DE4439252A1 - Filtereinrichtung zum Zubereiten von Kaffee- und/oder Teegetränken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zum Zubereiten von Kaffee- und/oder Teegetränken gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1

Eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art ist aus den Druckschriften PCT/EP93/02338 und P44 19 588.5 bekannt. Die dort offenbarte Filtereinrich­ tung weist eine rotierend antreibbare, mit Filtergut - insbesondere Kaffeepulver - gefüllte Filterkapsel auf, die zur Getränkezubereitung in die in einem Behälter befindliche Flüssigkeit - im allgemeinen heißes Wasser - taucht, wobei die Filtereinrichtung zur Vermeidung übermäßiger Turbulenzen eine an ihr befestigte Hülse aufweist, welche bei der Getränkezubereitung zusammen mit der Filterkapsel in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters eintaucht und die Filterkapsel umgibt, ohne mit ihr fest verbunden zu sein.

Vor allem für mit einer derartigen Filtereinrichtung ausgestattete Handgeräte, bei denen die rotierende Filterkapsel mit umgebender Hülse von Hand in einen Flüssigkeitsbehälter - z. B. eine größere Tasse - mit heißem Wasser bzw. gebildetem heißem Sud gehalten wird, werden die für ein hocharomatisches Getränk erforderlichen Extraktionszeiten vom Benutzer häufig als zu lang empfunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Zubereiten von Kaffee- und/oder Teegetränken bestimmte Filtereinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei kompakter Bauweise und einfachem, kostengünstigen Aufbau eine intensive Durchmischung des der rotierenden Filterkapsel entströmenden Suds mit der umgebenden Flüssigkeit bei gesteigerter Extraktion des Filterguts und damit verbunden sehr kurzen Extraktionszeiten gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung ermöglicht die Herstellung hocharomatischer Kaffee- und/oder Teegetränke bei sehr kurzen Extraktionszeiten, vermeidet Gefährdung und Verschmutzung der Umgebung und gewährleistet eine optimale Ausnutzung der Sudmenge.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Unteransprüchen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen, jeweils in schemati­ scher Darstellung,

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung zur Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Eine Filterkapsel 1 mit Zu­ flußöffnungen 3, mit Filteröffnungen 5 an einer Filterfläche 5′′′, gefüllt mit Filtergut 7 - Kaffeepulver oder Teeblätter -, ist über einen Deckel 9 mit Entgasungsöffnungen 9′, eine Filterwelle 13, die hohl ausgebildet sein und Entgasungsöffnungen 33 aufweisen kann, und eine Kupplung 15 - z. B. eine Magnetkupplung - mit einer Antriebswelle 17 einer einen Elektromotor aufweisenden Antriebseinrichtung 19 verbunden, die an einen Handgriff 21 angesetzt ist und mit diesem ein mixerartiges Handgerät 23 bildet, wobei die Antriebseinrichtung 19 bzw. das Handgerät 23 ein Gehäuse 24 aufweisen.

Die Filterkapsel 1 ist von einer Hülse 4 umgeben, die nicht fest mit der Filterkapsel 1 verbunden ist, und deren Querschnitt sich im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entlang der Rotationsachse 12 der Antriebswelle 17 bzw. der Filterkapsel 1 ändert. Die Hülse 4 ist beispielsweise glockenartig ausgebildet, so daß sich ihr Querschnitt nach ihrem unteren Ende hin vergrößert, z. B. durch eine glockenartige Formgebung, bei der die Seitenwand der Hülse 4 einen Kegelstumpfmantel 4′ bildet.

Die Hülse 4 weist an ihrer Innenseite erfindungsgemäße, vorzugsweise als Rip­ pen 4′′ - die auch unterbrochen sein können - ausgebildete Erhöhungen 6′′ auf, die in ihrer Ausrichtung vorteilhaft weitgehend Mantellinien 11′′′ des Kegelstumpfmantels 4′ folgen (Fig. 2).

