Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Zubereitung eines Heißge tränkes, mit einer Einrichtung zum Erzeugen und zum Fördern von heißem Wasser, einer Haltevorrichtung, in die ein Filterhalter lösbar einsetzbar ist, ei nem Zulauf für das heiße Wasser, der einen oberhalb des Filterhalters ange ordneten Auslass aufweist, um das heiße Wasser von oben auf den Filterhalter in eine nach oben offene Aufnahme mit einem Extraktionsmaterial auszugeben, und einer Antriebseinrichtung, um den Zulauf für das heiße Wasser relativ zu dem Filterhalter zu bewegen, und ein Verfahren zur Zubereitung eines Heißge tränkes.

Die EP 2700337 B1 offenbart eine Kaffeemaschine, bei der Wasser von ei nem Wassertank über eine Heizeinrichtung und eine Pumpe zu einem Zulauf förderbar ist, um das heiße Wasser in einen Filterhalter mit einem Filterpapier einsatz mit Kaffeemehl einzufüllen. Aus dem Filterhalter wird dann der gebrühte Kaffee in ein Gefäß ausgegeben. Solche Kaffeemaschinen haben sich an sich bewährt, allerdings wird immer die vollständige Menge an erhitztem Wasser über den Zulauf ausgegeben. Zu Beginn des Brühvorganges wird zunächst das hinter der Heizeinrichtung befindliche, kalte Wasser ausgegeben. Die dann fol gende Menge des in der Heizeinrichtung erhitzten Wassers wird zu Beginn stark abgekühlt, da sie Energie an die noch kalte Leitung im Zulauf abgibt, so dass über den Zulauf eine erste Menge an Wasser mit niedriger Temperatur ausgegeben wird, bis sich der Zulauf über das erhitzte Wasser entsprechend erwärmt hat. Dies wirkt sich zumindest beim Brühen kleiner Mengen von Kaffee nachteilig aus.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Ver fahren zur Zubereitung eines Heißgetränkes zu schaffen, die ein verbessertes Brühen des Extraktionsmaterials ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist ein Zulauf für erhitztes Wasser ober halb eines Filterhalters mit einem Auslass angeordnet, wobei über den Auslass heißes Wasser in eine nach oben offene Aufnahme mit einem Extraktionsmate- rial ausgegeben werden kann, wobei eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, um den Zulauf für das heiße Wasser relativ zu dem Filterhalter zu bewegen, und der Filterhalter eine Kammer für Wasser aufweist, die über eine Öffnung befüllbar ist, und der Zulauf relativ zu dem Filterhalter zwischen einer Position im Wesentlichen vertikal über der Öffnung und einer weiteren Position im We sentlichen vertikal über der Aufnahme mit dem Extraktionsmaterial bewegbar ist. Dadurch kann der Zulauf in einem ersten Schritt über der Öffnung angeord net werden, um eine erste Menge an Wasser in die Kammer zum Sammeln von Wasser einzufüllen, so dass diese erste Menge an Wasser genutzt wird, um die Leitung des Zulaufes zu erwärmen ohne bereits Kontakt zum Extraktionsmate rial zu haben. In einem zweiten Schritt wird dann der Zulauf mit dem Auslass über die Aufnahme mit dem Extraktionsmaterial positioniert, um dann auch schon zu Beginn des Brühvorganges heißes Wasser auf das Extraktionsmate rial ausgeben zu können. Dadurch wird das anfängliche Aufgeben von zu nächst komplett unbeheiztem Wasser und danach eher kühlerem Wasser durch die Abkühlung durch die Energieabgabe an die Leitung in der Zuleitung vermieden. Die Anordnung des Zulaufes vertikal über der Öffnung oder der Aufnahme kann, muss aber nicht exakt sein, beispielsweise kann der austre tende Strahl an kaltem oder heißem Wasser auch eine horizontale Bewe gungskomponente aufweisen, so dass eine horizontal leicht versetzte Anord nung des Zulaufes zur Kompensierung des zur Vertikalen leicht geneigten Strahls noch als im Wesentlichen vertikal über der Aufnahme oder der Öffnung angesehen wird.

