Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kartusche für die Zubereitung
von Getränken
und insbesondere auf eine versiegelte Kartusche, die im Wesentlichen
aus luft- und wasserdichten Materialien besteht und die einen oder
mehrere Bestandteile für
die Zubereitung von Getränken
enthält.The
The present invention relates to a cartridge for the preparation
of drinks
and in particular to a sealed cartridge, which essentially
made of air and watertight materials and the one or
several ingredients for
the preparation of drinks
contains.
Es
wurde bereits an früherer
Stelle vorgeschlagen, Bestandteile für die Zubereitung von Getränken in einzelnen,
luftdichten Verpackungen zu versiegeln. So sind beispielsweise Kartuschen
oder Kapseln, die verdichteten gemahlener Kaffee enthalten, bekannt
für die
Verwendung in bestimmten Kaffeezubereitungsmaschinen, die allgemein
als "Espresso"-Maschinen bezeichnet
werden. Bei der Erzeugung von Kaffee mit Hilfe dieser Zubereitungsmaschinen
wird die Kaffeekartusche in einer Brühkammer platziert und heißes Wasser
mit einem relativ hohen Druck durch die Kartusche geleitet, wodurch
die aromatischen Kaffeebestandteile aus dem gemahlenen Kaffee gelöst werden,
um das Kaffeegetränk
zu erzeugen. Üblicherweise
arbeiten solche Maschinen bei einem Druck von mehr als 6 × 105 Pa. Die Zubereitungsmaschinen von der oben
beschriebenen Art sind bis heute relativ teuer, da Bauteile der
Maschinen, wie zum Beispiel Wasserpumpen und Dichtungen den hohen
Druck aushalten können
müssen.It has previously been proposed to seal components for the preparation of beverages in individual airtight packages. For example, cartridges or capsules containing compacted ground coffee are known for use in certain coffee making machines commonly referred to as "espresso" machines. In the production of coffee using these preparation machines, the coffee cartridge is placed in a brewing chamber and hot water is passed through the cartridge at a relatively high pressure, thereby dissolving the aromatic coffee ingredients from the ground coffee to produce the coffee beverage. Usually, such machines operate at a pressure of more than 6 × 10 5 Pa. The preparation machines of the type described above are still relatively expensive, since components of the machinery, such as water pumps and seals must be able to withstand the high pressure.
In
WO01/58786 ist eine Kartusche zur Zubereitung von Getränken beschrieben,
die bei einem Druck arbeitet, der sich üblicherweise in dem Bereich
von 0,7 bis 2,0 × 105 Pa bewegt. Die Kartusche ist jedoch zur Verwendung
in einer Getränkezubereitungsmaschine
für den
kommerziellen oder industriellen Markt bestimmt und ist relativ
teuer. Infolgedessen besteht ein Bedarf an einer Kartusche für die Zubereitung
von Getränken, wobei
sowohl Kartusche als auch Getränkezubereitungsmaschine
speziell für
den Absatz in Haushalten geeignet sind, hinsichtlich Kosten, Leistungsfähigkeit
und Zuverlässigkeit.WO01 / 58786 discloses a cartridge for making beverages that operates at a pressure that is typically in the range of 0.7 to 2.0 x 10 5 Pa. However, the cartridge is intended for use in a beverage making machine for the commercial or industrial market and is relatively expensive. As a result, there is a need for a cartridge for the preparation of beverages, both cartridge and beverage making machine being especially adapted for home use, in terms of cost, performance and reliability.
Eine
weitere Kartusche, die eine Einrichtung zur Wahl der Stärke des
zuzubereitenden Getränkes,
umfasst, ist in WO 02/074661 A1 beschrieben.A
another cartridge, which is a device for choosing the strength of the
beverage to be prepared,
is described in WO 02/074661 A1.
Eine
bekannte Art und Weise, Milch-basierte Getränkebestandteile in Kartuschen
bereitzustellen, ist in Form von Pulver oder in anderer dehydrierter
Form. Verbraucher geben jedoch übereinstimmend
an, dass die Verwendung solcher pulverisierter, Milch-basierter
Produkte Geschmack, Farbe und Beschaffenheit des fertigen Getränks nachteilig
beeinflusst. Hinsichtlich der Notwendigkeit, die Kartuschenkomponenten
zu sterilisieren, hat es sich als problematisch erwiesen, flüssige Milch-basierte
Produkte bereitzustellen. Außerdem ergaben
sich Schwierigkeiten bei der Kontrolle der Verdünnung und Dispensierung der
flüssigen
Milchprodukte, um ein konsistentes und akzeptables fertiges Getränk zu erhalten.A
known way, milk-based beverage ingredients in cartridges
is in the form of powder or other dehydrated
Shape. Consumers, however, agree
suggest that the use of such powdered, milk-based
Products taste, color and texture of the finished drink adversely
affected. Regarding the need, the cartridge components
To sterilize, it has proved problematic, liquid milk-based
To provide products. In addition, showed
difficulty in controlling the dilution and dispensing the
liquid
Dairy products to obtain a consistent and acceptable finished beverage.
Infolgedessen
stellt die vorliegende Erfindung eine Kartusche bereit, die ein
oder mehrere flüssige
Getränkebestandteile
enthält
und im Wesentlichen aus luft- und wasserdichten Materialien besteht,
wobei die Kartusche einen Einlass zum Einleiten eines wasserartigen
Mediums in die Kartusche, einen Abschnitt, welcher den einen oder
mehrere Getränkebestandteile
enthält,
sowie einen Auslass für
ein durch Verdünnung
des einen oder mehrerer Getränkbestandteile
mit dem wasserartigen Medium erzeugtes Getränk aufweist, wobei der Abschnitt
eine Einrichtung zur Regulierung der Verdünnung zumindest eines Anteils
des einen oder mehrerer flüssiger
Getränkebestandteile
bei Einleitung des wasserartigen Mediums in den Abschnitt umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Gebrauch ein Durchflussweg des
wasserartigen Mediums von dem Einlass zu dem Auslass bildet, wobei
die Einrichtung zur Verzögerung
der Verdünnung
eine Trennwand umfasst, welche den Zulauf zumindest eines Anteils
des einen oder mehrerer flüssiger
Getränkebestandteile
in den Durchflussweg des wasserartigen Mediums verhindert.Consequently
The present invention provides a cartridge that includes a
or more liquid
Beverage ingredients
contains
and essentially consists of air and watertight materials,
the cartridge having an inlet for introducing a watery
Medium in the cartridge, a section which one or
several beverage ingredients
contains
as well as an outlet for
one by dilution
of one or more beverage ingredients
having beverage produced with the aqueous medium, wherein the section
a device for regulating the dilution of at least one fraction
one or more liquid
Beverage ingredients
when introducing the aquatic medium into the section comprising
characterized in that in use a flow path of the
aqueous medium from the inlet to the outlet, wherein
the device for delay
the dilution
a partition which comprises the inlet of at least one portion
one or more liquid
Beverage ingredients
prevented in the flow path of the aqueous medium.
Es
versteht sich, dass der hier verwendete Begriff "Kartusche" für
jede Art von Verpackung, Behälter, Siegelrandbeutel
oder Gefäß gilt,
das einen oder mehrere Getränkebestandteile
in der beschriebenen Art und Weise enthält. Die Kartusche kann starr,
halbstarr oder biegsam sein.It
It is understood that the term "cartridge" used herein for
any kind of packaging, containers, sealed edge bags
or vessel applies,
the one or more beverage ingredients
in the manner described. The cartridge can be rigid,
be semi-rigid or flexible.
Die
Kartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
einen oder mehrere Getränkebestandteile zur
Erzeugung eines Getränkproduktes.
Bei dem Getränkeprodukt
kann es sich zum Beispiel um ein kaffee-, tee-, schokolade- oder
kohlensäurehaltiges
Getränk
sowie um ein Milch-basiertes Getränk handeln, einschließlich Milch.The
Cartridge according to the present
Invention contains
one or more beverage ingredients for
Generation of a drink product.
In the beverage product
It can be, for example, a coffee, tea, chocolate or
carbonated
drink
and a milk-based drink, including milk.
In
vorteilhafter Art und Weise gewährleistet
die Kartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung eine ausgezeichnete Verdünnung und Dispensierung flüssiger Getränkebestandteile,
indem sichergestellt wird, dass die flüssigen Getränkebestandteile gleichmäßiger über den
ganzen Arbeitszyklus hinweg anstatt vollständig am Anfang des Arbeitszyklus
dispensiert werden, gefolgt von einem im Wesentlichen reinen wasserartigen Medium,
bei dem es sich beispielsweise um Wasser handelt. Diese kontinuierliche
Zuführung
der flüssigen
Getränkebestandteile
führt zu
einer verbesserten Homogenität
des zubereiteten flüssigen
Getränks.
Falls das verdünnte
flüssige
Getränk
anschließend
einem Aufschäumungsvorgang
unterzogen wird, indem es zum Beispiel durch eine Öffnung herausgespritzt
wird, führt
die verbesserte Homogenität
außerdem
zu einer besseren Konsistenz des Schaums und zu verbesserter Qualität und Quantität des pro
Volumeneinheit an flüssigem
Getränk
hergestellten Schaums.Advantageously, the cartridge according to the present invention provides excellent dilution and dispensing of liquid beverage ingredients by ensuring that the liquid beverage ingredients are dispensed more evenly throughout the working cycle, rather than completely at the beginning of the working cycle, followed by a substantially pure watery one Medium, which is, for example, water. This continuous supply of liquid beverage ingredients results in improved homogeneity of the prepared liquid beverage. Further, if the diluted liquid beverage is subjected to a foaming operation, for example, by being splashed out through an opening, the improved homogeneity results in a better consistency of the foam and improved quality and quantity of the foam produced per unit volume of liquid beverage.
In
einer Ausführung
umfasst die Trennwand eine oder mehrere Öffnungen zum regulierbaren
Auslassen zumindest eines Anteils des einen oder mehrerer flüssiger Getränkbestandteile
in den Durchflussweg des wasserartigen Mediums. Es können vier Öffnungen vorgesehen
sein.In
an execution
the partition comprises one or more adjustable openings
Skipping at least a portion of the one or more liquid beverage ingredients
in the flow path of the aqueous medium. There can be four openings
be.
Die
Trennwand kann ein trichterförmiges
Element mit einer offenen Mündung
umfassen, welches in entgegen gesetzter Richtung zu dem Durchflussweg
des wasserartigen Mediums ausgebildet ist. Das trichterförmige Element
ist vorzugsweise ringförmig.
In vorteilhafter Weise sind die eine oder mehrere Öffnungen
am oder nahe dem Unterteil des trichterförmigen Elements vorgesehen.
Zumindest ein Anteil der flüssigen
Getränkebestandteile
in dem trichterförmigen
Element fließt
bei Gebrauch zum Beispiel mit Hilfe der Schwerkraft durch die eine
oder mehrere Öffnungen
ab.The
Partition can be a funnel-shaped
Element with an open mouth
which is in the opposite direction to the flow path
is formed of the water-like medium. The funnel-shaped element
is preferably annular.
Advantageously, the one or more openings
provided at or near the lower part of the funnel-shaped element.
At least a portion of the liquid
Beverage ingredients
in the funnel-shaped
Element flows
in use, for example, by gravity through one
or more openings
from.
In
einer Ausführung
beabstandet das trichterförmige
Element den Boden der Kartusche solcherart, dass der Durchflussweg
des wasserartigen Mediums zwischen dem trichterförmigen Element und dem Boden der
Kartusche hindurchführt.
Infolgedessen fließt
bei Gebrauch zumindest ein Anteil der flüssigen Getränkebestandteile in dem trichterförmigen Element
mit Hilfe der Schwerkraft durch die eine oder mehrere Öffnungen senkrecht
abwärts
in den Durchflussweg des wasserartigen Mediums.In
an execution
spaced the funnel-shaped
Element the bottom of the cartridge such that the flow path
the water - like medium between the funnel - shaped element and the bottom of the
Cartridge passes.
As a result, flows
in use, at least a portion of the liquid beverage ingredients in the funnel-shaped element
by gravity through the one or more openings perpendicular
down
in the flow path of the aqueous medium.
Vorzugsweise
umfasst die Kartusche ein inneres Element und ein äußeres Element,
wobei das innere Element das trichterförmige Element umfasst. Die
Komponenten des inneren Elements und des äußeren Elements können vor
der Montage leichter sterilisiert werden, so lange sie voneinander
getrennt sind. Sind die Komponenten erst miteinander verbunden,
entstehen eine Reihe von gewundenen Leitungen mit engen Öffnungen,
die mit herkömmlichen
Verfahren nicht effektiv sterilisiert werden können.Preferably
the cartridge comprises an inner element and an outer element,
wherein the inner element comprises the funnel-shaped element. The
Components of the inner element and the outer element may be present
The assembly can be sterilized more easily, as long as they are from each other
are separated. Are the components first connected,
create a series of tortuous lines with narrow openings,
the with conventional
Procedures can not be effectively sterilized.
Die
Sterilisierbarkeit der Komponenten ist insbesondere vorteilhaft,
wenn die Kartuschen für
die Dispensierung Milch-basierter Getränke wie zum Beispiel Milch
verwendet werden.The
Sterilizability of the components is particularly advantageous
if the cartridges for
the dispensing of milk-based drinks such as milk
be used.
In
vorteilhafter Weise umfasst die Kartusche weiterhin eine Einrichtung
zur Erzeugung eines Getränkestrahls,
wobei besagte Einrichtung zur Erzeugung des Getränkestrahls eine Öffnung in
dem Durchflussweg des wasserartigen Mediums umfasst. Die Öffnung kann
von einer Trennfläche
zwischen dem inneren Element und dem äußerem Element begrenzt werden.In
Advantageously, the cartridge further comprises a device
for generating a beverage jet,
said means for producing the beverage jet having an opening in
comprises the flow path of the aqueous medium. The opening can
from a dividing surface
be limited between the inner element and the outer element.