Die Hülse 4 ist mit der Antriebseinheit 19 bzw. mit dem Handgerät 23 verbunden. Dies erfolgt in kompakter Bauweise und bei einfachem Aufbau, indem die Hülse 4 - z. B. über einen zur Hülse 4 gehörigen Deckel 6 - von einem Halterohr 27 gehalten wird, in dessen Innern die Filterwelle 13 verläuft und das - vorzugsweise in einem die Antriebswelle 17 umgebenden Bereich 22 des Gehäuses 24 - mit der Antriebseinheit 19 bzw. mit dem Handgerät 23 verbunden ist. Der Deckel 6 weist Öffnungen 8 auf, die groß im Vergleich zu den Filteröffnungen 5 der Filterkapsel 1 sind.

Halterohr 27 und Antriebseinheit 19 bzw. Handgerät 23 sind gegeneinander be­ weglich bzw. lösbar miteinander verbunden, so daß das Halterohr 27 und damit auch die Hülse 4 - insbesondere zu Reinigungszwecken und zum Entfernen der Filterkapsel 1 - leicht von der Antriebseinheit 19 bzw. dem Handgerät wegbewegt bzw. entfernt werden kann.

Dazu weist die Antriebseinheit 19 bzw. das Handgerät 23 - im Bereich 22 des Gehäuses 24 - z. B. ein Verbindungsstück 25 auf, mit dem das Halterohr 27 nach Art einer Steckverbindung verbunden sein kann, oder es dient der Verbindung von Verbindungsstück 25 und Halterohr 27 ein Schraubgewinde oder Bajonett am Verbindungsstück 25 sowie ein entsprechendes Gewinde oder Bajonett am Halterohr 27 (Gewinde und Bajonett nicht dargestellt).

Das Halterohr 27 dient in seinem unteren Bereich zusätzlich als Lagerung für die in seinem Innern verlaufende Filterwelle 13, wozu diese mit einem Gleitring 31 versehen ist.

Zur Getränkeherstellung wird zunächst sichergestellt, daß die Hülse 4 mittels des Halterohrs 27 am Gerät 23 angebracht ist. Sodann wird Filtergut 7 in die Filterkapsel 1 gefüllt, diese mit dem Deckel 9, mit angebrachter Filterwelle 13, verschlossen und die Filterwelle 13 über die Kupplung 15 an der Antriebswelle 17 befestigt, bzw. in Eingriff gebracht, so daß schließlich die Filterkapsel 1 von der Hülse 4 umgeben ist.

Sodann wird die Antriebseinrichtung 19 bzw. deren Motor mit Hilfe nicht dargestellter Schaltelemente des Handgeräts 23 in Betrieb genommen und die Hülse 4, in deren Innern nunmehr die Filterkapsel 1 mitsamt dem Filtergut 7 rotiert, vom Benutzer, der den Handgriff 21 umfaßt, in einen vorzugsweise mit heißem Wasser als Flüssigkeit 2 gefüllten Flüssigkeitsbehälter 10 - z. B. eine Tasse oder eine Kaffee- oder Teekanne - gehalten.

Hervorgerufen von der Rotationsbewegung und den damit verbundenen Zentrifugalkräften im Innern der Filterkapsel 1 bildet sich rasch eine in Fig. 1 durch Stromlinien 1′ und 1′′ schematisch verdeutlichte Zirkulationsströmung aus, die das sich als Hohlzylinder in der Filterkapsel 1 verteilende Filtergut 7 von innen nach außen in überwiegend radialer Richtung durchströmt.

Unter dem Einfluß der schrägen Innenwand der sich nach unten hin glockenartig öffnenden Hülse 4 bildet sich zusätzlich eine durch Stromlinien 5′ und 5′′ schematisch verdeutlichte Zirkulationsströmung aus, welche die durch die Stromlinien 1′ und 1′′ verdeutlichte Strömung durch das Filtergut 7 hindurch und damit dessen Extraktion verstärkt und gleichzeitig für eine intensive, extraktionsfördernde Durchmischung des der Filterkapsel 1 durch deren Filteröffnungen 5 hindurch entströmenden, hochkonzentrierten Suds mit der umgebenden Flüssigkeit 2 im Behälter 10 sorgt.

