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EP3793414A1 - Verfahren zum einstellen der ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen heissgetränks und getränkeautomat zur zubereitung eines koffeinhaltigen heissgetränks mit definierter ausgabetemperatur - Google Patents

Verfahren zum einstellen der ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen heissgetränks und getränkeautomat zur zubereitung eines koffeinhaltigen heissgetränks mit definierter ausgabetemperatur

Info

Publication number
EP3793414A1
EP3793414A1 EP19725954.2A EP19725954A EP3793414A1 EP 3793414 A1 EP3793414 A1 EP 3793414A1 EP 19725954 A EP19725954 A EP 19725954A EP 3793414 A1 EP3793414 A1 EP 3793414A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cold water
temperature
hot beverage
cooling
beverage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19725954.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Buchholz
Thomas Diester
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Melitta Professional Coffee Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Melitta Professional Coffee Solutions GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Melitta Professional Coffee Solutions GmbH and Co KG filed Critical Melitta Professional Coffee Solutions GmbH and Co KG
Publication of EP3793414A1 publication Critical patent/EP3793414A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/002—Apparatus for making beverages following a specific operational sequence, e.g. for improving the taste of the extraction product
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
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    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
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    • A47J31/525—Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters
    • A47J31/5253—Alarm-clock-controlled mechanisms for coffee- or tea-making apparatus ; Timers for coffee- or tea-making apparatus; Electronic control devices for coffee- or tea-making apparatus the electronic control being based on monitoring of specific process parameters of temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24—Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/26—Extraction of water-soluble constituents
    • A23F5/262—Extraction of water-soluble constituents the extraction liquid flows through a stationary bed of solid substances, e.g. in percolation columns
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    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
    • A47J31/56—Water boiling vessels in beverage making machines having water-level controls; having temperature controls

Definitions

  • the present invention relates to a method for adjusting the output tempera ture of a caffeine-containing hot beverage according to the preamble of claim 1 and egg nen beverage machine for preparing a caffeine-containing hot beverage with definier ter output temperature.
  • Cooled hot drinks with a temperature lower than a brewing temperature are becoming increasingly popular.
  • the fully automatic production of this product type is therefore suitable both for vending machines for home use, e.g. Coffee machines, but also in particular for vending machines, in particular special so-called coffee machines for commercial use in bars, coffees, bakeries and the like. Of great interest.
  • EP 2 238 876 A2 describes a vending machine with a device for di rect introduction of cold water into the coffee, wherein the control of the amount of cold water is carried out via a concentration determination.
  • the coffee beverage is first cooled in a heat exchanger. Then the coffee pouring to the coffee spout can be fed cold water through a controllable valve. The control of the valve is carried out by determining the flow rate by means of a flow meter, which can be arranged along the cold water supply lines.
  • the generic state of the art is DE 10 201 1076 214 A1.
  • the present invention solves this object by the method of claim 1 and by a beverage vending machine with the features of claim 23.
  • An inventive method is for adjusting the output temperature of a caffeine-containing hot beverage by a beverage vending machine, preferably by a hot beverage machine, in particular by a coffee machine, ge is suitable.
  • the process can optionally be used to prepare the caffeine-containing hot beverage, since it has all the essential preparation steps.
  • the hot beverage is in particular a coffee and / or pressoumbles hot beverage.
  • the drink dispenser can be designed in particular as a so-called piston machine.
  • the actual method then comprises at least the following steps:
  • a first step there is a provision of hot water through a boiler.
  • supplied water within the boiler to temperatures of preference, more than 75 ° C, more preferably heated from 80 ° C to 96 ° C. Water of this temperature is referred to in the context of the present document as hot water.
  • the caffeinated hot beverage is provided by a brewing unit.
  • the brewing unit either hot water directly from the boiler or optionally already cooled hot water, e.g. between 50 ° C to 75 ° C, fed.
  • the temperature of the caffeinated hot beverage is measured.
  • the measuring can preferably take place directly at the outlet of the brewing unit or, more preferably, after the cold water has been added and in particular after a further optional cooling, for example an indirect aftercooling.
  • the measured temperature is then preferably compared with at least one setpoint.
  • This at least one desired value can be, for example, a pre-given value for the output temperature of the hot beverage to be reached. It can be assumed as the setpoint value but also the temperature to be reached, in particular the output temperature immediately before the caffeine-containing hot beverage is dispensed through an output unit, that is, after various cooling measures.
  • controlling and / or regulating the temperature of the caffeinated hot beverage to match the setpoint can be done by cooling.
  • the cooling may include a machine-bound first or further cold water addition in the provided by the brewing unit caffeinated hot beverage.
  • the brewing unit supplied hot water can be cooled by a maschi nenbone cold water before feeding it into the brewing unit.
  • a machine-bound cold water addition means insofar that it is controlled or regulated by the machine, be it by machine inside a line through which the water flows to prepare the hot beverage or through which the already prepared hot beverage flows or through a separate Outlet directly into the vessel into which the prepared hot drink is dispensed.
  • the adjustment of the temperature to the target value is at least partially by a supplied by the cold water addition cold water amount as a liquid medium by means of machine-bound Kaltwasserzu, wherein the adjustment or adjusting the temperature by dosing (Zudo Sieren) of the amount of cold water takes place, wherein the dosage a controllable Dosierven til is used.
  • cooling in order to equalize the temperature, in addition to the addition of cold water, other possibilities of cooling, e.g. can be provided by a heat exchanger in the context of indirect aftercooling, or by Vorküh len of the supplied cold water.
  • the detection of the temperature of the cooled caffeine-containing hot drink, but also the metered cold water and a dosage of cold water allows a ge precise setting of the output coffee temperature which, among other things, also individual recipes for hot drinks, which can be adjusted specifically to the user, the issuing office or a local company chain.
  • beverage vending machines in the context of the present invention are both beverage vending machines for home use, e.g. Coffee machines but also in particular Ge automatic beverage machines, especially so-called coffee machines for commercial use in bars, coffees, bakeries and the like. Understand.
  • the beverage vending machine can comprise at least the dispensing quantity and the dispensing temperature depending on a selected type of hot beverage over a plurality of data sets.
  • the amount and the temperature Tempe can be prepared product-specific by selecting the type of beverage.
  • the output beverage can be made product-specific.
  • the measurement of the temperature of the caffeine-containing hot beverage can advantageously be carried out after the addition of cold water, depending on this measurement signal, the control tion of the supplied amount of cold water takes place.
  • a very direct check and adjustment of the product temperature is preferably achieved immediately prior to its dispensing.
  • a control and / or regulation as a function of individual measured variables is always to be understood in the Sin ne of the present invention that the aforementioned control and / or regulation can be done exclusively on the basis of this measurand, al lerdings it is also possible that the controller and / or Control can be influenced by several measurement variables, such as temperatures or flow rates. For example, with reference to the aforementioned temperature of the caffeine-containing hot beverage and the volume of the hot beverage by measuring a volume and / or mass flow in the control of the amount of cold water and possibly also in the temperature of the cold water in the supply in the context of pre-cooling of the cold water to enter.
  • the caffeinated hot beverage may be provided in the brew unit, with the cold water supply being downstream of the brew unit.
  • the brewing speed is beterter temperature dependent. For a large part of beverages, it is therefore advisable to carry out the brewing with a brewing temperature of over 75 ° C and only then to carry out the cooling by feeding cold water.
  • the cold water supply can take place in front of the brewing unit.
  • the supplied amount of cold water can be additionally cooled inside the machine by a first cooling device, so that the hot drink supplied cold water can be colder than the water dispenser supplied water. It offers itself for cold water cooling advantageous Peltier cooling and / or Indirektküh development.
  • the temperature of the cold water can be advantageously determined before feeding into the caffeinated H exertge or in the brewing unit supplied water for producing the caffeine term hot beverage and the control of the addition amount of the supplied cold water can be in function of the determined temperature he follow. This option offers a more detailed and even more accurate dosing of the cold water.
  • the caffeine-containing hot beverage can also be advantageously cooled after the cold water addition in a second cooling device to reach a final temperature. It is clear that the cold water addition changes the strength or concentration of the hot water. Therefore, in the case of some drinks, a dosage of Kaltwas water can only be up to an upper limit of cold water.
  • the target temperature for the task of the hot beverage can also be adjusted in this case by the second cooling device, which may be preferably designed as a heat exchanger.
  • the second cooling device which may be preferably designed as a heat exchanger.
  • any other beverage can be fine-tuned again by the post-cooling in terms of temperature, unless this is already possible on the cold water supply.
  • the measurement according to the invention of the temperature of the caffeinated hot beverage can be carried out by the second cooling device after the cold water addition and the passage of the caffeinated H necessarilyge. Alternatively or additionally, however, a measurement of the temperature of the caffeine-containing hot drink can also be carried out before the cold water addition.
  • Energetically and structurally advantageous and water-saving part of the Kaltwas sers, in particular the cooled cooling water, can be used to operate the seconddevorrich device.
  • the part of the cold water to operate the second cooling device can advantageously the partial cold water before the first cooling device partially or completely mannge leads.
  • the throttle valve is used.
  • a throttle valve is a volume flow limiting electrically adjustable throttle valve, in particular a volume flow limiting electrically adjustable throttle valve, particularly preferred.
  • the valve can also be mass flow limited. With known viscosity, the conversion is readily possible.
  • the vending machine can have a control and / or evaluation unit with a CPU and a data memory, wherein corresponding product-specific data records, e.g. Temperatures, volumes, etc. are deposited at various points of the process or in the drinks vending machine. Depending on the device type, these data records can also be device-specific at the same time.
  • product-specific data records e.g. Temperatures, volumes, etc.
  • the brewing unit supplied hot water volume and / or mass flow and the cold water volume and / or mass flow can be determined activities to optimize the Auslaufeigen
  • Cooling both direct cooling and aftercooling, can be carried out using temperature profiles and / or profiles, that is to say temperature measurements taking into account the passage of time.
  • Corresponding temperature profiles and / or profiles can be stored as setpoint data records.
  • the cold water can advantageously before the direct feed into the caffeine-containing hot beverage or the supply to the brewing unit supplied water for the development of the caffeine-containing hot beverage in an indirect cooling of the caffeinated hot beverage with supplied cold water amount of the second cooling device zugelei tet.
  • the beverage dispenser may have at least two modes of operation, wherein in a first mode of operation, the caffeinated hot beverage or the water supplied to the brewer for making the caffeinated hot beverage is directly via a machine-bound cold water addition, and wherein in a second mode, a caffeinated hot beverage is provided without cooling machine-bound cold water addition is output.
  • the drinks vending machine can be used variably for hot drinks and chilled hot drinks.
  • the cooling of the caffeine-containing hot beverage or the brewing unit supplied water to produce the caffeine-containing hot beverage by direct feed via a machine-bound cold water addition can be made after an indirect internal machines further cooling the externally supplied cold water for Kaltwas serzugabe.
  • the supply of cold water as a direct cooling can after a direct or indi rect (further machine-internal) cooling of the cold water, in particular by the first cooling device, or before an indirect cooling of the caffeinated hot drink, in particular by the second cooling device done.
  • An inventive drinks machine for preparing a caffeine-containing hot drink may preferably be formed for carrying out a method according to any one of the preceding claims.
  • the caffeinated hot drink is included in particular issued at a defined output temperature.
  • the temperature can be measured and adapted to a predetermined setpoint.
  • the setpoint value can be set, for example, by the user or specified in the manner of a beverage selected by the user.
  • It comprises a water inlet, a hot water and a cold water line, a boiler for heating and / or providing hot water in the Hndwasserlei device, a brewing unit for providing the caffeine-containing hot beverage in the hot water line and an output device at the end of the hot water line for dispensing the caffeine-containing hot beverage the drinks vending machine.
  • the hot water line has a cold water supply to feed cold water into the hot water in front of the brewing unit or supply of cold water in the Bristolge introduced caffeine-containing hot drink, the drinks machine a temperature sensor for determining a temperature of the caffeinated hot beverage after its provision by the brewing unit, preferably and advantageous for determining the temperature in or immediately before the output unit, wherein the addition of the cold water takes place in dependence on the temperature determined by the temperature sensor.
  • the temperature sensor By arranging the temperature sensor in the area of the dispensing unit, it is possible to achieve a very exact setting of the temperature, e.g. by readjusting individual refrigerations, e.g. direct cooling or indirect cooling.
  • the drinks vending machine can advantageously have a homogenizer, which is arranged in accordance with the cold water supply line.
  • the beverage dispenser can advantageously have a second cooling device for indi rect cooling of the caffeine-containing hot drink, which is arranged after the flow of th Kaltwasserzu Ober strömungstech, and preferably after the homogenizer to. Further advantageously, the beverage dispenser, a first cooling device for pre-cooling of the cold water prior to its delivery into the hot water before Brühein unit or supply of cold water in the provided caffeinated H requirege have beverage.
  • the drinks dispenser may have a temperature sensor for adjusting the cold water temperature by the first cooling device.
  • the beverage dispenser may also have a temperature sensor for determining the temperature of the provided uncooled caffeinated Hndge drink, which is arranged after the brewing unit and a cooling supply for supplying cold water in the caffeinated hot beverage provided.
  • the drinks vending machine has a flow meter, wel ches is arranged in the hot water line. This can be used to determine the amount of water supplied to the boiler and / or the brewing unit.
  • the vending machine may additionally or alternatively have a flow meter, which is arranged in the cold water line. This can be used to determin the determination of the second cooling device supplied amount of cold water and / or the supply of cold water in the hot water before the brewing unit or to conduct cold water in the caffeinated hot drink provided who the.
  • the flow control of the cold water within the drinks car mats be realized such that the cold water is coolable by the first cooling device, the second cooling device can be supplied as a cooling medium for cooling the caffeinated hot beverage acted upon with cold water and at the conclusion in an uncooled caffeinated hot beverage introduced is.
  • Fig. 1 schematic representation of a first embodiment of an inventions to the invention beverage machines with controlled cold water supply in a caffeinated hot beverage;
  • Fig. 2 schematic representation of a second embodiment of an inventions to the invention beverage machines with regulated cold water supply in a caffeinated hot beverage;
  • FIG. 3 schematic representation of a third embodiment of an inventions
  • beverage machines with controlled cold water supply in a caffeinated hot beverage
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a further embodiment variant of a beverage machine according to the invention.
  • Fig. 5 schematic representation of a fifth embodiment of an inventions
  • Fig. 6 schematic representation of a sixth embodiment of an inventions to the invention drinks machines.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a beverage dispenser 1 according to the present invention.
  • the illustrated embodiment includes several options for cooling the caffeinated hot beverage and the supplied cold water before it is fed to the hot beverage. These options can of course also be implemented separately in a variety of other variants of the proceedings, analogously or in a modified form.
  • the beverage dispenser 1 is designed here as a coffee machine. It has a water connection 2, which can be connected, for example, to a conventional tap, a domestic line or the like.
  • a supply line Starting from the water connection 2 extends a supply line. Along the line to a pump 3 is arranged, which promotes the drinks machine 1 supplied water supplied and / or pressurized.
  • the feed line then splits into a cold water line 4 and a hot water line. 5, wherein the inlet in both lines 4 and 5 advises by a Strömungsmessge 6 and 7 for monitoring the respective volume and / or mass flow in the respective line, that is, the hot water and the cold water line.
  • a respective flow meter 6 and 7 after the division of the supply line to the cold water pipe 4 or the hot water pipe 5 is respectively arranged.
  • Fluidically behind the flow meter 7 is along the H discloseiganlei device 5, a check valve 8, in particular a spring-loaded check valve 8, respectively. Thereafter, along the hot water line 5, a boiler 9 is arranged, wel cher the supplied water heated to a temperature in the preferred range of 80 ° C to 96 ° C.
