INSTANT HEATER FOR COFFEE MACHINES

Abstract: 1. An electric continous flow heater for coffee making machines or similar household appliances for producing infusion beverages, said heater consisting of a tubular heater loop (3) bent to horseshoe or circular configuration, a similarly shaped water pipe bend (8) disposed alongside said tubular heater loop, and a mounting metal sheet (6) supporting and joining the aforesaid components, wherein the tubular heater (3) and the water pipe (8) are disposed within the space between a setting-down plate (2) for a coffee pot (1) and the mounting metal sheet (6), wherein the tubular heater loop (3) is disposed on the outside of and encloses the water pipe bend (8), and wherein temperature regulating devices and/or overload fuses (15, 17) are mounted on the mounting metal sheet (6) inside the water pipe bend, characterized in that the centre axis or the water pipe (8) is at a greater distance from the underside of the setting down plate (2) than is the centre axis of the tubular heater (3), that the tubular heater (3) bears against the underside of the setting-down plate (2), and that a wedge-shaped gap (12) is formed between the side surface of the tubular heater (3) facing the water pipe (8) and the water pipe (8), said gap becoming wider along the direction towards the setting-down plate (2).

Description: Durchlauferhitzer für Kaffeemaschinen Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer für eine Kaffeemaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1. Es sind z.B. aus der eigenen älteren EP-A 82 109 899.3-230 elektrische Durchlauferhitzer für Kaffeemaschinen bekannt geworden, bei denen ein Rohrheizkörper und ein Wasserrohr auf einem Montageblech befestigt sind. Das Montageblech wird von einer Spannschraube von unten in Richtung auf eine Abstellplatte für eine Kaffeemaschine gedrückt, wobei dann der Rohrheizkörper an der Abstellplatte anliegt, während das Wasserrohr sich im Abstand von derselben be findet. Das Wasserrohr ist dabei ausserhalb des Rohrheiz körpers angeordnet. Bei Durchlauferhitzern der bekannten Art treten in der Praxis Schwierigkeiten in der Temperatursteuerung auf. Der Rohrheizkörper hat einerseits die Aufgabe, die Was säule im Wasserrohr so auf Siedetemperatur zu erhitzen, dass diese durch einen-Aus-lauf oberhalb des Kaffee- filters gedrückt wird. Andererseits sollen die Abstellplatte und die darauf abgestellte Kaffeekanne so vorgewärmt werden, dass bereits die ersten Filtrattropfen nicht abgekühlt werden und dass auch nach Durchlauf des gesamten für den Brühvorgang benötigten Wassers der in der abgestellten Kaffeekanne enthaltene Kaffee über einen längeren Zeitraum warmgehalten wird, z. B. über eine Stunde o auf einer Temperatur von über 80 C verbleibt. Da entsprechende Temperaturfühler aus konstruktiven Gründen innerhalb des Rohrheizkörpers auf der Montageplatte befestigt werden müssen und das Wasserrohr bei dem bekannten Durchlauferhitzer ausserhalb des Rohrheizkörpers angeordnet ist, registriert der oder die Temperaturfühler nicht den Füllungsgrad des Wasserrohres, d.h. die Heiz leistung deC rvohrheizkörpers bleibt die gleiche, gleichgültig, ob sich im Wasserrohr noch Wasser befindet oder nicht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer der in Rede stehenden Art so auszubilden, dass einerseits die von dem Rohrheizkörper erzeugte Wärme möglichst von unten in das Wasserrohr eingespeist wird, so dass eine unnötige Dampfbildung verhindert, Ener gie eingespart und das Betriebsverhalten des burchlauf- erhitzers verbessert wird, dass andererseits jedoch der Rohrheizkörper zwecks Vorheizung des Kaffeekannenbodens und Warmhaltung des zubereiteten Getränks unmittelbar an der Unterseite der Abstellplatte für die Kaffeekanne anliegt und dass bei dieser Anordnung trotzdem ein sicheres Ansprechen der die Stromzufuhr zu dem Rohr heizkörper regelnden Temperaturfühler bzw. der Uberlastsicherungen gewährleistet ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen. Auf der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 schematisch eine Schnittansicht einer Kaffee maschine mit einem Durchlauferhitzer gemass der Erfindung; Fig. 2 in vergröfsertem Massstab einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Durchlauf erhitzers; Fig. 3 ähnlich wie in Fig. 2 einen Schnitt einer drit ten Ausführungsform eines Durchlauferhitzers; Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungs form eines