Unter dem Einfluß der Rotationsbewegung bildet sich - neben den beschriebenen, die Extrakton des Filterguts 7 bewirkenden Strömungen - durch einen von der rotierenden Filterkapsel 1 ausgehenden Mitnahmeeffekt zusätzlich eine im Bereich zwischen Filterkapsel 1 und Hülse 4 umlaufend rotierende Strömung aus, die sich - aus diesem Bereich heraus - der die Hülse 4 umgebenden Flüssigkeit 2, 2′ als Turbulenz mitteilen und dazu führen kann, daß Flüssigkeit 2, 2′ über den oberen Rand des Gefäßes 10 hinweg aus dem Gefäß hinausgeschleudert wird. Darüberhinaus behindert diese durch den Mitnahmeeffekt erzeugte Strömung die Ausbildung der gewünschten, die Extraktion bewirkenden Strömungen.

Durch Ausbildung der Hülse 4 mit den erfindungsgemäßen Erhöhungen 6′′/ Rippen 4′′ wird die durch den Mitnahmeeffekt erzeugte Strömung so stark unterdrückt, daß beträchtlich gesteigerte Drehzahlen der Filterkapsel 1 ohne merkliche Störungen durch Turbulenzen zur Anwendung kommen.

Auf diese Weise wird das Filtergut 7 sehr rasch zunehmend extrahiert und die Flüssigkeit 2 - im allgemeinen heißes Wasser - verwandelt sich in kürzester - eine konstant hohe, extraktionsfördernde Temperatur sichernder - Zeit in als kräftiges, hocharomatisches und heißes Kaffee- oder Teegetränk gewünschten Sud 2′.

Am Ende der für den vom Benutzer bevorzugten Geschmack nötigen Extrakti­ onszeit - beispielsweise etwa 1 bis 2 Minuten - wird die Antriebseinheit abge­ schaltet, damit der Rotationsvorgang beendet und die Filterkapsel 1 mit umge­ bender Hülse 4 mit dem Gerät 23 aus dem fertigen Sud bzw. Getränk 2′ heraus­ genommen. Für den Fall, daß die Antriebseinheit nicht vor der Herausnahme abgeschaltet wird, schützt die Hülse 4 Benutzer und Umgebung zuverlässig vor heißen Sudspritzern.

Das verbrauchte Filtergut 7 kann in der Filterkapsel 1 über dem Flüssigkeitsbehälter 10 trockengeschleudert werden, indem nun der Rotations­ vorgang über die Herausnahme aus dem fertigen Getränk hinaus noch für kurze Zeit fortgesetzt wird, wodurch weitgehend vermieden wird, daß nachfolgende Sudreste mit dem verbrauchten Filtergut entsorgt werden.

