Automatische Tropfkaffeemaschine

Hintergrund

Kaffee wurde in Äthiopien erstmals im 6. Jahrhundert n. Chr. . angebaut Die Kaffeebeeren wurden ganz verzehrt oder aus den vergorenen Früchten ein Wein hergestellt. Kaffee, wie wir ihn kennen, aus gemahlenen, gerösteten Bohnen, stammt aus dem 13. Jahrhundert, und im 15. Jahrhundert war Kaffee in der gesamten islamischen Welt beliebt. Das Getränk wurde um 1615 in Europa eingeführt. Die alte Methode der Kaffeezubereitung bestand darin, die zerkleinerten gerösteten Bohnen in Wasser zu kochen, bis die Flüssigkeit die gewünschte Stärke erreichte. Die typische Kaffeekanne war eine langstielige Messingkanne mit schmalem Hals. Diese Art von Kanne wird immer noch in der gesamten arabischen Welt verwendet und ist im Westen als türkische Kaffeekanne bekannt.

In England und Amerika war das Kochen von Kaffee in einem Kochtopf lange Zeit die Standardmethode. Manchmal wurde der Kaffee mehrere Stunden gekocht; andere klassische Rezepte erforderten Zusätze zum Topf wie Eiweiß, Salz und sogar Senf.

In Frankreich wurden ausgefeiltere Methoden zum Aufbrühen von Kaffee entwickelt. Der Kaffeebeutel, ähnlich dem bekannten Teebeutel, erschien 1711 in Frankreich. Gemahlener Kaffee wurde in einen Stoffbeutel gegeben, der Beutel in eine Kanne und kochendes Wasser darübergegossen. Fast hundert Jahre später erfand Jean Baptiste de Belloy, Erzbischof von Paris, eine dreiteilige Tropfkaffeekanne. Im oberen Teil des Topfes befand sich ein Filterteil aus perforiertem Metall oder Porzellan. Kochendes Wasser wurde durch den Filterabschnitt gegossen, und es tropfte langsam herunter, um den darunter liegenden Topf zu füllen. Der Perkolator wurde 1825 erfunden. Bei einem Perkolator wird der mit Wasser gefüllte Topf direkt auf die Herdplatte gestellt. Wenn das Wasser kocht, kondensiert es oben in der Kanne und tropft dann durch ein mit Kaffee gefülltes Sieb. Der Melitta-Filter – ein Plastikkegel mit mehreren Öffnungen im Boden, der einen Papierfilter mit fein gemahlenem Kaffee enthält – erschien um 1910 ebenso wie die gläserne Silex, eine sanduhrförmige Filterkanne.

Die automatische Filterkaffeemaschine funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie Melitta und Silex, indem abgekochtes Wasser durch fein gemahlenen Kaffee in einem Papierfilter getropft wird. Diese Maschine debütierte 1972 in den Vereinigten Staaten als der bekannte Mr. CoffeeTM. Mr. CoffeeTM war ein sofortiger Erfolg und machte die automatische Tropfmethode populär. Ab 1996 gaben etwa 73 % der amerikanischen Haushalte an, eine automatische Filterkaffeemaschine zu besitzen. Bei einer automatischen Filterkaffeemaschine wird eine abgemessene Menge kaltes Wasser in einen Behälter gegossen. Im Inneren des Reservoirs erhitzt ein Heizelement das Wasser zum Sieden. Der Dampf steigt durch ein Rohr auf und kondensiert. Das Kondenswasser wird durch eine Vorrichtung wie einen Duschkopf über das Kaffeemehl im Filter verteilt. Das Wasser fließt durch den Filter, vermischt sich mit dem Kaffee und fällt in eine Karaffe. Die Karaffe steht auf einer Metallplatte, in der sich ein weiteres Heizelement befindet. Dadurch bleibt der Kaffee warm. Einige Modelle verfügen über Zeitfunktionen, sodass sie nachts vorbefüllt werden können, um im Morgengrauen Kaffee zuzubereiten. Andere Geräte verfügen über eine vorübergehende Abschaltfunktion, sodass die Karaffe während des Filterns des Kaffees von der Warmhalteplatte genommen werden kann. Andere pulsieren das Wasser in Intervallen über den Filter, um ein langsameres Tropfen und ein konzentrierteres Gebräu zu erzielen.

Bei einer automatischen Filterkaffeemaschine wird eine abgemessene Menge kaltes Wasser in einen Behälter gegossen. Im Inneren des Reservoirs erhitzt ein Heizelement das Wasser zum Sieden. Der Dampf steigt durch ein Rohr auf und kondensiert. Das Kondenswasser wird durch eine Vorrichtung wie einen Duschkopf über das Kaffeemehl im Filter verteilt. Das Wasser fließt durch den Filter, vermischt sich mit dem Kaffee und fällt in eine Karaffe.

