Beispiel unter Verwendung von Dampf (Beispiel 4) ein Getränk mit einem bemerkenswert unterschiedlichen Geschmack gegenüber seinem nächsten Vergleich (Beispiel 3) lieferte.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Aufgußgetränkes durch Aufbrühen eines aufgußfähigen Materials mit einem wäßrigen Medium, wobei das aufgußfähige Material in einem geschlossenen Volumen eines ein Filter enthaltenden Brühbe­ hälters gehalten wird, dessen Brühvolumen erheblich geringer als das Volumen des zu erzeugenden Getränks ist, bei welchem Verfahren das wäßrige Medium mit dem aufgußfähigen Material im Brühbehälter so in Berührung gebracht wird, daß der Hauptteil des aufgußfähigen Materials suspendiert und in Be­ wegung gesetzt wird und dann das wäßrige Medium das Filter passieren kann, um das aufgußfähige Material zurückzulassen, wobei das wäßrige Medium in einer Anzahl aufeinanderfolgen­ der, gesonderter Portionen in den Brühbehälter eingebracht wird und die Portionen stromab des Filters zur Erzeugung des einzeln portionierten Getränks gesammelt werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Portion des wäßrigen Mediums durch eine zusätzlich zur Gravitationskraft vorgesehene Zwangs­ kraft im wesentlichen vollständig aus dem aufgußfähigen Ma­ terial ausgetrieben wird, ehe die nächste Portion des wäßrigen Mediums in den Brühbehälter eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgußfähige Material vor dem Brühen befeuchtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befeuchtungsmittel eine Portion des wäßrigen Me­ diums oder Dampf ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das wäßrige Medium dem aufgußfä­ higen Material unter Druck in aufeinanderfolgenden Portionen bei zwischengeschalteter Berührung des aufgußfähigen Mate­ rials mit einem Gas oder mit Dampf zugefügt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas oder der Dampf unter überatmosphärischem Druck steht.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gas Luft ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das wäßrige Medium durch mechani­ schen Druck aus dem aufgußfähigen Material ausgetrieben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das aufgußfähige Material Kaffee oder Tee und das wäßrige Medium heißes Wasser ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß jede Portion wäßrigen Mediums im wesentlichen das gesamte aufgußfähige Material suspendiert und bewegt.

10. Getränkeabgabevorrichtung zur Erzeugung eines Auf­ gußgetränkes durch das Verfahren nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, mit einem ein Filter enthaltenden Brühbehäl­ ter, dessen Brühvolumen erheblich geringer als das Volumen des zu erzeugenden Getränks ist, und einer Einrichtung, die das wäßrige Medium mit dem aufgußfähigen Material in einer Anzahl aufeinanderfolgender, gesonderter Portionen im Brüh­ behälter so in Berührung bringt, daß der Hauptteil des auf­ gußfähigen Materials suspendiert und in Bewegung gesetzt wird, gekennzeichnet durch eine Verdrängungseinrichtung (208-214), die jede Portion des wäßrigen Mediums durch eine zusätzlich zur Gravitationskraft vorgesehene Zwangskraft im wesentlichen vollständig aus dem aufgußfähigen Material aus­ treibt.

11. Getränkeabgabevorrichtung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verdrängungseinrichtung eine Luft­ pumpe (212) aufweist, die ein unter Druck stehendes Strö­ mungsmittel durch den Brühbehälter treibt.

12. Getränkeabgabevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungseinrichtung ein Ventil (208) aufweist, das durch einen Nocken- Taktgeber (244) so gesteuert ist, daß sie in einer ersten Phase die Zufuhr von wäßrigem Medium mit dem aufgußfähigen Material ermöglicht, in einer zweiten Phase die Zufuhr un­ terbricht, um das zugeführte wäßrige Medium mit dem auf­ gußfähigen Material in Berührung zu halten, und in einer dritten Phase durch Zufuhr von Druckmittel das wäßrige Me­ dium aus dem aufgußfähigen Material austreibt.