In
vorteilhafter Weise umfasst die Kartusche weiterhin zumindest einen
Einlass für
Luft und eine Einrichtung zur Erzeugung einer Druckminderung des
Getränkestrahls,
wobei bei Gebrauch die Luft aus zumindest einem Lufteinlass in das
Getränk
als eine Vielzahl kleiner Blasen eingebunden wird. Zumindest ein
Lufteinlass kann in dem inneren Element stromabwärts der Öffnung vorgesehen sein.In
Advantageously, the cartridge further comprises at least one
Inlet for
Air and a device for generating a pressure reduction of the
Beverage jet,
wherein, in use, the air from at least one air inlet into the
drink
as a variety of small bubbles is involved. At least one
Air inlet may be provided in the inner member downstream of the opening.
In
einer Ausführung
verursachen der mindestens eine Lufteinlass und die Einrichtung
zur Erzeugung einer Druckminderung in dem Getränkestrahl ein Aufschäumen des
einen oder mehrerer flüssiger
Getränkebestandteile
von mehr als 40%. Vorzugsweise mehr als 70%. Die Kartusche ist vorzugsweise
scheibenförmig. Das äußere Element
und/oder das innere Element sind beispielsweise aus Polypropylen
geformt.In
an execution
cause the at least one air inlet and the device
to generate a pressure reduction in the beverage jet foaming the
one or more liquid
Beverage ingredients
of more than 40%. Preferably more than 70%. The cartridge is preferably
disk-shaped. The outer element
and / or the inner element are made of polypropylene, for example
shaped.
In
einem Beispiel ist der flüssige
Getränkebestandteil
ein konzentriertes, flüssiges
Milchpräparat.
Vorzugsweise enthält
das flüssige
Milchkonzentrat zwischen 25 und 40% Gesamttrockenmasse. In noch
bevorzugterer Weise enthält
das flüssige
Milchkonzentrat 30% Gesamttrockenmasse. Außerdem enthält das flüssige Milchkonzentrat vorzugsweise
zwischen 0,1 und 12% Fett. Alternativ stammen der eine oder mehrere
flüssige
Getränkebestandteile
aus der Gruppe Kakao, Kaffee, Tee, Süßungsmittel, Fruchtsirupe,
Aromastoffe, alkoholische Getränke,
aromatisierte Milch, Fruchtsäfte,
Fruchtzubereitungen, Saucen und Süßspeisen.In
an example is the liquid
Beverage ingredient
a concentrated, liquid
Milk preparation.
Preferably contains
the liquid
Milk concentrate between 25 and 40% total dry matter. In still
more preferably
the liquid
Milk concentrate 30% total dry matter. In addition, the liquid milk concentrate preferably contains
between 0.1 and 12% fat. Alternatively, come one or more
liquid
Beverage ingredients
from the group cocoa, coffee, tea, sweetener, fruit syrup,
Flavorings, alcoholic beverages,
flavored milk, fruit juices,
Fruit preparations, sauces and desserts.
In
der folgenden Beschreibung werden die Begriffe "oben" und "unten" sowie deren Entsprechungen verwendet,
um die relative Positionierung von Merkmalen der Erfindung zu beschreiben.
Die Begriffe "oben" und "unten" sowie deren Entsprechungen
beziehen sich auf die Kartusche (oder andere Komponenten) in der normalen
Ausrichtung, um in eine Getränkezubereitungsmaschine
zur anschließenden
Dispensierung eingeführt
zu werden, wie beispielsweise in 4 dargestellt.
Insbesondere beziehen sich die Begriffe "oben" und "unten" jeweils auf relative
Positionen näher
oder weiter entfernt von einer oberen Fläche 11 der Kartusche. Des
Weiteren werden die Begriffe "oben" und "unten" sowie deren Entsprechungen
verwendet, um die relative Positionierung von Merkmalen der Erfindung
zu beschreiben. Die Begriffe "innen" und "außen" sowie deren Entsprechungen
beziehen sich auf relative Positionen in der Kartusche (oder anderen
Komponenten), die sich näher
oder weiter entfernt von einem Zentrum oder der Hauptachse X der
Kartusche 1 (oder einer anderen Komponente) befinden.In the following description, the terms "up" and "down" and their equivalents will be used to describe the relative positioning of features of the invention. The terms "top" and "bottom" and their equivalents refer to the cartridge (or other components) in the normal orientation for insertion into a beverage dispensing machine for subsequent dispensing, such as in US Pat 4 shown. In particular, the terms "above" and "down" each to relative positions closer or farther away from an upper surface 11 the cartouche. Furthermore, the terms "up" and "down" and their equivalents are used to describe the relative positioning of features of the invention. The terms "inside" and "outside" and their equivalents refer to relative positions in the cartridge (or other components) that are closer or farther away from a center or major axis X of the cartridge 1 (or any other component).
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die
begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei:versions
The present invention will be described below with reference to FIGS
accompanying drawings, wherein:
1 eine
Querschnittsdarstellung eines äußeren Elements
der ersten und zweiten Ausführung
der Kartusche ist; 1 Fig. 12 is a cross-sectional view of an outer member of the first and second embodiments of the cartridge;
2 eine
Querschnittsdarstellung eines Details des äußeren Elements aus 1 ist,
das eine nach innen gerichtete, zylindrische Erweiterung aufweist; 2 a cross-sectional view of a detail of the outer element 1 is having an inwardly directed, cylindrical extension;
3 eine
Querschnittsdarstellung eines Details des äußeren Elements aus 1 ist,
das einen Schlitz aufweist; 3 a cross-sectional view of a detail of the outer element 1 is that has a slot;
4 eine
perspektivische Draufsicht des äußeren Elements
aus 1 ist; 4 a perspective top view of the outer element 1 is;
5 eine
perspektivische Draufsicht des äußeren Elements
aus 1 in umgedrehter Ausrichtung ist; 5 a perspective top view of the outer element 1 in an inverted orientation;
6 eine
Draufsicht des äußeren Elements
aus 1 ist; 6 a plan view of the outer element 1 is;
7 eine
Querschnittsdarstellung eines inneren Elements der ersten Ausführung der
Kartusche ist; 7 a cross-sectional view of an inner member of the first embodiment of the cartridge;
8 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 7 ist; 8th a perspective top view of the inner element 7 is;
9 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 7 in
umgedrehter Ausrichtung ist; 9 a perspective top view of the inner element 7 in an inverted orientation;
10 eine
Draufsicht des inneren Elements aus 7 ist; 10 a plan view of the inner element 7 is;
11 eine
Querschnittsdarstellung der ersten Ausführung der Kartusche in montiertem
Zustand ist; 12 eine Querschnittsdarstellung
eines inneren Elements der zweiten Ausführung der Kartusche ist; 11 a cross-sectional view of the first embodiment of the cartridge in the assembled state is; 12 a cross-sectional view of an inner member of the second embodiment of the cartridge;
13 eine
Querschnittsdarstellung eines Details des inneren Elements aus 12 ist,
das eine Öffnung
aufweist; 13 a cross-sectional view of a detail of the inner element 12 is, which has an opening;
14 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 12 ist; 14 a perspective top view of the inner element 12 is;
15 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 12 in
umgedrehter Ausrichtung ist; 15 a perspective top view of the inner element 12 in an inverted orientation;
16 eine
weitere Querschnittsdarstellung des inneren Elements aus 12 ist; 16 another cross-sectional view of the inner element 12 is;
17 eine
Querschnittsdarstellung eines weiteren Details des inneren Elements
aus 12 ist, das einen Lufteinlass aufweist; 17 a cross-sectional view of another detail of the inner element 12 is, which has an air inlet;
18 eine
Querschnittsdarstellung der zweiten Ausführung der Kartusche in montiertem
Zustand ist; 18 a cross-sectional view of the second embodiment of the cartridge in the assembled state;
19 eine
Querschnittsdarstellung eines äußeren Elements
der dritten und vierten Ausführung
der Kartusche ist, wobei die vierte Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeführt
ist; 19 Fig. 12 is a cross-sectional view of an outer member of the third and fourth embodiments of the cartridge, with the fourth embodiment according to the present invention;
20 eine
Querschnittsdarstellung eines Details des äußeren Elements aus 19 ist,
das eine nach innen gerichtete, zylindrische Erweiterung aufweist; 20 a cross-sectional view of a detail of the outer element 19 is having an inwardly directed, cylindrical extension;
21 eine
Draufsicht des äußeren Elements
aus 19 ist; 21 a plan view of the outer element 19 is;
22 eine
perspektivische Draufsicht des äußeren Elements
aus 19 ist; 22 a perspective top view of the outer element 19 is;
23 eine
perspektivische Draufsicht des äußeren Elements
aus 19 umgedrehter Ausrichtung ist; 23 a perspective top view of the outer element 19 upturned orientation;
24 eine
Querschnittsdarstellung eines inneren Elements der dritten Ausführung der
Kartusche ist; 24 Fig. 12 is a cross-sectional view of an inner member of the third embodiment of the cartridge;
25 eine
Draufsicht des inneren Elements aus 24 ist; 25 a plan view of the inner element 24 is;
26 eine
Querschnittsdarstellung eines Details des inneren Elements aus 24 ist,
das einen nach innen gewölbten
oberen Rand aufweist; 26 a cross-sectional view of a detail of the inner element 24 is having an inwardly curved upper edge;
27 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 24 ist; 27 a perspective top view of the inner element 24 is;
28 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 24 in
umgedrehter Ausrichtung ist; 28 a perspective top view of the inner element 24 in an inverted orientation;
29 eine
Querschnittsdarstellung der dritten Ausführung der Kartusche in montiertem
Zustand ist; 29 a cross-sectional view of the third embodiment of the cartridge in the assembled state is;
30 eine
Querschnittsdarstellung eines inneren Elements der vierten Ausführung der
Kartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; 30 Fig. 12 is a cross-sectional view of an inner member of the fourth embodiment of the cartridge according to the present invention;
31 eine
Draufsicht des inneren Elements aus 30 ist; 31 a plan view of the inner element 30 is;
32 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 30 ist; 32 a perspective top view of the inner element 30 is;
33 eine
perspektivische Draufsicht des inneren Elements aus 30 in
umgedrehter Ausrichtung ist; 33 a perspective top view of the inner element 30 in an inverted orientation;
34 eine
Querschnittsdarstellung der vierten Ausführung der Kartusche in montiertem
Zustand ist; 34 a cross-sectional view of the fourth embodiment of the cartridge in the assembled state is;
35a ein Diagramm der Konzentration gegenüber der
Arbeitszyklusdauer darstellt; 35a represents a graph of concentration versus duty cycle duration;
35b ein Diagramm der Aufschäumbarkeit gegenüber der
Arbeitszyklusdauer darstellt; und 35b Figure 10 is a diagram of the foamability versus duty cycle duration; and
35c ein Diagramm der Temperatur gegenüber der
Arbeitszyklusdauer darstellt. 35c represents a graph of temperature versus duty cycle duration.
Wie
in 11 dargestellt, umfasst die Kartusche 1 allgemein
ein äußeres Element 2,
ein inneres Element 3 und einen Schichtstoff 5.
Das äußere Element 2,
das innere Element 3 und der Schichtstoff 5 sind
montiert, um die Kartusche 1 zu bilden, die einen Innenraum 120 aufweist,
um einen oder mehrere Getränkebestandteile
zu enthalten, einen Einlass 121, einen Auslass 122 und
einen Getränkedurchflussweg,
der den Einlass 121 mit dem Auslass 122 verbindet
und durch den Innenraum 120 führt. Der Einlass 121 und
der Auslass 122 sind anfänglich durch den Schichtstoff 5 versiegelt
und werden bei Gebrauch durch Durchstechen oder Aufschneiden des
Schichtstoffes 5 geöffnet.
Der Getränkedurchflussweg
wird durch die räumlichen
Beziehungen zwischen äußerem Element 2,
innerem Element 3 und Schichtstoff 5, wie unten
erklärt,
bestimmt. Optional können
weitere Komponenten in der Kartusche 1 eingeschlossen werden,
wie beispielsweise ein Filter 4, wie weiter unten erläutert wird.As in 11 shown, includes the cartridge 1 generally an outer element 2 , an inner element 3 and a laminate 5 , The outer element 2 , the inner element 3 and the laminate 5 are mounted to the cartouche 1 to form an interior 120 to contain one or more beverage ingredients, an inlet 121 , an outlet 122 and a beverage flow path that separates the inlet 121 with the outlet 122 connects and through the interior 120 leads. The inlet 121 and the outlet 122 are initially through the laminate 5 sealed and become in use by piercing or cutting the laminate 5 open. The beverage flow path is determined by the spatial relationships between the outer element 2 , inner element 3 and laminate 5 as explained below. Optionally, other components in the cartridge 1 be included, such as a filter 4 as explained below.
Eine
erste Version der Kartusche 1, die zum Zwecke der Hintergrundinformation
beschrieben wird, ist in den 1 bis 11 dargestellt.
Die erste Version der Kartusche 1 ist speziell zum Gebrauch
für die
Dispensierung von Filterprodukten wie beispielsweise geröstetem und
gemahlenem Kaffe oder Teeblättern
bestimmt. Allerdings kann diese Version der Kartusche 1 und
die anderen, unten beschriebenen Versionen, auch für andere
Produkte wie beispielsweise Schokolade, Kaffee, Tee, Süßungsmittel,
Fruchtsirupe, Aromastoffe, alkoholische Getränke, aromatisierte Milch, Fruchtsäfte, Fruchtzubereitungen,
Saucen und Süßspeisen
verwendet werden. Wie in 5 zu sehen ist, hat die Kartusche 1 insgesamt
eine runde oder scheibenförmige Form,
wobei der Durchmesser der Kartusche 1 wesentlich größer als
die Höhe
der Kartusche ist. Eine Hauptachse X führt durch das Zentrum des äußeren Elements,
wie in 1 dargestellt. Der Gesamtdurchmesser des äußeren Elements 2 beträgt üblicherweise
74,5 mm ±6
mm und die Gesamthöhe
beträgt
16 mm ±3
mm. Das Volumen der Kartusche 1 in montiertem Zustand beträgt üblicherweise
30,2 ml ±20%.A first version of the cartouche 1 , which is described for the purpose of the background information, is in the 1 to 11 shown. The first version of the cartridge 1 is specifically designed for use in the dispensing of filter products such as roasted and ground coffee or tea leaves. However, this version of the cartridge 1 and the other versions described below are also used for other products such as chocolate, coffee, tea, sweeteners, fruit syrups, flavorings, alcoholic beverages, flavored milk, fruit juices, fruit preparations, sauces and desserts. As in 5 you can see the cartouche 1 Overall, a round or disk-shaped form, wherein the diameter of the cartridge 1 is much larger than the height of the cartridge. A major axis X passes through the center of the outer element, as in 1 shown. The total diameter of the outer element 2 is usually 74.5 mm ± 6 mm and the overall height is 16 mm ± 3 mm. The volume of the cartridge 1 when mounted, it is usually 30.2 ml ± 20%.