Durchlauferhitzers; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4; Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungs form eines Durchlauferhitzers; Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie YII-VII- in Fig. 6. Eine Kaffeekanne 1 wird auf einer Abstellplatte 2 abge stellt An die Unterseite der Abstellplatte 2 wird ein -Rohrheizkörper 3 angedrückt, und zwar durch die Wirkung einer Spannschraube 4, die in eine domartige Wölbung 5 eines Montagebleches 6 eingreift. Das Montageblech 6 ist schalenförmig ausgebildet, so dass bei einem Durchbrennen des Rohrheizkörpers 3 und Abschmelzen ocer Absprühen von Metall sich dieses auf dem Schalenboden sammeln kann. Im Schalenboden ist eine rinnenförmige Vertiefung ausgedrückt, in welcheein Wasserrohr 8 gelegt ist. Das Wasserrohr 8 ist einerseits an einen nicht dargestellten Wasservorratsbehälter und andererseits über ein ebenfalls nicht dargestelltes Steigrohr mit einem Auslauf 10 verbunden. Die hochgebogenen Ränder 9 des Montagebleches 6 verlaufen im Abstand von dem Rohrheizkörper 3 und stützen das z. B. aus Kunststoff bestehende Gehäuse der Maschine beim Durchbrennen des Rohrheizkörpers 3. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäss Fig. 1 dadurch, dass der im Querschnitt trapezförmig ausgebildete Rohrheizkörper 3 mit seiner schmaleren Oberkante an der Unterseite der Ab stellplatte 2 anliegt. Dadurch ergibt sich eine im Fusspunkt linienförmige Berührung zwischen dem Rohrheizkörper 3 und dem Wasserrohr 8 bei 11. Der Rohrheizkörper kann mit dem Wasserrohr längs dieser Linie II verlötet sein. Von der Linie 11 nach oben entsteht ein keilförmiger Spalt 12. Dieser hat zur Folge, dass die Wärme vom Rohrheizkörper über die Linie 11 und die rinnenförmige Vertiefung 7 auf das Wasserrohr 8 übertragen wird. Die Wärmeeinspeisung in das Wasserrohr 8 erfolgt also von unten. Dadurch wird eine unnötige Aufheizung des Dampfraumes im Wasserrohr 8 vermieden. Die Maschine arbeitet daher energiesparend und frei von sogenannten Schnor chelgeräuschen. Trotzdem wird bei dieser Lösung die über dem Wasserrohr 8 liegende Abstellplatte 2 bevorzugt beheizt. Ein weiterer Unterschied gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1 ergibt sich durch das Einsetzen eines Schutzringes 13, der das im allgemeinen aus Kunststoff bestehende Gehäuse der Kaffeemaschine beim Durchbrennen des Rohrheizkörpers 3 schützt. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 besitzt der Rohrheizkörper 3 einen Querschnitt in Form eines Schrägparallelo grarrms. Der Rohrheizkörper wird so eingesetzt, dass er nach aussen und oben vom Wasserrohr 8 zurückweicht, so dass sich daher wieder der bevorzugte keilförmige Spalt 12 ergibt. Anstelle des Schutzringes 13 sind die Ränder der Abstellplatte 2 nach unten abgebogen. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird das Wasserrohr 7 durch aus dem Montageblech 6 ausgedrückte Lappen 14 in der rinnenförmigen Vertiefung 7 gehalten. Durch die Anordnung der Lappen ergibt sich ein etwas verbreiterter, keilförmig sich nach oben erweiternder Spalt 12 mit optimaler Wärmeleitung vom Rohrheizkörper 3 in das Wasserrohr 8. Nicht dargestellte, jedoch bekannte Temperaturfühler und/oder Uberlastsicherungen werden in die dafür vorgesehenen Halterungen 1 eingesetzt. Durch die Anordnung ergibt sich zwangsläufig, dass die Temperaturfühler auf die Temperatur im Wasserrohr 8 ansprechen und so eine optimale Regelung der Wassererhitzung ermöglichen. Nach dem Auslauf des Wassers ergibt sich ein unmittelbarer Wärmefluss vom Rohrheizkörper 8 auf die Temperaturfühler 15 und daher ein taktweises Einschalten des Rohrheizkörpers 3 mit einer optimalen Warmhaltetemperatur des in der Kaffeekanne 1 enthaltenen Kaffees. Bei der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsform sind aus dem Montageblech 6 Lappen 16 ausgestanzt, die das Wasserrohr 8 von innen her in die rinnenförmige Vertiefung 7 des Montagebleches drücken. Bei dieser Lösung kann der keilförmige Spalt 12 etwas schmaler gehalten sein als bei der Ausführungsform gemäss den Figuren 4 und 5. Die Ausführungsform zeigt, dass man die Breite des keilförmigen Spaltes 12 sehr exakt einregulieren kann, um einen optimalen Wärmeübergang auf das Wasserrohr 8, und zwar bei einer Wärmeeinspeisung von unten her, zu erzielen. Der Mantel des Rohrheizkörpers 3, das Montageblech 6 und das Wasserrohr 8 bestehen vorzugsweise aus einem mit Aluminium beschichteten Stahl. Diese Stähle haben einerseits den Vorteil der leichten und guten Verlötbarkeit. Andererseits sind sie hochtemperaturbeständig. Die