专利名称：咖啡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种咖啡机，该咖啡机具有一个用于对水进行加热的加热装置、一个用于接纳咖啡包(Kaffeepad)的煮沸室以及一个用于在此过程中形成的咖啡的出口，其中将在运行过程中经过所述加热装置加热的水在最大3bar的压力下输送到所述煮沸室中，用于从一定量的咖啡粉中溶解出芳香物质，所述一定量的咖啡粉存在于在运行时布置在所述煮沸室中的咖啡包中。
背景技术：
比如在WO 01/15582 A1或EP 1 050 248 A1中对开头所述类型的咖啡机进行了说明。其中所使用的“咖啡包”通常由两片在边缘上彼此相连接的滤纸片构成，所述滤纸片在其中间的区域中包含着咖啡粉。这样的咖啡包简单地放入咖啡包咖啡机的打开的煮沸室中。而后通过锁闭机构将所述煮沸室锁闭。随后用最大3bar的压力将热水压入所述煮沸室中，并且由此以较为小心的方式将芳香物质以及色素从所述咖啡粉中溶解出来，其中在这过程中产生的咖啡通过出口取出来。随后可以再次打开所述煮沸室，并且将使用过的咖啡包处理掉。这样的“咖啡包咖啡机”越来越受到消费者的欢迎，因为利用这样的咖啡机-有别于普通的家用咖啡机，在普通的家用咖啡机上向装在咖啡过滤器中的咖啡粉输送水，并且而后将制好的咖啡通过该咖啡过滤器滴入壶中-可以根据需要一份一份地或者说一杯一杯地制造新鲜的咖啡。
在传统的浓咖啡机上，用高达12bar的压力将水压入煮沸室中，与这样的传统的浓咖啡机相比，所述咖啡包咖啡机不仅在用于煮沸过程的准备工作时而且在随后对使用过的咖啡进行清理或者说对机器进行清洗时，都具有操作明显更简单、更加快速并且更加舒适的优点。此外，这样的设备与传统的浓咖啡机相比通常具有明显更加节省空间的结构。在使用具有合适的口味特点的咖啡粉的咖啡包时，比如也可以用这样的机器制造浓咖啡类型的咖啡。
发明内容
本发明的任务是进一步开发开头所述类型的咖啡包咖啡机，从而扩大咖啡机的使用方案。
该任务通过一种按权利要求1所述的咖啡机得到解决。
按本发明，所述咖啡机具有一个用于对水进行加热的加热装置、一个用于接纳咖啡包的煮沸室、一个用于在制咖啡过程中产生的咖啡的出口以及一个用于提供蒸汽的具有蒸汽排出装置的蒸汽发生装置，其中经过加热装置加热的水输送到所述煮沸室中，用于将芳香物质从布置在所述煮沸室中的咖啡包中溶解出来。
利用这样的按本发明的咖啡包咖啡机，使用者可以象在传统的浓咖啡机上一样制造热蒸汽并且由此比如使牛奶起泡，用于除了普通的咖啡及浓咖啡类型的咖啡以外也可以烹调纯正风味的卡普奇诺咖啡、意大利牛奶咖啡(Latte Macchiato)或者类似咖啡。因此与传统的浓咖啡机相比，所述按本发明的咖啡包咖啡机不仅操作更加简便和舒适，而且此外还提供了浓咖啡机的全部功能范围，由此显著提高咖啡包咖啡机对使用者的吸引力。
根据按本发明的咖啡机的一种优选的实施方式，所述加热装置包括一个连续式加热器。所述连续式加热器的使用比普通形式的烧水器的使用更加节省空间，比如在以往公知的咖啡包咖啡机上就是这种情况。
如果所述按本发明的咖啡机就象根据一种特别优选的实施方式所规定的一样刚好具有一个加热装置，那就为所述蒸汽发生装置使用同一个但可以以合适的方式触发的加热装置，比如用于调制咖啡。
在使用刚好一个加热装置时，所述加热装置优选以最大3bar的压力输送经过加热的水，并且/或者所述按本明的咖啡机包括一个控制装置，利用该控制装置可以将所述加热装置至少在两种运行状态之间切换，其中所述加热装置在第一运行状态中将水加热到第一温度值上用于调制咖啡，并且在第二运行状态中将水加热到第二温度值上用于产生蒸汽。在所述第一运行状态中，所述加热装置将水加热到比如大约100℃的第一温度值上用于调制咖啡，也就是说用于过度煮沸咖啡粉。在所述第二运行状态中，通过所述加热装置将水加热到比如大约130℃的第二温度值上，用于产生蒸汽。
所述按本发明的咖啡机的其它优选的设计方案在其它从属权利要求中得到说明。