Rohstoffe

Die meisten Teile von automatischen Filterkaffeemaschinen bestehen aus Kunststoff, einschließlich des Gehäuses und des Korbs, der den Filter hält. Grundplatte, Wärmeplatte und Heizkörper sind aus verschiedenen Metallen, meist Stahl oder eloxiertem Aluminium, gefertigt. Die Karaffe ist aus hitzebeständigem Glas. Andere Teile umfassen Timer, Schalter und Verkabelung.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Teile für die automatische Filterkaffeemaschine werden normalerweise von Fachgeschäften hergestellt. Die Digitaluhren, Timer und Schalter werden alle von Unternehmen gekauft, die diese Artikel herstellen. Die Kunststoffteile werden in einem Kunststoffbetrieb hergestellt, die Metallteile in einer Metallstanzerei. Die Herstellung der eigentlichen Kaffeemaschine besteht aus dem Zusammenfügen all dieser Teile.

Spritzguss

• 1 Die Kunststoffteile für automatische Filterkaffeemaschinen werden vom Hersteller entworfen und dann an Spezialkunststoffunternehmen ausgelagert. Das Kunststoffunternehmen nutzt das Design des Herstellers, um eine Form herzustellen. Dann werden Teile durch Spritzgießen hergestellt; erhitzter Kunststoff wird unter Druck in die Form gedrückt, abgekühlt und freigegeben. Diese Teile werden dann zur Montage an den Hersteller versandt.

Stempeln

• 2 Die Metallgrundplatte wird in einer spezialisierten Metallstanzerei hergestellt. Ein Blech wird ausgerollt und schwere Maschinen stanzen die vorgegebene Form aus. Diese werden dann an den Hersteller versandt.

Montage

• 3 Auf einem Fließband werden die Teile der Kaffeemaschine zusammengefügt. Zuerst werden die elektrischen Komponenten montiert. Diese sind so konzipiert, dass sie einfach zusammengeschnappt werden können. Arbeiter, die am Fließband stehen, schnappen jeweils ein Teil ein, wenn es zu ihnen kommt, und die gesamte Linie kann 40 bis 80 Arbeiter haben, von denen jeder eine spezialisierte Arbeit verrichtet. Die Zeitschaltuhr wird eingerastet, dann das Kabel. Die Metall-Wärmeplatte wird aufgeschnappt und dann der Thermostat verdrahtet. Die Heizung für die Wärmeplatte wird zusammengebaut und dann auf eine kleine Palette von der Größe einer Karteikarte gestellt. Die Paletten werden auf ein Förderband gelegt, das sie durch eine Schallschweißmaschine befördert. Dadurch wird automatisch die Verkabelung für die Heizung verschweißt. Sobald die interne Verkabelung abgeschlossen ist, werden die restlichen Teile – das Gehäuse und der Filterbehälter – zusammengeschnappt. Einige Teile können von Arbeitern mit pneumatischen Schraubendrehern eingeschraubt werden.

Verpackung

• 4 Nach der Montage stellen Arbeiter die Kaffeemaschinen in kleine Kartons. Dann legen Arbeiter diese Kartons in größere Verpackungskartons, die mehrere Einheiten enthalten können. Diese können von Hand verklebt oder automatisch verklebt werden, indem sie auf einem Förderband durch eine Verklebemaschine geführt werden. Normalerweise druckt ein anderes Gerät automatisch einen Strichcode auf den Verpackungskarton, um Informationen zur Verfolgung zu erhalten. Anschließend werden die Kartons auf großen Paletten gestapelt und versendet oder in einem Lager eingelagert.

Qualitätskontrolle

Wenn die ausgelagerten Teile beim Kaffeemaschinenhersteller eintreffen, werden sie von einem Wareneingangsprüfer überprüft. Defekte Teile werden aussortiert, bevor sie an die Montagelinie gelangen. Dann kann es mehrere Punkte entlang der Montagelinie geben, an denen zufällige Teile entfernt und inspiziert werden. In der Regel wird am Ende des Montageprozesses eine Prüfung von 100 Stück durchgeführt. Hundert Einheiten werden nach dem Zufallsprinzip vom Band genommen und gründlich auf innere und äußere Mängel überprüft.

Die Zukunft

Europäische Hersteller experimentieren mit Kaffeemaschinen aus einem einzigen Kunststoff. Dies hat den Vorteil, dass das Gerät recycelbar ist. Der einzelne Kunststoff kann eingeschmolzen und nach dem Wegwerfen des Geräts wiederverwendet werden. Es gibt verschiedene technische Probleme bei der Herstellung einer Einzelkunststoff-Kaffeemaschine, da in einigen Modellen bis zu sechs verschiedene Kunststoffe verwendet werden, um eine einzige Komponente zu bilden. US-Hersteller scheinen nicht so an Einwegkunststoff interessiert zu sein wie europäische Hersteller, aber dies könnte durchaus zu einem globalen Trend werden, da das Recycling immer mehr an Bedeutung gewinnt.