  • Fluidically behind the boiler 9 is a directional control valve 10, preferably designed as a 2/2 way valve, in particular as an electrically operated 2/2 way valve with provision by a spring arranged to forward a discrete What sermenge in a brewing unit 1.
  • the directional control valve 10 may interact with a control and / or evaluation unit 34 of the beverage keautomaten or communicate wirelessly or wired kommuni.
  • a control and / or evaluation unit 34 of the beverage keautomaten or communicate wirelessly or wired kommuni.
  • less or more water is supplied to the brewing unit 1 1.
  • different amounts of water is needed for different sized Kaffes.
  • the ingredients for the preparation of caffeinhalti gene hot drink are the ingredients for the preparation of caffeinhalti gene hot drink. This may preferably be ground coffee.
  • the caffeinated hot beverage is thus provided at a temperature of typically above 70 ° C.
  • a valve 12 Fluidically behind the brewing unit 1 1 is a valve 12 as a directional control valve, preferably before as a 3/2 way valve, in particular as electrically operated 2/2 way valve with provision by a spring arranged, bringing a portion of the caffeinated hot beverage or the entire amount of caffeinated hot beverage can be passed into a branching from the hot water line bypass 21.
  • the directional control valve 12 is switched by the control and / or evaluation unit 34, depending on which type of drink and which beverage temperature have been selected by the user.
  • Flowwise after the directional control valve 12 is a supply line 29 of cooled caffeinated hot beverage from the secondary line 21 is arranged.
  • the uncooled or cooled caffeinated hot beverage may be delivered to an output unit 13 comprising a directional control valve, preferably as a 3/2-way valve, in particular as an electrically operated 2/2-way valve with spring return, for dispensing 15 into a vessel, e.g. a cup or a mug, who forwarded the.
  • the output unit 13 may have one or more further lines 14.
  • a directional control valve 17 Fluidically after the flow meter 6, along the cold water line 4, a directional control valve 17, preferably as a 2/2 way valve, in particular as an electrically operated 2/2 way valve with provision by a spring, be arranged.
  • This directional control valve 17 serves to control the amount of water to be cooled and defines a quantity of cold water. It can also be operated by the control and / or evaluation unit 34.
  • a return line 24 which returns cold water from a second cooling device 20 for indirect cooling of the caffeinated hot beverage.
  • a check valve 25 is arranged, which ensures that the cold water from the cold water pipe 4 is not passed in a wrong direction through the second cooling device 20, which may be preferably formed as a heat exchanger.
  • the cold water at a temperature T1 is then passed through a first device 18devorrich.
  • This cooling device can preferably serve the indirect cooling of the cold water to a temperature T2, wherein T2 is smaller, preferably at least by 2 Kelvin, more preferably at least by 5 Kelvin, smaller than T2.
  • T2 is smaller, preferably at least by 2 Kelvin, more preferably at least by 5 Kelvin, smaller than T2.
  • this can be a Peltier element or another type of cooling is set.
  • the present application distinguishes between direct cooling in which a cold medium is poured into a warm medium, e.g. cold water is introduced into warm water, and in an indirect cooling, wherein the cooling takes place without supplying a medium into another medium.
  • a temperature sensor 19 for determining the cold water temperature after the first cooling device 18 may be arranged.
  • an actual value 32 is determined, which is passed to the control and / or evaluation unit 34. This compares the actual value 32 with a for the type of drink selected and / or for the selected temperature of the beverage for the predefined amount of cold water through the valve 17 and determines a control signal 33 for setting the first cooling device 18, in particular the cooling capacity.
  • the cooled cold water at the temperature T2 is fed as a cooling medium for indirect cooling of the caffeine-containing hot beverage of the second cooling device 20.
  • the cooling medium is guided in a separate cooling circuit, so that a heat exchange, but no mass transfer rule between the cooling medium and the caffeine-containing hot beverage, takes place.
  • the cooling water can be discharged via a metering valve 27 designed as a throttle valve, optionally with a metered dose to the un cooled caffeine-containing hot beverage.
  • the metering valve 27 is arranged on a leading away from the second cooling device 20 cold water discharge line 22, which allows a metered dose supply of cold water from the Kaltwas serabtechnisch 22 into the secondary line 21.
  • the cold water discharge line 22 is connected to the return line 24, or it opens into this return line 24 along which a check valve 25, in particular a spring-loaded check valve is arranged.
  • a temperature sensor 28 for determining the temperature of the cooled hot beverage as it is output to the user, is arranged.
  • This temperature sensor 28 communicates with the control and / or evaluation unit 34 by transmitting a measurement signal 30. This is compared via an actual value / setpoint comparison for the selected beverage and the selected Tempe temperature and there is a control signal 31 to the metering valve 27 for the transmission of the Amount of cold water in the uncooled caffeinated hot drink transmis gene. This defined amount is then added.
  • a homogenizer 26 may be arranged for optimum mixing of the caffeinated hot beverage and the supplied water. In the example shown in Fig. 1, the direct cold water supply takes place in the uncooled caffeinated hard drink after the brewing process in the brewing unit 1 1. Furthermore, after the supply of cold water, an indirect aftercooling of the caffeinated hard drink by the second cooling device 20th
  • the regulation of the cold water supply takes place in dependence of the mixing temperature after the indirect aftercooling has taken place. Furthermore, the cold water is cooled by the first cooling device 18 before the introduction into the uncooled caffeinated hard drink.
  • Fig. 1 shows several options of cooling, the position in the process or in the drinks vending machine may vary and which may also be partially seen only optional before. These options will be briefly discussed below.
  • the cold water supply takes place in Fig. 1 after the brewing process in the brewing unit 1 1.
  • Other positions of the cold water supply are possible.
  • a machine-bound cold water addition means insofar that it is controlled or regulated by the machine and thus initiated, be it by maschi nenintern in a line through which the water flows to prepare the Fl regardinggeträn kes or through which the already prepared hard liquor flows or through A separate outlet directly into the vessel into which the prepared hard drink is dispensed (the last variant is not shown here).
  • An indirect after-cooling can follow it by an optional second cooling device 20.
  • the control of the cold water supply takes place in dependence on the mixing temperature, which is detected by the temperature sensor 28. Again, the temperature can be recorded at another position. Furthermore, also a regulation by means of another temperature, e.g. the temperature of the dilution and / or cold water before merging, possible.
  • the supplied cold water is actively cooled by the optionally provided first cooling device 18.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a beverage dispenser 41 according to the present invention.
  • FIG. 1 This has, analogously to FIG. 1, a water connection 42 from which a feed line with a pump 43 extends.
  • the feed line is divided into a cold water line 44 and a dilution water line 45, each having a flowmeter 46, 47.
  • a check valve 48 Fluidically after the flow meter 47 along the dilute water line 45, a check valve 48, in particular a spring-loaded check valve, followed by a boiler 49, which heats the water supplied to a temperature in the preferred range of 80 ° C to 96 ° C.
  • the boiler 49 is a directional control valve 50 in an analogous embodiment to Fig. 1 is arranged, for forwarding a discrete amount of water in a brewing unit 51st Inter mediate the control valve 50 and the brewing unit 51 is a first supply line 62 of cold water, hereinafter also called cold water supply, arranged.
  • the function of the brewing unit 51 is already described in FIG. 1.
  • the brewing unit 51 supplied water can be adjusted to a lower temperature than in Fig. 1st
  • a temperature sensor 52 for determining the Kaf is temperature after the brewing unit 51 is arranged.
  • This temperature sensor 52 is used in combination with the flow rates determined by the flow meters 46 and 47 for adjusting the cold water and the supply line fed cold water amount, e.g. by adjusting individual valves, e.g. of one or more control or metering valves shown in FIG. 2, and / or the pump 43.
  • a second supply line 63 is arranged by cold water.
  • a flomogenizer 66 is arranged, followed by a second cooling device 60 for indirect aftercooling, in particular of a caffeinated hard drink already cooled by direct cooling.
  • a further temperature sensor 68 is arranged to determine the output of the cooled caffeine-containing hot beverage.
  • the uncooled or cooled caffeine-containing hot beverage can be dispensed to an output unit 53, with a 3/2-way valve analogous to FIG. 1 and optionally comprising further derivatives 54.
  • a directional control valve 57 may be arranged in an analogous embodiment to FIG. 1.
  • the amount of cold water supplied can also be determined by the control and / or evaluation unit 74 based on the volumetric flow and / or mass flow determined by the flowmeter 46 in combination with the determined temperature at the temperature sensor 52.
  • the cold water at a temperature T1 can then be passed through a firstdevorrich device 58, whereby the cold water to a temperature T2 (T2 ⁇ T1) is cooled.
  • the first cooling device 58 is adjusted by a signal 73 of the control and / or evaluation unit 74, which compares a measurement signal 72 of the firstdevor device 58 downstream further temperature sensor 59 with a setpoint ver.
  • a metering valve 67 Downstream of the further temperature sensor 59 is a metering valve 67 in the form of egg nes throttle valve in an analogous configuration to the metering valve 27 of FIG. 1, which adjusts the amount of brewed caffeinated hot beverage directly fed Kaltwas sers. This takes place as a function of a measurement signal 70 of a mixing temperature determined by the temperature sensor 68 and of a control signal 71 ascertained by the control and / or evaluation unit as a function of the measurement signal 70, which is output to the throttle valve 67.
  • the set by the metering valve 67 amount of cold water can be introduced directly via a feed line 63 and feed line into the outlet 61 of the brewing unit 51 who the.
  • the amount of cold water set by the metering valve 67 can also be supplied to the second cooling device 60 as a cooling medium and then fed to the hot water in front of the brewing unit 51 via the feed 62 or the feed line.
  • the hot water may be liquid or even partially or completely vapor and supplied from the boiler of the Brü hü.
  • the temperature measurement of the mixing temperature by the temperature sensor 68 at the outlet of the second cooling device 60 serves to control the metering valve 71 by an actual value / setpoint comparison.
  • the beverage dispenser 41 allows a cold water supply or Kaltfelzuga be in the hot water in front of the brewing unit 51 and / or a cold water supply or addition in the provided caffeinated hot beverage after its provision in the brewing unit 51st
  • Indirect cooling of the already pre-cooled by direct introduction of cold water hot beverage can be switched on or off as needed.
  • the control of the cold water supply can be done depending on the mixing tempera ture of the issued caffeinated hot beverage. Furthermore, there is active cooling of the cold water as a function of the temperature of the cold water at the temperature sensor 59.
  • Fig. 2 shows several options of cooling, the position in the process or in the drinks vending machine may vary and which may also be partially seen only optional before. These options will be briefly discussed below.
  • the cold water supply takes place in FIG. 2 either via the line 63 after the brewing process in the brewing unit 51 or via the line 62 before the brewing process in the brewing unit 51. It can also be provided in each case only one line 62 or 63.
  • An indirect after-cooling is carried out by the second cooling device 60. This is le diglich optional provided.
  • the regulation of the cold water supply can be carried out in dependence on the mixing temperature, which is detected by the temperature sensor 68. Again, the temperature can be detected at another position. Furthermore, a Rege ment based on another temperature, for example, the temperature of the hot and / or cold water before merging, possible.
  • the supplied cold water is actively cooled by the optionally provided first cooling device 58.
  • the cooling of the cold water can optionally be controlled by the temperature sensor 59.
  • the temperature and the amount of cold water can alternatively or additionally be effected by means of a measurement made as a function of a temperature sensor 52.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a beverage machine according to the invention mats 81 with a water connection 82 from which a feed line with egg ner pump 83 extends. After the pump 83, the feed line branches into a cold water line 84 and a hot water line 85. The feed rate in the two aforementioned water lines is by a respective flow meter 86, 87 he summarized and adjusted by a control and / or evaluation unit 1 14.
  • the hot water line 85 has analogously to FIGS. 1 and 2, in addition, a check valve 88 followed by a boiler 89 and arranged in the flow of the boiler 89 directional valve 90, in an analogous training to Fig. 1 and 2.
  • a first supply line 105 of cold water is arranged between the directional control valve 90 and a downstream brewing unit 91.
  • a temperature sensor 92 for determining the coffee temperature after the brewing unit 91 is arranged. This temperature sensor 92 is used in combination with the flow meters 86 and 87 to adjust the hot and cold water line supplied amount of cold water.
  • Fluidically behind the temperature sensor 92 is a directional control valve 93, preferably, as a 3/2 way valve, in particular as electrically operated 2/2 way valve with provision by a spring arranged, which a direct forwarding of the caffeinated hot beverage to an output unit 94 comprising a directional control valve, preferably a 3/2-way valve, and possibly further derivatives, allows the output 105 of the caffeinated hot beverage.
  • a directional control valve 93 preferably, as a 3/2 way valve, in particular as electrically operated 2/2 way valve with provision by a spring arranged, which a direct forwarding of the caffeinated hot beverage to an output unit 94 comprising a directional control valve, preferably a 3/2-way valve, and possibly further derivatives, allows the output 105 of the caffeinated hot beverage.
  • the directional control valve 93 can redirect the brewed amount of caffeine-containing hot beverage into a secondary line.
  • this secondary line is a Quzulei device 103 of cold water.
  • caffeine-containing hot beverage was fed to a homogenizer 106 and then a second cooling device 100 for indirect cooling of the kof fine hot beverage to a mixing temperature or target or output tempera ture are supplied.
  • a further temperature sensor Tem 108 is arranged to determine the output temperature of the caffeinhalti gene hot beverage, without taking into account the supplied through the supply line 96 amount of milk.
  • the cold water line 84 has a flow meter 86 for controlling, for example, a arranged on the cold water line 84 the directional control valve 97, which sends a measurement signal 1 18 to a control and / or Auswer teech 1 14.
  • the control and / or evaluation unit 1 14 can set the directional control valve 97 on the basis of the measurement signal, and optionally taking into account the measurement signal 1 13 averaged by the temperature sensor 92.
  • the flow meter 87 of the hot water line 85 to which e.g. the power of the pump 83 and / or the opening degree of the directional control valve 90 are adjustable.
  • the measurement signal of the temperature sensor 92 can be taken into account.
  • the cold water at a temperature T1 can then be passed through a first devicedevorrich 98, whereby the cold water to a temperature T2 (T2 ⁇ T1) is cooled.
  • the setting of the first cooling device 98 is carried out by a signal 1 16 of the control and / or evaluation unit 1 14, which compares a measuring signal 1 15 of the ers th cooling device 98 downstream further temperature sensor 99 with a target value.
  • a first metering valve 101 Downstream of the further temperature sensor 99 is a first metering valve 101 as a throttle valve, which adjusts the amount of cold water, which is supplied to the brewed caffeine-containing hot beverage directly via a cold water supply to the brewing unit 91.
  • the cold water from the metering valve 101 as coolant via a coolant supply line 102 of the second cooling device 100 are fed passes.
  • a second metering valve 104 is arranged as a throttle valve, which via a supply line 105 cold water after passing through the cooling device 100 of the hot water line 85 before the brewing. unit 91.
  • the draining off of the coolant of the second cooling device 100 may take place through a return line 96 in front of the first cooling device 98.
  • a check valve 95 is preferably arranged.
  • Both the signals 1 1 1 and 1 12 for setting the first metering valve 101 and the second metering valve 102 are in response to a measurement signal 1 10 of Tem peratursensors 108 for determining the target or output temperature of caffeinehalti gene hot drink by a control and / or evaluation unit 1 14 generated.
  • the control of the first cooling device 1 16 can be carried out analogously to FIG. 1 or 2.
  • Fig. 3 shows several options of cooling, whose position in the process or in the drinks vending machine may vary and which may also be partially seen only optional before. These options will be briefly discussed below.
  • the cold water supply takes place in FIG. 3 either via the line 103 after the brewing process in the brewing unit 91 or via the line 105 before the brewing process in the brewing unit 91. It can also be provided only one line 103 or 105 in each case.