如果所述加热装置包括一个泵，那么优选给该泵配设一个泵控制器，如此构造这个泵控制器，使得该泵在所述加热装置的蒸汽发生运行状态中以预先给定的节拍输送水。也就是说，该泵在蒸汽发生过程中不是全时间运行，而是通过控制以指定的间隔接通和关闭。通过该泵的这种定时动作，在所述连续式加热器中均匀地产生蒸汽，并且避免所述连续式加热器的加热体过热。特别优选如此选择所述开关时间，从而大约每3-10秒钟优选每5秒钟使泵运行大约0.3秒钟到1秒钟，优选运行0.6秒钟。
按照按本发明的咖啡机的一种变型方案，所述蒸汽发生器具有一个后置于所述加热装置的蒸汽分离器。这样的蒸汽分离器(或者说水分离器)使所述通常来自加热装置的蒸汽/水混合物(也就是所谓的“湿蒸汽”)的水成分分离出来。残留的蒸汽成分可以通过蒸汽排出装置提取，这样的残留蒸汽成分而后还仅仅具有很少的水含量，也就是说这部分蒸汽仅仅是干燥的蒸汽。由此一方面减少牛奶在起泡时过热的危险。另一方面，所述咖啡机-在这一点没有在产生蒸汽时导致质量降低的情况下-可以配备一个唯一的加热装置，该加热装置设计用于较低的温度。这不仅在制造所述咖啡机时而且在连续运行时都由于节省能源而使成本更加低廉。
这样的蒸汽分离器以优先方式相对简单地由一个腔室构成，该腔室具有一个用于所述蒸汽/水混合物也就是湿蒸汽的进入口、一个布置在上面的区域中-优选布置在所述腔室的最高位置上-的蒸汽排出口以及一个布置在下面的区域中-优选布置在所述腔室的最低位置上-的排水口。在此，排水阀处于所述排水口处或里面，该排水阀根据在所述腔室中的水位进行触发。尤其优选所述排水阀由布置在所述腔室中的、与所述排水阀耦合的浮子控制。这种结构极其简单并且成本极其低廉，并且不需要任何外部控制。
在一种特别简单的变型方案中，所述阀门主要包括一个阀体比如一个阀锥、一个阀盘或类似部件，该阀体在所述阀门的关闭状态中挤压在一个布置在所述排水口内侧上的阀座上。所述浮子在此可以如此在所述腔室中得到控制，使得其处于所述阀体上面并且直接借助于推杆或者类似部件与所述阀体相耦合。一旦水位下降到一个特定的水平以下，所述浮子就将阀体压进阀座中。在一个特定的水位以上，浮子就将阀体从阀座上提起。在一种以成本极其低廉并且极其节省空间的方式构造的实施例中，所述浮子在其下面的端部上具有一个集成的阀锥区段，该阀锥区段与布置在所述排水口里面或上的阀座共同作用。这样可以省去单独的阀体以及与所述浮子的耦合。
作为替代方案，也可以通过杠杆臂进行耦合，其中可以通过所述杠杆臂的设计调节所述浮子作用于阀体的力，用于由此确定阀体压入所述阀座中的力并且由此确定阀门的密封性。
所述排水口优选与所述加热装置的入口、必要时通过咖啡机的水箱和/或通过所述泵比如与泵入口相连接，从而将从蒸汽分离器中排出的水再次输送给所述加热装置。
在使用用于为调制咖啡进行水加热并且用于产生蒸汽的共同的加热装置时，所述控制装置为了调节是否产生蒸汽或者说蒸汽是否通过蒸汽排出装置排出而包括一个后置于所述加热装置的第一阀门，该第一阀门在第一开关状态中阻断从所述加热装置的出口到所述煮沸室的连接，并且在第二开关状态中阻断从所述加热装置的出口到所述蒸汽分离器和/或蒸汽排出装置的连接。必要时这个阀门也具有第三开关状态，在该第三开关状态中该阀门完全关闭。比如这个阀门可以具有一个阀门入口，该阀门入口在第一开关状态中与第一阀门出口相连接，该第一阀门出口则与所述煮沸室相连接。在第二开关状态中，所述阀门的这个阀门入口而后可以与第二阀门出口相连接，而该第二阀门出口则与所述蒸汽分离器和/或蒸汽排出装置相连接。
优选还有一个合适的用于所述加热装置的温度控制器属于所述控制装置，如此构造所述温度控制器，从而根据运行方式将所述加热装置调节到合适的温度上。此外，所述控制装置优选也具有一个泵控制器，该泵控制器在所述加热装置的蒸汽发生运行状态中使所述泵以所期望的节拍将水输送给所述加热装置。
所述温度控制器以及必要时所述泵控制器在此也可以集成在一个控制单元中。通过这个控制单元，比如只要所述第一阀门是可以电触发或者说电子触发的阀门，那就可以对所述第一阀门进行控制。作为替代方案，所述第一阀门也可以是可以用机械方式切换的阀门并且通过传感器探测阀门位置，其中将阀门位置信号输送给所述控制单元，然后该控制单元进行合适的温度调节以及合适的泵触发。