Das äußere Element 2 umfasst
gewöhnlich
ein schalenförmiges
Gehäuse 10,
das eine gewölbte,
ringförmige
Wandung 13 aufweist, ein geschlossenes Oberteil 11 und
einen offenen Boden 12. Der Durchmesser des äußeren Elements 2 ist
an dem Oberteil 11 kleiner als an dem Boden 12,
was auf ein Aufweiten der ringförmigen
Wandung 13 zurückzuführen ist,
wenn man den Weg von dem geschlossenen Oberteil 11 zu dem offenen
Boden 12 nachverfolgt. Die ringförmige Wandung 13 und
der geschlossene Boden 11 bilden zusammen einen Behälter mit
einem Innenraum 34.The outer element 2 usually includes a cup-shaped housing 10 which has a domed, annular wall 13 has, a closed top 11 and an open floor 12 , The diameter of the outer element 2 is at the top 11 smaller than at the bottom 12 , indicating an expansion of the annular wall 13 is due when you get out of the closed shell 11 to the open ground 12 tracked. The annular wall 13 and the closed ground 11 together form a container with an interior 34 ,
In
dem geschlossenen Oberteil 11 ist eine hohle, nach innen
gerichtete, zylindrische Erweiterung 18 vorgesehen, die
um die Hauptachse X zentriert ist.In the closed shell 11 is a hollow, inward, cylindrical extension 18 provided, which is centered about the main axis X.
Wie
in 2 noch deutlicher zu erkennen ist, umfasst die
zylindrische Erweiterung 18 ein treppenförmiges Profil,
das einen ersten, zweiten und dritten Abschnitt 19, 20 und 21 aufweist.
Der erste Abschnitt 19 ist genau kreiszylindrisch. Der
zweite Abschnitt 20 ist kegelstumpfförmig und nach innen verjüngt. Der
dritte Abschnitt 21 ist wieder genau kreiszylindrisch und
wird von einer unteren Planfläche 31 abgeschlossen.
Der Durchmesser des ersten, zweiten und dritten Abschnitts 19, 20 und 21 nimmt
stufenweise ab, so das der Durchmesser der zylindrischen Erweiterung 18 abnimmt,
wenn man den Weg von dem Oberteil 11 zu der geschlossenen,
unteren Planfläche 31 der
zylindrischen Erweiterung 18 nachverfolgt. Ein üblicherweise
horizontaler Absatz 32 wird an der zylindrischen Erweiterung 18 an
der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt 20 und 21 geformt.As in 2 to be more clearly seen, includes the cylindrical extension 18 a stair-shaped profile comprising a first, second and third section 19 . 20 and 21 having. The first paragraph 19 is exactly circular cylindrical. The second section 20 is frustoconical and inwardly tapered. The third section 21 is again exactly circular cylindrical and is from a lower plane 31 completed. The diameter of the first, second and third sections 19 . 20 and 21 decreases gradually, so that the diameter of the cylindrical extension 18 decreases as you get away from the top 11 to the closed, lower plane 31 the cylindrical extension 18 tracked. A usually horizontal paragraph 32 is at the cylindrical extension 18 at the junction between the second and third sections 20 and 21 shaped.
Ein
nach außen
vorstehender Absatz 33 bildet sich in dem äußeren Element 2 in
Richtung des Bodens 12. Der nach außen vorstehende Absatz 33 formt
eine zweite Wandung 15, koaxial zu der ringförmigen Wandung 13,
so dass eine ringförmige
Laufbahn definiert wird, die eine Sammelleitung 16 zwischen
der zweiten Wandung 15 und der ringförmigen Wandung 13 bildet.
Die Sammelleitung 16 verläuft rund um den Umfang des äußeren Elements 2.
Eine Reihe von Schlitzen 17 sind in der ringförmigen Wandung 13 auf
gleicher Höhe wie
die Sammelleitung 16 vorgesehen, um einen Gas- und Flüssigkeitsaustausch
zwischen der Sammelleitung 16 und dem Innenraum 34 des äußeren Elements 2 zu
ermöglichen.
Wie in 3 dargestellt, sind die Schlitze 17 in
der ringförmigen
Wandung 13 vertikal. Es sind zwischen 20 und 40 Schlitze
vorgesehen. In der dargestellten Ausführung sind siebenunddreißig Schlitze 17 in üblicherweise
gleichen Abständen
rund um den Umfang der Sammelleitung 16 vorgesehen. Die
Schlitze 17 sind vorzugsweise zwischen 1,4 und 1,8 mm lang. Üblicherweise
beträgt
die Länge
eines jeden Schlitzes 1,6 mm und macht damit 10% der Gesamthöhe des äußeren Elements 2 aus.
Die Breite eines jeden Schlitzes beträgt zwischen 0,25 und 0,35 mm.An outwardly protruding paragraph 33 forms in the outer element 2 in the direction of the ground 12 , The outwardly projecting paragraph 33 forms a second wall 15 coaxial with the annular wall 13 so that an annular track is defined, which is a manifold 16 between the second wall 15 and the annular wall 13 forms. The manifold 16 runs around the circumference of the outer element 2 , A series of slots 17 are in the annular wall 13 at the same height as the manifold 16 provided for a gas and fluid exchange between the manifold 16 and the interior 34 of the outer element 2 to enable. As in 3 shown are the slots 17 in the annular wall 13 vertical. There are between 20 and 40 slots provided. In the illustrated embodiment, thirty-seven slots are 17 at usually equal intervals around the circumference of the manifold 16 intended. The slots 17 are preferably between 1.4 and 1.8 mm long. Usually, the length of each slot is 1.6 mm, making up 10% of the total height of the outer element 2 out. The width of each slot is between 0.25 and 0.35 mm.
Üblicherweise
beträgt
die Breite eines jeden Schlitzes 0,3 mm. Die Breite der Schlitze 17 ist
ausreichend schmal, um zu verhindern, dass die Getränkebestandteile
weder während
der Lagerung noch bei Gebrauch hindurch in die Sammelleitung 16 gelangen.Usually, the width of each slot is 0.3 mm. The width of the slots 17 is sufficiently narrow to prevent the beverage ingredients from entering the manifold either during storage or during use 16 reach.
Eine
Einlasskammer 26 wird in dem äußeren Element 2 an
der Peripherie des äußeren Elements 2 gebildet.
Wie in 5 deutlich zu erkennen, ist eine zylindrische
Wandung 27 vorgesehen, welche die Einlasskammer 26 in
dem Innenraum 34 des äußeren Elements 2 definiert,
und sie von diesem abtrennt. Die zylindrische Wandung 27 besitzt
eine geschlossene Oberfläche 28,
die auf einer Ebene lotrecht zu der Hauptachse X ausgebildet ist,
sowie ein offenes unteres Ende 29, koplanar zu dem Boden 12 des äußeren Elements 2.
Die Einlasskammer 26 steht mit der Sammelleitung 16 über zwei
Schlitze 30 in Verbindung, wie in 1 dargestellt.
Es können
wahlweise zwischen ein und vier Schlitze verwendet werden, um eine
Verbindung zwischen der Sammelleitung 16 und der Einlasskammer 26 herzustellen.An inlet chamber 26 is in the outer element 2 on the periphery of the outer element 2 educated. As in 5 clearly visible, is a cylindrical wall 27 provided, which the inlet chamber 26 in the interior 34 of the outer element 2 defines, and separates them from this. The cylindrical wall 27 has a closed surface 28 formed on a plane perpendicular to the major axis X and an open lower end 29 , coplanar to the ground 12 of the outer element 2 , The inlet chamber 26 stands with the manifold 16 over two slots 30 in connection, as in 1 shown. Optionally, between one and four slots can be used to connect between the manifold 16 and the inlet chamber 26 manufacture.
Ein
unteres Ende des nach außen
vorstehenden Absatzes 33 ist mit einem nach außen vorstehenden Flansch 35 versehen,
der sich im rechten Winkel zu der Hauptachse X erstreckt. Üblicherweise
besitzt der Flansch 35 eine Breite zwischen 2 und 4 mm.
Ein Abschnitt des Flansches 35 ist verbreitert und formt
einen Griff 24, an welchem das äußere Element 2 gehalten
werden kann. Der Griff 24 ist mit einem nach oben gewölbten Rand 25 versehen,
um den Halt zu verbessern. Das äußere Element 2 ist
eine aus einem Stück
geformte Einheit aus Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Polystyrol,
Polyester oder einem Verbundstoff aus zwei oder mehr dieser Materialien.
Für ein
geeignetes Polypropylen bietet sich das Sortiment an Polymeren von
DSM UK Limited (Redditch, United Kingdom) an. Das äußere Element
kann opak, durchsichtig oder durchscheinend sein. Es kann im Spritzgussverfahren
hergestellt werden.A lower end of the outwardly projecting paragraph 33 is with an outwardly projecting flange 35 provided, which extends at right angles to the main axis X. Usually, the flange has 35 a width between 2 and 4 mm. A section of the flange 35 is widened and forms a handle 24 on which the outer element 2 can be held. The handle 24 is with an upwardly curved edge 25 provided to improve the grip. The outer element 2 is a one-piece molded unit of high density polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, or a composite of two or more of these materials. For a suitable polypropylene, the range of polymers offered by DSM UK Limited (Redditch, United Kingdom). The outer element may be opaque, translucent or translucent. It can be produced by injection molding.
Das
innere Element 3, dargestellt in den 7 bis 10,
umfasst einen ringförmigen
Rahmen 41 und einen sich nach unten erstreckenden, zylindrischen
Trichter 40. Eine Hauptachse X führt durch das Zentrum des inneren
Elements 3, wie in 7 dargestellt.
Wie am besten in 8 zu erkennen, umfasst der ringförmige Rahmen 41 einen äußeren Rand 51 und
eine innere Nabe 52, die durch zehn, in gleichem Abstand zueinander
strahlenförmig
angeordnete Speichen 53 miteinander verbunden sind. Die
innere Nabe 52 bildet eine Einheit mit dem zylindrischen
Trichter 40 und erstreckt sich von diesem. In dem ringförmigen Rahmen 41 sind
zwischen den strahlenförmigen
Speichen 53 Filteröffnungen 55 ausgebildet.
Auf dem ringförmigen
Rahmen 41 ist ein Filter 4 solcherart angeordnet,
dass die Filteröffnungen 55 abgedeckt
werden. Der Filter besteht vorzugsweise aus einem Material mit einer
hohen Nassfestigkeit, wie zum Beispiel einem Faservlies aus Polyester.
Zu anderen Materialien, die verwendet werden können, zählen ein wasserdichtes Zellulosematerial, wie
beispielsweise ein Zellulosematerial, das gewebte Papierfasern umfasst.
Den gewebten Papierfasern können
Fasern aus Polypropylen, Polyvinylchlorid und/oder Polyethylen beigemengt
sein. Durch Einbindung dieser Kunststoffmaterialien in das Zellulosematerial
wird das Zellulosematerial heißsiegelfähig. Der
Filter 4 kann auch mit einem Material behandelt oder beschichtet
werden, das durch Wärme
und/oder Druck aktiviert wird, so dass er auf diese Weise an den
ringförmigen
Rahmen 41 gesiegelt werden kann.The inner element 3 , presented in the 7 to 10 , Includes an annular frame 41 and a downwardly extending cylindrical funnel 40 , A major axis X passes through the center of the inner element 3 , as in 7 shown. How best in 8th to recognize, comprises the annular frame 41 an outer edge 51 and an inner hub 52 by ten, equidistant radiating spokes 53 connected to each other. The inner hub 52 forms a unit with the cylindrical funnel 40 and extends from this. In the annular frame 41 are between the radial spokes 53 filter openings 55 educated. On the ring-shaped frame 41 is a filter 4 arranged such that the filter openings 55 be covered. The filter is preferably made of a material having a high wet strength, such as a polyester non-woven fabric. Other materials that may be used include a waterproof cellulosic material, such as a cellulosic material that includes woven paper fibers. The woven paper fibers may be mixed with fibers of polypropylene, polyvinyl chloride and / or polyethylene. By incorporating these plastic materials into the cellulosic material, the cellulosic material becomes heat sealable. The filter 4 can also be treated or coated with a material which is activated by heat and / or pressure, so as to be attached to the annular frame 41 can be sealed.
Wie
aus dem Querschnittsprofil in 7 ersichtlich,
ist die innere Nabe 52 in einer niedrigeren Position als
der äußere Rand 51 angeordnet,
so dass der ringförmige
Rahmen 41 ein schräg
abfallendes unteres Profil aufweist.As from the cross section profile in 7 Obviously, the inner hub is 52 in a lower position than the outer edge 51 arranged so that the annular frame 41 has a sloping lower profile.
Die
obere Oberfläche
jeder Speiche 53 ist mit einem nach oben stehenden Steg 54 versehen,
so dass ein Hohlraum oberhalb des ringförmigen Rahmens 41 in
eine Vielzahl von Durchlässen 57 unterteilt
wird. Jeder Durchlass 57 wird an den Seiten von einem Steg 54 und
nach unten von dem Filter 4 begrenzt. Die Durchlässe 57 erstrecken
sich von dem äußeren Rand 51 nach
unten hin und öffnen
sich an Öffnungen 56,
die von den inneren Enden der Stege 54 definiert werden,
in den zylindrischen Trichter 40.The upper surface of each spoke 53 is with an upstanding bridge 54 provided so that a cavity above the annular frame 41 in a variety of passages 57 is divided. Every passage 57 is on the sides of a footbridge 54 and down from the filter 4 limited. The passages 57 extend from the outer edge 51 downwards and open at openings 56 coming from the inner ends of the webs 54 be defined in the cylindrical funnel 40 ,
Der
zylindrische Trichter 40 umfasst ein äußeres Rohr 42, das
eine innere Auslasstülle 43 umgibt.