Vorzugsweise weist die Kammer zum Sammeln von Wasser in dem Filterhalter ein Volumen zwischen 10 ml bis 400 ml, insbesondere 20 ml bis 80 ml, auf. Dadurch kann eine ausreichende Menge an Wasser vor Beginn des eigentli chen Brühvorganges in die Kammer eingeleitet werden, um dann nach Erhitzen der Leitung des Zulaufes das erhitzte Wasser an der Aufnahme mit dem Ex traktionsmaterial abzugeben.

Vorzugsweise ist der Filterhalter mehrteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Teil für die Aufnahme von Extraktionsmaterial, insbesondere unter Zwischen schaltung eines Filterpapiereinsatzes, und ein zweites Teil, das das erste Teil zumindest bereichsweise umgibt. Dabei ist zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine Kammer zum Sammeln von Wasser ausgebildet, die dann durch Entnahme des Filterhalters und Verschwenken desselben wieder entleert werden kann. In einer besonders vorteilhaften Gestaltung ist an dem Filterhal ter zusätzlich zu einer ersten Öffnung noch mindestens eine weitere Öffnung angeordnet, die bezogen auf die Aufnahme gegenüberliegend angeordnet ist, so dass die Aufnahme zwischen der ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung angeordnet ist, die beide mit der Kammer zum Sammeln von Wasser verbun den sind. Dadurch kann der Filterhalter auch mit nur einem Griffabschnitt gleichermaßen durch Links- und Rechtshänder benutzt werden, da der Filter halter auch um 180° um die Hochachse gedreht in die Halterung eingesetzt werden kann. Je nach Orientierung dient dann die eine oder die andere Öff nung zur Aufnahme der ersten Wassermenge. Zusätzlich vereinfacht die zu sätzliche Öffnung ein definiertes Ausgießen der aufgefangenen Wassermenge, da beim Ausgießen durch die eine Öffnung Luft durch die jeweils andere Öff nung nachströmen kann. Es ist auch denkbar noch weitere Öffnungen am Fil terhalter anzubringen.

Das erste Teil und das zweite Teil des Filterhalters können im Wesentlichen schalenförmig ineinander gesteckt sein. Dabei kann zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil eine ringförmige Kammer ausgebildet sein, die in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil durch mindestens ein Dichtelement abgedichtet ist. Der Filterhalter ist mit dem ersten Teil und dem zweiten Teil vorzugsweise als Einheit bewegbar, wobei das zwei te Teil und das erste Teil über Befestigungsmittel aneinander fixiert sind. Als Befestigungsmittel können Schrauben, Klemmmittel, Rastmittel, ein Gewinde oder ein Bajonettverschluss sowie andere Befestigungsmittel eingesetzt wer den. Des weiteren können auch andere Verbindungstechniken wie Kleben oder Schweißen eingesetzt werden.

Um eine Verunreinigung durch Verspritzen von heißem Wasser zu vermeiden, ist an der Öffnung vorzugsweise eine zur Horizontalen geneigte Aufprallfläche vorgesehen, von der das aufgegebene heiße Wasser in die Kammer abläuft.

Die Neigung der Aufprallfläche zur Horizontalen kann beispielsweise in einem Winkelbereich zwischen 10° und 60°, insbesondere 30° bis 55°, liegen.

Dadurch kann über den Auslass Wasser über die Schwerkraft nach unten aus strömen und wird dann im Wesentlichen vollständig in die Kammer eingeleitet. Dabei wird auch ein Spritzen beim Auftreffen weitestgehend verhindert und so das Risiko des Verbrühens minimiert.

Für eine einfache Handhabung beim Brühen des Heißgetränkes kann an der Aufnahme an der Unterseite ein Ventil zum Öffnen und Schließen einer Aus lassöffnung vorgesehen sein das Ventil kann wahlweise mechanisch geöffnet werden, beispielsweise durch Abstellen einer Kanne unterhalb des Filterhalters, durch Einsetzen in einen Halter und Interaktion mit einer Betätigungsgeometrie oder durch eine Steuerung, mittels der das Ventil ansteuerbar ist. Der Filterhal ter ist vorzugsweise stationär an der Maschine angeordnet, während der Zulauf über einen Antrieb bewegt wird. Optional können natürlich Zulauf und Filterhal ter oder nur der Filterhalter bewegt werden, um eine Relativbewegung zwi schen Filterhalter und Zulauf zu bewirken.