尤其在使用蒸汽分离器时会导致这样的结果，即所产生的蒸汽还会在所述第一阀门切换之后从所述蒸汽排出装置逸出。为避免这种情况，优选在所述蒸汽分离器和蒸汽排出装置之间布置一个第二阀门，用于中断在所述蒸汽分离器和蒸汽排出装置之间的连接。这个第二阀门优选与所述第一阀门相耦合，从而在所述加热装置到蒸汽分离器的连接同样关闭时所述第二阀门关闭。在此，这个第二阀门可以与所述第一阀门耦合，使得两个阀门比如集成在一个共同的阀门组中，并且由此共同进行开关。
原则上可以在所述蒸汽排出装置上使用任意的蒸汽排出喷嘴(卡普奇诺-喷嘴)。在这种情况下尤其优选使用所谓的文丘里喷嘴，其中在排出管中或者说在喷嘴中就在喷嘴出口前面有一个或者多个细孔，通过所述细孔可以在蒸汽流出时吸入牛奶，而后又将牛奶通过所述蒸汽排出装置排出。这样的按照文丘里原理工作的喷嘴减化了牛奶的起泡。
下面还要参照附图借助于实施例再次对本发明进行更加详细的解释。在此，尽可能为相同的特征或者说部件使用相同的附图标记。其中图1是按第一实施例的按本发明的咖啡包咖啡机的部件及其共同作用的示意图；图2是按第二实施例的按本发明的咖啡包咖啡机的部件及其共同作用的示意图；图3是按第一实施例的蒸汽分离器的示意图；图4是按第二实施例的蒸汽分离器的示意图；图5是按本发明的咖啡机的一种实施例的透视外观图；图6是按图5的咖啡机的垂直局部-纵剖面图；图7是用于产生热水和蒸汽的主要部件及其在按图4和5的咖啡机中的空间布置的视图(从后面看的咖啡机的内视图，其中已取下水箱)；图8是在按图4到6的按本发明的咖啡机中使用的阀门的示意图；图9是相应的阀门的第二实施例的示意图；图10是相应的阀门的第三实施例的示意图。
具体实施例方式
图1以功能示意图形式示出了按本发明的咖啡机1的第一实施例，该咖啡机1以传统的方式具有一个水箱2，在该水箱2中由使用者加入用于调制咖啡以及用于产生蒸汽所需要的水。从这个水箱2中可以借助于泵3将水抽吸到加热装置4中，这里抽到连续式加热器4中。
在所述连续式加热器4中对水进行加热，并且可以在所述咖啡机1的咖啡调制模式中以普通方式将水作为热水HW在最大3bar的压力下输送给煮沸室5中，在该煮沸室5中有一个咖啡包P。通过所述热水HW将芳香物质和色素从存在于该咖啡包P中的咖啡粉中溶解出来，由此形成咖啡。而后该咖啡可以通过出口6取出。
除了这些普通的部件以外，所述按本发明的咖啡机1还具有一个蒸汽发生装置7，利用该蒸汽发生装置7可以提供热蒸汽。在这个蒸汽发生装置7上布置了合适的蒸汽排出装置10，以便抽取蒸汽D比如用于使牛奶起泡，该蒸汽排出装置10在此包括一根蒸汽管11和一个在端部连接的卡布奇诺喷嘴12。所述咖啡机1还附加地具有一个控制装置13，以便可以在所述咖啡调制模式和产生蒸汽的蒸汽发生模式之间进行切换。属于蒸汽发生装置7的部件在图1中被点划线围住，其中一些部件也就是泵3以及加热装置4不仅用于产生蒸汽，而且也用于为咖啡调制准备热水。因此，这两个部件3、4仅仅部分划归所述蒸汽发生装置7。除了这些双重使用的功能单元以外，也就是除了泵3和连续式加热器4以外，所述蒸汽发生装置7还具有一个蒸汽分离器8，来自连续式加热器4的蒸汽/水混合物DW就输送给这个蒸汽分离器8，以便将蒸汽成分D与水成分W分开。
从图3中可以看出合适的蒸汽分离器8的一种简单方案的功能原理。所述蒸汽分离器8包括一个腔室22，该腔室22在其最高位置上具有一个蒸汽排出口24，热蒸汽D可从该蒸汽排出口24中逸出。在该腔室22的下侧面上，在最低位置上有一个排水口25，所述水成分W可以通过该排水口25又离开所述腔室22。在侧壁上有一个用于蒸汽/水混合物DW的进入口23。所述蒸汽分离器8的腔室22优选为圆柱形结构并且如此构造，使得该蒸汽分离器8可以承受足够的压力。所述蒸汽分离器8中的压力在运行时可达到2bar或更高。所述排水口25由阀门9锁闭。通过布置在所述腔室22内部的浮子26对该阀门9进行控制。
所述阀门9在此主要包括一个阀体9K，这里是一个阀锥9K，该阀锥9K在所述阀门9的关闭状态中挤压在布置在所述排水口25内侧的阀座9S上。所述阀体9K在图3中通过推杆27与在其上面在存在于腔室22中的水W中浮动的浮子26相耦合。一旦水位下降到特定的水平以下，所述浮子26就将阀体9K压入阀座9S中并且由此关闭阀门9。如果水位上升到超过特定的高度，所述浮子26就将阀体9K从阀座9S上提起来，并且由此打开所述排水阀9。所述阀体也可以是浮子的一部分，也就是说，所述浮子可以比如在下面构造为圆锥形，其中这个圆锥形的下面部分可以与所述排水口的相应构造为阀座的圆锥形第一区段共同作用。