  • An indirect after-cooling is carried out by the second cooling device 100. This is le diglich optional provided.
  • the regulation of the cold water supply can be carried out in dependence on the mixing tempera ture, which is detected by the temperature sensor 99. Again, the temperature can be detected at another position. Furthermore, a regulation based on another temperature, e.g. the temperature of the hot and / or cold water before merging, possible.
  • the supplied cold water is actively cooled by the optionally provided first cooling device 98.
  • the cooling of the cold water can optionally be controlled by the temperature sensor 99.
  • the temperature and / or the amount of cold water can alternatively or additionally be controlled by a measuring device which is activated as a function of a temperature sensor 92. be made.
  • the two metering valves 101 and 104 can be controlled by the control and / or evaluation unit 1 14 or optionally only egg nes of the two metering valves.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of a Getränkeau tomatoes 121 according to the invention.
  • This has a water connection 122 with an adjoining the supply line with a pump 123.
  • the supply line then branches into a cold water line 124 and a dilution water line 125, each with a flow meter 126, 127.
  • Flinter the flow meter 127 is at the Fl effetementlei device 125, a check valve 128 analogous to FIG. 1 -3.
  • a boiler 129 is arranged on the dilution water line 125.
  • a directional control valve 130 is arranged followed by a brewing unit 131. The function of a individual components is explained in the embodiment of Fig. 1 in detail.
  • the brewed caffeinated hard drink then cold water is fed by direct line and then passed through a Flomogenisator 132. This mixture is then passed through a second cooling device 140 and cooled. After passing through the second cooling device, the temperature of the cooled th caffeinated hard drink is determined by a temperature sensor 148. The measured value 143 is passed to a control and / or evaluation unit 144, which adjusts the temperature of the cold water supplied to the hard drink accordingly.
  • the beverage vending machine 121 has an output unit 133 analogous to FIG. 1 -3 from the task 135 in a vessel.
  • the output unit 133 may have further leads 134.
  • the cold water line 124 has, analogously to FIG. 1, a directional control valve 137 a first cooling device 138 and a temperature sensor 139.
  • the temperature sensor 139 serves to adjust the temperature of the cold water by means of the control and / or evaluation unit 144, by actual value and setpoint comparison of the measurement signal 146 of the temperature sensor 139. Subsequently, the control and / or evaluation unit 144 sends a control signal to the first cooling device 138 further.
  • a metering valve 141 is arranged as a throttle valve wel ches the amount of cold water to the supply line to the second cooling device 140 and the subsequent amount of cold water for direct feed into the caffeine content. dosed hot beverage.
  • This metering valve 141 is controlled by a control signal 145 in dependence on the temperature of the temperature sensor 148.
  • the variant of FIG. 4 has a cold water supply after the brewing process and an optional aftercooling.
  • the cold water supply is dependent on the mixing temperature.
  • a likewise optional active cooling of the cold water is realized by the first cooling device 138.
  • FIG. 5 shows a beverage dispenser 151 with a water connection 152, a pump 153, a cold water line 154 and a hot water line 155, each with a flow meter 156, 157.
  • the hot water line 155 also has a check valve 158 analogous to FIGS. 1-4, a boiler 159 , a directional control valve 160 and ei ne brewing unit 161, which serves to produce an uncooled caffeinated hot beverage.
  • a directional control valve 167 is designed as a throttle valve metering valve 171 for measuring a specific amount of cold water to be metered into the uncooled caffeinated hot beverage. This takes place via a secondary line 172 in the flow of the brewing unit 161st The cold water / hot beverage mixture can then be mixed in a homogenizer. At closing, the destination or output temperature is determined by a temperature sensor 178.
  • the output 165 of the caffeine-containing hot beverage is carried out by an output unit 163 comprising a directional control valve and possibly further derivatives 164.
  • the temperature sensor 178 determines a measurement signal 175, transmits this to a control and / or evaluation unit 174 and outputs a control signal 173 to the metering valve 171 for metering the directly supplied amount of cold water on.
  • Fig. 5 shows a variant without indirect aftercooling after the cold water addition.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a beverage dispenser 181 with egg nem water connection 182, a pump 183, a cold water line 184 and a hot water line 185, each with a flow meter 186, 187.
  • the hot water line 185 also has a check valve 188 analogous to FIG. 5, a boiler 189, a directional control valve 190, in an analogous embodiment to FIGS. 1 to 4, followed by a ner supply line 206 of cold water in front of a brewing unit 191 and one of the brewing unit 191 fluidically upstream homogenizer 196.
  • a directional control valve 192 preferably a 3/2 way valve arranged to supply the enriched with cold water hot beverage to a second cooling device 200 for indirect aftercooling or Metrozulei tion of the hot beverage without indirect aftercooling to an output unit 193 to summarize optional further derivatives 194 and a directional control valve.
  • this unit it follows the edition 195 of the hot drink.
  • the second cooling device 200 is a temperature sensor 203 fluidly downstream or arranged, which determines a measurement signal 209 of the cooled H Employge drink and this passes on to a control and / or evaluation unit 21 1.
  • a directional control valve 197 a return line 205 of cooling water from the second cooling device 200 with a check valve 199, ei ne downstream first cooling device 198 with a downstream sensor 202 and a controller of the first cooling device analogous to the embodiment of Figs. 1-5 arranged.
  • the cold water is passed as a coolant through the seconddevorrich device 200 and then fed either the return line 205 or via a throttle valve designed as a metering valve 204 of the supply line 206, which by a control signal 206 in response to a measurement signal 209 of the temperature sensor 203, fed.
  • the temperature is measured, before the caffeine-containing hot beverage is dispensed and after the second cooling device has cooled down indirectly.
  • the cooling takes place in Fig. 1 -6 by an indirect aftercooling by the second cooling device and by the direct cooling by supplying cold water over at least one metering valve.
  • the opening of the preferably electrically adjustable metering valve and thus the amount of cold water to be supplied is controlled depending on the desired temperature or target temperature or output temperature after the last cooling.
  • a continuous monitoring by the corresponding temperature sensor and a correspondingly adapted cold water supply is controlled depending on the desired temperature or target temperature or output temperature after the last cooling.
  • the temperature of the supplied Kaltwas sers stabilized by a "pre-cooling" level by means of a first cooling device at low Ni.
  • pre-cooling enables the system to compensate for the temperature fluctuation of the used cold water and thereby compensate for line and / or ambient temperature fluctuations.
  • the pre-cooling allows optimum adjustment of the mixing temperature or the output temperature of the caffeinated hot drink, because the lower the temperature of the water supplied, the lower the target range of the mixing temperature can be set. The lower the temperature of the supplied water, the less cold water is needed to reach the target range of the mixing temperature.
  • Such pre-cooling of the cold water can be realized by a storage or through-run cooler and be electrically, water or coolant out leads. Particularly advantageous is a considered by a Peltier element Lei area considered.
  • the temperature of the cold water is preferably measured after and / or in the water cooling, in particular after and / or in the first cooling device. Before preferably, depending on the measured temperature, the cooling of the cold water regulated by a control and / or evaluation and / or adjusted.
  • FIGS. 2 and 3 realized by a position of the valves of the hot water and cold water line, taking into account the flow in the respective line.
  • Va variants of the setting eg by setting the one or more Dosierven valves are conceivable.
  • the quantities can be monitored and adjusted by measuring the flow rate, for example by using impeller meters or magnetic-inductive flowmeters.
  • the metering valve or the metering valves in combination with a control and / or evaluation unit, make it possible to equalize the volume flows for optimal mixing of the brewed coffee with the cold water and ensure uniform discharge properties.
  • Figs. 1-6 show various variants for a controlled cold water addition to a caffeinated hard drink within a drinks vending machine.
  • the dilute water / cold water mixture can preferably be fed to a flomogeniser before or in the output unit before the temperature measurement before the evaluation, so that optimum mixing and heat energy transfer can be ensured by means of flomogenizing.
  • the cold water can advantageously before the direct feed into the caffeine-containing diligence drink by an indirect heat transfer, in particular by the vorgenann te second cooling device, are passed.
  • the mixture e.g. the coffee-cold water mixture
  • the brewed coffee via a valve behind the brewing unit, optionally be forwarded directly to the output unit or gelei in the cooling system with the supply of the cold water and possibly the first and / or second cooling device.
  • the direct supply line bypassing the cooling system is advantageous in order not to unnecessarily lower the temperature of a non-cooling coffee beverage.
  • the dosing unit can be arranged in an indirect post-cooling, preferably after cooling, preferably at the intersection between the Fl discloseiganlei device and the secondary line.
  • a return of cold water in the cooling circuit in particular before the first cooling device provided to a, adjustable via the metering, proportionate amount of cold water over the entire reference time, to feed the coffee while the Indirect aftercooling continue to flow through.
  • a hot drink specific record comprising amounts of water (Ge pot size), mixing ratio (coffee concentration), water temperatures and / or set temperature provided.
  • cold water can be pumped through the cooling system with the pump and directed into a drain until the temperature of the first measuring point of the temperature measurement after the aftercooling approximately the tempera ture of the measuring point in the cold water line, which downstream measuring point of a precooling of the cold water is, corresponds.
  • This step is used to dispose of the warm water from the pipes and pre-cooling the pipes and components of the drinks vending machine.
  • the brewing process can be started in a second step.
  • the brewed caffeinated hot beverage e.g. hot coffee
  • optionally fed via a valve of the second cooling device and parallel to the coffee cold water is supplied from a cold water supply.
  • the supply takes place as a function of the measured temperature after the aftercooling by the second cooling device in conjunction with the cold water temperature, which is determined after the first cooling device, or from the absence of such a cooling device in the cold water line. Since it may preferably be a so-called readjustment, provided that the determined temperature after post-cooling exceeds a target value.
  • the cold water volume flow can be controlled via the metering valve and, as required, for example in the event of a setpoint deviation, the temperature of the cold water in the cold water cooling and / or the supplied water quantities can be adjusted. be fit.
  • Chilled cold water which is not passed through the volume flow and / or mass flow control of the metering valve in the coffee, can be fed in a fourth step on the return line back into the cold water line or the cold water system. It thus creates a cooling circuit that improves the efficiency of the water cooling and ensures the flow through the indirect aftercooling, even at low direct additions to the coffee.
  • the coffee / cold water mixture can be homogenized after the supply of cold water in a further step to ensure optimum mixing and heat transfer.
  • the cooled coffee can be passed through the indirect aftercooling which, by the heat transfer with a coolant in the form of an indirect cooling, further lowers the temperature.

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Abstract

Ein Verfahren zum Einstellen der Ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen Heißgetränks durch einen Getränkeautomaten (1, 41, 81, 121, 151, 181) vorzugsweise durch einen Heißgetränkeautomaten, insbesondere durch einen Kaffeevollautomaten, umfassend die folgenden Schritte: Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks und/oder des einer Brüheinheit (11, 51, 91, 131, 161, 191) zugeführten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks; Vergleich der gemessenen Temperatur mit einem Sollwert und Einstellen der Temperatur des koffeinhalten Heißgetränks an den Sollwert durch Kühlen, wobei das Kühlen des koffeinhaltigen Heißgetränks oder des der Brüheinheit (11, 51, 91, 31, 161, 191) zugeführten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißge- tränks direkt über eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe erfolgt, wobei der Angleich der Temperatur an den Sollwert durch eine durch die Kaltwasserzugabe zugeführte Kaltwassermenge als flüssiges Medium mittels der maschinengebundenen Kaltwasserzugabe erfolgt und wobei der Angleich der Temperatur durch Dosieren der Kaltwassermenge erfolgt, wobei zur Dosierung ein steuerbares Dosierventil genutzt wird sowie ein Getränkeautomat.

Description

Verfahren zum Einstellen der Ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen Heißgetränks und Getränkeautomat zur Zubereitung eines koffeinhaltigen Heißgetränks mit definierter Ausgabetemperatur
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Ausgabetempera tur eines koffeinhaltigen Heißgetränks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ei nen Getränkeautomat zur Zubereitung eines koffeinhaltigen Heißgetränks mit definier ter Ausgabetemperatur.
Gekühlte Heißgetränke mit einer gegenüber einer Brühtemperatur herabgesenkten Temperatur erfreuen sich einer zunehmenden Beliebtheit. Die vollautomatische Her stellung dieses Produkttyps ist daher sowohl für Getränkeautomaten für den Hausbe darf, z.B. Kaffeemaschinen, aber auch insbesondere für Getränkeautomaten, insbe sondere sogenannte Kaffeevollautomaten für die kommerzielle Anwendung in Bars, Kaffees, Bäckereien und dgl. von großem Interesse.
Herkömmliche Methoden der kalten Extraktion wie Cold Drip oder Cold Brew sind auf Grund des Zeitaufwands für einen Kaffeevollautomaten nicht praktikabel und bei der überwiegenden Anzahl an bekannten alternativen Systemen oder Verfahren, so z.B. in der EP 2 268 175 B1 , wird heiß gebrühter Kaffee ausschließlich indirekt durch die Verwendung von Wärmeüberträgern auf eine Temperatur unterhalb der Brühtempera tur gekühlt.
Der Wirkungsbereich dieses Vorgehens ist durch die Abhängigkeit von Umgebungs temperaturen, Kaffeemengen, Fließgeschwindigkeiten und Wärmeübertragungsflä chen stark begrenzt, wodurch die Kaffee-Ausgabetemperatur nur ein Resultat dieser Faktoren ist und nicht individuell hergestellt und eingestellt werden kann.
Die EP 2 238 876 A2 beschreibt einen Getränkeautomat mit einer Einrichtung zur Di rekteinleitung von Kaltwasser in den Kaffee, wobei die Steuerung der Kaltwasser menge über eine Konzentrationsbestimmung erfolgt.
Gemäß der WO 2015/140899 A1 wird das Kaffeegetränk zunächst in einem Wärme tauscher gekühlt. Anschließend kann dem zum Kaffeeauslauf strömenden Kaffeege tränk kaltes Wasser über ein steuerbares Ventil zugeführt werden. Die Steuerung des Ventils erfolgt durch Ermittlung des Durchflusses mittels eines Durchflussmessgerätes, welches entlang der Kaltwasserzuleitungen angeordnet werden kann. Als gattungsgemäßer Stand der Technik wird die DE 10 201 1 076 214 A1 genannt.
Zur Zudosierung des Kaltwassers wird eine Pumpe benutzt, woraus eine relativ schlechte Steuerbarkeit des Zudosierungsvorgangs resultiert.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes - insbesondere einfaches und präzises - Verfahren zur Einstellung der Ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen Heißgetränks anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch das Verfahren des Anspruchs 1 und durch einen Getränkeautomaten mit den Merkmalen des Anspruchs 23.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Einstellen der Ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen Heißgetränks durch einen Getränkeautomaten, vorzugsweise durch einen Heißgetränkeautomaten, insbesondere durch einen Kaffeevollautomaten, ge eignet. Das Verfahren kann optional auch zum Zubereiten des koffeinhaltigen Heißge tränkes genutzt werden, da es alle wesentlichen Zubereitungsschritte aufweist.
Dabei handelt es sich bei dem Heißgetränk insbesondere um ein kaffee- und/oder es pressohaltiges Heißgetränk. Der Getränkeautomat kann insbesondere auch als eine sogenannte Kolbenmaschine ausgebildet sein.