Fig. 2 zeigt in räumlicher Darstellungsweise eine Hülse 4 gemäß Fig. 1 mit Rip­ pen 4′′. Abweichend von Fig. 1 nimmt die Höhe 11 der Rippen 4′′ vom Bereich des unteren Hülsenrandes 6′ aus entlang der Rippen ab, wodurch in vorteilhafter Weise genügend Spielraum für die Filterkapsel auch im oberen Bereich der Hülse besteht. Die maximale Höhe 11 beträgt z. B. 2 mm bis 0,4 mm, ihre Anzahl z. B. 6 bis 32. Vorzugsweise ist die Anzahl von Rippen 4′′ im Fall geringer Höhe 11 größer als die Anzahl von Rippen 4′′ im Fall großer Höhe 11 und beträgt z. B. im Fall einer Höhe 11 von 2 mm 6, im Fall einer Höhe von 0,4 mm 30, so daß das Produkt aus Anzahl und Höhe z. B. 12 mm ist.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt einer Hülse 4, die nunmehr zylindrisch ausgebildet ist und Erhöhungen 6′′ bzw. Rippen 4′′ und Vertiefungen 6′′′ bzw. Rippen 4′′′ aufweist, die jeweils auch unterbrochen sein können, wobei die Höhe 11 der Rippen entlang ihrer Länge und die Tiefe 11′ der Rillen 4′′′ entlang ihrer Länge vorteilhaft gleich ausgebildet ist. Die Rippen 4′′ bzw. Rillen 4′′′ verlaufen vorzugsweise weitgehend entlang von Mantellinien der zylindrischen Hülse 4. Die Tiefe 11′ der Rillen 4′′′ beträgt z. B. 2 mm bis 0,4 mm, ihre Anzahl z. B. 6 bis 32. Vorzugsweise ist die Anzahl von Rillen 4′′′ im Fall geringer Tiefe 11′ größer als die Anzahl von Rillen 4′′′ im Fall großer Tiefe 11′ und beträgt z. B. im Fall einer Tiefe 11′ von 2 mm 6, z. B. im Fall einer Tiefe von 0,4 mm 30, so daß das Produkt aus Anzahl und Tiefe z. B. 12 mm ist.

In der obigen Beschreibung enthaltene Angaben zu einer der offenbarten Ausführungsformen gelten, soweit sinnvoll übertragbar und in sinnvoller Übertragung, jeweils auch für andere Ausführungen.

Beispielsweise liegt in der voranstehenden Beschreibung keine Beschränkung auf ein Handgerät, vielmehr kann die Antriebseinheit z. B. auch mit einem Wasserkocherdeckel oder einem Adapteraufsatz für eine Kaffee- oder Teekanne verbunden sein. Ferner kann z. B. die Antriebseinheit außer durch einen beispielsweise mittels Netzgerät, Batterie oder Akku versorgten Elektromotor auch mechanisch betrieben werden, wie beispielsweise der Flüssigkeitsbehälter auch eine Heizeinrichtung aufweisen kann.

Claims (8)

1. Filtereinrichtung zur Zubereitung von Kaffee- oder Teegetränken mit einer zur Aufnahme von Filtergut dienenden Filterkapsel, die Zuflußöffnungen und in einem Mantelbereich eine Filterwirkung aufweisende Filterfläche besitzt, wobei zur Getränkezubereitung die Filterkapsel in einen Flüssigkeit enthaltenden Behälter einsetzbar ist und die Flüssigkeit durch die in die Flüssigkeit eingetauchte Filterkapsel hindurch zirkuliert, wobei die Filtereinrichtung eine an ihr befestigte Hülse aufweist, welche bei der Getränkezubereitung zusammen mit der Filterkapsel in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters eintaucht und die Filterkapsel umgibt, ohne mit ihr fest verbunden zu sein, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) an ihrer Innenseite Erhöhungen (6′′) und/oder Vertiefungen (6′′′) aufweist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (6′′) als Rippen (4′′) ausgebildet sind.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (11) der Rippen (4′′) vom Bereich eines unteren Hülsenrandes (6′) aus entlang der Rippen (4′′) abnimmt.

4. Filtereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (6′′′) als Rillen (4′′′) ausgebildet sind.

5. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (4′′) und/oder die Rillen (4′′′) entlang von Mantellinien der Hülse (4) verlaufen.

6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (11) und/oder die Tiefe (11′) im Bereich von 2 mm bis 0,4 mm liegt.

7. Filtereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzahl der Rippen (4′′) und/oder der Rillen (4′′′) im Bereich von 6 bis 30 liegt.

8. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus Anzahl der Rippen (4) und ihrer Höhe (11) 12 mm ist und/oder das Produkt aus Anzahl der Rillen (4′′′) und ihrer Tiefe (11′) 12 mm ist.