在图4中示出了蒸汽分离器的一种变型方案。这个蒸汽分离器8’也具有一个相应地耐压的腔室22’，该腔室22’具有一个处于上侧面上的蒸汽排出口24、一个处于下侧面上的排水口25以及一个用于所述蒸汽/水混合物DW的侧面进入口23。所述蒸汽分离器8’的腔室22’在这里也可以构造为圆柱形，但也可以比如构造为方形或者一种其它的形状。在该实施例中，在所述排水口25处同样有一个排水阀9’，该排水阀9’具有一个阀体9K和一个阀座9S。所述阀体9K通过推杆又与一个布置在腔室22’里面的浮子26’相耦合，从而在所述浮子26’因在所述腔室22’内部的水位上升而向上提起时阀门9’打开，并且在所述浮子26’下降时，所述阀体9K又压入所述阀座9S中并且所述排水阀9’关闭。但是所述推杆27在这里没有直接与所述浮子26’耦合，而是将所述浮子26’固定在一个杠杆臂28上，该杠杆臂28可围绕着水平轴线旋转地支承在一个支架29上，而该支架29则固定地固定在所述腔室22中。所述推杆27在这种情况下与所述杠杆臂28相耦合。只要所述推杆27与杠杆臂28的在所述浮子26’和支架29之间的连接点在所述腔室22’中处于正确的位置上，那么与在按图3的实施例中相比所述浮子26’就可向所述阀体9K施加一个更大的力，从而可以更加密封地封闭所述排水阀25。在此可以比如沿着所述杠杆臂28来改变所述浮子26’的位置，以此调节闭合力。但是，这种结构的缺点在于更大的空间需求。因此，对一种优选的具有很小的空间占用的实施例来说，则使用在图3中示出的方案。
此外，可以在腔室中在所述进入口23前面布置一种挡板或类似部件(在附图中没有示出)，所述通过进入口23进来的蒸汽/水混合物碰到该挡板，使得存在于蒸汽中的水滴在那里凝聚并且而后向下滴在所述腔室22、22’中。如果在腔室中积聚了足够的水，那么所述浮子26、26’就会被抬起并且由此打开阀门9、9’，从而使水通过所述排水口25再次离开所述蒸汽分离器8、8’。
所述通过排水口25排出的水W就象在图1中示出的一样通过管路19在连接件20处又导回到处于水箱2和泵3之间的管路中。作为替代方案，所述水W也可以从所述排水口25通过管路19’又导回到所述水箱2中。这一点在图1中通过用虚线画出的管路19’来表示。在这种情况下可以省去所述连接件20。
在此用所述控制装置13在所述咖啡调制模式和蒸汽发生模式之间切换，该控制装置13包括多个部件14、15、16，在这里同样通过一个用虚线画出的方框来概括这些部件。这个控制装置13的核心在按图1的实施例中是一个3/2-旁通阀14，该旁通门14可以由使用者以机械方式通过阀门旋转开关15进行调节。这个阀门14具有三个开关位置。在第一开关位置中，连接到加热装置4的出口上的阀门入口与第一阀门出口相连通，所述煮沸室5连接到该第一阀门出口上。在另一个开关位置中，所述阀门入口与第二阀门出口相连通，该第二阀门出口则与所述蒸汽分离器8的进入口23相连接。在所述中间的开关位置中，该阀门关闭。
此外，所述控制装置13具有一个电子控制单元16，该电子控制单元1 6作为部件包括泵控制器17和温度控制器18。这个控制单元16可以比如是一个微处理器、ASIC(专用集成电路)或类似部件，其中所述泵控制器17以及温度控制器18可以以软件的形式实现。
很清楚，所述咖啡机具有一个接通/断开-开关以及所有必要的部件，用于对通过普通插头借助于电缆输送的供电电压进行转换，从而在这种情况下可以向所述咖啡机内部的电气部件供电。除此以外，所述咖啡机还具有其它公知的功能单元，比如运行状态显示器、料位显示器、钙化报警灯、保温板、压力显示器等等。但为简明起见未在图1中示出这样的普通部件。
在阀门14中有一个合适的测量元件(未示出)，通过该测量元件可以探测所述阀门14的开关位置，并且将合适的、代表所述阀门位置的阀门位置信号V传递给所述电子控制单元16或者说由该电子控制单元16截取。