Das eigentlich Verfahren umfasst sodann zumindest folgende Schritte:
In einem ersten Schritt erfolgt ein Bereitstellen von Heißwasser durch einen Boiler. Dabei wird zugeführtes Wasser innerhalb des Boilers auf Temperaturen von vorzugs weise mehr als 75°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 96°C erhitzt. Wasser dieser Temperatur wird im Rahmen der vorliegenden Schrift auch als Heißwasser bezeichnet.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Bereitstellen des koffeinhaltigen Heißgetränks durch eine Brüheinheit. Dabei wird der Brüheinheit entweder Heißwasser direkt aus dem Boiler oder optional bereits abgekühltes Heißwasser, z.B. zwischen 50°C bis 75°C, zugeführt.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heiß getränks. Das Messen kann vorzugsweise unmittelbar am Ausgang der Brüheinheit erfolgen oder aber besonders bevorzugt nach der erfolgten Kaltwasserzugabe und insbesondere nach einer weiteren optionalen Kühlung, z.B. einer indirekten Nachküh lung. Die gemessene Temperatur wird sodann vorzugsweise mit wenigstens einem Sollwert verglichen. Bei diesem wenigstens einen Sollwert kann es sich z.B. um einen vorge gebenen Wert für die zu erreichende Ausgabetemperatur des Heißgetränkes handeln. Es kann als Sollwert aber auch die zu erreichende Temperatur insbesondere die Aus gabetemperatur unmittelbar vor der Ausgabe des koffeinhaltigen Heißgetränks durch eine Ausgabeeinheit, also nach diversen Kühlmaßnahmen, angenommen werden.
Sodann kann ein Steuern und/oder Regeln der Temperatur des koffeinhalten Heißge tränks zum Angleich an den Sollwert durch Kühlen erfolgen. Das Kühlen kann dabei eine maschinengebundene erste oder weitere Kaltwasserzugabe in das durch die Brüheinheit bereitgestellte koffeinhaltige Heißgetränk umfassen. Alternativ oder zu sätzlich kann auch das der Brüheinheit zugeführte Heißwasser durch eine maschi nengebundene Kaltwasserzugabe vor dessen Zuleitung in die Brüheinheit gekühlt werden. Eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe bedeutet insoweit, dass diese von der Maschine gesteuert oder geregelt wird und somit initiiert wird, sei es durch maschinenintern in eine Leitung, durch welche das Wasser zur Zubereitung des Heißgetränkes fließt oder durch die das bereits zubereitete Heißgetränk fließt oder aber durch einen separaten Auslass direkt in das Gefäß, in welches das zubereitete Heißgetränk ausgegeben wird. Dabei erfolgt der Angleich der Temperatur an den Sollwert zumindest teilweise durch eine durch die Kaltwasserzugabe zugeführte Kalt wassermenge als flüssiges Medium mittels der maschinengebundenen Kaltwasserzu gabe, wobei der Angleich bzw. das Anpassen der Temperatur durch Dosieren (Zudo sieren) der Kaltwassermenge erfolgt, wobei zur Dosierung ein steuerbares Dosierven til genutzt wird.
Derart wird gegenüber dem Stand der Technik auf einfache Weise eine präzise do sierte Kaltwasserzugabe aus einem Behälter oder aus einer Leitung oder dgl. möglich, ohne dass in der Maschine eine Pumpe zur Kaltwasserzugabe zwingend erforderlich ist.
Zumindest teilweise bedeutet in diesem Kontext, dass zum Angleich der Temperatur zusätzlich zur Kaltwasserzugabe auch weitere Möglichkeiten des Kühlens, z.B. durch einen Wärmetauscher im Rahmen einer indirekten Nachkühlung, oder durch Vorküh len des zugeführten Kaltwassers vorgesehen sein können.
Das Erfassen der Temperatur des gekühlten koffeinhaltigen Heißgetränks, aber auch des zudosierten Kaltwassers und eine Dosierung von Kaltwasser ermöglicht eine ge- naue Einstellung der ausgegebenen Kaffeetemperatur wodurch sich u.a. auch indivi duelle Rezepte für Heißgetränke, welche spezifisch auf den Nutzer, die Ausgabestelle oder eine Firmenkette vor Ort eingestellt werden können.
Als Getränkeautomaten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind sowohl Getränke automaten für den Hausbedarf, z.B. Kaffeemaschinen aber auch insbesondere Ge tränkeautomaten, insbesondere sogenannte Kaffeevollautomaten für die kommerzielle Anwendung in Bars, Kaffees, Bäckereien und dergl. zu verstehen.
Der Getränkeautomat kann insbesondere über mehrere Datensätze umfassend zu mindest die Ausgabemenge und die Ausgabetemperatur in Abhängigkeit von einer ausgewählten Art von Heißgetränk umfassen. Somit kann die Menge und die Tempe ratur produktindividuell durch Auswahl der Art des Getränkes zubereitet werden.
Es wird somit nicht immer die gleiche Menge auf die gleiche Temperatur gekühlt son dern zur Wahrung einer besonders hohen Produktvielfalt kann das Ausgabegetränk produktindividuell hergestellt sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks kann vorteilhaft nach der Kaltwasserzugabe erfolgen wobei in Abhängigkeit dieses Messsignals die Steue rung der zugeführten Kaltwassermenge erfolgt. Somit wird eine sehr direkte Überprü fung und Einstellung der Produkttemperatur vorzugsweise unmittelbar vor dessen Ausgabe erreicht.
Eine Steuerung und/oder Regelung in Abhängigkeit einzelner Messgrößen ist im Sin ne der vorliegenden Erfindung stets so zu verstehen, dass die vorgenannte Steuerung und/oder Regelung ausschließlich anhand dieser Messgröße erfolgen kann, es ist al lerdings auch möglich, dass die Steuerung und/oder Regelung durch mehrere Mess größen, z.B. Temperaturen oder Durchflüsse, beeinflusst werden können. Beispiels weise können mit Bezug auf die vorgenannte Temperatur des koffeinhaltigen Heißge tränkes auch das Volumen des Heißgetränks durch Messung eines Volumen- und/oder Massedurchflusses in die Steuerung der Kaltwassermenge und ggf. auch in die Temperatur des Kaltwassers bei der Zufuhr in Rahmen einer Vorkühlung des Kaltwassers mit eingehen. Das koffeinhaltige Heißgetränk kann in der Brüheinheit bereitgestellt wird, wobei die Kaltwasserzuführung nach der Brüheinheit erfolgt. Die Brühgeschwindigkeit ist be kannterweise temperaturabhängig. Es empfiehl sich für einen Großteil an Getränken daher das Brühen mit einer Brühtemperatur von über 75°C durchzuführen und erst anschließend die Abkühlung durch Kaltwasserzufuhr durchzuführen.
Alternativ oder zusätzlich kann im Rahmen einer besonders schonenden Zubereitung die Kaltwasserzuführung vor der Brüheinheit erfolgen.
Die zugeführte Kaltwassermenge kann maschinenintern zusätzlich durch eine erste Kühlvorrichtung gekühlt werden, so dass das dem Heißgetränk zugeführte Kaltwasser kälter sein kann als das dem Getränkeautomaten zugeführte Wasser. Es bietet sich für die Kaltwasserkühlung vorteilhaft eine Peltierkühlung und/oder eine Indirektküh lung an.
Die Temperatur des Kaltwassers kann vor der Zuführung in das koffeinhaltige Heißge tränk oder in das einer Brüheinheit zugeführte Wasser zur Herstellung des koffeinhal tigen Heißgetränks vorteilhaft ermittelt werden und die Steuerung der Zugabemenge des zugeführten Kaltwassers kann in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur er folgen. Diese Option bietet eine weitergehende und noch genauere Dosierung des Kaltwassers.
Das koffeinhaltige Heißgetränk kann zudem vorteilhaft nach der Kaltwasserzugabe in einer zweiten Kühlvorrichtung gekühlt werden, um eine Endtemperatur zu erreichen. Es ist klar, dass die Kaltwasserzugabe die Stärke bzw. Konzentration des Heißge tränkes verändert. Daher kann im Fall einiger Getränke eine Dosierung von Kaltwas ser nur bis zu einer Obergrenze an Kaltwasser erfolgen. Die Zieltemperatur zur Aus gabe des Heißgetränkes kann auch in diesem Fall durch die zweite Kühlvorrichtung eingestellt werden, welche vorzugsweise als Wärmetauscher ausgebildet sein kann. Selbstverständlich kann auch jedes andere Getränk nochmals durch die Nachkühlung hinsichtlich der Temperatur feineingestellt werden, sofern dies nicht bereits über die Kaltwasserzufuhr gelingt.
Das erfindungsgemäße Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks kann nach der Kaltwasserzugabe und dem Durchleiten des koffeinhaltigen Heißge tränks durch die der zweiten Kühlvorrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heiß getränks allerdings auch vor der Kaltwasserzugabe erfolgen.
Energetisch und konstruktiv vorteilhaft und wassersparend kann ein Teil des Kaltwas sers, insbesondere des gekühltes Kühlwassers, zum Betrieb der zweiten Kühlvorrich tung genutzt werden.
Zudem kann der Teil des Kaltwassers zum Betrieb der zweiten Kühlvorrichtung dem Kaltwasser vor der ersten Kühlvorrichtung vorteilhaft teilweise oder vollständig rückge führt werden.
Zum genauen Anpassen der Temperatur durch Dosieren der Kaltwassermenge wird das Drosselventil genutzt. Als Drosselventil ist dabei ein volumenstrombegrenzendes elektrisch verstellbares Drosselventil, insbesondere ein volumenstrombegrenzendes elektrisch verstellbares motorisches Drosselventil, besonders bevorzugt. Selbstver ständlich kann das Ventil auch massestrombegrenzt sein. Bei bekannter Viskosität ist die Umrechnung ohne weiteres möglich.
Es kann vorteilhaft ein Gemisch aus dem koffeinhaltigen Heißgetränk und dem Kalt wasser vor dem Messen der Temperatur, insbesondere unter Verwendung eines Ho mogenisators, homogenisiert werden um eine optimale Durchmischung und Wär- menergieübertagung sicherzustellen.
Wie schon zuvor genannt, kann der Sollwert für die Dosierung des Kaltwassers, die Vorkühlung des Kaltwassers und insbesondere die Zieltemperatur nach der Nachküh lung am Ausgang durch eine zweite Kühlvorrichtung produktindividuell, nach dem vom Nutzer ausgewählten Produkt, zugeordnet werden. Hierzu kann in an sich bekannter Weise der Getränkeautomat eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit mit einer CPU und einem Datenspeicher aufweisen, wobei auf dem Datenspeicher entsprechende produktindividuelle Datensätze, z.B. Temperaturen, Volumina, etc. an verschiedenen Stellen des Verfahrens bzw. im Getränkeautomaten hinterlegt sind. Diese Datensätze können je nach Gerätetyp auch zugleich gerätespezifisch sein.
Es kann zudem vorteilhaft eine kontinuierliche Korrektur der Misch-Temperatur wäh rend des Brühprozesses bei der Zubereitung des koffeinhaltigen Heißgetränks erfol gen. Dies kann z.B. durch die Temperaturmessung nach der Nachkühlung erfolgen und eine entsprechende Nacheinstellung nach einem Istwert- Sollwertabgleich vorge nommen werden. Der der Brüheinheit zugeführte Heißwasser-Volumen- und/oder Massenstrom und der Kaltwasser-Volumen- und/oder Massenstrom kann zur Optimierung der Auslaufeigen schaften ermittelt werden
Das Kühlen, sowohl das Direktkühlen als auch das Nachkühlen, kann unter Verwen dung von Temperaturverläufen und/oder -profilen, also von Temperaturmessung unter Berücksichtigung des Zeitverlaufs, erfolgen. Entsprechende Temperaturverläufe und/oder -profile können als Sollwert-Datensätze hinterlegt sein.
Das Kaltwasser kann vorteilhaft vor der direkten Zuführung in das koffeinhaltige Heiß getränk oder der Zuführung in das der Brüheinheit zugeführten Wassers zur Herstel lung des koffeinhaltigen Heißgetränks in einer indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks mit zugeführter Kaltwassermenge der zweiten Kühlvorrichtung zugelei tet werden.
Der Getränkeautomat kann zumindest zwei Betriebsmodi aufweisen, wobei in einem ersten Betriebsmodus das Kühlen des koffeinhaltigen Heißgetränks oder des der Brü heinheit zugeführten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks direkt über eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe erfolgt, und wobei in einem zwei ten Betriebsmodus ein koffeinhaltiges Heißgetränk ohne Kühlung durch maschinen gebundene Kaltwasserzugabe ausgegeben wird. Dadurch ist der Getränkeautomat variabel für Heißgetränke und gekühlte Heißgetränke nutzbar.
Das Kühlen des koffeinhaltigen Heißgetränks oder des der Brüheinheit zugeführten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks durch Direktzuführung über eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe kann nach einer indirekten maschinen internen weiteren Kühlung des von extern zugeführten Kaltwassers für die Kaltwas serzugabe erfolgen.
Die Zuführung von Kaltwasser als direkte Kühlung kann nach einer direkten oder indi rekten (weiteren maschineninternen) Kühlung des Kaltwassers, insbesondere durch die erste Kühlvorrichtung, oder vor einer indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heiß getränkes, insbesondere durch die zweite Kühlvorrichtung, erfolgen.
Ein erfindungsgemäßer Getränkeautomat zur Zubereitung eines koffeinhaltigen Heiß getränks, kann vorzugsweise ausgebildet sein zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche. Das koffeinhaltige Heißgetränk wird dabei insbesondere mit einer definierten Ausgabetemperatur ausgegeben. Dabei kann die Temperatur gemessen und an einen vorgegebenen Sollwert angepasst werden. Der Sollwert kann beispielsweise durch den Nutzer eingestellt werden oder nach Art eines vom Nutzer ausgewählten Getränks vorgegeben werden.
Er umfasst einen Wassereinlauf, eine Heißwasser- und eine Kaltwasserleitung, einen Boiler zur Erwärmung und/oder Bereitstellung von Heißwasser in der Heißwasserlei tung, eine Brüheinheit zur Bereitstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks in der Heißwasserleitung und eine Ausgabevorrichtung am Ende der Heißwasserleitung zur Abgabe des koffeinhaltigen Heißgetränks aus dem Getränkeautomaten. Die Heiß wasserleitung weist eine Kaltwasserzuleitung auf zum Zuleiten von Kaltwasser in das Heißwasser vor der Brüheinheit oder zum Zuleiten von Kaltwasser in das bereitge stellte koffeinhaltige Heißgetränk, wobei der Getränkeautomat einen Temperatur sensor zur Ermittlung einer Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks nach dessen Bereitstellen durch die Brüheinheit, vorzugsweise und vorteilhaft zur Ermittlung der Temperatur in oder unmittelbar vor der Ausgabeeinheit, aufweist, wobei die Zugabe des Kaltwassers in Abhängigkeit von der durch den Temperatursensor ermittelten Temperatur erfolgt.
Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zwischen dem Temperatur sensor und der Ausgabeeinheit, abgesehen von üblichen ungewollten Wärmeverlus ten der Leitungen, keine direkte und/oder indirekte Kühlung des Heißgetränks mehr vorgenommen wird.
Durch die Anordnung des Temperatursensors im Bereich der Ausgabeeinheit gelingt eine sehr exakte Einstellung der Temperatur, z.B. durch Nachregelung einzelner Küh lungen, z.B. direkter Kühlungen oder indirekter Kühlungen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Getränkeautomat kann vorteilhaft einen Homogenisator aufweisen, welcher strö mungstechnisch nach der Kaltwasserzuleitung angeordnet ist.
Weiterhin kann der Getränkeautomat vorteilhaft eine zweite Kühlvorrichtung zur indi rekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks aufweisen, welcher strömungstech nisch nach der Kaltwasserzuleitung, und vorzugsweise nach dem Homogenisator, an geordnet ist. Weiterhin vorteilhaft kann der Getränkeautomat eine erste Kühlvorrichtung zur Vor kühlung des Kaltwassers vor dessen Zuführung in das Heißwasser vor der Brühein heit oder zum Zuleiten von Kaltwasser in das bereitgestellte koffeinhaltige Heißge tränk aufweisen.