Das äußere Rohr 42 bildet
die Außenwandung
des zylindrischen Trichters 40. Die Auslasstülle 43 ist
an einem oberen Ende der Auslasstülle 43 mit Hilfe eins
ringförmigen
Flansches 57 mit dem äußeren Rohr 42 verbunden. Die
Auslasstülle 43 umfasst
einen Einlass 45 an einem oberen Ende, der mit den Öffnungen 56 der
Durchlässe 57 in
Verbindung steht, sowie einen Auslass 44 an einem unteren
Ende, durch den das zubereitete Getränk in eine Tasse oder ein anderes
Gefäß ausgelassen
wird. Die Auslasstülle 43 umfasst
eine kegelstumpfförmigen Abschnitt 48 an
einem oberen Ende und einen zylindrischen Abschnitt 58 an
einem unteren Ende. Der zylindrische Abschnitt 58 kann
eine leichte Verjüngung
aufweisen, so dass er in Richtung des Auslasses 44 enger wird.The cylindrical funnel 40 includes an outer tube 42 that has an inner outlet spout 43 surrounds. The outer tube 42 forms the outer wall of the cylindrical funnel 40 , The outlet spout 43 is at an upper end of the outlet spout 43 with the help of a ring-shaped flange 57 with the outer tube 42 connected. The outlet spout 43 includes an inlet 45 at an upper end, with the openings 56 the passages 57 communicates, as well as an outlet 44 at a lower end, through which the prepared beverage is discharged into a cup or other container. The outlet spout 43 includes a frusto-conical section 48 at an upper end and a cylindrical portion 58 at a lower end. The cylindrical section 58 may have a slight rejuvenation, causing it towards the outlet 44 gets closer.
Der
kegelstumpfförmige
Abschnitt 48 hilft dabei, das Getränk von den Durchlässen 57 hinunter
zu dem Auslass 44 zu leiten, ohne dass Turbulenzen in dem
Getränk
entstehen. Eine obere Oberfläche
des kegelstumpfförmigen
Abschnitts 48 ist mit vier Stützstegen 49 versehen,
die in gleichem Abstand zueinander rund um den Umfang des zylindrischen
Trichters 40 angeordnet sind. Die Stützstege 49 definieren
Kanäle 50 zwischen
einander. Die Oberkanten der Stützstege 49 sind
auf einer Ebene miteinander und lotrecht zu der Hauptachse X ausgebildet.The frustoconical section 48 helps keep the drink out of the passages 57 down to the outlet 44 to guide without causing turbulence in the drink. An upper surface of the frusto-conical section 48 is with four support bars 49 provided equidistant from each other around the circumference of the cylindrical funnel 40 are arranged. The supporting webs 49 define channels 50 between each other. The upper edges of the support webs 49 are formed on a plane with each other and perpendicular to the main axis X.
Das
innere Element 3 kann eine aus einem Stück geformte Einheit aus Polypropylen
oder einem ähnlichen
Material, wie oben beschrieben, sein und auf gleiche Weise wie das äußere Element 2 im
Spritzgussverfahren hergestellt werden.The inner element 3 may be a one-piece molded unit of polypropylene or similar material as described above, and in the same way as the outer member 2 be produced by injection molding.
Alternativ
können
das innere Element 3 und/oder das äußere Element 2 aus
einem biologisch abbaubaren Polymer bestehen. Zu Beispielen für geeignete
Materialien zählen
biologisch abbaubares Polyethylen (zum Beispiel SPITEK, bereitgestellt
von Symphony Environmental, Borehamwood, United Kingdom), biologisch
abbaubares Polyesteramid (zum Beispiel BAK 1095, bereitgestellt
von Symphony Environmental), polylaktische Säuren (PLA, bereitgestellt von
Cargil, Minnesota, USA), stärkebasierte
Polymere, Zellulosederivate und Polypeptide.Alternatively, the inner element 3 and / or the outer element 2 consist of a biodegradable polymer. Examples of suitable materials include biodegradable polyethylene (for example, SPITEK supplied by Symphony Environmental, Borehamwood, United Kingdom), biodegradable polyester amide (for example, BAK 1095 supplied by Symphony Environmental), polylactic acids (PLA, provided by Cargil, Minnesota , USA), starch-based polymers, cellulose derivatives and polypeptides.
Der
Schichtstoff 5 besteht aus zwei Schichten, einer ersten
Schicht aus Aluminium und einer zweiten Schicht aus gegossenem Polypropylen.
Die Aluminiumschicht ist zwischen 0,02 und 0,07 mm dick. Die Schicht aus
gegossenem Polypropylen ist zwischen 0,025 und 0,065 mm dick. In
einer Ausführung
beträgt
die Dicke der Aluminiumschicht 0,06 mm, und der Polypropylenschicht
0,025 mm. Dieser Schichtstoff ist besonders vorteilhaft, da er sich
während
der Montage kaum kräuselt.
So kann der Schichtstoff 5 auf die korrekte Größe und Form
vorgeschnitten und anschließend
zur Montagestation am Fließband
transportiert werden, ohne sich dabei zu verziehen. Infolgedessen
ist der Schichtstoff 5 besonders gut zum Schweißen geeignet.
Es können
auch andere Schichtstoffe verwendet werden, darunter PET/Aluminium/PP,
PE/EVOH/PP, PET/metallisiert/PP und Aluminium/PP-Schichtstoffe.
Anstatt vorgestanztem Material kann Rollenschichtstoff verwendet
werden.The laminate 5 consists of two layers, a first layer of aluminum and a second layer of cast polypropylene. The aluminum layer is between 0.02 and 0.07 mm thick. The layer of cast polypropylene is between 0.025 and 0.065 mm thick. In one embodiment, the thickness of the aluminum layer is 0.06 mm, and the polypropylene layer is 0.025 mm. This laminate is particularly advantageous because it hardly curls during assembly. So can the laminate 5 pre-cut to the correct size and shape and then transported to the assembly station on the assembly line without warping. As a result, the laminate is 5 especially suitable for welding. Other laminates may also be used, including PET / aluminum / PP, PE / EVOH / PP, PET / metallized / PP and aluminum / PP laminates. Rolled laminate can be used instead of pre-punched material.
Die
Kartusche 1 kann mit einem starren oder halbstarren Deckel
anstelle eines biegsamen Schichtstoffes verschlossen werden.The cartouche 1 can be closed with a rigid or semi-rigid lid instead of a flexible laminate.
Die
Montage der Kartusche 1 umfasst folgende Schritte:
- a) das innere Element 3 wird in das äußere Element 2 eingeführt;
- b) der Filter 4 wird in Form geschnitten und so auf
dem inneren Element 3 platziert, dass er über dem
zylindrischen Trichter 40 auf dem ringförmigen Rahmen 41 zu
liegen kommt;
- c) das innere Element 3, das äußere Element 2 und
der Filter 4 werden durch Ultraschallschweißen zusammengefügt;
- d) die Kartusche 1 wird mit einem oder mehreren Getränkebestandteilen
befüllt;
- e) der Schichtstoff 5 wird an dem äußeren Element 2 befestigt.
Diese Schritte werden unten detaillierter beschrieben. Das äußere Element 2 wird
so ausgerichtet, dass der offene Boden 12 nach oben zeigt.
The assembly of the cartridge 1 includes the following steps: - a) the inner element 3 becomes in the outer element 2 introduced;
- b) the filter 4 is cut into shape and so on the inner element 3 placed that over the cylindrical funnel 40 on the ring-shaped frame 41 to come to rest;
- c) the inner element 3 , the outer element 2 and the filter 4 are joined together by ultrasonic welding;
- d) the cartridge 1 is filled with one or more beverage ingredients;
- e) the laminate 5 becomes on the outer element 2 attached. These steps will be described in more detail below. The outer element 2 is aligned so that the open ground 12 pointing upwards.
Anschließend wird
das innere Element 3 so in das äußere Element 2 eingeführt, dass
der äußere Rand 51 mit
Spiel in eine axiale Verlängerung 14 an
der Oberseite 11 der Kartusche 1 passt. Gleichzeitig
passt die zylindrische Erweiterung 18 des äußeren Elements 2 in
den oberen Abschnitt des zylindrischen Trichters 40 des
inneren Elements 3. Der dritte Abschnitt 21 der
zylindrischen Erweiterung 18 wird innen in den zylindrischen
Trichter 40 eingesetzt, wobei die geschlossene untere Planfläche 31 der
zylindrischen Erweiterung 18 auf den Stützstegen 49 des inneren
Elements 3 aufsitzt. Anschließend wird der Filter 4 so über dem
inneren Element 3 platziert, dass das Filtermaterial mit
dem ringförmigen
Rand 51 in Kontakt steht. Dann wird durch Ultraschallschweißen der
Filter 4 mit dem inneren Element 3 zusammengefügt, und
gleichzeitig, im gleichen Arbeitsschritt, das innere Element 3 mit
dem äußeren Element 2 verbunden.
Das innere Element 3 und der Filter 4 werden rund
um den äußeren Rand 51 miteinander
verschweißt.
Das innere Element 3 und das äußere Element 2 werden
mit Hilfe von Bindenähten
rund um den äußeren Rand 51 und
ebenso an den Oberkanten der Stege 54 miteinander verbunden.Subsequently, the inner element 3 so in the outer element 2 introduced that the outer edge 51 with play in an axial extension 14 at the top 11 the cartouche 1 fits. At the same time fits the cylindrical extension 18 of the outer element 2 in the upper section of the cylindrical funnel 40 of the inner element 3 , The third section 21 the cylindrical extension 18 gets inside the cylindrical funnel 40 used, with the closed lower plane 31 the cylindrical extension 18 on the supporting bridges 49 of the inner element 3 seated. Subsequently, the filter 4 so above the inner element 3 placed that filter material with the annular rim 51 in contact. Then the filter is made by ultrasonic welding 4 with the inner element 3 assembled, and at the same time, in the same step, the inner element 3 with the outer element 2 connected. The inner element 3 and the filter 4 be around the outer edge 51 welded together. The inner element 3 and the outer element 2 are made with the help of seam lines around the outer edge 51 and also at the upper edges of the bridges 54 connected with each other.
Wie
am besten in 11 zu erkennen, definieren das äußere Element 2 und
das innere Element 3 in zusammengefügtem Zustand einen Hohlraum 130 in
dem Innenraum 120 unterhalb des ringförmigen Flansch 41 und
der Außenwandung
des zylindrischen Trichters 40, der eine Filterkammer bildet.
Die Filterkammer 130 und die Durchlässe 57 oberhalb des
ringförmigen
Rahmens 41 werden durch das Filterpapier 4 voneinander getrennt.
Die Filterkammer 130 enthält den einen oder mehrere Getränkebestandteile 200.
Der eine oder mehrere Getränkebestandteile
werden in die Filterkammer 130 dichtgepackt. Bei Filtergetränken handelt
es sich bei dem Getränkebestandteil üblicherweise
um gerösteten
und gemahlenen Kaffee oder Teeblätter.
Die Dichte, mit der die Getränkebestandteile
in die Filterkammer 130 gepackt werden, kann je nach Bedarf
angepasst werden. Üblicherweise
enthält
die Filterkammer für
ein gefiltertes Kaffeeprodukt zwischen 5,0 und 10,2 Gramm gerösteten und
gemahlenen Kaffee in einem Filterbett mit der Dicke von normalerweise
5 bis 14 mm. Optional kann der Innenraum 120 einen oder
mehrere Körper
enthalten, wie beispielsweise kugelförmige Körper, die sich frei in dem
Innenraum 120 bewegen können,
um das Vermischen zu unterstützen
indem Turbulenzen verursacht werden und Ablagerungen von Getränkebestandteilen
gelöst
werden, während
das Getränk
ausgelassen wird.How best in 11 to recognize, define the outer element 2 and the inner element 3 in the assembled state a cavity 130 in the interior 120 below the annular flange 41 and the outer wall of the cylindrical funnel 40 which forms a filter chamber. The filter chamber 130 and the passages 57 above the annular frame 41 be through the filter paper 4 separated from each other. The filter chamber 130 contains one or more beverage ingredients 200 , The one or more beverage ingredients are in the filter chamber 130 tightly packed. For filter drinks, the beverage ingredient is usually roasted and ground coffee or tea leaves. The density with which the beverage ingredients in the filter chamber 130 can be adjusted as needed. Typically, the filter chamber for a filtered coffee product contains between 5.0 and 10.2 grams of roast and ground coffee in a filter bed, typically 5 to 14 mm thick. Optionally, the interior 120 contain one or more bodies, such as spherical bodies, which are free in the interior 120 can move to assist mixing by causing turbulence and dissolving deposits of beverage ingredients while the beverage is being skipped.
Der
Schichtstoff 5 wird dann an dem äußeren Element 2 befestigt,
indem eine Schweißnaht 126 rund um
die Peripherie des Schichtstoffes 5 geformt wird, um den
Schichtstoff 5 mit der unteren Oberfläche des nach außen vorstehenden
Flansches 35 zu verbinden. Die Schweißnaht 126 wird verlängert, um
den Schichtstoff 5 an die Unterkante der zylindrischen
Wandung 27 der Einlasskammer 26 zu siegeln. Des
Weiteren wird eine Schweißnaht 125 zwischen
dem Schichtstoff 5 und der Unterkante des äußeren Rohrs 42 des
zylindrischen Trichters 40 gebildet. Der Schichtstoff 5 bildet
die untere Wand der Filterkammer 130 und versiegelt außerdem die
Einlasskammer 26 und den zylindrischen Trichter 40.
Vor der Zubereitung besteht jedoch ein schmaler Spalt 123 zwischen
dem Schichtstoff 5 und der Unterkante der Auslasstülle 43.