所述按图1的咖啡机的作用原理如下在第一开关位置中也就是在咖啡调制模式中，将水W从所述水箱2中通过泵3抽到所述连续式加热器4中。这种抽吸过程连续进行，也就是说所述电子控制单元16的泵控制器17触发所述泵3，使得泵3连续地将水压入所述加热装置4中。所述连续式加热器4在这个咖啡调制模式中借助于来自所述电子控制单元16的加热控制模块18的温度信号T调节到大约100℃。而后在阀门14中将所述热水HW导入所述煮沸室5中用于调制咖啡。
在使用者通过所述出口6取出咖啡之后，他可以借助于所述阀门旋转开关1 5将所述阀门14切换到第二开关位置中，使得所述加热装置4的出口与所述蒸汽分离器8的进入口23相连接。所述阀门位置的改变由所述电子控制单元16记录下来，该电子控制单元16随后使所述泵控制器17借助于时间控制信号Z以规定的时间节拍接通所述泵3，其中大约每5秒钟将所述泵3接通0.6秒钟。与此同时，通过所述温度控制器1 8将所述连续式加热器4调节到大约130℃。所述按节拍方式流进连续式加热器4中的水W在130℃温度下汽化并且蒸汽而后通过所述阀门14夹杂着残余水成分作为蒸汽/水混合物DW或者说湿蒸汽到达所述蒸汽分离器8中。
在所述蒸汽分离器8中，尽可能将所述湿蒸汽与水成分W分开并且而后可以从蒸汽排出装置10的蒸汽喷嘴12中提取所述蒸汽D，用于比如使牛奶起泡。
随后，使用者可以借助于所述阀门旋转开关15将所述阀门14切换到所述第三开关位置中。在这个开关位置中，阀门14关闭。这个阀门位置同样由所述电子控制单元16检测并且相应地为所述控制单元16所用，从而通过所述泵控制器17切断泵3，并且通过所述温度控制器18关闭所述连续式加热器4。而后仅仅所述处于所述蒸汽分离器8中的残余蒸汽还会逸出。
为避免这一点，如在图2中所示，可以利用另一个阀门21。按图3的咖啡机1基本上和按图1的咖啡机具有一样的结构。但是，与按图1的咖啡机不同的是，这个咖啡机具有一个属于所述控制装置13的第二阀门21，从而也可以通过所述控制装置13来调节，已经在所述蒸汽分离器8中提供的蒸汽D是否通过所述蒸汽排出装置10排出。这个第二阀门21处于所述蒸汽分离器8的蒸汽排出口24和所述蒸汽排出装置10的蒸汽喷嘴12之间。代替简单的通往喷嘴12的蒸汽管11，为此首先在所述蒸汽分离器8的蒸汽排出口24上布置第一蒸汽排出件11’，该第一蒸汽排出件11’通往所述阀门21，并且而后从所述阀门21的出口有一根蒸汽管11”最后通往所述喷嘴12。所述第二阀门21在这里与所述第一阀门14相耦合，使得所述第二阀门21关闭，如果所述第一阀门14处于所述第三开关位置中。作为替代方案，也可以如此构造所述第二阀门21并且比如为其设置一个自己的开关，使得其可以不依赖于所述第一阀门14进行开关。
下面借助于图5到7在按本发明的咖啡机的实施例基础上对所述部件的机械结构及其相互之间的空间布置进行说明。
就象尤其可从图5和6中看出的一样，所述咖啡机1在所示出的实施例中具有一个平坦的前部件31、一个柱状的后面的组件32以及一个上面的组件33，所述上面的组件33在所述前部件31的上方从所述柱状的后面的组件32向前延伸。
所述水箱2处于所述柱状的组件32的上面的部分中，所述水箱2在上侧被盖子所封闭，并且在盖子打开后可以从上面加水。所述煮沸室5处于所述上面的组件33中，所述咖啡包P可以装入所述煮沸室5中。
所述咖啡包P在此放入一个咖啡包支架37中，该咖啡包支架37处于一个抽屉38中，该抽屉38可以推入所述上面的组件33中的推入区39中。所述咖啡包支架37在此形成所述煮沸室的下面的部分。夹子40处于所述推入区39中，一旦所述抽屉38推入所述推入区39中，所述夹子40就从下面卡住所述咖啡包支架37。这些夹子40与可向上回转地支承在所述上面的组件33的上侧面上的夹紧杆36相耦合，该夹紧杆36在所述煮沸室的如图6所示的打开状态中向前翻转。如果这根夹紧杆36向前翻转，那么所述夹子40就被向上拉，并且所述咖啡包支架37就由此与所述已放入的咖啡包P一起被夹子40向上挤压在煮沸室上部分41上。这在图6所示的剖面图中可以看出。就象在图6中可以看出的一样，所述煮沸室上部分41具有一个环绕的柔韧的密封件42，该密封件42在所述咖啡包支架37向上拉时环形挤压在所述咖啡包支架37的底部上，从而在所述煮沸室上部分41的处于所述密封件42内部的区域与所述咖啡包支架37之间形成所述煮沸室5，所述咖啡包P就处于该煮沸室5中。