Zusätzlich zum Temperatursensor zur Ermittlung einer Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks in oder unmittelbar vor der Ausgabeeinheit kann der Getränkeautomat einen Temperatursensor zur Einstellung der Kaltwassertemperatur durch die erste Kühlvorrichtung aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ zu dem vorgenannten Temperatursensor zur Kaltwasser temperatureinstellung kann der Getränkeautomat zudem einen Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des bereitgestellten ungekühlten koffeinhaltigen Heißge tränks aufweisen, welcher nach der Brüheinheit und vor einer Kühlungszuleitung zum Zuleiten von Kaltwasser in das bereitgestellte koffeinhaltige Heißgetränk angeordnet ist.
Es ist von Vorteil, wenn der Getränkeautomat ein Durchflussmessgerät aufweist, wel ches in der Heißwasserleitung angeordnet ist. Dieses kann zur Bestimmung der dem Boiler und/oder der Brüheinheit zugeführten Wassermenge verwendet werden.
Der Getränkeautomat kann zusätzlich oder alternativ dazu ein Durchflussmessgerät aufweisen, welches in der Kaltwasserleitung angeordnet. Dieses kann zur Bestim mung der der zweiten Kühlvorrichtung zugeführten Menge an Kaltwasser und/oder der Zuleitmenge von Kaltwasser in das Heißwasser vor der Brüheinheit oder zum Zu leiten von Kaltwasser in das bereitgestellte koffeinhaltige Heißgetränk verwendet wer den.
Vorteilhaft kann die Strömungsführung des Kaltwassers innerhalb des Getränkeauto maten derart realisiert sein, dass das Kaltwasser durch die erste Kühlvorrichtung vor kühlbar ist, der zweiten Kühlvorrichtung als Kühlmedium zur Nachkühlung des mit Kaltwasser beaufschlagten koffeinhaltigen Heißgetränks zuführbar ist und im An schluss in ein ungekühltes koffeinhaltiges Heißgetränk einleitbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung in mehreren Ausführungsvarianten anhand der beilie genden Figuren näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf die konkreten darge stellten Ausführungsvarianten beschränkt ist. Es zeigen: Fig. 1 : schematische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines erfin dungsgemäßen Getränkeautomaten mit geregelter Kaltwasserzuführung in ein koffeinhaltiges Heißgetränk;
Fig. 2: schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante eines erfin dungsgemäßen Getränkeautomaten mit geregelter Kaltwasserzuführung in ein koffeinhaltiges Heißgetränk;
Fig. 3: schematische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante eines erfin
dungsgemäßen Getränkeautomaten mit geregelter Kaltwasserzuführung in ein koffeinhaltiges Heißgetränk;
Fig. 4: schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines erfin dungsgemäßen Getränkeautomaten;
Fig. 5: schematische Darstellung einer fünften Ausführungsvariante eines erfin
dungsgemäßen Getränkeautomaten; und
Fig. 6: schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsvariante eines erfin dungsgemäßen Getränkeautomaten.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Getränkeautomaten 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Ausführungsvariante umfasst mehrere Opti onen einer Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks und des zugeführten Kaltwas sers vor dessen Zufuhr zu dem Heißgetränk. Diese Optionen lassen sich selbstver ständlich auch gesondert in einer Vielzahl weiterer Ausführungsvarianten des Verfah rens analog oder in abgewandelter Form umsetzen.
Der Getränkeautomat 1 ist hier als Kaffeevollautomat ausgebildet. Er weist einen Wasseranschluss 2 auf, welcher beispielsweise an einen herkömmlichen Wasserhahn, eine Hausleitung oder dergleichen angeschlossen sein kann.
Ausgehend dem Wasseranschluss 2 erstreckt sich eine Zulaufleitung. Entlang der Zu laufleitung ist eine Pumpe 3 angeordnet, welche das dem Getränkeautomaten 1 zuge führte Wasser fördert und/oder mit einem Druck beaufschlagt.
Die Zulaufleitung teilt sich sodann in eine Kaltwasserleitung 4 und eine Heißwasserlei- tung 5 auf, wobei der Zulauf in beide Leitungen 4 und 5 durch ein Durchflussmessge rät 6 und 7 zur Überwachung des jeweiligen Volumen- und/oder Massenstroms in der jeweiligen Leitung, also der Heißwasser- und der Kaltwasserleitung erfolgt. In Fig. 1 ist jeweils ein entsprechendes Durchflussmessgerät 6 und 7 nach der Teilung der Zu laufleitung auf der Kaltwasserleitung 4 oder der Heißwasserleitung 5 angeordnet.
Strömungstechnisch hinter dem Durchflussmessgerät 7 ist entlang der Heißwasserlei tung 5 ein Rückschlagventil 8, insbesondere ein federbelastetes Rückschlagventil 8, angeordnet. Danach ist entlang der Heißwasserleitung 5 ein Boiler 9 angeordnet, wel cher das zugeführte Wasser auf eine Temperatur im bevorzugten Bereich von 80°C bis 96°C erhitzt.
Strömungstechnisch hinter dem Boiler 9 ist ein Wegeventil 10, vorzugsweise als 2/2 Wegeventil ausgebildet, insbesondere als elektrisch betätigtes 2/2 Wegeventil mit Rückstellung durch eine Feder, angeordnet, zur Weiterleitung einer diskreten Was sermenge in eine Brüheinheit 1 1 .
Das Wegeventil 10 kann mit einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit 34 des Geträn keautomaten in Wechselwirkung stehen bzw. drahtlos oder drahtgebunden kommuni zieren. So ist es möglich, dass in Abhängigkeit von dem vom Nutzer gewählten Ge tränk, definiert weniger oder mehr Wasser der Brüheinheit 1 1 zugeführt wird. Bei spielsweise wird für verschieden große Kaffes verschieden viel Wasser benötigt.
In der Brüheinheit 1 1 befinden sich die Ingredienzien zur Zubereitung des koffeinhalti gen Heißgetränks. Dabei kann es sich vorzugsweise um gemahlenen Kaffee handeln. In der Brüheinheit 1 1 erfolgt somit das Bereitstellen des koffeinhaltigen Heißgetränks mit einer Temperatur von typischerweise über 70°C.
Strömungstechnisch hinter der Brüheinheit 1 1 ist ein Ventil 12 als Wegeventil, vor zugsweise als 3/2 Wegeventil, insbesondere als elektrisch betätigtes 2/2 Wegeventil mit Rückstellung durch eine Feder, angeordnet, womit ein Teil des koffeinhaltigen Heißgetränks oder die gesamte Menge des koffeinhaltigen Heißgetränks in eine von der Heißwasserleitung abzweigende Nebenleitung 21 geleitet werden kann. Das Wegeventil 12 wird durch die Steuer- und/oder Auswerteinheit 34 geschaltet, je nach dem welche Art des Getränks und welche Getränketemperatur vom Nutzer gewählt wurden. Strömungstechnisch nach dem Wegeventil 12 ist eine Zuleitung 29 von gekühltem koffeinhaltigem Heißgetränk aus der Nebenleitung 21 angeordnet.
Schließlich kann das ungekühlte oder gekühlte koffeinhaltige Heißgetränk an eine Ausgabeeinheit 13 umfassend ein Wegeventil, vorzugsweise als 3/2 Wegeventil, ins besondere als elektrisch betätigtes 2/2 Wegeventil mit Rückstellung durch eine Feder, zur Abgabe 15 in ein Gefäß, z.B. einer Tasse oder einen Becher, weitergeleitet wer den. Üblicherweise kann die Ausgabeeinheit 13 eine oder mehrere weitere Leitungen 14 aufweisen.
Strömungstechnisch nach dem Durchflussmessgerät 6 kann entlang der Kaltwasser leitung 4 ein Wegeventil 17, vorzugsweise als 2/2 Wegeventil, insbesondere als elektrisch betätigtes 2/2 Wegeventil mit Rückstellung durch eine Feder, angeordnet sein. Dieses Wegeventil 17 dient der Steuerung der Menge an zu kühlenden Wasser und definiert eine Kaltwassermenge. Es kann ebenfalls von der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 34 betrieben werden.
Sodann schließt sich eine Rückführungsleitung 24 an, welche Kaltwasser aus einer zweiten Kühlvorrichtung 20 zur indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks rückführt. Entlang der Rückführleitung 24 ist ein Rückschlagventil 25 angeordnet, wodurch sichergestellt wird, dass das Kaltwasser aus der Kaltwasserleitung 4 nicht in einer verkehrten Richtung durch die zweite Kühlvorrichtung 20 geleitet wird, welche vorzugsweise als Wärmetauscher ausgebildet sein kann.
Das kalte Wasser mit einer Temperatur T1 wird sodann durch eine erste Kühlvorrich tung 18 geleitet. Diese Kühlvorrichtung kann vorzugsweise der indirekten Kühlung des Kaltwassers auf eine Temperatur T2 dienen, wobei T2 kleiner, vorzugsweise zumin dest um 2 Kelvin, besonders bevorzugt zumindest um 5 Kelvin, kleiner ist als T2. Bei spielsweise kann hierfür ein Peltierelement oder eine andere Art von Kühlung einge setzt werden.
Die vorliegende Anmeldung unterscheidet zwischen einer Direktkühlung, bei welcher ein kaltes Medium in ein warmes Medium, z.B. kaltes Wasser in warmes Wasser ein geleitet wird, und in einer indirekten Kühlung, wobei die Kühlung ohne Zuleitung eines Mediums in ein anderes Medium, erfolgt.
Am Ausgang der ersten Kühlvorrichtung kann ein Temperatursensor 19 zur Ermittlung der Kaltwassertemperatur nach der ersten Kühlvorrichtung 18 angeordnet sein.
Durch einen Temperatursensor 19 wird ein Ist-Wert 32 ermittelt, welcher an die Steu er- und/oder Auswerteeinheit 34 weitergegeben wird. Diese vergleicht den Ist-Wert 32 mit einem für die Art des gewählten Getränks und/oder für die gewählte Temperatur des Getränks für die durch das Ventil 17 vordefinierte Kaltwassermenge und ermittelt ein Steuersignal 33 zur Einstellung der ersten Kühlvorrichtung 18, insbesondere der Kühlleistung.
Das gekühlte Kaltwasser mit der Temperatur T2 wird als Kühlmedium zur indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks der zweiten Kühlvorrichtung 20 zugeleitet.
In der zweiten Kühlvorrichtung 20 wird das Kühlmedium in einem gesonderten Kühl kreislauf geführt, so dass ein Wärmeaustausch, allerdings kein Stoffübergang zwi schen dem Kühlmedium und dem koffeinhaltigen Heißgetränk, erfolgt.
Nach dem Durchlaufen der zweiten Kühlvorrichtung 20 kann das Kühlwasser über ein als Drosselventil ausgebildetes Dosierventil 27, wahlweise mengendosiert an das un gekühlte koffeinhaltige Heißgetränk, abgegeben werden. Hierfür ist auf einer von der zweiten Kühlvorrichtung 20 wegführenden Kaltwasserableitung 22 das Dosierventil 27 angeordnet, welches eine mengendosierte Zuleitung von Kaltwasser aus der Kaltwas serableitung 22 in die Nebenleitung 21 ermöglicht.
Weiterhin ist die Kaltwasserableitung 22 mit der Rückführleitung 24 verbunden, bzw. sie mündet in dieser Rückführleitung 24 entlang welcher ein Rückschlagventil 25, ins besondere ein federbelastetes Rückschlagventil angeordnet ist.
Am Auslass der zweiten Kühlvorrichtung 20 ist ein Temperatursensor 28 zur Ermitt lung der Temperatur des gekühlten Heißgetränks, wie es dem Nutzer ausgegeben wird, angeordnet. Dieser Temperatursensor 28 kommuniziert mit der Steuer und/oder Auswerteeinheit 34 durch Übermittlung eines Messsignals 30. Dieses wird über einen Istwert- / Sollwertvergleich für das ausgewählte Getränk und die ausgewählte Tempe ratur verglichen und es wird ein Steuersignal 31 an das Dosierventil 27 zur Übermitt lung der Menge an Kaltwasser in das ungekühlte koffeinhaltige Heißgetränk übertra gen. Diese definierte Menge wird sodann zugegeben. Nach der Zugabe und vor der zweiten Kühlvorrichtung 20 kann ein Homogenisator 26 zur optimalen Durchmischung des koffeinhaltigen Heißgetränks und des zugeführten Wassers angeordnet sein. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel erfolgt die direkte Kaltwasserzuführung in das ungekühlte koffeinhaltige Fleißgetränk nach dem Brühvorgang in der Brüheinheit 1 1. Weiterhin erfolgt nach der Zuführung des Kaltwassers eine indirekte Nachkühlung des koffeinhaltigen Fleißgetränks durch die zweite Kühlvorrichtung 20.
Die Regelung der Kaltwasserzuführung erfolgt in Abhängigkeit der Mischtemperatur nach der erfolgten indirekten Nachkühlung. Weiterhin wird das Kaltwasser vor der Zu führung in das ungekühlte koffeinhaltige Fleißgetränk durch die erste Kühlvorrichtung 18 gekühlt.
Fig. 1 zeigt mehrere Optionen von Kühlungen, deren Position im Verfahren bzw. im Getränkeautomaten variieren kann und welche auch teilweise lediglich optional vor gesehen sein können. Diese Optionen werden nachfolgend nochmals kurz erörtert.
Die Kaltwasserzuführung erfolgt in Fig. 1 nach dem Brühvorgang in der Brüheinheit 1 1 . Es sind auch andere Positionen der Kaltwasserzuführung möglich.
Eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe bedeutet insoweit, dass diese von der Maschine gesteuert oder geregelt wird und somit initiiert wird, sei es durch maschi nenintern in eine Leitung, durch welche das Wasser zur Zubereitung des Fleißgeträn kes fließt oder durch die das bereits zubereitete Fleißgetränk fließt oder aber durch ei nen separaten Auslass direkt in das Gefäß, in welches das zubereitete Fleißgetränk ausgegeben wird (die letzte Variante wird hier nicht dargestellt).
Eine indirekte Nachkühlung kann durch eine optionale zweite Kühlvorrichtung 20 er folgen.
Die Regelung der Kaltwasserzuführung erfolgt in Abhängigkeit von der Mischtempera tur, welche durch den Temperatursensor 28 erfasst wird. Auch hier kann die Tempe ratur an einer anderen Position erfasst werden. Weiterhin ist auch eine Regelung an hand einer anderen Temperatur, z.B. der Temperatur des Fleiß- und/oder des Kalt wassers vor dem Zusammenführen, möglich.
Das zugeführte Kaltwasser ist aktiv gekühlt durch die optional vorgesehene erste Kühlvorrichtung 18.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Getränkeautomaten 41 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Dieser weist analog zu Fig. 1 einen Wasseranschluss 42 auf von welchem sich eine Zulaufleitung mit einer Pumpe 43 erstreckt. Die Zulaufleitung teilt sich analog zu Fig. 1 in eine Kaltwasserleitung 44 und eine Fleißwasserleitung 45 auf mit je einem Durch flussmessgerät 46, 47. Die Auswertung der Messsignale der Durchflussmessgeräte 46, 47 zur Steuerung des Zulaufs an Wasser in die Fleißwasser- und Kaltwasserlei tung, z.B. durch entsprechende Ventile oder durch die Pumpe, erfolgt durch eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 74.
Strömungstechnisch nach dem Durchflussmessgerät 47 ist entlang der Fleißwasser leitung 45 ein Rückschlagventil 48, insbesondere ein federbelastetes Rückschlagventil, gefolgt von einem Boiler 49 angeordnet, welcher das zugeführte Wasser auf eine Temperatur im bevorzugten Bereich von 80°C bis 96°C erhitzt.