Es können
eine Vielzahl von Schweißverfahren
angewendet werden, wie zum Beispiel Heißelementschweißen oder
Ultraschallschweißen,
abhängig
von den Materialeigenschaften des Schichtstoffes 5.The laminate 5 is then on the outer element 2 fastened by a weld 126 around the periphery of the laminate 5 is shaped to the laminate 5 with the lower surface of the outwardly projecting flange 35 connect to. The weld 126 is extended to the laminate 5 to the lower edge of the cylindrical wall 27 the inlet chamber 26 to seal. Furthermore, a weld will be made 125 between the laminate 5 and the lower edge of the outer tube 42 of the cylindrical funnel 40 educated. The laminate 5 forms the bottom wall of the filter chamber 130 and also seals the inlet chamber 26 and the cylindrical funnel 40 , Before the preparation, however, there is a narrow gap 123 between the laminate 5 and the lower edge of the outlet spout 43 , A variety of welding methods can be used, such as hot element welding or ultrasonic welding, depending on the material properties of the laminate 5 ,
In
vorteilhafter Weise erstreckt sich das innere Element 3 zwischen
dem äußeren Element 2 und
dem Schichtstoff 5. Das innere Element 3 besteht
aus einem relativ starren Material wie beispielsweise Polypropylen.
Somit stellt das innere Element 3 ein tragendes Element
dar, welches den Schichtstoff 5 und das äußere Element
auf Abstand voneinander hält,
wenn die Kartusche 1 zusammengepresst wird. Die Kartusche 1 wird bei
Gebrauch vorzugsweise einer Drucklast von zwischen 130 und 280N
ausgesetzt. Die Druckkraft verhindert, dass die Kartusche unter
dem inneren Druckaufbau nachgibt und dient außerdem dazu, das innere Element 3 und
das äußere Element 2 zusammenzudrücken. So
wird sichergestellt, dass die Innenabmessungen der Durchgänge und Öffnungen
in der Kartusche 1 gleich bleiben und sich nicht während des
Unterdrucksetzens der Kartusche 1 verändern können.Advantageously, the inner element extends 3 between the outer element 2 and the laminate 5 , The inner element 3 consists of a relatively rigid material such as polypropylene. Thus, the inner element represents 3 a supporting element which the laminate 5 and keep the outer element at a distance from each other when the cartridge 1 is compressed. The cartouche 1 is preferably exposed to a compressive load of between 130 and 280N in use. The compressive force prevents the cartridge from yielding under the internal pressure build-up and also serves to expose the inner member 3 and the outer element 2 compress. This will ensure that the inside dimensions of the passages and openings in the cartridge 1 stay the same and not during the vacuum set zens of the cartouche 1 can change.
Um
die Kartusche 1 zu verwenden, wird sie zunächst in
eine Getränkezubereitungsmaschine
eingelegt und der Einlass 121 und der Auslass 122 werden
von Durchstoßelementen
der Getränkezubereitungsmaschine
geöffnet,
die den Schichtstoff 5 perforieren und zurückklappen.
Ein wasserartiges Medium, üblicherweise
Wasser, tritt unter Druck durch den Einlass 121 in die
Einlasskammer 26 der Kartusche 1 ein, wobei der Druck üblicherweise
zwischen 0,1–2,0
Bar beträgt.
Von dort wird das Wasser durch die Schlitze 30 geleitet
und fließt
rund um die Sammelleitung 16 durch die Vielzahl der Schlitze 17 in
die Filterkammer 130 der Kartusche 1.To the cartouche 1 To use, it is first inserted into a beverage preparation machine and the inlet 121 and the outlet 122 are opened by piercing elements of the beverage preparation machine, which the laminate 5 perforate and fold back. A water-like medium, usually water, passes through the inlet under pressure 121 in the inlet chamber 26 the cartouche 1 a, wherein the pressure is usually between 0.1-2.0 bar. From there, the water gets through the slots 30 passed and flows around the manifold 16 through the multitude of slots 17 in the filter chamber 130 the cartouche 1 ,
Das
Wasser wird radial einwärts
durch die Filterkammer 130 gezwungen und vermischt sich
mit den dort enthaltenen Getränkebestandteilen 200.
Gleichzeitig wird das Wasser durch die Getränkebestandteile hindurch nach
oben gezwungen. Das durch das Durchfließen des Wassers durch die Getränkebestandteile
gebildete Getränk
gelangt durch den Filter 4 und die Filteröffnungen 55 in
die Durchlässe 57,
die oberhalb des ringförmigen
Rahmens 41 liegen. Durch das Siegeln des Filters 4 an
die Speichen 53 und das Verschweißen des Randes 51 mit
dem äußeren Element 2 wird
sichergestellt, dass es keine Abkürzungen gibt, und das gesamte
Getränk
durch den Filter 4 hindurchfließen muss.The water becomes radially inward through the filter chamber 130 forced and mixed with the beverage ingredients contained therein 200 , At the same time, the water is forced up through the beverage ingredients. The beverage formed by the flow of water through the beverage ingredients passes through the filter 4 and the filter openings 55 into the passages 57 that are above the annular frame 41 lie. By sealing the filter 4 to the spokes 53 and the welding of the edge 51 with the outer element 2 ensures that there are no shortcuts, and the entire beverage through the filter 4 must flow through it.
Das
Getränk
fließt
anschließend
entlang der strahlenförmig
angeordneten Durchlässe 57,
die zwischen den Stegen 54 gebildet werden, durch die Öffnungen 56 nach
unten in den zylindrischen Trichter 40.The drink then flows along the radially arranged passages 57 between the jetties 54 be formed through the openings 56 down into the cylindrical funnel 40 ,
Das
Getränk
gelangt durch die Kanäle 50 zwischen
den Stützstegen 47 und
durch die Auslasstülle 43 in
den Auslass 44, wo das Getränk in ein Gefäß wie beispielsweise
eine Tasse ausgelassen wird.The drink passes through the channels 50 between the supporting webs 47 and through the outlet spout 43 in the outlet 44 where the drink is poured into a jar such as a cup.
Die
Getränkezubereitungsmaschine
umfasst vorzugsweise eine Spüllufteinrichtung,
bei der am Ende des Arbeitszyklus Druckluft durch die Kartusche 1 gepresst
wird, um das restliche Getränk
in das Gefäß zu spülen.The beverage preparation machine preferably comprises a scavenging device in which compressed air is passed through the cartridge at the end of the working cycle 1 is pressed to flush the remaining beverage into the vessel.
Eine
zweite Version der Kartusche 1 wird im Folgenden zum Zwecke
der Hintergrundinformation unter Bezug auf die 12 bis 18 beschrieben.
Die zweite Version der Kartusche 1 ist speziell zur Verwendung bei
der Dispensierung von Espresso-artigen Produkten gedacht, wie zum
Beispiel geröstetem
und gemahlenem Kaffee, wobei es wünschenswert ist, ein Getränk mit einem
Schaum aus winzigen Bläschen
zu erzeugen, der als Crema bekannt ist. Viele Merkmale der zweiten
Version der Kartusche 1 sind die gleichen wie in der ersten
Version, und bei Bezugnahme auf gleiche Merkmale wurden dieselben
Ziffern verwendet. In der folgenden Beschreibung wird auf die Unterschiede
zwischen der ersten und der zweiten Version eingegangen. Gemeinsame
Merkmale, welche die gleiche Funktion innehaben, werden nicht detailliert
behandelt.A second version of the cartouche 1 is hereinafter referred to for background information with reference to 12 to 18 described. The second version of the cartridge 1 is specifically intended for use in the dispensing of espresso-like products, such as roasted and ground coffee, wherein it is desirable to produce a beverage with a foam of tiny bubbles, known as a crema. Many features of the second version of the cartridge 1 are the same as in the first version, and the same numbers are used when referring to like features. The following description will discuss the differences between the first and second versions. Common features that perform the same function are not discussed in detail.
Das äußere Element 2 weist
die gleiche Konstruktion wie in der ersten Version der Kartusche 1 auf und
wie in den 1 bis 6 dargestellt.
Der ringförmige
Rahmen 41 des inneren Elements 3 ist der gleiche wie
in der ersten Version. Ebenso ist auf dem ringförmigen Rahmen 41 ein
Filter 4 angeordnet, um die Filteröffnungen 55 abzudecken.
Das äußere Rohr 42 des
zylindrischen Trichters 40 ist wiederum wie zuvor ausgebildet.
Es gibt jedoch eine Reihe von Unterschieden in der Konstruktion
des inneren Elements 2 der zweiten Version, verglichen
mit der ersten Version. Wie in 16 dargestellt,
ist die Auslasstülle 43 mit
einer Trennwand 65 versehen, die sich ein Stück weit
von dem Auslass 44 die Auslasstülle 43 hinauf erstreckt.
Die Trennwand 65 trägt
dazu bei, dass ein Versprühen
und/oder Verspritzen des Getränks
beim Austreten aus der Auslasstülle 43 verhindert
wird. Auch das Profil der Auslasstülle 43 ist anders
und umfasst ein treppenförmiges Profil
mit einem ausgeprägten
Knick 66 nahe einem oberen Ende des Rohrs 43.The outer element 2 has the same construction as in the first version of the cartridge 1 on and as in the 1 to 6 shown. The annular frame 41 of the inner element 3 is the same as in the first version. Likewise, on the annular frame 41 a filter 4 arranged around the filter openings 55 cover. The outer tube 42 of the cylindrical funnel 40 is again designed as before. However, there are a number of differences in the construction of the inner element 2 the second version, compared to the first version. As in 16 pictured is the outlet spout 43 with a partition 65 Be provided a little way from the outlet 44 the outlet spout 43 extends up. The partition 65 Helps to spray and / or squirt the beverage as it exits the outlet spout 43 is prevented. Also the profile of the outlet spout 43 is different and includes a stair-shaped profile with a pronounced kink 66 near a top end of the pipe 43 ,
Ein
nach oben stehender Rand 67 ist an dem ringförmigen Flansch 47 vorgesehen,
der das äußere Rohr 42 mit
der Auslasstülle 43 verbindet.An upstanding edge 67 is on the annular flange 47 provided that the outer tube 42 with the outlet spout 43 combines.
Der
Rand 67 umgibt den Einlass 45 zu der Auslasstülle 43 und
definiert einen ringförmigen
Kanal 69 zwischen dem Rand 67 und dem oberen Abschnitt
des äußeren Rohrs 42.
Der Rand 67 ist mit einem nach innen gerichteten Absatz 68 versehen.
An einem Punkt an dem Umfang des Randes 67 ist eine Öffnung 70 in Form
eines Schlitzes vorgesehen, die sich von einer oberen Kante des
Randes 67 zu einem Punkt erstreckt, der nur geringfügig unterhalb
der Höhe
des Absatzes 68 liegt, wie deutlich in den 12 und 13 zu
erkennen. Der Schlitz hat eine Breite von 0,64 mm.The edge 67 surrounds the inlet 45 to the outlet spout 43 and defines an annular channel 69 between the edge 67 and the upper portion of the outer tube 42 , The edge 67 is with an inward-facing heel 68 Mistake. At one point on the circumference of the edge 67 is an opening 70 provided in the form of a slot extending from an upper edge of the edge 67 extends to a point that is only slightly below the height of the paragraph 68 lies as clearly in the 12 and 13 to recognize. The slot has a width of 0.64 mm.
In
dem ringförmigen
Flansch 47 ist ein Lufteinlass 71 vorgesehen,
der sich den Umfang betreffend in einer Linie mit der Öffnung 70 befindet,
wie in den 16 und 17 dargestellt.
Der Lufteinlass 71 umfasst eine Öffnung, die durch den Flansch 47 hindurchführt, um
einen Austausch zwischen einem Punkt oberhalb des Flansches 47 und
dem Hohlraum unter dem Flansch 47 zwischen dem äußeren Rohr 42 und
der Auslasstülle 43 zu
ermöglichen.
Vorzugsweise umfasst der Lufteinlass 71, wie dargestellt,
einen oberen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 73 und einen unteren zylindrischen Abschnitt 72. Üblicherweise
wird der Lufteinlass 71 mit Hilfe eines Formwerkzeuges
wie zum Beispiel einem Stift geformt. Das kegelförmige Profil des Lufteinlasses 71 ermöglicht ein
einfacheres Entfernen des Formwerkzeuges aus der geformten Komponente.
Die Wandung des äußeren Rohrs 42 um
den Lufteinlass 71 herum ist in Form einer Rutsche 75 ausbildet,
die von dem Lufteinlass 71 zu dem Einlass 45 der
Auslasstülle 43 führt. Wie
in 17 zu sehen, ist zwischen dem Lufteinlass 71 und
der Rutsche 75 ein abgeschrägter Absatz 74 ausgebildet,
um sicherzustellen, dass der aus dem Schlitz 70 austretende
Getränkestrahl
nicht unmittelbar auf die obere Oberfläche des Flansches 47 in
unmittelbarer Nähe
des Lufteinlasses 71 auftrifft. Das Montageverfahren für die zweite
Version der Kartusche 1 ist ähnlich der Montage der ersten
Version. Es gibt jedoch gewisse Unterschiede. Wie in 18 dargestellt,
wird der dritte Abschnitt 21 der zylindrischen Erweiterung 18 innen
in den Stützrand 67 eingesetzt
und nicht auf die Stützstege.
Der Absatz 32 der zylindrischen Erweiterung 18 zwischen
dem zweiten Abschnitt 20 und dem dritten Abschnitt 21 liegt
an der Oberkante des Stützrandes 67 des
inneren Elements 3 an. Auf diese Weise wird eine Trennflächenzone 124 zwischen
dem inneren Element 3 und dem äußeren Element 2 gebildet,
umfassend eine Gleitringdichtung zwischen der zylindrischen Erweiterung 18 und
dem Stützrand 67,
die sich fast um den gesamten Umfang der Kartusche 1 erstreckt.
Die Dichtung zwischen der zylindrischen Erweiterung 18 und dem
Stützrand 67 ist
jedoch nicht wasserdicht, da sich der Schlitz 70 in dem
Stützrand 67 durch
den Stützrand 67 hindurch
bis zu einem Punkt knapp unterhalb des Absatzes 68 erstreckt.
Infolgedessen wird der Schlitz 70 durch Trennflächenpassung
zwischen der zylindrischen Erweiterung 18 und dem Stützrand 67 zu
einer Öffnung 128 umfunktioniert – wie am
besten in 18 zu erkennen – die einen
Gas- und Flüssigkeitsaustausch zwischen
dem ringförmigen
Kanal 69 und der Auslasstülle 43 ermöglicht.