在所述煮沸室的下方，在所述上面的组件33的下侧面上并且在所述前部件31上方布置了一个咖啡出口6。所述前部件31在上侧面上具有一个置放面35。杯子可以在该咖啡出口6下面放置在该置放面35上，用于给该杯子灌装咖啡。上面放置杯子的置放面35构造为筛状。在该置放面35下面有一个收集容器22，该收集容器22用于这种情况，即咖啡在杯子旁边滴下或者在使用者已经取走杯子时还有咖啡从出口6中流出。所述收集容器22可以取下以进行清洗。在所述前部件31的正面上有一个操作面板，该操作面板则具有指示灯以及用于接通和切断咖啡机的开关。
如图5所示，在所述柱状的后面的组件32上的其中一侧上在上面的区域中布置了具有喷嘴12的蒸汽排出管10。该蒸汽排出管10在此在第一区段中首先垂直向下延伸，而后具有一个水平的第二区段，该第二区段在侧面弯曲着离开所述柱状的组件32，并且而后该蒸汽排出管10又折弯成垂直向下延伸的第三区段。所述蒸汽管11的上面的第一区段可围绕着垂直轴线回转地支承在一个固定在所述咖啡机1的外壳2上的连接件52上。因为所述蒸汽管11在工作中很烫，所以这种回转可借助于固定在所述喷嘴12上的导棒51进行，该导棒51即使在所述蒸汽喷嘴12工作时也在很大程度上保持较冷的状态。
在图6所示的局部横截面图中可以看出，水箱2处于所述柱状组件32的上面的后面的部分中，在该水箱2的下方布置了一根水箱连接管42，水通过该水箱连接管42从水箱2到达泵3处，所述泵3处于所述柱状组件32的前面的下面的区域中。在所述水箱连接管42和泵3之间有一个连接件20，所述水在该连接件20处通过管路19又从所述蒸汽分离器8导回到所述泵入口3处。管路21从所述泵3开始穿过所述前部件返回并向上通到所述连续式加热器4，该连续式加热器4在垂直方向上在所述水箱2前面的柱状组件32中在所述泵3的上方延伸。所述连续式加热器4的这种布置方式可从图7中看出，图7从后面看地示出了所述柱状的后面的组件32的前面部分，在此已取下水箱2。所述水在调制咖啡时从连续式加热器4通过所述阀门14进入到所述煮沸室5中。所述调制完毕的咖啡而后向下通过所述出口滴到放置在所述前部件31上的杯子6中。
在图7中也再次示出其它用于制造咖啡水并且用于产生蒸汽的重要部件。在前面的下面的区域中，示出了所述水箱连接管42。在其下面有一个泵3。在该泵3上方布置了所述连续式加热器4，该连续式加热器4包括垂直延伸的中央导管43，在该导管43上在两侧布置了加热棒44。这些加热棒44分别具有上面及下面的电触头45，在这些触头45上加载必要的电压，以便将所述加热棒44加热。在蒸汽运行模式中优选仅仅使用其中一根加热棒44，以便在蒸汽产生过程中避免所述连续式加热器4过热。但原则上所述连续式加热器4也可以仅仅具有一根加热棒或者也可以具有两根以上加热棒。在此如此选择所述导管43的材料以及在所述加热棒44和导管43之间的连接材料，从而将尽可能多的热量排放给所述导管43和因抽吸而从中穿过的水。所述水在加热过程中由泵3从处于下面的连续式加热器入口46向上抽吸。
在上面的端部上，在所示出的实施例中的连续式加热器4上有两个出口47和48。其中一个出口47通过软管与煮沸室连接件49相连接，该煮沸室连接件49从所述柱状的后面的组件32开始延伸进入所述前面的上面的组件33中，并且在那里通向所述煮沸室。所述连接软管(这里未示出)在此穿过一个阀门14，下面将借助于图8对该阀门14进行详细说明。所述连续式加热器的另外一个出口48同样穿过这个阀门14并且从那里进入蒸汽分离器8的在该图中不能看出的侧面进入口中，所述蒸汽分离器8在这里平行地布置在所述连续式加热器4的旁边。
所述连续式加热器8具有一种早已借助于图3的示意图解释过的结构。所述下侧的排水口25通过软管与在图7中不能看出的处于所述水箱连接管42和泵3之间的连接件20相连接。在所述蒸汽分离器8的上面的端部上的蒸汽排出口24通过(未示出的)软管与蒸汽管接头50相连接。蒸汽D通过这个蒸汽管接头50进入到所述蒸汽管11中并且从那里通过所述喷嘴12喷到外面。在这里示出的实施例中，在所述蒸汽分离器8的蒸汽排出口24和所述蒸汽排出装置10之间没有其它阀门，也就是说这是按图1所示结构的咖啡机。