FHinter dem Boiler 49 ist ein Wegeventil 50 in analoger Ausgestaltung zu Fig. 1 ange ordnet, zur Weiterleitung einer diskreten Wassermenge in eine Brüheinheit 51 . Zwi schen dem Regelventil 50 und der Brüheinheit 51 ist eine erste Zuleitung 62 von Kaltwasser, nachfolgend auch Kaltwasserzuleitung genannt, angeordnet.
Die Funktion der Brüheinheit 51 ist bereits in Fig. 1 beschrieben. Das der Brüheinheit 51 zugeführte Wasser kann dabei auf eine geringere Temperatur eingestellt werden als in Fig. 1 .
Am Auslauf 61 der Brüheinheit 51 ist ein Temperatursensor 52 zur Ermittlung der Kaf feetemperatur nach der Brüheinheit 51 angeordnet. Dieser Temperatursensor 52 dient in Kombination mit den von den Durchflussmessgeräten 46 und 47 ermittelten Durch flüssen zur Einstellung der der Fleiß- und Kaltwasserleitung zugeführten Kaltwasser menge z.B. durch Einstellung einzelner Ventile, z.B. von einzelnen oder mehreren in Fig. 2 dargestellten Regel- oder Dosierventile, und/oder der Pumpe 43.
In den Auslauf 61 der Brüheinheit ist strömungstechnisch hinter dem Temperatur sensor 52 eine zweite Zuleitung 63 von Kaltwasser angeordnet.
Nach der Zuleitung 63 von Kaltwasser ist ein Flomogenisator 66 angeordnet, gefolgt von einer zweiten Kühlvorrichtung 60 zur indirekten Nachkühlung insbesondere eines bereits durch Direktkühlung gekühlten koffeinhaltigen Fleißgetränks. Nach der zweiten Kühlvorrichtung 60 ist ein weiterer Temperatursensor 68 zur Ermitt lung des auszugebenden gekühlten koffeinhaltigen Heißgetränks angeordnet.
Schließlich kann das ungekühlte oder gekühlte koffeinhaltige Heißgetränk an eine Ausgabeeinheit 53, mit einem 3/2 Wegeventil analog zu Fig. 1 und ggf. umfassend weitere Ableitungen 54, ausgegeben werden.
Nach dem Durchflussmessgerät 46 kann entlang der Kaltwasserleitung 44, analog zu Fig. 1 , ein Wegeventil 57 in analoger Ausgestaltung zu Fig. 1 angeordnet sein. Auch die zugeleitete Menge an Kaltwasser kann anhand des durch das Durchflussmessge rät 46 ermittelten Volumen- und/oder Massenstromes in Kombination mit der ermittel ten Temperatur am Temperatursensor 52 durch die Steuer und/oder Auswerteeinheit 74 erfolgen.
Das Kaltwasser mit einer Temperatur T1 kann sodann durch eine erste Kühlvorrich tung 58 geleitet, wodurch das Kaltwasser auf eine Temperatur T2 (T2 < T1 ) abgekühlt wird. Die Einstellung erste Kühlvorrichtung 58 erfolgt durch ein Signal 73 der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 74, welches ein Messsignal 72 eines der ersten Kühlvor richtung 58 nachgeordneten weiteren Temperatursensors 59 mit einem Sollwert ver gleicht.
Dem weiteren Temperatursensor 59 nachgeordnet ist ein Dosierventil 67 in Form ei nes Drosselventils in analoger Ausgestaltung zum Dosierventil 27 der Fig. 1 , welches die Menge des gebrühten koffeinhaltigen Heißgetränks direkt zugeführten Kaltwas sers einstellt. Dies erfolgt in Abhängigkeit eines durch den Temperatursensor 68 er mittelten Messsignals 70 einer Mischtemperatur und eines durch die Steuer- und/oder Auswerteeinheit in Abhängigkeit vom Messsignal 70 ermittelten Steuersignals 71 , welches an das Drosselventil 67 abgegeben wird.
Die durch das Dosierventil 67 eingestellte Menge an Kaltwasser kann direkt über eine Zuführleitung 63 bzw. Zuleitung in den Auslauf 61 der Brüheinheit 51 eingeleitet wer den.
Alternativ kann die durch das Dosierventil 67 eingestellte Menge an Kaltwasser auch der zweiten Kühlvorrichtung 60 als Kühlmedium zugeführt werden und anschließend über die Zuführung 62 bzw. dem Zuleitung dem Heißwasser vor der Brüheinheit 51 zugeführt werden. Als Heißwasser i.S. der vorliegenden Erfindung kann das Heißwasser flüssig oder aber auch teilweise oder vollständig dampfförmig vorliegen und vom Boiler der Brü heinheit zugeführt werden.
Die Temperaturmessung der Mischtemperatur durch den Temperatursensor 68 am Auslass der zweiten Kühlvorrichtung 60 dient der Steuerung des Dosierventils 71 durch einen Istwert- / Sollwertvergleich.
Der Getränkeautomat 41 ermöglicht eine Kaltwasserzuführung bzw. Kaltwasserzuga be in das Heißwasser vor der Brüheinheit 51 und/oder eine Kaltwasserzuführung bzw. -zugabe in das bereitgestellte koffeinhaltige Heißgetränk nach dessen Bereitstellung in der Brüheinheit 51.
Eine indirekte Kühlung des bereits durch Direkteinleitung von Kaltwasser vorgekühlten Heißgetränkes kann nach Bedarf zugeschaltet oder abgeschaltet werden.
Die Regelung der Kaltwasserzuführung kann in Abhängigkeit von der Mischtempera tur des ausgegebenen koffeinhaltigen Heißgetränks erfolgen. Weiterhin besteht eine aktive Kühlung des Kaltwassers in Abhängigkeit von der Temperatur des Kaltwassers am Temperatursensor 59.
Fig. 2 zeigt mehrere Optionen von Kühlungen, deren Position im Verfahren bzw. im Getränkeautomaten variieren kann und welche auch teilweise lediglich optional vor gesehen sein können. Diese Optionen werden nachfolgend nochmals kurz erörtert.
Die Kaltwasserzuführung erfolgt in Fig. 2 wahlweise über die Leitung 63 nach dem Brühvorgang in der Brüheinheit 51 oder über die Leitung 62 vor dem Brühvorgang in der Brüheinheit 51 . Es kann auch jeweils nur eine Leitung 62 oder 63 vorgesehen sein.
Eine indirekte Nachkühlung erfolgt durch die zweite Kühlvorrichtung 60. Diese ist le diglich optional vorgesehen.
Die Regelung der Kaltwasserzuführung kann in Abhängigkeit von der Mischtempera tur, welche durch den Temperatursensor 68 erfasst wird, erfolgen. Auch hier kann die Temperatur an einer anderen Position erfasst werden. Weiterhin ist auch eine Rege lung anhand einer anderen Temperatur, z.B. der Temperatur des Heiß- und/oder des Kaltwassers vor dem Zusammenführen, möglich. Das zugeführte Kaltwasser ist aktiv gekühlt durch die optional vorgesehene erste Kühlvorrichtung 58. Die Kühlung des Kaltwassers kann optional gesteuert erfolgen durch den Temperatursensor 59.
Die Temperatur und die Menge des Kaltwassers kann alternativ oder zusätzlich durch eine in Abhängigkeit von einer am Temperatursensor 52 getätigten Messung erfolgen.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Getränkeauto maten 81 mit einem Wasseranschluss 82 von welchem sich eine Zulaufleitung mit ei ner Pumpe 83 erstreckt. Nach der Pumpe 83 verzweigt sich die Zulaufleitung in eine Kaltwasserleitung 84 und eine Heißwasserleitung 85. Die Zulaufmenge in die beiden vorgenannten Wasserleitungen wird durch jeweils ein Durchflussmessgerät 86, 87 er fasst und durch eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 1 14 eingestellt.
Die Heißwasserleitung 85 weist analog zu Fig. 1 und 2 zudem ein Rückschlagventil 88 auf gefolgt von einem Boiler 89 und einem im Ablauf des Boilers 89 angeordneten Wegeventil 90, in analoger Ausbildung zu Fig. 1 und 2. Zwischen dem Wegeventil 90 und einer nachgeordneten Brüheinheit 91 ist eine erste Zuleitung 105 von Kaltwasser angeordnet. Durch das zugeführte Kaltwasser vor der Brüheinheit 91 kann die Tem peratur des der Brüheinheit zugeführten Wassers auf eine geringere Temperatur ein gestellt werden als das Wasser, welches durch den Boiler 89 bereitgestellt wird.
Am Auslauf der Brüheinheit 91 ist ein Temperatursensor 92 zur Ermittlung der Kaffee temperatur nach der Brüheinheit 91 angeordnet. Dieser Temperatursensor 92 dient in Kombination mit den Durchflussmessgeräten 86 und 87 zur Einstellung der der Heiß- und Kaltwasserleitung zugeführten Kaltwassermenge.
Strömungstechnisch hinter dem Temperatursensor 92 ist ein Wegeventil 93, vorzugs weise als 3/2 Wegeventil, insbesondere als elektrisch betätigtes 2/2 Wegeventil mit Rückstellung durch eine Feder, angeordnet, welches eine direkte Weiterleitung des koffeinhaltigen Heißgetränks zu einer Ausgabeeinheit 94 umfassend ein Wegeventil, vorzugsweise ein 3/2 Wegeventil, und ggf. weitere Ableitungen, zur Ausgabe 105 des koffeinhaltigen Heißgetränks ermöglicht.
Alternativ kann das Wegeventil 93 die gebrühte Menge an koffeinhaltigem Heißge tränk in eine Nebenleitung umleiten. In dieser Nebenleitung erfolgt eine Direktzulei tung 103 von Kaltwasser. Zur besseren Durchmischung kann das mit Kaltwasser ver- setzte koffeinhaltige Heißgetränk einem Homogenisator 106 zugeführt werden und anschließend einer zweiten Kühlvorrichtung 100 zur indirekten Nachkühlung des kof feinhaltigen Heißgetränks auf eine Mischtemperatur bzw. Ziel- oder Ausgabetempera tur zugeführt werden. Im Ablauf der zweiten Kühlvorrichtung 100 ist ein weiterer Tem peratursensor 108 angeordnet zur Ermittlung der Ausgabetemperatur des koffeinhalti gen Heißgetränks, ohne Berücksichtigung der durch die Zuleitung 96 zugeführten Milchmenge.
Nach der Teilung der Zuleitung weist die Kaltwasserleitung 84 ein Durchflussmessge rät 86 zur Steuerung beispielsweise eines auf der Kaltwasserleitung 84 angeordneten Wegeventils 97 auf, welches ein Messsignal 1 18 an eine Steuer- und/oder Auswer teeinheit 1 14 sendet. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 1 14 kann anhand des Messsignals, und ggf. unter Berücksichtigung des von dem Temperatursensor 92 er mittelten Messsignals 1 13, das Wegeventil 97 einstellen.
Gleiches gilt für das Durchflussmessgerät 87 der Heißwasserleitung 85, mit welchem z.B. die Leistung der Pumpe 83 und/oder der Öffnungsgrad des Wegeventils 90 ein stellbar sind. Auch hier kann das Messsignal des Temperatursensors 92 berücksich tigt werden.
Das Kaltwasser mit einer Temperatur T1 kann sodann durch eine erste Kühlvorrich tung 98 geleitet werden, wodurch das Kaltwasser auf eine Temperatur T2 (T2 < T1 ) abgekühlt wird. Die Einstellung erste Kühlvorrichtung 98 erfolgt durch ein Signal 1 16 der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 1 14, welches ein Messsignal 1 15 eines der ers ten Kühlvorrichtung 98 nachgeordneten weiteren Temperatursensors 99 mit einem Sollwert vergleicht.
Dem weiteren Temperatursensor 99 nachgeordnet ist ein erstes Dosierventil 101 als Drosselventil, welches die Menge des Kaltwassers, welches dem gebrühten koffein haltigen Heißgetränk direkt über eine Kaltwasserzuleitung nach der Brüheinheit 91 zugeführt wird, einstellt. Wahlweise kann das Kaltwasser vom Dosierventil 101 als Kühlmittel über eine Kühlmittel-Zuleitung 102 der zweiten Kühlvorrichtung 100 zuge leitet werden.
Im Ablauf des Kühlmittels der zweiten Kühlvorrichtung 100 ist ein zweites Dosierventil 104 als Drosselventil angeordnet, welches über eine Zuleitung 105 Kaltwasser nach dem Durchlaufen der Kühlvorrichtung 100 der Heißwasserleitung 85 vor der Brühein- heit 91 zuleitet.
Alternativ kann das Ableiten des Kühlmittels der zweiten Kühlvorrichtung 100 durch eine Rückführungsleitung 96 vor die erste Kühlvorrichtung 98 erfolgen. Entlang dieser Rückführungsleitung 96 ist vorzugsweise ein Rückschlagventil 95 angeordnet.
Sowohl die Signale 1 1 1 und 1 12 zur Einstellung des ersten Dosierventils 101 als auch das zweite Dosierventil 102 werden in Abhängigkeit eines Messsignals 1 10 des Tem peratursensors 108 zur Ermittlung der Ziel- bzw. Ausgabetemperatur des koffeinhalti gen Heißgetränks durch eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 1 14 generiert.
Die Steuerung der ersten Kühlvorrichtung 1 16 kann analog zu Fig. 1 oder 2 erfolgen.
Fig. 3 zeigt mehrere Optionen von Kühlungen, deren Position im Verfahren bzw. im Getränkeautomaten variieren kann und welche auch teilweise lediglich optional vor gesehen sein können. Diese Optionen werden nachfolgend nochmals kurz erörtert.
Die Kaltwasserzuführung erfolgt in Fig. 3 wahlweise über die Leitung 103 nach dem Brühvorgang in der Brüheinheit 91 oder über die Leitung 105 vor dem Brühvorgang in der Brüheinheit 91 . Es kann auch jeweils nur eine Leitung 103 oder 105 vorgesehen sein.
Eine indirekte Nachkühlung erfolgt durch die zweite Kühlvorrichtung 100. Diese ist le diglich optional vorgesehen.
Die Regelung der Kaltwasserzuführung kann in Abhängigkeit von der Mischtempera tur, welche durch den Temperatursensor 99 erfasst wird, erfolgen. Auch hier kann die Temperatur an einer anderen Position erfasst werden. Weiterhin ist auch eine Rege lung anhand einer anderen Temperatur, z.B. der Temperatur des Heiß- und/oder des Kaltwassers vor dem Zusammenführen, möglich.
Das zugeführte Kaltwasser ist aktiv gekühlt durch die optional vorgesehene erste Kühlvorrichtung 98. Die Kühlung des Kaltwassers kann optional gesteuert erfolgen durch den Temperatursensor 99.
Die Temperatur und/oder die Menge des Kaltwassers können alternativ oder zusätz lich durch eine in Abhängigkeit von einer am Temperatursensor 92 getätigten Mes- sung erfolgen.
In der Variante der Fig. 3 können die zwei Dosierventile 101 und 104 durch die Steu er- und/oder Auswerteeinheit 1 14 angesteuert werden oder optional lediglich nur ei nes der beiden Dosierventile.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Getränkeau tomaten 121 . Dieser weist einen Wasseranschluss 122 mit einer daran anschließen den Zulaufleitung mit einer Pumpe 123 auf. Die Zulaufleitung verzweigt sodann in eine Kaltwasserleitung 124 und eine Fleißwasserleitung 125 mit jeweils einem Durchfluss messgerät 126, 127. Flinter dem Durchflussmessgerät 127 ist an der Fleißwasserlei tung 125 ein Rückschlagventil 128 analog zu Fig. 1 -3 angeordnet. Sodann ist auf der Fleißwasserleitung 125 ein Boiler 129 angeordnet. An Auslauf des Boilers 129 ist ein Wegeventil 130 angeordnet gefolgt von einer Brüheinheit 131. Die Funktion der ein zelnen Bauelemente ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Detail erläutert.