In einer weiteren Ausgestaltung ist an dem Zulauf oder der Haltevorrichtung ein Sensor vorgesehen, mittels dem erfassbar ist, ob der Filterhalter an der Halte vorrichtung angeordnet ist. Dann kann mittels des Sensors eine Steuerung ak tiviert werden, die eine Ausgabe von heißem Wasser verhindert, sollte der Fil terhalter nicht oder nicht richtig in die Haltevorrichtung eingesetzt sein. Ein sol cher Sensor kann als Kontaktsensor, beispielsweise als elektrischer Sensor oder als optischer Sensor, ausgebildet sein. Mit einem optischen Sensor kann zudem erfasst werden, ob ein Extraktionsmaterial in dem Filterhalter angeord net ist. Für eine besserte Überwachung des Brühvorganges kann zudem ein Leuchtmittel an dem Zulauf vorgesehen sein, das nach unten abstrahlt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine erste Menge an Wasser an dem Zulauf in eine Öffnung an dem Filterhalter ausgegeben, damit die erste Menge an Wasser in eine Kammer zum Sammeln des Wassers an dem Filterhalter eingeleitet wird. Dabei handelt es sich zuerst um kaltes Was ser, das sich unter Umständen hinter dem Heizer im System befinden kann und danach das in der Heizeinrichtung erhitzte Wasser das zu Beginn durch die Durchleitung in dem Zulauf bereits etwas abgekühlt ist. Nach dem Einleiten des Wassers in die Kammer wird der Zulauf relativ zu dem Filterhalter von einer Position oberhalb der Öffnung zu einer Position oberhalb einer nach oben offe nen Aufnahme mit Extraktionsmaterial bewegt, wobei wahlweise der Filterhal ter, der Zulauf oder der Filterhalter und der Zulauf bewegt werden. Anschlie ßend wird eine zweite Menge an heißem Wasser auf das Extraktionsmaterial zum Brühen des Heißgetränkes abgegeben. Diese Verfahrensweise ermöglicht ein vollständiges Entfernen von eventuellem Totwasser, ein und ein Spülen, was unter hygienischen Gesichtspunkten vorteilhaft ist. Das Vorwärmen der Zuleitung wirkt sich, besonders bei kleinen Getränkemengen, vorteilhaft auf die Extraktion aus.

Vorzugsweise beträgt die erste Menge an heißem Wasser, das in die Kammer eingeleitet wird, zwischen 1 ml bis 80 ml, insbesondere zwischen 5 ml und 30 ml. Dadurch kann über die erste Menge der Zulauf in einem gewissen Maß er- hitzt und gespült werden. Für das Verfahren kann der Filterhalter stillstehend angeordnet sein, wenn der Zulauf über eine Antriebseinrichtung bewegt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine zur Zubereitung ei nes Heißgetränkes, und

Figur 2 eine Schnittansicht durch den Filterhalter der Maschine der Figur 1.

Eine Maschine 1 zur Zubereitung eines Heißgetränkes umfasst eine Basisstati on 2, die ein Gehäuse aufweist, in dem eine Heizeinrichtung, eine Pumpe und eine Steuerung angeordnet sind. An der Basisstation 2 ist ein abnehmbarer Tank 3 für Frischwasser vorgesehen, über den Wasser zu der Pumpe, der Hei zeinrichtung und zu einem Zulauf 7 förderbar ist. Der Zulauf 7 ist als Rohrlei tung ausgebildet, die von der Basisstation 2 nach oben hervorsteht. Dabei ist der Zulauf 7 nicht stationär an dem Gehäuse der Basisstation 2 angeordnet, sondern über eine Antriebseinrichtung bewegbar. Hierfür ist ein Schlitten 6 vor gesehen, der durch die Antriebseinrichtung entlang einer Führung unterhalb ei ner Gehäuseöffnung 25 an der Basisstation 2 linear bewegbar ist. Zudem kann der Schlitten 6 über einen weiteren Antrieb gedreht werden, so dass der Zulauf 7 um eine vertikale Achse drehbar ist. Es können auch andere Antriebe zum Bewegen des Zulaufes 7 eingesetzt werden.