图7所示的阀门14是一种结构特别简单并且成本特别低廉的软管阀，该软管阀基于这样的工作原理，即为了中断管路简单地以机械方式夹住软管偶联器。这个原理可以从图8中阀门14的剖面图中看出来。所述阀门14包括一个上面和下面的敞开的矩形外壳56，两个软管偶联器57、58穿过这个外壳56。其中一个软管偶联器57将所述第一连续式加热器出口47与所述煮沸室连接件49相连接，并且另一个软管偶联器58将所述第二连续式加热器出口48与所述蒸汽分离器8的进入口相连接。所述两个软管偶联器57、58在此分别从下往上平行地沿着所述阀门外壳56的纵壁的内侧面延伸。在所述两个软管偶联器57、58之间有柔韧的夹紧接片54、55，所述夹紧接片54、55根据可旋转地支承在所述夹紧接片54、55之间的凸轮盘53的位置要么向外朝所述阀门外壳56的相邻的纵壁的方向挤压，要么留在平行于纵壁延伸的位置中。
在图8所示的位置中如此对所述凸轮盘53进行调节，从而仅仅所述在图8中处于右边的柔韧的夹紧接片55挤压在所述右边的纵壁上并且由此夹住所述软管偶联器58。从所述连续式加热器4到蒸汽分离器8的连接由此锁止。左边的柔韧的夹紧接片54平行于其相邻的纵壁延伸，使得另外一个软管偶联器57未被夹住。也就是说从所述连续式加热器4到所述煮沸室连接件49的连接是畅通的(咖啡调制模式)。所述凸轮盘53通过轴59与布置在所述咖啡机的外壳2的外侧的阀门旋转开关15(参见图7)相连接。通过所述阀门旋转开关15可以将所述凸轮盘53继续向左扭转90度(在图8中)，从而两个柔韧的夹紧接片54、55朝其相邻的阀门外壳56纵壁的方向挤压并且由此夹住两个软管偶联器57、58。在这个阀门位置中，既无法为咖啡提供水也无法产生蒸汽。如果所述凸轮盘53通过所述阀门旋转开关15继续向左扭转90度，那么所述阀门14就处于特定的开关状态中，在该开关状态中仅仅所述软管偶联器57也就是说仅仅在所述连续式加热器4和煮沸室5之间的连接中断，而从所述连续式加热器4到蒸汽分离器8的连接则畅通(蒸汽发生模式)。通过合适的传感器(在图7和8中未示出)，可以查询所述阀门14的开关位置，并且将这个值传递给所述电子控制单元(参见图1)，该电子控制单元-就象结合图1和2所作说明一样-根据所选择的运行方式来触发所述连续式加热器4和泵3。所述在图7和8中示出的阀门的优点是其结构成本低廉而简单并且钙化危险很小。
在图10中示出了另一种阀门类型，该阀门类型可用作所述阀门14的替代方案。与在图8中示出的阀门1 4相比，这个阀门14’更加节省空间。它包括一个具有三根连接管63、64、65的圆柱形阀门外壳62，这三根连接管63、64、65彼此间分别以90度的角度进行布置。所述连接管63可以作为阀门入口与所述连续式加热器4的出口相连接。所述阀门出口64、65可以与所述蒸汽分离器8及所述煮沸室6的入口相连接。在所述阀门外壳62的内部，匹配地支承着一个盘状阀体66，该阀体66可围绕着所述阀门外壳62的(垂直于图纸平面的)纵轴线扭转。在这个阀体66中有两个盲孔67、68，这两个盲孔67、68同样彼此间呈90度的角度，并且在所述阀体66的中心处彼此相连接。按所述阀体66的位置，要么所述阀门入口63与所述第二盲孔68重合，并且所述第一盲孔67与所述阀门出口65重合，使得所述入口63和所述在图中处于左边的出口65彼此相连接，要么所述阀门入口63与所述第一盲孔67重合并且所述右边的阀门出口64与所述第二盲孔68重合，也就是说所述入口63与所述右边的出口64相连接。在每个其它的位置中，所述盲孔68、67都不与入口63或出口65、64重合，所以在每个其它的位置中所述阀门14’完全关闭。
在图10中示出了一种用于合适的阀门14’的第三变型方案。在这里，所有的连接都通过在阀门组中的穿孔61得到实现。在所述阀门组内部，在轴59上布置了与阀门旋转开关15相耦合的阀体60，通过该阀体60在所述阀门组内部的位置根据所述阀门旋转开关15的位置来打开或者说关闭通过所述阀门14”的相应通道。
最后还要再次指出，前面详细说明的咖啡机是实施例，这些实施例可以由普通技术人员以极为不同的方式在不离开本发明范围的情况下进行改动。尤其可以以不同于在这里所说明的形式实现所述阀门的具体的设计方案。同样可以以一种其它的形式构造所述连续式加热器，如果这一点出于位置原因或者说设计原因必要的话。