Die Öffnung
ist üblicherweise
0,64 mm breit und 0,69 mm lang.In the annular flange 47 is an air intake 71 provided that the circumference is in line with the opening 70 located as in the 16 and 17 shown. The air intake 71 includes an opening through the flange 47 leads to an exchange between a point above of the flange 47 and the cavity under the flange 47 between the outer tube 42 and the outlet spout 43 to enable. Preferably, the air intake comprises 71 as shown, an upper frusto-conical portion 73 and a lower cylindrical portion 72 , Usually, the air intake 71 molded using a molding tool such as a pen. The cone-shaped profile of the air inlet 71 allows easier removal of the mold from the molded component. The wall of the outer tube 42 around the air intake 71 around is in the form of a slide 75 formed by the air intake 71 to the inlet 45 the outlet spout 43 leads. As in 17 to see is between the air intake 71 and the slide 75 a beveled heel 74 designed to make sure that out of the slot 70 emerging beverage jet not directly on the upper surface of the flange 47 in the immediate vicinity of the air intake 71 incident. The assembly procedure for the second version of the cartridge 1 is similar to the assembly of the first version. There are, however, certain differences. As in 18 shown, becomes the third section 21 the cylindrical extension 18 inside in the support border 67 used and not on the support bars. Paragraph 32 the cylindrical extension 18 between the second section 20 and the third section 21 lies at the upper edge of the supporting edge 67 of the inner element 3 at. In this way, a separation area zone 124 between the inner element 3 and the outer element 2 formed, comprising a mechanical seal between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 extending almost to the entire circumference of the cartridge 1 extends. The seal between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 However, it is not waterproof because of the slot 70 in the support rim 67 through the support rim 67 through to a point just below the heel 68 extends. As a result, the slot becomes 70 by interfacial fit between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 to an opening 128 converted - as best in 18 to recognize - which is a gas and liquid exchange between the annular channel 69 and the outlet spout 43 allows. The opening is usually 0.64 mm wide and 0.69 mm long.
Die
Funktionsweise der zweiten Version der Kartusche 1 bei
der Dispensierung eines Getränkes
ist ähnlich
wie die Funktionsweise der ersten Version, doch bestehen gewissen
Unterschiede. Ein Getränk
in den strahlenförmig
angeordneten Durchlässen 57 fließt abwärts entlang
den zwischen den Stegen 54 gebildeten Durchlässen 57,
und durch die Öffnungen 56 in
den ringförmigen
Kanal 69 des zylindrischen Trichters 40. Von dem
ringförmigen
Kanal 69 wird das Getränk
durch den Staudruck des Getränks,
das sich in der Filterkammer 130 und den Durchlässen 57 ansammelt,
unter Druck durch die Öffnung 128 gepresst.
So wird das Getränk als
Strahl durch die Öffnung 128 in
einen Expansionsraum gepresst, der von dem oberen Ende der Auslasstülle 43 gebildet
wird. Wie in 18 dargestellt, führt der
Getränkestrahl
direkt über
den Lufteinlass 71. Sobald das Getränk in die Auslasstülle 43 eintritt,
fällt der
Druck des Getränkestrahls
ab. Infolgedessen wird Luft in den Getränkestrom in Form einer Vielzahl
kleiner Luftblasen eingebunden, da die Luft durch den Lufteinlass 71 hinaufgesogen
wird. Der aus der Öffnung 128 austretende
Getränkestrahl
wird nach unten zu dem Auslass 44 geleitet, wo das Getränk in ein
Gefäß wie beispielsweise
eine Tasse ausgelassen wird, in der die Luftblasen die erwünschte Crema
bilden.The operation of the second version of the cartridge 1 dispensing a beverage is similar to the way the first version works, but there are some differences. A drink in the radiant passages 57 flows down along the between the jetties 54 formed passages 57 , and through the openings 56 in the annular channel 69 of the cylindrical funnel 40 , From the annular channel 69 The drink is caused by the back pressure of the drink, which is in the filter chamber 130 and the passages 57 accumulates, under pressure through the opening 128 pressed. So the drink is as a beam through the opening 128 pressed into an expansion space from the top of the outlet spout 43 is formed. As in 18 shown, the beverage jet leads directly through the air inlet 71 , Once the drink in the outlet spout 43 occurs, the pressure of the beverage jet falls off. As a result, air is trapped in the beverage stream in the form of a multitude of small bubbles as the air passes through the air inlet 71 is sucked up. The one out of the opening 128 emerging beverage jet is down to the outlet 44 where the beverage is discharged into a vessel such as a cup in which the air bubbles form the desired crema.
Die Öffnung 128 und
der Lufteinlass 71 bilden also zusammen eine Ejektordüse, die
dazu dient, Luft in das Getränk
einzubinden. Der Getränkefluss
in die Ejektordüse
sollte so gleichmäßig wie
möglich
erfolgen, um Druckverluste zu verringern. Vorzugsweise sollten die
Wandungen der Ejektordüse
konkav ausgebildet sein, um Verluste durch Reibung aufgrund des "Wandeffekts" zu reduzieren. Die
Maßtoleranz
der Öffnung 128 ist
gering. Die Öffnungsgröße ist vorzugsweise
festgelegt, plus oder minus 0,02 mm2. Härchen, Fibrillen
oder andere Oberflächen-Unebenheiten
können
in oder an dem Ausgang der Ejektordüse vorgesehen sein, um die effektive
Querschnittsfläche
zu vergrößern, was
sich als Steigerung des Grades der Lufteinbindung erwiesen hat.The opening 128 and the air intake 71 together form an ejector nozzle, which serves to integrate air into the drink. The flow of beverage into the ejector nozzle should be as even as possible in order to reduce pressure losses. Preferably, the walls of the ejector nozzle should be concave in order to reduce friction losses due to the "wall effect". The dimensional tolerance of the opening 128 is low. The opening size is preferably fixed, plus or minus 0.02 mm 2 . Hairs, fibrils, or other surface imperfections may be provided in or at the exit of the ejector nozzle to increase the effective cross-sectional area, which has been found to increase the degree of air entrapment.
Eine
dritte Version der Kartusche 1, wird nun zum Zwecke der
Hintergrundinformation beschrieben und ist in den 19 bis 29 dargestellt.
Die dritte Version der Kartusche 1 ist speziell zum Gebrauch
für die
Dispensierung von löslichen
Produkten bestimmt, die in Form von Pulver, Flüssigkeit, Sirup, Gel oder ähnlichem
vorliegen können.
Das lösliche
Produkt wird mit Hilfe einer Suspension aufgelöst oder bildet eine solche in
einem wasserartigen Medium wie beispielsweise Wasser, sobald bei
Gebrauch das wasserartige Medium durch die Kartusche 1 geleitet
wird. Getränkebeispiele
umfassen Schokolade, Kaffee, Milch, Tee, Suppe oder andere rehydrierbare
oder wasserlösliche
Produkte. Viele Merkmale der dritten Version der Kartusche 1 sind die
gleichen wie in den vorhergehenden Versionen und bei Bezugnahme
auf gleiche Merkmale wurden dieselben Ziffern verwendet. In der
folgenden Beschreibung wird auf die Unterschiede zwischen der dritten
und den vorhergehenden Versionen eingegangen. Gemeinsame Merkmale,
welche die gleiche Funktion innehaben, werden nicht detailliert
behandelt.A third version of the cartouche 1 , is now described for the purpose of the background information and is in the 19 to 29 shown. The third version of the cartridge 1 is specifically intended for use in the dispensing of soluble products, which may be in the form of powder, liquid, syrup, gel or the like. The soluble product is dissolved by or forms a suspension in an aqueous medium, such as water, as soon as the water-like medium passes through the cartridge in use 1 is directed. Beverage examples include chocolate, coffee, milk, tea, soup or other rehydratable or water-soluble products. Many features of the third version of the cartridge 1 are the same as in the previous versions and when referring to like features, the same numerals have been used. The following description discusses the differences between the third and previous versions. Common features that perform the same function are not discussed in detail.
Verglichen
mit dem äußeren Element 2 der
vorhergehenden Version besitzt die nach innen gerichtete, zylindrische
Erweiterung 18 des äußeren Elements 2 der
dritten Version einen größeren Gesamtdurchmesser, wie
in 20 dargestellt. Insbesondere der Durchmesser des
ersten Abschnitts 19 beträgt üblicherweise zwischen 16 und
18 mm, verglichen mit 13,2 mm bei dem äußeren Element 2 der
vorhergehenden Versionen. Zudem ist der erste Abschnitt 19 mit
einer konvexen Außenfläche 19a oder
Ausbuchtung versehen, wie am besten in 20 zu
erkennen, deren Funktion weiter unten beschrieben wird. Der Durchmesser
des jeweils dritten Abschnitts 21 der Kartuschen 1 ist
bei allen Versionen gleich, was dazu führt, dass die Fläche des
Absatzes 32 in dieser, der dritten Version der Kartusche 1,
größer ist.
Das Volumen der Kartusche 1 in montiertem Zustand beträgt üblicherweise
32,5 ml ±20%.Compared with the outer element 2 the previous version has the inward, cylindrical extension 18 of the outer element 2 the third version has a larger overall diameter, as in 20 shown. In particular, the diameter of the first section 19 is usually between 16 and 18 mm, compared to 13.2 mm in the outer element 2 the previous versions. In addition, the first section 19 with a convex outer surface 19a or bulge, as best in 20 to recognize whose function is described below. The diameter of each third section 21 the cartridges 1 is the same for all versions, which causes the area of the paragraph 32 in this, the third version of the cartridge 1 , is bigger. The volume of the cartridge 1 when mounted, it is usually 32.5 ml ± 20%.
Auch
die Anzahl und Positionierung der Schlitze in dem unteren Ende der
ringförmigen
Wandung 13 ist anders. Es sind zwischen 3 und 5 Schlitze
vorgesehen. In der Ausführung,
die in 23 dargestellt ist, sind vier
Schlitze 36 in gleichen Abständen rund um den Umfang der
Sammelleitung 16 vorgesehen. Die Schlitze 36 sind
geringfügig
breiter als in den vorhergehenden Versionen der Kartusche 1 und
sind zwischen 0,35 und 0,45 mm, vorzugsweise aber 0,4 mm breit.Also, the number and positioning of the slots in the lower end of the annular wall 13 is different. There are between 3 and 5 slots provided. In the design, the in 23 are shown are four slots 36 at equal intervals around the circumference of the manifold 16 intended. The slots 36 are slightly wider than in the previous versions of the cartridge 1 and are between 0.35 and 0.45 mm, but preferably 0.4 mm wide.
In
jeglicher anderer Hinsicht sind die äußeren Elemente 2 der
Kartuschen 1 gleich.In all other respects are the outer elements 2 the cartridges 1 equal.
Die
Konstruktion des zylindrischen Trichters 40 des inneren
Elements 3 ist die gleiche wie in der ersten Version der
Kartusche 1 und es sind ein äußeres Rohr 42, eine
Auslasstülle 45,
ein ringförmiger
Flansch sowie Stützstege 49 vorgesehen.
Der einzige Unterschied ist, dass die Auslasstülle 45 mit einem oberen
kegelstumpfförmigen
Abschnitt 92 und einem unteren zylindrischen Abschnitt 93 ausgebildet
ist.The construction of the cylindrical funnel 40 of the inner element 3 is the same as in the first version of the cartridge 1 and it's an outer tube 42 , an outlet spout 45 , an annular flange and support bars 49 intended. The only difference is that the outlet spout 45 with an upper frusto-conical section 92 and a lower cylindrical portion 93 is trained.
Im
Gegensatz zu den vorhergehenden Versionen und wie in den 24 bis 28 dargestellt,
wird der ringförmige
Rahmen 41 durch einen Randleistenabschnitt 80 ersetzt,
der den zylindrischen Trichter 40 umgibt und mit diesem
mit Hilfe von acht strahlenförmig
angeordneten Streben 87 verbunden ist, die an den zylindrischen
Trichter 40 an oder in der Nähe des ringförmigen Flansches 47 anstoßen. Eine
zylindrische Verlängerung 81 des
Randleistenabschnitts 80 erstreckt sich von den Streben 87 nach
oben und definiert eine Kammer 90 mit einer offenen oberen
Oberfläche.In contrast to the previous versions and as in the 24 to 28 shown, the annular frame 41 by a skirting section 80 replaced that of the cylindrical funnel 40 surrounds and with this with the help of eight radially arranged struts 87 connected to the cylindrical funnel 40 at or near the annular flange 47 nudge. A cylindrical extension 81 of the skirting section 80 extends from the struts 87 upwards and defines a chamber 90 with an open upper surface.
Wie
in 26 dargestellt, hat ein oberer Rand 91 der
zylindrischen Verlängerung 81 ein
nach innen gekehrtes Profil. Eine ringförmige Wandung 82 des
Randleistenabschnitts 80 erstreckt sich von den Streben 87 abwärts und
definiert einen ringförmigen
Kanal 86 zwischen dem Randleistenabschnitt 80 und
dem äußeren Rohr 42.As in 26 shown, has an upper edge 91 the cylindrical extension 81 an introverted profile. An annular wall 82 of the skirting section 80 extends from the struts 87 downwards and defines an annular channel 86 between the skirting section 80 and the outer tube 42 ,
Die
ringförmige
Wandung 82 umfasst an einem unteren Ende einen äußeren Flansch 83,
der lotrecht zu der Hauptachse X angeordnet ist. Ein Rand 84 hängt von
einer unteren Oberfläche
des Flansches 83 nach unten herab und enthält fünf Öffnungen 85,
die in gleichem Abstand zueinander rund um den Rand 84 angeordnet
sind. Somit erhält
der Rand 84 ein verzahntes Profil. Zwischen den Streben 87 sind Öffnungen 89 vorgesehen,
welche einen Austausch zwischen der Kammer 90 und dem ringförmigen Kanal 86 ermöglichen.The annular wall 82 includes an outer flange at a lower end 83 which is arranged perpendicular to the main axis X. An edge 84 depends on a lower surface of the flange 83 down and contains five openings 85 that are equally spaced around the edge 84 are arranged. Thus, the edge gets 84 a toothed profile. Between the struts 87 are openings 89 provided an exchange between the chamber 90 and the annular channel 86 enable.