Der Zulauf 7 weist einen vertikalen Abschnitt und einen horizontalen Abschnitt auf, wobei der Zulauf 7 an einem Auslass 9 mündet, der oberhalb eines Fil terhalters 10 angeordnet ist. An dem Zulauf 7 ist oberhalb des Auslasses 9 fer ner ein Halter 8 vorgesehen, an dem beispielsweise ein Leuchtmittel, insbe sondere LED-Leuchtmittel, vorgesehen ist, das über eine Steuerung in der Ba sisstation 2 ansteuerbar ist. Zudem kann an dem Halter 8 ein optischer Sensor vorgesehen sein, der erfasst, ob ein Filterhalter 10 an einer Haltevorrichtung 4 der Maschine 1 eingesetzt ist oder nicht. Optional kann ein solcher Sensor auch feststellen, ob in dem Filterhalter 10 ein Filterpapiereinsatz und/oder ein Extraktionsmaterial angeordnet ist. Hierfür kann beispielsweise ein optischer Sensor mit entsprechender Farberkennung eingesetzt werden.

Die Maschine weist an der Basisstation 2 eine feststehende Haltevorrichtung 4 auf, an der eine schalenförmige Halterung 5 zum lösbaren Einsetzen des Fil- terhalters 10 vorgesehen ist. An der Unterseite der Halterung 5 ist ein Auslass 12 für das Brühgetränk vorgesehen, insbesondere für Kaffee oder Tee.

Der Filterhalter 10 ist in Figur 2 im Schnitt dargestellt.

Der Filterhalter 10 umfasst eine nach oben offene Aufnahme 13 an einem ers ten Teil 16. In die Aufnahme 13 kann ein Filterpapiereinsatz oder ein anderer Filtereinsatz mit einem Extraktionsmaterial eingefügt werden. An der Unterseite der Aufnahme 13 ist an einem Boden ein Ventil 14 vorgesehen, mittels dem ei ne untere Auslassöffnung an dem Teil 16 geöffnet und geschlossen werden kann. Das Ventil 14 ist dabei in die geschlossene Position vorgespannt und kann wahlweise über mechanische Betätigungsmittel, beispielsweise ein Gefäß unterhalb des Filterhalters 10, das Einsetzen in den Halter 5 und Interaktion mit einer Betätigungsgeometrie 15 oder durch eine Steuerung geöffnet oder ge schlossen werden. Bei geöffnetem Ventil 14 kann das gebrühte Getränk durch den Auslass 12 in ein Gefäß abgegeben werden.

Um das erste Teil 16 des Filterhalters 10 ist ein zweites Teil 17 angeordnet, das ebenfalls schalenförmig ausgebildet ist und in einem Abstand zu dem ers ten Teil 16 angeordnet ist. Dadurch ist zwischen dem ersten Teil 16 und dem zweiten Teil 17 eine ringförmige oder hülsenförmige Kammer 21 zum Sammeln von Wasser ausgebildet. Das erste Teil 16 und das zweite Teil 17 sind in einem unteren Bereich über mindestens ein Dichtelement 20 dichtend aneinander an geordnet.

Der Filterhalter 10 ist in die ring- oder schalenförmige Halterung 5 der Maschi ne 1 lösbar eingesetzt und kann über einen hervorstehenden Griffabschnitt 23 auf einfache Weise nach oben entnommen werden.

An dem Filterhalter 10 ist eine nach oben weisende Öffnung 19 ausgebildet, in die eine erste Menge an Wasser einfüllbar ist. Unterhalb der Öffnung 19 ist ei ne Aufprallfläche 22 vorgesehen, die integral mit dem zweiten Teil 17 unterhalb eines horizontalen Randes 18 des Filterhalters 10 angeordnet ist. Die Aufprall fläche 22 ist zur Horizontalen geneigt, beispielsweise in einem Winkel zwischen 10° und 60°, insbesondere 30° bis 55°, um auftreffendes Wasser in die Kam mer 21 abzuleiten, ohne dass der Rand 18, andere Bauteile oder im schlimms ten Fall der Nutzer mit heißem Wasser bespritzt werden. Die ringförmige Kammer 21 zwischen dem ersten Teil 16 und dem zweiten Teil 17 weist vorzugsweise ein Volumen zwischen 10 ml bis 400 ml, insbesondere 20 ml bis 80 ml, auf.