权利要求
1.咖啡机，该咖啡机具有用于对水进行加热的加热装置(3、4)、用于接纳咖啡包(P)的煮沸室(5)以及用于在制咖啡过程中产生的咖啡的出口(6)，其中将经过所述加热装置(3、4)加热的水(HW)输送到所述煮沸室(5)中，用于从布置在所述煮沸室(5)中的咖啡包(P)中溶解出芳香物质，其特征在于，所述咖啡机(1)具有用于提供蒸汽(7)的具有蒸汽排出装置(10)的蒸汽发生装置(7)。
2.按权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述加热装置包括连续式加热器(4)。
3.按权利要求1或2所述的咖啡机，其特征在于，所述咖啡机(1)刚好具有一个加热装置(3、4)。
4.按权利要求3所述的咖啡机，其特征在于，由所述刚好一个加热装置(3、4)将经过加热的水(HW)在最大3bar的压力下输送给所述煮沸室(5)。
5.按权利要求3或4所述的咖啡机，其特征在于，所述咖啡机(1)包括控制装置(13)，利用该控制装置(13)所述刚好一个加热装置(3、4)可以至少在两种运行状态之间切换，其中所述刚好一个加热装置(3、4)在第一运行状态中将水(W)加热到第一温度值上用于调制咖啡并且在第二运行状态中将水(W)加热到第二温度值上用于产生蒸汽(D)。
6.按权利要求1到5中任一项所述的咖啡机，其特征在于，所述加热装置包括泵(3)和配设给该泵(3)的泵控制器(17)，构造所述泵控制器(17)，使得该泵(3)在蒸汽发生运行状态中以预先给定的节拍将水(W)输送给所述加热装置(4)。
7.按权利要求1到6中任一项所述的咖啡机，其特征在于，所述蒸汽发生装置(7)包括蒸汽分离器(8)。
8.按权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，所述蒸汽分离器(8、8’)由腔室(22、22’)构成，该腔室(22、22’)具有用于蒸汽/水混合物(DW)的进入口(23)、布置在所述腔室(22、22’)的上面区域中的蒸汽排出口(24)以及布置在所述腔室(22、22’)的下面的区域中的排水口(25)，该排水口(25)具有用于该排水口(25)的排水阀(9、9’)，该排水阀(9、9’)根据在所述腔室(22、22’)中的水位得到触发。
9.按权利要求8所述的咖啡机，其特征在于，所述蒸汽分离器具有布置在所述腔室(22、22’)中的浮子(22、26’)，该浮子(22、26’)与所述排水阀(9、9’)相耦合。
10.按权利要求8或9所述的咖啡机，其特征在于，所述排水口(9)与所述加热装置(4)的入口相连接，从而所述从蒸汽分离器(8、8’)中排出的水(W)又输送给所述加热装置(4)。
11.按权利要求1到10中任一项所述的咖啡机，其特征在于后置于所述加热装置(3、4)的第一阀门(14)，该第一阀门(14)在第一开关状态中阻断从所述加热装置(4)的出口(47)到所述煮沸室(5)的连接，并且在第二开关状态中阻断从所述加热装置(4)的出口(48)到所述蒸汽分离器(8)或到所述蒸汽排出装置(10)的连接。
12.按权利要求11所述的咖啡机，其特征在于布置在所述蒸汽分离器(8)和所述蒸汽排出装置(10)之间的第二阀门(21)。
13.按权利要求11和权利要求12所述的咖啡机，其特征在于，所述第一阀门(14)与所述第二阀门(21)相耦合。
全文摘要
本发明涉及一种咖啡机(1)，该咖啡机(1)具有用于对水进行加热的加热装置(3、4)、用于接纳咖啡包(P)的煮沸室(5)、用于在制咖啡过程中产生的咖啡的出口(6)以及用于提供蒸汽(7)的具有蒸汽排出装置(10)的蒸汽发生装置(7)，其中将经过所述加热装置(3、4)加热的水(HW)输送到所述煮沸室(5)中，用于从布置在所述煮沸室(5)中的咖啡包(P)中溶解出芳香物质。
文档编号A47J31/06GK101090658SQ200580045079
公开日2007年12月19日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年12月27日
发明者S·克拉默, A·奥斯特梅尔 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司