Dem gebrühten koffeinhaltigen Fleißgetränk wird sodann Kaltwasser durch Direktzu leitung zugeführt und anschließend durch einen Flomogenisator 132 geleitet. Dieses Gemisch wird sodann durch eine zweite Kühlvorrichtung 140 geleitet und gekühlt. Nach dem Durchlaufen der zweiten Kühlvorrichtung wird die Temperatur des gekühl ten koffeinhaltigen Fleißgetränks durch einen Temperatursensor 148 ermittelt. Der Messwert 143 wird an eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 144 geleitet, welche die Temperatur des dem Fleißgetränks zugeführten Kaltwassers entsprechend einstellt.
Der Getränkeautomat 121 weist eine Ausgabeeinheit 133 analog zu Fig. 1 -3 zur Ab gabe 135 in ein Gefäß auf. Die Ausgabeeinheit 133 kann weitere Ableitungen 134 aufweisen.
Die Kaltwasserleitung 124 weist analog zu Fig. 1 ein Wegeventil 137 eine erste Kühl vorrichtung 138 und einen Temperatursensor 139 auf. Der Temperatursensor 139 dient der Einstellung der Temperatur des Kaltwassers mittels der Steuer- und/oder Auswerteeinheit 144, durch Istwert- und Sollwertvergleich des Messsignals 146 des Temperatursensors 139. Im Anschluss gibt die Steuer- und/oder Auswerteeinheit 144 ein Steuersignal an die erste Kühlvorrichtung 138 weiter. Strömungstechnisch hinter dem Temperatursensor 139 ist ein Dosierventil 141 als Drosselventil angeordnet, wel ches die Menge an Kaltwasser zur Zuleitung an die zweite Kühlvorrichtung 140 und die daran anschließende Menge an Kaltwasser zur Direktzuleitung in das koffeinhalti- ge Heißgetränk dosiert. Dieses Dosierventil 141 wird durch ein Steuersignal 145 in Abhängigkeit von der Temperatur des Temperatursensors 148 gesteuert.
Die Variante der Fig. 4 weist eine Kaltwasserzuführung nach dem Brühvorgang und eine optionale Nachkühlung auf. Die Kaltwasserzuführung erfolgt in Abhängigkeit zur Mischtemperatur. Eine ebenfalls optionale aktive Kühlung des Kaltwassers ist durch die erste Kühlvorrichtung 138 realisiert.
Fig. 5 zeigt einen Getränkeautomaten 151 mit einem Wasseranschluss 152, einer Pumpe 153, einer Kaltwasserleitung 154 und einer Heißwasserleitung 155 mit jeweils einem Durchflussmessgerät 156, 157. Die Heißwasserleitung 155 weist zudem ein Rückschlagventil 158 analog zu Fig. 1 -4, einen Boiler 159, ein Wegeventil 160 und ei ne Brüheinheit 161 auf, welche der Herstellung eines ungekühlten koffeinhaltigen Heißgetränks dient.
Entlang der Kaltwasserleitung 154 ist ein Wegeventil 167 sowie ein als Drosselventil ausgebildetes Dosierventil 171 zur Abmessung einer konkreten Menge an Kaltwasser zur Zudosierung in das ungekühlte koffeinhaltige Heißgetränk auf. Diese erfolgt über eine Nebenleitung 172 in den Ablauf der Brüheinheit 161 . Das Kaltwasser / Heißge tränk-Gemisch kann anschließend in einem Homogenisator vermischt werden. An schließend erfolgt die Ermittlung der Ziel bzw. Ausgabetemperatur durch einen Tem peratursensor 178.
Die Ausgabe 165 des koffeinhaltigen Heißgetränks erfolgt durch eine Ausgabeeinheit 163 umfassend ein Wegeventil und ggf. weitere Ableitungen 164.
Der Temperatursensor 178 ermittelt ein Messsignal 175, übermittelt dieses an eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 174 und gibt ein Steuersignal 173 an das Dosier ventil 171 zur Dosierung der direkt-zugeführten Kaltwassermenge weiter.
Fig. 5 zeigt eine Variante ohne indirekte Nachkühlung nach der Kaltwasserzugabe.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Getränkeautomaten 181 mit ei nem Wasseranschluss 182, einer Pumpe 183, einer Kaltwasserleitung 184 und einer Heißwasserleitung 185 mit jeweils einem Durchflussmessgerät 186, 187. Die Heiß wasserleitung 185 weist zudem ein Rückschlagventil 188 analog zu Fig. 1 -5, einen Boiler 189, ein Wegeventil 190, in analoger Ausgestaltung zu Fig. 1 - 4, gefolgt von ei- ner Zuleitung 206 von Kaltwasser vor einer Brüheinheit 191 und einen der Brüheinheit 191 strömungstechnisch vorgeschalteter Homogenisator 196 auf.
In der Ableitung der Brüheinheit ist ein Wegeventil 192, vorzugsweise ein 3/2 Wege ventil, angeordnet, zur Zuleitung des mit Kaltwasser angereicherten Heißgetränks zu einer zweiten Kühlvorrichtung 200 zur indirekten Nachkühlung oder zur Direktzulei tung des Heißgetränks ohne indirekte Nachkühlung an eine Ausgabeeinheit 193 um fassend optionale weitere Ableitungen 194 und ein Wegeventil. In dieser Einheit er folgt die Ausgabe 195 des Heißgetränks.
Der zweiten Kühlvorrichtung 200 ist ein Temperatursensor 203 strömungstechnisch nachgeschaltet bzw. angeordnet, welcher ein Messsignal 209 des gekühlten Heißge tränks ermittelt und dieses an eine Steuer- und/oder Auswerteeinheit 21 1 weiterleitet.
Entlang der Kaltwasserleitung 184 ist ein Wegeventil 197, eine Rückleitung 205 von Kühlwasser aus der zweiten Kühlvorrichtung 200 mit einem Rückschlagventil 199, ei ne nachgeordnete erste Kühlvorrichtung 198 mit einem nachgeordneten Sensor 202 und einer Steuerung der ersten Kühlvorrichtung analog zur Ausführungsvariante der Fig. 1 -5, angeordnet. Das Kaltwasser wird als Kühlmittel durch die zweite Kühlvorrich tung 200 geleitet und anschließend entweder der Rückleitung 205 zugeführt oder über ein als Drosselventil ausgebildeten Dosierventil 204 der Zuleitung 206, welches durch ein Steuersignal 206 in Abhängigkeit von einem Messsignal 209 des Temperatur sensors 203, zugeleitet.
Einzelne Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen Verfahren mit Getränkeau tomaten gemäß der Fig. 1 - 6 werden nachfolgend wie folgt beschrieben:
Nach dem Brühen wird, vor der Ausgabe des koffeinhaltigen Heißgetränks und nach der indirekten Nachkühlung durch die zweite Kühlvorrichtung, die Temperatur gemes sen. Die Kühlung erfolgt in Fig. 1 -6 durch eine indirekte Nachkühlung durch die zweite Kühlvorrichtung und durch die Direktkühlung durch Zufuhr von Kaltwasser über zu mindest ein Dosierventil.
Die Öffnung des vorzugsweise elektrisch verstellbaren Dosierventils und somit die zu geführte Kaltwassermenge wird in Abhängigkeit hinterlegten Wunschtemperatur bzw. Zieltemperatur oder Ausgabetemperatur nach der letzten Kühlung geregelt. Anhand der resultierenden Mischtemperaturmessung nach der indirekten Nachkühlung erfolgt eine kontinuierliche Überwachung durch den entsprechenden Temperatursensor und eine entsprechend angepasste Kaltwasserzuführung.
Bei den Varianten der Fig. 1 -4 und 6 wird die Temperatur des zugeführten Kaltwas sers, durch eine„Vorkühlung“ mittels einer ersten Kühlvorrichtung auf niedrigem Ni veau stabilisiert. Eine solche Vorkühlung versetzt das System in die Lage Tempera turschwankung des genutzten Kaltwassers zu kompensieren und dadurch Leitungs und/oder Umgebungstemperaturschwankungen auszugleichen.
Weiter ermöglicht die Vorkühlung eine optimale Einstellung der Mischtemperatur bzw. der Ausgabetemperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks, denn je tiefer die Tempera tur des zugeführten Wassers, desto tiefer kann der Sollbereich der Mischtemperatur eingestellt werden. Je tiefer die Temperatur des zugeführten Wassers, desto weniger Kaltwasser wird zum Erreichen des Sollbereichs der Mischtemperatur benötigt.
Dadurch kann ein besonders hochkonzentriertes koffeinhaltiges Heißgetränks dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden.
Eine derartige Vorkühlung des Kaltwassers kann durch einen Speicher- oder Durch laufkühler realisiert werden und elektrisch-, wasser- oder kühlmittelbetrieben ausge führt sein. Als besonders vorteilhaft wird ein, durch ein Peltierelement gekühlter Lei tungsbereich angesehen.
Vorzugsweise wird die Temperatur des Kaltwassers nach und/oder in der Wasserküh lung, insbesondere nach und/oder in der ersten Kühlvorrichtung gemessen. Vor zugsweise wird, in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur die Kühlung des Kalt wassers durch eine Steuer und/oder Auswerteeinheit geregelt und/oder eingestellt.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich die Temperatur des gebrühten koffeinhaltigen Heißgetränks nach der Brüheinheit, jedoch vor einer weiteren Kühlung zu messen und die benötigte Menge an Kaltwasser zum Erreichen der vorgegebenen Mischtempera tur zu berechnen und einzustellen. Diese Variante ist u.a. in Fig. 2 und 3 durch Ein stellung der Ventile der Heißwasser- und Kaltwasserleitung unter Berücksichtigung des Durchflusses in der jeweiligen Leitung realisiert. Allerdings sind auch andere Va rianten der Einstellung z.B. durch Einstellung des einen oder der mehreren Dosierven tile vorstellbar. Die Mengen können durch die Durchflussmengenmessung z.B. durch Flügelradzähler oder durch magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte überwacht und abgeglichen werden. Das Dosierventil oder die Dosierventile ermöglichen in Kombination mit einer Steuer- und/oder Auswerteeinheit ein Angleichen der Volumenströme zur optimalen Durchmi schung des gebrühten Kaffees mit dem Kaltwasser und Sicherstellen von gleichmäßi gen Auslaufeigenschaften.
Die Varianten des Konzepts können, wie aus Fig. 1 -6 ersichtlich, sowohl in verschie denen Kombinationen, wie auch unabhängig voneinander eingesetzt werden.
Weiterhin zeigen die Fig. 1 -6 verschiedene Varianten für eine geregelte Kaltwasser beimischung in ein koffeinhaltiges Fleißgetränk innerhalb eines Getränkeautomaten.
Vorzugsweise kann das Fleißwasser-Kaltwasser-Gemisch vor der beurteilenden Tem peraturmessung vor oder in der Ausgabeeinheit einem Flomogenisator zugeführt wer den, so dass durch Flomogenisieren eine optimale Durchmischung und Wärmener- gieübertagung sichergestellt werden kann.
Das Kaltwasser kann vorteilhaft vor der direkten Zuführung in das koffeinhaltige Fleiß getränk durch einen indirekten Wärmeüberträger, insbesondere durch die vorgenann te zweite Kühlvorrichtung, geleitet werden.
Durch diesen Wärmeüberträger wird das Gemisch, z.B. das Kaffee-Kaltwasser- Gemisch, geleitet, um die Temperatur des Gemisches weiter zu senken.
Weiterhin kann das Kaltwasser vor und/oder hinter dem Brühvorgang zugeführt wer den, wie dies aus den verschiedenen Varianten der Fig. 1 -6 erkennbar ist. Einzelne Prozessschritte und Strömungsführungen der Fig. 1 -6 können dabei auch auf andere Ausführungsvarianten übertragen werden.
Vorzugsweise kann der gebrühte Kaffee, über ein Ventil hinter der Brüheinheit, wahl weise direkt zur Ausgabeeinheit weitergeleitet werden oder in das Kühlsystem mit der Zuleitung des Kaltwassers und ggf. der ersten und/oder zweiten Kühlvorrichtung gelei tet werden. Die Direktzuleitung unter Umgehung des Kühlsystems ist von Vorteil, um die Temperatur eines nicht zu kühlenden Kaffeegetränks nicht unnötig zu senken. Vorzugsweise kann die Dosiereinheit bei einer indirekten Nachkühlung, vorzugsweise nach der Kühlung, vorzugsweise am Kreuzungspunkt zwischen der Fleißwasserlei tung und der Nebenleitung angeordnet sein. Vorzugsweise ist bei einer Anordnung der Dosiereinheit direkt vor der Zuführung von Kaltwasser in das koffeinhaltige Heißgetränk eine Rückführung von Kaltwasser in den Kühlkreislauf, insbesondere vor die erste Kühlvorrichtung, vorgesehen, um eine, über das Dosierventil einstellbare, anteilige Kaltwassermenge, über die komplette Bezugs zeit, dem Kaffee zuzuführen und dabei die Indirekte Nachkühlung weiter zu durch strömen.
Zu Beginn der Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks werden aufgrund der Auswahl der Art des Heißgetränks durch den Nutzer durch die Steuer- und/oder Aus werteeinheit ein heißgetränkspezifischer Datensatz umfassend Wassermengen (Ge tränkegröße), Mischungsverhältnis (Kaffeekonzentration), Wassertemperaturen und/oder Solltemperatur bereitgestellt.
Im Folgenden soll beispielhaft eine Verfahrensvariante zur Herstellung eines koffein haltigen Heißgetränks unter Bezugnahme auf die Figuren, insb. Fig. 2, beschrieben:
In einem ersten Schritt kann mit der Pumpe Kaltwasser durch das Kühlsystem ge pumpt werden und in einen Abfluss geleitet werden, bis die Temperatur der ersten Messstelle der Temperaturmessung nach der Nachkühlung annähernd der Tempera tur der Messstelle in der Kaltwasserleitung, welche Messstelle einer Vorkühlung des Kaltwassers nachgeordnet ist, entspricht. Dieser Schritt dient dem Entsorgen des warmen Wassers aus den Leitungen und dem Vorkühlen der Leitungen und Bauteile des Getränkeautomaten.
Der Brühvorgang kann in einem zweiten Schritt gestartet werden. Dabei wird das ge brühte koffeinhaltige Heißgetränk, z.B. heißer Kaffee, ggf. über ein Ventil der zweiten Kühlvorrichtung zugeleitet und parallel wird dem Kaffee Kaltwasser aus einer Kalt wasserzuleitung zugeführt. Die Zuführung erfolgt in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur nach der Nachkühlung durch die zweite Kühlvorrichtung in Verbindung mit der Kaltwassertemperatur, welche nach der ersten Kühlvorrichtung, oder bei Ab wesenheit einer solchen Kühlvorrichtung, in der Kaltwasserleitung ermittelt wird. Da bei kann es sich vorzugsweise um eine sogenannte Nachregelung handeln, sofern die ermittelte Temperatur nach der Nachkühlung einen Sollwert überschreitet.
Der Kaltwasservolumenstrom kann in einem dritten Schritt über das Dosierventil ge steuert und nach Bedarf, z.B. bei einer Sollwertabweichung, kann die Temperatur des Kaltwassers in der Kaltwasserkühlung und /oder die zugeführte Wassermengen an- gepasst werden.