Das
Montageverfahren für
die dritte Version der Kartusche 1 ist ähnlich der Montage der ersten
Version, doch mit bestimmten Unterschieden. Das äußere Element 2 und
das innere Element 3 werden, wie in 29 dargestellt,
durch Zusammendrücken miteinander
verbunden und mit Hilfe einer Schnappverschluss-Anordnung gesichert, anstatt verschweißt zu werden.
Beim Verbinden der beiden Elemente wird die nach innen gerichtete,
zylindrische Erweiterung 18 im Inneren der oberen zylindrischen
Verlängerung 81 des Randleistenabschnitts 80 aufgenommen.
Das innere Element 3 wird in dem äußeren Element 2 durch
reibschlüssiges
Eingreifen der konvexen Außenfläche 19a des
ersten Abschnitts 19 der zylindrischen Erweiterung 18 in
den nach innen gewölbten
Rand 91 der oberen zylindrischen Erweiterung 81 gesichert.
Durch die Anordnung des inneren Elements 3 in dem äußeren Element 2 wird
eine Mischkammer 134 definiert, die sich außerhalb
des Randleistenabschnitts 80 befindet. Die Mischkammer 134 enthält die Getränkebestandteile 200 vor der
Dispensierung. Es sollte beachtet werden, dass die vier Einlässe 36 und
die fünf Öffnungen 85 den
Umfang betreffend gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die radiale
Anordnung der beiden Teile gegenüber
einander muss bei der Montage nicht genau ermittelt oder festgesetzt
werden, da durch die Verwendung von vier Einlässen 36 und fünf Öffnungen 85 sichergestellt
wird, dass Einlässe
und Öffnungen
nichtfluchtend angeordnet sind, ganz gleich wie die relative rotatorische
Ausrichtung der Komponenten ausfällt.The assembly procedure for the third version of the cartridge 1 is similar to the installation of the first version, but with certain differences. The outer element 2 and the inner element 3 be like in 29 shown connected by compression and secured by means of a snap lock arrangement, instead of being welded. When connecting the two elements becomes the inward, cylindrical extension 18 inside the upper cylindrical extension 81 of the skirting section 80 added. The inner element 3 is in the outer element 2 by frictional engagement of the convex outer surface 19a of the first section 19 the cylindrical extension 18 in the inwardly curved edge 91 the upper cylindrical extension 81 secured. By the arrangement of the inner element 3 in the outer element 2 becomes a mixing chamber 134 defined outside the skirting section 80 located. The mixing chamber 134 contains the beverage ingredients 200 before dispensing. It should be noted that the four inlets 36 and the five openings 85 Regarding the circumference are arranged offset from each other. The radial arrangement of the two parts relative to each other need not be accurately determined or fixed during assembly, as by the use of four inlets 36 and five openings 85 ensuring that inlets and openings are misaligned no matter how the relative rotational orientation of the components fails.
Der
eine oder mehrere Getränkebestandteile
werden in die Mischkammer 134 der Kartusche dichtgepackt.
Die Dichte, mit der die Getränkebestandteile
in die Mischkammer 134 gepackt werden, kann je nach Bedarf
angepasst werden.The one or more beverage ingredients are added to the mixing chamber 134 the cartridge packed tightly. The density with which the beverage ingredients in the mixing chamber 134 can be adjusted as needed.
Anschließend wird
der Schichtstoff 5 an dem äußeren Element 2 und
dem inneren Element 3 in der gleichen Art und Weise befestigt,
wie weiter oben in Bezug auf die vorhergehenden Versionen beschrieben.Subsequently, the laminate 5 on the outer element 2 and the inner element 3 attached in the same manner as described above in relation to the previous versions.
Bei
Gebrauch tritt Wasser durch die vier Schlitze 36 in die
Mischkammer 134 auf die gleiche Art und Weise wie bei den
vorhergehenden Versionen der Kartusche ein. Das Wasser wird radial einwärts durch
die Mischkammer gezwungen und vermischt sich mit den dort enthaltenen
Getränkebestandteilen.
Das Produkt wird in dem Wasser aufgelöst oder gemischt, bildet in
der Mischkammer 134 das Getränk und wird anschließend durch
den Staudruck des Getränks
und des Wassers in der Mischkammer 134 durch die Öffnungen 85 in
den ringförmigen
Kanal 86 getrieben. Durch die den Umkreis betreffend gegeneinander
versetzte Anordnung der vier Einlassschlitze 36 und der
fünf Öffnungen 85 wird
sichergestellt, dass der Wasserstrahl nicht in radialer Richtung
direkt von den Einlassschlitzen 36 zu den Öffnungen 85 fließen kann,
ohne zuerst in der Mischkammer 134 zu zirkulieren. Auf
diese Weise werden der Grad und die Homogenität des Auflösens oder des Vermischens des
Produktes wesentlich verbessert. Das Getränk wird nach oben in den ringförmigen Kanal 86,
durch die Öffnungen 89 zwischen
den Streben 87 hindurch in die Kammer 90 gepresst.
Das Getränk
gelangt von der Kammer 90 durch die Einlässe 45 zwischen
den Stützstegen 49 in
die Auslasstülle 43 und
in Richtung des Auslasses 44, wo das Getränk in ein
Gefäß wie beispielsweise
eine Tasse ausgelassen wird. Die Kartusche ist besonders geeignet
zur Anwendung bei Getränkebestandteilen
in Form von zähflüssigen Flüssigkeiten
oder Gelen. In einer Anwendung ist ein flüssiger Schokoladenbestandteil
in der Kartusche 1 enthalten, mit einer Viskosität zwischen
1.700 und 3.900 mPa bei Raumtemperatur und zwischen 5.000 und 10.000 mPa
bei 0°C
und einer refraktiven Feststoffgehalt von 67 Brix ±3. In
einer anderen Anwendung ist flüssiger Kaffee
in der Kartusche 1 enthalten mit einer Viskosität zwischen
70 und 2.000 mPa bei Raumtemperatur und zwischen 80 und 5.000 mPa
bei 0°C,
wobei der Kaffee eine Gesamttrockenmasse zwischen 40 und 70% aufweist.
Der flüssige
Kaffeebestandteil kann zwischen 0,1 und 2,0% Massenanteil Natriumhydrogencarbonat enthalten,
vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0% Massenanteil. Durch das Natriumhydrogencarbonat
kann der pH-Wert des Kaffees auf oder unter 4,8 gehalten werden,
so dass Kaffee-gefüllte
Kartuschen bis zu 12 Monate lagerfähig sind.In use, water enters through the four slots 36 into the mixing chamber 134 in the same way as the previous versions of the cartridge. The water is forced radially inwardly through the mixing chamber and mixes with the beverage ingredients contained therein. The product is dissolved or mixed in the water, forming in the mixing chamber 134 the beverage and then by the back pressure of the drink and the water in the mixing chamber 134 through the openings 85 in the annular channel 86 driven. By the circumference regarding staggered arrangement of the four inlet slots 36 and the five openings 85 Ensures that the water jet is not in the radial direction directly from the inlet slots 36 to the openings 85 can flow without first in the mixing chamber 134 to circulate. In this way, the degree and the homogeneity of the dissolution or mixing of the product are substantially improved. The drink will go up into the annular channel 86 through the openings 89 between the struts 87 through into the chamber 90 pressed. The drink comes from the chamber 90 through the inlets 45 between the supporting webs 49 into the outlet spout 43 and towards the outlet 44 where the drink is poured into a jar such as a cup. The cartridge is particularly suitable for use with beverage ingredients in the form of viscous liquids or gels. In one application, a liquid chocolate ingredient is in the cartridge 1 having a viscosity between 1,700 and 3,900 mPa at room temperature and between 5,000 and 10,000 mPa at 0 ° C and a refractive solids content of 67 Brix ± 3. In another application, liquid coffee is in the cartridge 1 Contained with a viscosity between 70 and 2,000 mPa at room temperature and between 80 and 5,000 mPa at 0 ° C, the coffee having a total dry matter between 40 and 70%. The liquid coffee component may contain between 0.1 and 2.0% by weight of sodium bicarbonate, preferably between 0.5 and 1.0% by weight. Due to the sodium bicarbonate, the pH of the coffee can be kept at or below 4.8, so that coffee-filled cartridges can be stored for up to 12 months.
In
den 30 bis 34 ist
eine vierte Version der Kartusche 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Die vierte Version der Kartusche 1 ist speziell zur Verwendung
bei der Dispensierung flüssiger
Produkte bestimmt, wie beispielsweise einem flüssigen Milchkonzentrat. Viele
Merkmale der vierten Version der Kartusche 1 sind die gleichen
wie in den vorhergehenden Versionen und bei Bezugnahme auf gleiche
Merkmale wurden dieselben Ziffern verwendet. In der folgenden Beschreibung
wird auf die Unterschiede zwischen der vierten und den vorhergehenden
Versionen eingegangen. Gemeinsame Merkmale, welche die gleiche Funktion
innehaben, werden nicht detailliert behandelt.In the 30 to 34 is a fourth version of the cartridge 1 represented according to the present invention. The fourth version of the cartridge 1 is specifically intended for use in the dispensing of liquid products, such as a liquid milk concentrate. Many features of the fourth version of the cartridge 1 are the same as in the previous versions and when referring to like features, the same numerals have been used. The following description discusses the differences between the fourth and previous versions. Common features that perform the same function are not discussed in detail.
Das äußere Element 2 ist
das gleiche wie in der dritten Version der Kartusche 1 und
wie in den 19 bis 23 dargestellt.The outer element 2 is the same as in the third version of the cartridge 1 and as in the 19 to 23 shown.
Der
zylindrische Trichter 40 des inneren Elements 3 ist ähnlich dem
in der zweiten Version der Kartusche 1 dargestellten, weist
jedoch bestimmte Unterschiede auf. Wie in 30 dargestellt,
ist die Auslasstülle 43 mit
einem oberen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 106 und einem unteren zylindrischen Abschnitt 107 ausgebildet.
Drei in Richtung der Achse angeordnete Rippen 105 sind
an der inneren Oberfläche
der Auslasstülle 43 vorgesehen,
um das zubereitete Getränk
nach unten in Richtung Auslass 44 zu lenken und zu verhindern, dass
das ausgelassene Getränk
innerhalb der Tülle
verwirbelt. Die Rippen 105 dienen also als Prallbleche.
So wie in der zweiten Version der Kartusche 1 ist ein Lufteinlass 71 durch
den ringförmigen
Flansch 47 vorgesehen. Die Rutsche 75 unterhalb
des Lufteinlasses 71 ist jedoch länger als in der zweiten Version.The cylindrical funnel 40 of the inner element 3 is similar to the one in the second version of the cartridge 1 However, there are certain differences. As in 30 pictured is the outlet spout 43 with an upper frusto-conical section 106 and a lower cylindrical portion 107 educated. Three ribs arranged in the direction of the axis 105 are on the inner surface of the outlet spout 43 provided the prepared drink down towards the outlet 44 to steer and prevent the exuberant beverage from swirling within the spout. Ribs 105 So serve as baffles. As in the second version of the cartridge 1 is an air intake 71 through the annular flange 47 intended. The slide 75 below the air inlet 71 but it is longer than in the second version.
Ein
Randleistenabschnitt 80 ist vorgesehen, ähnlich dem
in der dritten Version der Kartusche 1 dargestellten. Zwischen 5 und 12 Öffnungen 85 sind
in dem Rand 84 vorgesehen. Üblicherweise sind zehn Öffnungen
vorgesehen, anstelle der fünf
in der dritten Version der Kartusche 1 vorgesehenen Öffnungen.A skirting section 80 is provided, similar to that in the third version of the cartridge 1 shown. Between 5 and 12 openings 85 are in the edge 84 intended. Usually, ten openings are provided instead of the five in the third version of the cartridge 1 provided openings.
Eine
ringförmige
Schale 100 erstreckt sich von und bildet eine Einheit mit
dem Flansch 83 des Randleistenabschnitts 80. Die
ringförmige
Schale 100 umfasst einen aufgeweiteten Körper 101 mit
einer offenen, oberen Öffnung 104,
die nach oben gerichtet ist. Wie in den 30 und 31 dargestellt,
befinden sich vier Zulauföffnungen 103 in
dem Körper 101 an
oder nahe bei dem unteren Ende der Schale 100, wo diese
an den Randleistenabschnitt 80 anschließt. Die Zulauföffnungen
sind vorzugsweise in gleichem Abstand zueinander rund um den Umfang
der Schale 100 angeordnet. Die Schale 100 schließt ein Stück weit
die Länge
des Randleistenabschnitts 80 hinauf an diesen an, so dass
zwischen der Schale 100 und dem Schichtstoff 5 ein
diskreter Spalt vorgesehen ist, wenn die Kartusche montiert ist.
Somit befinden sich die Öffnungen 85 unterhalb
der Höhe
der Schale 100. Wie in 34 zu
erkennen, befindet sich in montiertem und befüllten Zustand der Kartusche 1 ein
Anteil der flüssigen
Getränkebestandteile
in der Schale 100, so dass dieser Anteil der Getränkebestandteile
effektiv von den Öffnungen 85 abgetrennt
wird.An annular shell 100 extends from and forms a unit with the flange 83 of the skirting section 80 , The annular shell 100 includes a dilated body 101 with an open, upper opening 104 which is directed upwards. As in the 30 and 31 shown, there are four inlet openings 103 in the body 101 at or near the bottom of the shell 100 where these at the edge trim section 80 followed. The inlet openings are preferably at the same distance from each other around the circumference of the shell 100 arranged. The shell 100 Closes a little way the length of the skirting section 80 up to this, so that between the shell 100 and the laminate 5 a discrete gap is provided when the cartridge is mounted. Thus, the openings are 85 below the height of the shell 100 , As in 34 to recognize, is in the assembled and filled state of Kar ink 1 a proportion of the liquid beverage ingredients in the shell 100 so that this percentage of beverage ingredients is effectively removed from the openings 85 is separated.
Der
Schichtstoff 5 ist von der oben in den vorhergehenden Ausführungen
beschriebenen Art.The laminate 5 is of the type described above in the preceding embodiments.
Das
Montageverfahren für
die vierte Version der Kartusche 1 ist das gleiche wie
das für
die dritte Version.The assembly process for the fourth version of the cartridge 1 is the same as the third version.