dargestellten Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die Wärmeeinspeisung in die Kaffeekanne 1 über einen ziem lich weit aussen liegenden Ringbereich erfolgt. Durch die Konvektionsstromung wird der Wärmeverlust über die Seite wände der Kaffeekanne l ausgeglichen. Bei vorgegebener Gesamtgrösse des Durchlauferhitzers ist der Rohrheizkörper 3 länger im Vergleich zu einer Anordnung, bei der der Rohrheizkörper innerhalb des Wasserrohres angeordnet wird. Damit nimmt entweder bei vorgegebener Belastung die Heiz leistung pro Längeneinheit ab mit der Folge einer niedrigeren Oberflächentemperatur und einer längeren Lebensdauer oder es kann die Belastung gesteigert werden mit dem Vorteil einer rascheren Zubereitung des Aufgussgetränkes und einer besseren Warmhaltefunktion für das fertiggestellte Aufgussgetränk. Da das Wasserrohr 8 kürzer als der Rohrheizkörper 3 ist7 wird pro Längeneinheit desselben mehr Wärme übertragen im Vergleich zu einer Lösung mit aussen liegendem Wasserrohr. Dies führt zu einem ruhigen Gang der Maschine unter Vermeidung schnorchelnder Aus trsttsgeräusche. Als Temperaturfühler, die an den Halterungen 15 befestigt werden, eignen sich Bimetallschalter oder PTC-Elemente - also Widerstände mit positivem Temperaturgradienten. Als Überlastsicherungen dienen Schmelzsicherungen.

Claims: Patentansprüche: 1. Elektrischer Durchlauferhitzer für Kaffeemaschinen oder ähnliche Haushaltsgeräte zur Herstellung von Aufgussgetränken, bestehend aus einem hufeisenförmig oder kreisrund gebogenen Rohrheizkörper (3i, einem ähnlich geformten und seitlich an demselben. angeordneten Wasserrohr (8) sowie einem diese Teile tragenden und miteinander verbindenoen Montageblech (6), wobei der Rohrheizkörper (3) und das Wasserrohr (8) in dem Zwischenraum zwischen einer Abstellplatte (2) für eine Kaffeekanne (1) und dem Montageblech (6) angeordnet sind und der Rohrheizkörper (3) an der Unterseite der Abstellplatte (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (3) ausserhalb des Wasserrohrs t8) angeordnet ist und dieses umschliesst und dass innerhalb des Wasserrohrs (8) an dem Montageblech (6) Temperaturregeleinrichtungen undloder Überlastsicherungen (ins) angeordnet sind, ferner, dass das Wasserrohr (8) so angeordnet ist, dass seine Mittelachse einen grösseren Abstand von der Unterseite der Abstellplatte (2) hat als die Mittelachse des Rohrheizkörpers (3). 2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserrohr (8) in einer rinnenförmigen Vertiefung (7) der Montageplatte (6) angeordnet ist. 3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (9) des Montagebleches (6) in Richtung auf die Unterseite der Abstellplatte (2) aufgebogen sind und die nach aussen gerichtete Fläche des Rohrheizkörpermantels (3) abdecken. 4. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebogenen Ränder (9) der Montageplatte (6) im Abstand von der Aussenfläche des Rohrheizkörpers (3) verlaufen. 5. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (3) mit dem Wasserrohr (8) und der Montageplatte (6) längs einer Fusslinie verlötet oder verschweisst ist und dass zwischen der dem Wasserrohr (8) zugewendeten Seitenfläche des Rohrheizkörpers (3) und dem Wasserrohr (8) ein gegen die Abstellplatte (2) sich erweiternder keilförmiger Spalt (12) gebildet ist. 6. Elektrischer Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein ausserhalb aes Rohrheizkörpers angeordneter Schutzring (13) vorgesehen ist, der den Zwischenraum zwischen der Abstellplatte (2) und der Montageplatte wenigstens teilweise verschliesst. 7. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ScnutzrinE on einem von der Absteìlplatte ti) nach unten abgebogenen Steg gebildet ist. b. Elektrischer Durct,iouferhitzer nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (3) einen trapezförmigen Querschnitt besitzt. 9. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Montageblech Lappen (14, 16) ausgestanzt sind, durch welche das Wasserrohr (s) in die rinnenförmige Vertiefung (7) des Montagebleches (6) eingedrückt wird. 10. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mr;itageplatte (6), das Wasserrohr (8) und/oder der Rohrheizkörper (3) aus einem mit Aluminium beschichteten Stahl besteht. 11. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageblech (6) schalenförmig mit einer Wölbung (5) zum Eingriff einer Spannschraube (4) ausgebildet ist.

Inventors: BLECKMANN, INGO. DIPL.-ING.DR.MONT
Applicants: ELPAG AG CHUR
Application year: 1984
Main classification: A47J31
IPC codes: A47J31