Gekühltes Kaltwasser, welches durch die Volumenstrom und/oder Massenstrom- Steuerung des Dosierventils nicht in den Kaffee geleitet wird, kann in einem vierten Schritt über die Rückführleitung wieder in die Kaltwasserleitung bzw. ins Kaltwasser system gespeist werden. Es entsteht somit ein Kühlkreislauf, der den Wirkungsgrad der Wasserkühlung verbessert und die Durchströmung der indirekten Nachkühlung, auch bei geringen direkten Zugaben in den Kaffee, gewährleistet. Das Kaffee-Kaltwasser-Gemisch kann nach der Zuführung des Kaltwassers in einem weiteren Schritt homogenisiert werden, um eine optimale Durchmischung und Wär- menergieübertagung sicherzustellen.
In einem zur Homogenisierung nachfolgenden Schritt kann der gekühlte Kaffee durch die indirekte Nachkühlung geleitet werden, welche, durch die Wärmeübertagung mit einem Kühlmittel in Form einer indirekten Kühlung, die Temperatur weiter senkt.
Schließlich kann der Kaffee ausgegeben werden.
Bezugszeichen
1 Getränkeautomat
2 Wasseranschluss
3 Pumpe
4 Kaltwasserleitung
5 Heißwasserleitung
6 Durchflussmessgerät
7 Durchflussmessgerät
8 Rückschlagventil
9 Boiler
10 Wegeventil
1 1 Brüheinheit
12 Wegeventil
13 Ausgabeeinheit
14 Ableitung
15 Abgabe
17 Wegeventil
18 Kühlvorrichtung
19 Temperatursensor
20 Kühlvorrichtung
21 Nebenleitung
22 Kaltwasserableitung
24 Rückführungsleitung
25 Rückschlagventil
26 Homogenisator
27 Dosierventil bzw. Drosselventil
28 Temperatursensor
29 Zuleitung
30 Messsignal
31 Steuersignal
32 Ist-Wert
34 Steuer- und/oder Auswerteeinheit 41 Getränkeautomat
42 Wasseranschluss
43 Pumpe
44 Kaltwasserleitung
45 Heißwasserleitung
46 Durchflussmessgerät
47 Durchflussmessgerät
48 Rückschlagventil
49 Boiler
50 Wegeventil
51 Brüheinheit
52 Temperatursensor
53 Ausgabeeinheit
54 Ableitung
55 Abgabe
57 Wegeventil
58 erste Kühlvorrichtung
59 Temperatursensor
60 zweite Kühlvorrichtung
61 Auslauf
62 erste Zuleitung
63 zweite Zuleitung
66 Homogenisator
67 Dosierventil bzw. Drosselventil
68 Temperatursensor
71 Messsignal
73 Signal
74 Steuer- und/oder Auswerteeinheit
81 Getränkeautomat
82 Wasseranschluss
83 Pumpe 84 Kaltwasserleitung
85 Heißwasserleitung
86 Durchflussmessgerät
87 Durchflussmessgerät
88 Rückschlagventil
89 Boiler
90 Wegeventil
91 Brüheinheit
92 Temperatursensor
93 Regelventil
94 Ausgabeeinheit
95 Ausgabe
96 Ableitung
97 Wegeventil
98 erste Kühlvorrichtung
99 Temperatursensor
100 zweite Kühlvorrichtung
101 Dosierventil bzw. Drosselventil
102 Kühlmittel-Zuleitung
103 Direktzuleitung
104 zweites Dosierventil
105 Zuleitung von Kaltwasser
106 Homogenisator
108 Temperatursensor
1 10 Messsignal
1 1 1 Signal
1 12 Signal
1 13 Messsignal
1 14 Steuer- und/oder Auswerteeinheit
1 15 Messsignal
1 16 Signal
1 18 Messsignal 121 Getränkeautomat
122 Wasseranschluss
123 Pumpe
124 Kaltwasserzuleitung
125 Heißwasserleitung
126 Durchflussmessgerät
127 Durchflussmessgerät
128 Rückschlagventil
129 Boiler
130 Wegeventil
131 Brüheinheit
132 Homogenisator
133 Ausgabeeinheit
134 Ableitung
135 Abgabe
137 Wegeventil
138 erste Kühlvorrichtung
139 Temperatursensor
140 zweite Kühlvorrichtung
141 Dosierventil bzw. Drosselventil
143 Messwert
144 Steuer- und/oder Auswerteeinheit
145 Steuersignal
146 Messsignal
148 Temperatursensor
151 Getränkeautomat
152 Wasseranschluss
153 Pumpe
154 Kaltwasserleitung
155 Heißwasserleitung
156 Durchflussmessgerät 157 Durchflussmessgerät
158 Rückschlagventil
159 Boiler
160 Wegeventil
161 Brüheinheit
163 Ausgabeeinheit
164 Ableitung
165 Ausgabe
167 Ventil
171 Dosierventil bzw. Drosselventil
172 Nebenleitung
173 Steuersignal
175 Messsignal
178 Temperatursensor
181 Getränkeautomat
182 Wasseranschluss
183 Pumpe
184 Kaltwasserleitung
185 Heißwasserleitung
186 Durchflussmessgerät
187 Durchflussmessgerät
188 Rückschlagventil
189 Boiler
190 Wegeventil
191 Brüheinheit
192 Wegeventil
193 Ausgabeeinheit
194 Ableitung
195 Ausgabe
196 Homogenisator
198 erste Kühlvorrichtung
199 Rückschlagventil 200 zweite Kühlvorrichtung
202 Sensor
203 Temperatursensor
204 Dosierventil bzw. Drosselventil 205 Rückleitung
206 Zuleitung
209 Messsignal
21 1 Steuer- und/oder Auswerteinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einstellen der Ausgabetemperatur eines koffeinhaltigen Heißge tränks durch einen Getränkeautomaten (1,41,81, 121, 151, 181) vorzugsweise durch einen Heißgetränkeautomaten, insbesondere durch einen Kaffeevollauto maten, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen von Heißwasser durch einen Boiler (9, 49, 49, 129, 159, 189);
Bereitstellen des koffeinhaltigen Heißgetränks durch eine Brüheinheit (11, 51, 91, 131, 161, 191) ;
Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks;
Vergleich der gemessenen Temperatur mit einem Sollwert und
Steuern und/oder Regeln der Temperatur des koffeinhalten Heißgetränks zum
Angleich an den Sollwert durch Kühlen,
wobei das Kühlen des bereitgestellten koffeinhaltigen Heißgetränks oder des der Brüheinheit (11,51,91, 131, 161, 191) zugeführten Heißwassers zumindest teil weise durch eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe erfolgt,
wobei der Angleich der Temperatur an den Sollwert zumindest teilweise durch ei ne durch die Kaltwasserzugabe zugeführte Kaltwassermenge mittels der maschi nengebundenen Kaltwasserzugabe erfolgt ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Angleich der Temperatur an den Sollwert durch Dosieren der Kaltwasser menge erfolgt, wobei zur Dosierung ein steuerbares Dosierventil genutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks nach der Kaltwasserzugabe erfolgt, wobei in Abhängigkeit von diesem Messsignal (30, 70, 110, 143, 175) die Steue rung der zugeführten Kaltwassermenge erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das koffein haltige Heißgetränk in der Brüheinheit (11 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) bereitgestellt wird, wobei die Kaltwasserzuführung nach der Brüheinheit (11, 51, 91, 131, 161, 191) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das koffe inhaltige Heißgetränk in der Brüheinheit (11 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) bereitgestellt wird, wobei die Kaltwasserzuführung vor der Brüheinheit (11,51,91, 131, 161, 191) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) eine erste Kühlvorrichtung (18, 68, 98, 138, 198) aufweist, wobei die zugeführte Kaltwassermenge zur Kalt wasserzuführung durch die erste Kühlvorrichtung (18, 68, 98, 138, 198) weiter gekühlt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Kaltwassers für die zuzugebende Kaltwassermenge vor der Zugabe in das koffeinhaltige Heißgetränk oder in das einer Brüheinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zugeführte Wasser zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks ermittelt wird und dass die Steuerung der Menge des zugeführten Kaltwassers in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das koffeinhaltige Heißgetränk nach der Kaltwasserzugabe in einer zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) weiter gekühlt wird, wobei die zweite Kühlvorrichtung vorzugsweise als Wärmetauscher ausgebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Kalt wassers, insbesondere des gekühltes Kühlwassers, zum Betrieb der zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) genutzt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks nach der Kaltwasserzugabe und der zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks vor der Kalt wasserzugabe erfolgt.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Kaltwassers zum Betrieb der zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) in das Kaltwasser vor der ersten Kühlvorrichtung (18, 68, 98, 138, 198) rückgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als das steuerbare Dosierventil ein Drosselventil (27, 67, 101 , 104, 141 , 171 ) genutzt wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Drosselventil (27, 67, 101 , 104, 141 , 171 ) ein volumenstrom- und/oder massenstrombegrenzendes elektrisch verstellbares Drosselventil, insbesondere ein volumenstrom-und/oder massenstrombegrenzendes elektrisch verstellbares motorisches Drosselventil, verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus dem koffeinhaltigen Heißgetränk und dem Kaltwasser vor dem Messen der Temperatur, insbesondere unter Verwendung eines Homogeni sators (26, 66, 106, 132, 196), homogenisiert wird.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert produktindividuell, nach einem vom Nutzer ausgewählten Pro dukt, bestimmt und zugeordnet wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Korrektur einer Mischtemperatur bei der Direktzufuhr von Kaltwasser während des Brühprozesses bei der Zubereitung des koffeinhalti gen Heißgetränks erfolgt.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der der Brüheinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zugeführte Heißwasser- und/oder Kaltwasserstrom, insbesondere die Durchflussgeschwindigkeit dieses Heißwasser- und/oder Kaltwasserstromes, ermittelt wird, zur Optimierung der Auslaufeigenschaften.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen unter Verwendung von Temperaturverläufen und/oder -profilen erfolgt.
19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwasser vor der direkten Zuführung in das koffeinhaltige Heißgetränk oder vor der Zuführung in das der Brüheinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zuge- führte Wasser zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks in einer indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks mit zugeführter Kaltwassermenge der zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) zugeleitet wird.
20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) zumindest zwei Betriebs modi aufweist, wobei in einem ersten Betriebsmodus das Kühlen des koffeinhalti gen Heißgetränks oder des der Brüheinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zugeführ ten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks direkt über eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe erfolgt, , und/oder wobei in einem zwei ten Betriebsmodus ein koffeinhaltiges Heißgetränk ohne Kühlung durch maschi nengebundene Kaltwasserzugabe ausgegeben wird.
21 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlen des koffeinhaltigen Heißgetränks oder des der Brüheinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zugeführten Wassers zur Herstellung des koffeinhaltigen Heißgetränks direkt über eine maschinengebundene Kaltwasserzugabe nach ei ner Kühlung des zugeführten Kaltwassers erfolgt.
22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von Kaltwasser als direkte Kühlung nach einer Kühlung des Kaltwassers oder vor einer indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränkes durch die zweite Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) erfolgt.
23. Getränkeautomat (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) zur Zubereitung eines koffeinhaltigen Heißgetränks, insbesondere unter Anwendung eines Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen Wasserzulauf (2, 42, 82, 122,
152, 182), eine Heißwasser- und eine Kaltwasserleitung (4, 5, 44, 45, 84, 85, 124, 125, 154, 155, 184, 185), einen Boiler (9, 49, 49, 129, 159, 189) zur Bereitstellung von Heißwasser in der Heißwasserleitung (5, 45, 85, 125, 155, 185), eine Brü heinheit (1 1 , 51 , 91 , 131 , 161 , 191 ) zur Bereitstellung des koffeinhaltigen Heißge tränks in der Heißwasserleitung (5, 45, 85, 125, 155, 185) und eine Ausgabeein heit (13, 53, 93, 133, 163, 193), vorzugsweise am Ende der Heißwasserleitung (5, 45, 85, 125, 155, 185), zur Abgabe des koffeinhaltigen Heißgetränks aus dem Getränkeautomaten (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ), wobei die Heißwasserleitung (5, 45, 85, 125, 155, 185) wenigstens eine Kaltwasserzuleitung (23, 62, 63, 103, 105, 142, 172, 206) aufweist zum Zuleiten von Kaltwasser in das Heißwasser vor der Brüheinheit (11,51,91, 131, 161, 191) oder zum Zuleiten von Kaltwasser in das koffeinhaltige Heißgetränk nach dessen Bereitstellung durch die Brüheinheit (11 , 51, 91, 131, 161, 191), wobei der Getränkeautomat (1, 41, 81, 121, 151, 181) wenigstens einen Temperatursensor (28, 68, 108, 148.178, 203) zur Ermittlung einer Temperatur des koffeinhaltigen Heißgetränks aufweist, wobei die Zugabe des Kaltwassers als flüssiges Medium in Abhängigkeit von der durch den Tempe ratursensor (28, 68, 108, 148, 178, 203) ermittelten Temperatur erfolgt und wobei zum Angleich der Temperatur ein Dosieren der Kaltwassermenge erfolgt, wobei zur Dosierung ein steuerbares Dosierventil genutzt wird.
24. Getränkeautomat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der we nigstens eine Temperatursensor (28, 68, 108, 148, 178, 203) in oder unmittelbar vorder Ausgabeeinheit (13, 53, 93, 133, 163, 193) angeordnet ist.
25. Getränkeautomat nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1,41,81, 121, 151, 181) einen Homogenisator (26, 66,
106, 132, 196) aufweist, welcher strömungstechnisch nach der Kaltwasserzulei tung (23, 62, 63, 103, 105, 142, 172, 206) angeordnet ist.
26. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1,41,81, 121, 151, 181 ) eine zweite Kühl vorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) zur indirekten Kühlung des koffeinhaltigen Heißgetränks aufweist, welche strömungstechnisch nach der Kaltwasserzuleitung (23, 62, 63, 103, 105, 142, 172, 206), und vorzugsweise nach dem Homogenisa tor (26, 66, 106, 132, 196), angeordnet ist.
27. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1,41,81, 121, 151, 181 ) eine erste Kühl vorrichtung (18, 68, 98, 138, 198) zur Vorkühlung des Kaltwassers vor dessen Zuführung in das Heißwasser vor der Brüheinheit (11,51,91, 131, 161, 191) oder zum Zuleiten von Kaltwasser in das bereitgestellte koffeinhaltige Heißgetränk aufweist.
28. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1, 41, 81, 121, 151, 181) einen Tempera tursensor zur Einstellung der Kaltwassertemperatur durch die erste Kühlvorrich tung (18, 68, 98, 138, 198) aufweist.
29. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (41 , 81 ) einen Temperatursensor (52, 92) zur Bestimmung der Temperatur des bereitgestellten ungekühlten koffeinhaltigen Heißgetränks aufweist, welcher nach der Brüheinheit (51 , 91 ) und vor einer Kalt wasserzuleitung (63, 103) zum Zuleiten von Kaltwasser in das bereitgestellte kof feinhaltige Heißgetränk angeordnet ist.
30. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) ein Durchfluss messgerät (7, 47, 87, 127, 157, 182) aufweist, welches in der Heißwasserleitung (5, 45, 85, 125, 155, 185) angeordnet ist.
31 . Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) ein Durchfluss messgerät (6, 46, 86, 126, 156, 186) aufweist, welches in der Kaltwasserleitung (4, 44, 84, 124, 154, 184) angeordnet ist.
32. Getränkeautomat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsführung des Kaltwassers innerhalb des Getränke automaten (1 , 41 , 81 , 121 , 151 , 181 ) derart realisiert ist, dass das Kaltwasser durch die erste Kühlvorrichtung (18, 68, 98, 138, 198) vorkühlbar ist, der zweiten Kühlvorrichtung (20, 60, 100, 140, 200) als Kühlmedium zur Nachkühlung des mit Kaltwasser beaufschlagten koffeinhaltigen Heißgetränks zuführbar ist und im An schluss in ein ungekühltes koffeinhaltiges Heißgetränk einleitbar ist.
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