Zum Brühen von Kaffee wird zunächst in den Filterhalter 10 ein Filterpapierein satz mit einem Extraktionsmaterial eingesetzt. Der Filterpapiereinsatz kann da bei wahlweise nach oben offen ausgestaltet sein oder geschlossen, um dann erst über das Aufbringen von heißem Wasser eine Öffnung zu bewirken, wie dies beispielsweise in der DE 102018 101 333 offenbart ist. Der Filterhalter 10 kann dann in die Flaltevorrichtung 4 der Maschine 1 eingesetzt werden.

Optional kann dann über einen Sensor erfasst werden, ob der Filterhalter 10 mit Extraktionsmaterial oder einer Portionspackung befüllt ist. Hierfür kann ein Leuchtmittel an dem Halter 8 den Filterhalter 10 entsprechend beleuchten, um dann mit einem optischen Sensor eine Erfassung durchzuführen, die an eine Steuerung in der Basisstation 2 weitergeleitet wird.

Die Maschine 1 saugt nun Wasser aus dem Tank 3 an und fördert dies über ei ne Pumpe und eine Heizeinrichtung in den Zulauf 7, der in einer ersten Position mit dem Auslass 9 oberhalb der Öffnung 19 angeordnet ist. Dadurch wird eine erste Menge an Wasser in die Öffnung 19 und somit die Kammer 21 zum Sammeln von Wasser eingeleitet. Die erste Menge an Wasser kann beispiels weise zwischen 5 ml und 30 ml betragen und reicht aus, um den Zulauf 7 vor zuwärmen und zu spülen.

Nach dem Einleiten einer ersten Menge an Wasser in die Kammer 21 wird der Zulauf 7 relativ zu dem Filterhalter 10 bewegt, wobei in diesem Ausführungs beispiel der Filterhalter 10 stationär angeordnet ist und der Zulauf 7 über einen oder mehrere Antriebe bewegt wird. Dann kann nun heißes Wasser aus dem Zulauf 7 entweder direkt auf das Extraktionsmaterial oder eine Verschlussvor richtung an einer Portionspackung aufgegeben werden, um den Brühvorgang zu beginnen. Optional kann das heiße Wasser aus dem Zulauf 7 auch über das Extraktionsmaterial verteilt werden entsprechend vorgegebenen Mustern, so dass eine gleichmäßigere Extraktion möglich ist. Der Zulauf 7 kann somit auch während des Ausgebens einer zweiten Menge an heißem Wasser bewegt wer den. Das Brühgetränk, insbesondere der Kaffee, wird nun an dem Auslass 12 in ein nicht dargestelltes Gefäß ausgegeben. Das Gefäß ist dabei auf dem Tassenblech einer Tropfschale 11 abgestellt. Dabei ist das Tassenblech mit Öffnungen versehen, so dass nach der Entnahme des Gefäßes Tropfen des Brühgetränkes in der Tropfschale 11 gesammelt werden können. Nach dem Brühen kann dann der Filterhalter 10 aus der Halterung 5 entnommen werden, um sowohl das gebrühte Extraktionsmaterial zu entsorgen als auch das ge sammelte Wasser aus der Kammer 21 zu entleeren.

An dem Filterhalter 10 ist bezogen auf die Aufnahme 13 eine zweite Öffnung 19' gegenüberliegend zu der ersten Öffnung 19 angeordnet. Dadurch kann der Filterhalter 10 auch um 180° gedreht eingesetzt werden, um über die zweite Öffnung 19' Wasser in der Kammer 21 zu sammeln.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 21 ringförmig zwi schen dem ersten Teil 16 und dem zweiten Teil 17 angeordnet. Es ist natürlich auch möglich, die Kammer 21 nur an einer Seite des Filterhalters vorzusehen, und nicht ringförmig zu gestalten.

Bezugszeichenliste

1 Maschine

2 Basisstation 3 Tank

4 Haltevorrichtung

5 Halterung

6 Schlitten

7 Zulauf 8 Halter

9 Auslass

10 Filterhalter

11 Tropfschale

12 Auslass 13 Aufnahme

14 Ventil

15 Betätigungsgeometrie

16 erstes Teil

17 zweites Teil 18 Rand

19 Öffnung

19‘ Öffnung

20 Dichtelement

21 Kammer 22 Aufprallfläche

23 Griffabschnitt

25 Gehäuseöffnung