Die
Funktionsweise der vierten Version der Kartusche ist ähnlich der
in der dritten Version beschriebenen. Das Wasser tritt in die Kartusche 1 und
die Mischkammer 134 auf die gleiche Weise wie zuvor ein.
Das Wasser vermischt sich mit dem flüssigen Produkt und verdünnt dieses,
und wird anschließend
unterhalb der Schale 100 hinausgepresst und durch die Öffnungen 85 in
Richtung Auslass 44 gezwungen, wie oben beschrieben. Der
Anteil des flüssigen
Produkts, der zu Beginn in der ringförmigen Schale 100 enthalten
ist, wie in 34 dargestellt, ist keiner schlagartigen
Verdünnung
durch das in die Mischkammer 134 eintretende Wasser ausgesetzt.
Vielmehr wird das verdünnte,
flüssige
Produkt in dem unteren Teil der Mischkammer 134 dazu neigen,
durch die Öffnungen 85 auszutreten,
anstatt nach oben durch die obere Öffnung 104 in die
ringförmige
Schale 100 gezwungen zu werden. Somit bleibt das flüssige Produkt
in der ringförmigen
Schale 100 während
der anfänglichen
Stadien des Arbeitszyklus relativ konzentriert im Verhältnis zu
dem Produkt in dem unteren Teil der Mischkammer 134. Das
flüssige
Produkt in der ringförmigen
Schale 100 tröpfelt
durch die Zulauföffnungen 103 unter
dem Einfluss der Schwerkraft in den Strom des Produkts, das aus
der Mischkammer 134 durch die Öffnungen 85 und unterhalb
der Schale 100 austritt. Die ringförmige Schale 100 dient
dazu, die Konzentration des verdünnten,
flüssigen
Produkts, das in den zylindrischen Trichter 40 eintritt,
auszugleichen indem ein Anteil des konzentrierten, flüssigen Produkts
zurückgehalten
und über
den ganzen Arbeitszyklus hinweg gleichmäßig in den Durchflussweg der
austretenden Flüssigkeit
ausgelassen wird, wie in 35a dargestellt,
wobei die Konzentration der Milch, gemessen als ein Prozentsatz
der vorhandenen Gesamttrockenmasse, über einen Arbeitszyklus von
ca. 15 Sekunden hinweg dargestellt ist. Linie a illustriert das
Konzentrationsprofil mit der Schale 100, wogegen Linie
b eine Kartusche ohne die Schale 100 zeigt. Wie zu sehen
ist, ist das Konzentrationsprofil mit dem Gefäß 100 auf den Arbeitszyklus
betrachtet gleichmäßiger und
es tritt kein plötzlicher,
starker Konzentrationsabfall auf wie etwa ohne die Schale 100.
Die Anfangskonzentration der Milch beträgt üblicherweise 30–35% SS
und am Ende des Zyklus 10% SS. Dies führt zu einem Verdünnungsverhältnis von
etwa 3 zu 1, obwohl auch Verdünnungsverhältnisse
zwischen 1 zu 1 und 6 zu 1 mit der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Die Konzentrationen für
andere flüssige
Getränkebestandteile
können
variieren. So beträgt
beispielsweise die Anfangskonzentration für flüssige Schokolade etwa 67% SS
und am Ende des Zyklus 12–15%
SS. Das führt
zu einem Verdünnungsverhältnis (Verhältnis von
wasserartigem Medium zu Getränkebestandteil
in zubereitetem Getränk)
von etwa 5 zu 1, obwohl mit der vorliegenden Erfindung auch Verdünnungsverhältnisse
zwischen 2 zu 1 und 10 zu 1 möglich
sind. Bei flüssigem
Kaffee beträgt
die Anfangskonzentration zwischen 40–67% und die Konzentration
am Ende der Dispensierung 1–2%
SS. Dies führt
zu einem Verdünnungsverhältnis zwischen
20 zu 1 und 70 zu 1, obwohl auch Verdünnungsverhältnisse zwischen 10 zu 1 und
100 zu 1 mit der vorliegenden Erfindung möglich sind.The operation of the fourth version of the cartridge is similar to that described in the third version. The water enters the cartridge 1 and the mixing chamber 134 in the same way as before. The water mixes with the liquid product and dilutes it, and then below the shell 100 squeezed out and through the openings 85 towards the outlet 44 forced, as described above. The proportion of the liquid product that is initially in the annular shell 100 is included as in 34 is shown, no sudden dilution by that in the mixing chamber 134 exposed to incoming water. Rather, the diluted, liquid product is in the lower part of the mixing chamber 134 tend to go through the openings 85 rather than going up through the top opening 104 in the annular shell 100 to be forced. Thus, the liquid product remains in the annular shell 100 during the initial stages of the work cycle relatively concentrated relative to the product in the lower part of the mixing chamber 134 , The liquid product in the annular shell 100 trickles through the inlet openings 103 under the influence of gravity in the flow of the product coming out of the mixing chamber 134 through the openings 85 and below the shell 100 exit. The annular shell 100 It serves to increase the concentration of the diluted, liquid product that enters the cylindrical funnel 40 by abstracting a portion of the concentrated liquid product and discharging it evenly throughout the working cycle into the flow path of the exiting liquid, as in FIG 35a representing the concentration of milk, measured as a percentage of the total dry solids present, over a working cycle of about 15 seconds. Line a illustrates the concentration profile with the shell 100 whereas line b is a cartouche without the shell 100 shows. As can be seen, the concentration profile is with the vessel 100 looking at the duty cycle more evenly and there is no sudden, strong concentration drop, such as without the shell 100 , The initial concentration of the milk is usually 30-35% SS and at the end of the cycle 10% SS. This results in a dilution ratio of about 3 to 1, although dilution ratios between 1 to 1 and 6 to 1 are possible with the present invention. The concentrations for other liquid beverage ingredients may vary. For example, the initial concentration for liquid chocolate is about 67% SS and at the end of the cycle 12-15% SS. This results in a dilution ratio (ratio of water-like medium to beverage ingredient in prepared beverage) of about 5 to 1, although with the present invention Also, dilution ratios between 2 to 1 and 10 to 1 are possible. In the case of liquid coffee, the initial concentration is between 40-67% and the concentration at the end of the dispensing is 1-2% SS. This results in a dilution ratio between 20: 1 and 70: 1, although dilution ratios between 10: 1 and 100: 1 of the present invention are possible.
Von
dem ringförmigen
Kanal 86 wird das Getränk
durch den Staudruck des Getränks,
das sich in der Filterkammer 134 und der Kammer 90 ansammelt,
unter Druck durch die Öffnung 128 gepresst.
So wird das Getränk
als Strahl durch die Öffnung 128 in
einen Expansionsraum gepresst, der von dem oberen Ende der Auslasstülle 43 gebildet
wird. Wie in 34 dargestellt, führt der
Getränkestrahl
direkt über
den Lufteinlass 71. Sobald das Getränk in die Auslasstülle 43 eintritt,
fällt der
Druck des Getränkestrahls
ab. Infolgedessen wird Luft in den Getränkestrom in Form von einer
Vielzahl kleiner Luftblasen eingebunden, da die Luft durch den Lufteinlass 71 hinaufgesogen
wird. Der aus der Öffnung 128 austretende
Getränkestrahl
wird nach unten zu dem Auslass 44 geleitet, wo das Getränk in ein
Gefäß wie beispielsweise
eine Tasse ausgelassen wird, in der die Luftblasen das erwünschte schaumige
Aussehen bilden.From the annular channel 86 The drink is caused by the back pressure of the drink, which is in the filter chamber 134 and the chamber 90 accumulates, under pressure through the opening 128 pressed. So the drink is as a beam through the opening 128 pressed into an expansion space from the top of the outlet spout 43 is formed. As in 34 shown, the beverage jet leads directly through the air inlet 71 , Once the drink in the outlet spout 43 occurs, the pressure of the beverage jet falls off. As a result, air is trapped in the beverage stream in the form of a multitude of small bubbles as the air passes through the air inlet 71 is sucked up. The one out of the opening 128 emerging beverage jet is down to the outlet 44 where the beverage is discharged into a vessel such as a cup in which the air bubbles form the desired frothy appearance.
In
vorteilhafter Weise können
das innere Element 3, das äußere Element 2, der
Schichtstoff 5 und der Filter 4 problemlos sterilisiert
werden, da die Komponenten voneinander getrennt werden können und
für sich genommen
keine gewundenen Durchgänge
oder enge Spalten umfassen. Vielmehr werden die notwendigen Durchgänge erst nach
dem Zusammensetzten der Komponenten nach der Sterilisation geformt.
Dies ist von ganz besonderer Bedeutung, wenn es sich bei dem Getränkebestandteil
um ein Milch-basiertes Produkt wie beispielsweise flüssiges Milchkonzentrat
handelt. Die vierte Ausführung
der Getränkekartusche
ist besonders vorteilhaft bei der Dispensierung eines konzentrierten,
Milch-basierten, flüssigen
Produkts wie zum Beispiel flüssiger
Milch. Bisher wurden pulverisierte Milchprodukte in Form von Siegelrandbeuteln
zum Hinzufügen
zu einem zuvor vorbereiteten Getränk bereitgestellt. Bei Cappucinoartigen
Getränken
ist es jedoch notwendig, die Milch aufzuschäumen. Dies wurde bisher erreicht,
indem Dampf durch ein flüssiges
Milchprodukt geleitet wurde. Dies bedarf jedoch der Bereitstellung
einer Dampfeinrichtung, wodurch die für die Getränkezubereitung verwendete Maschine
kostenintensiver und komplexer wird. Durch den Einsatz von Dampf
steigt auch das Verletzungsrisiko bei der Verwendung der Kartusche.
Infolgedessen stellt die vorliegende Erfindung eine Getränkekartusche
bereit, welche ein konzentriertes, Milch-basiertes, flüssiges Produkt
enthält.
Es hat sich gezeigt, dass durch Konzentration des Milchprodukts
mehr Schaum pro einem bestimmten Volumen an Milch erzeugt werden
kann im Vergleich zu frischer Milch oder H-Milch. Somit kann die
für die
Milchkartusche erforderliche Größe reduziert
werden. Frische, halbfette Milch enthält etwa 1,6% Fett und 10% Gesamttrockenmasse.
Die Zubereitungen an konzentrierter, flüssiger Milch gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten zwischen 0,1 und 12% Fett und 25 bis 40% Gesamttrockenmasse.
In einem typischen Beispiel enthält
die Zubereitung 4% Fett und 30% Gesamttrockenmasse. Die Milchkonzentratzubereitungen
eigenen sich zum Aufschäumen
in einer Niederdruck-Zubereitungsmaschine, wie unten beschrieben.
Vornehmlich wird das Aufschäumen
der Milch bei einem Druck unter 2 Bar erreicht, vorzugsweise bei
etwa 1,5 Bar, wobei die Kartusche der vierten Ausführung, wie
oben beschrieben, verwendet wird.Advantageously, the inner element 3 , the outer element 2 , the laminate 5 and the filter 4 can be easily sterilized, since the components can be separated from each other and in themselves do not include tortuous passages or narrow gaps. Rather, the necessary passages are formed only after assembly of the components after sterilization. This is of particular importance when the beverage ingredient is a milk-based product such as liquid milk concentrate. The fourth embodiment of the beverage cartridge is particularly advantageous in dispensing a concentrated milk-based liquid product such as liquid milk. Heretofore, powdered milk products have been provided in the form of sachets for adding to a previously prepared beverage. For cappuccino-type drinks, however, it is necessary to froth the milk. This has been achieved by passing steam through a liquid milk product de. However, this requires the provision of a steam device, which makes the machine used for the beverage preparation more costly and complex. The use of steam also increases the risk of injury when using the cartridge. As a result, the present invention provides a beverage cartridge containing a concentrated, milk-based, liquid product. It has been found that by concentrating the milk product more foam can be produced per a given volume of milk compared to fresh milk or H-milk. Thus, the size required for the milk cartridge can be reduced. Fresh, semi-fat milk contains about 1.6% fat and 10% total dry matter. The concentrated liquid milk preparations according to the present invention contain between 0.1 and 12% fat and 25 to 40% total dry matter. In a typical example, the preparation contains 4% fat and 30% total dry matter. The milk concentrate preparations are suitable for frothing in a low pressure preparation machine, as described below. Notably, the frothing of the milk is achieved at a pressure below 2 bar, preferably at about 1.5 bar, using the cartridge of the fourth embodiment as described above.
Das
Aufschäumen
der konzentrierten Milch ist besonders vorteilhaft bei Getränken wie
beispielsweise Cappuccino und Milchshakes. In vorteilhafter Weise
ermöglicht
das Leiten der Milch durch die Öffnung 128 und über den
Lufteinlass 71 sowie die optionale Verwendung der Schale 100 ein
Aufschäumen
von mehr als 40%, vorzugsweise mehr als 70% bei Milch. Bei flüssiger Schokolade
ist ein Aufschäumgrad
von über
70% möglich. Bei
flüssigem
Kaffee ist ein Aufschäumgrad
von über
70% möglich.
Der Aufschäumbarkeitsgrad
wird gemessen als das Verhältnis
des Volumens an erzeugtem Schaum gegenüber dem Volumen des dispensierten,
flüssigen
Getränkbestandteils.
Wenn zum Beispiel 138,3 ml Getränk
dispensiert werden, wovon 58,3 ml Schaum sind, wird die Aufschäumbarkeit
berechnet als [58,3/(138,3 – 58,3)]·100 =
72.9%. Die Aufschäumbarkeit
der Milch (und anderer flüssiger
Bestandteile) wird verbessert durch die Einrichtung der Schale 100,
wie in 35b zu erkennen. Die Aufschäumbarkeit
der Milch, die bei vorhandener Schale 100 dispensiert wird
(Linie a) ist größer als
die der Milch, die ohne Schale dispensiert wird (Linie b). Dies
liegt daran, dass die Aufschäumbarkeit
der Milch positiv mit der Konzentration der Milch korreliert, und
wie in 35a dargestellt, wird durch die
Schale 100 eine höhere
Milchkonzentration über
einen längeren
Zeitraum des Arbeitszyklus hinweg aufrecht erhalten. Weiterhin ist
bekannt, dass die Aufschäumbarkeit
der Milch positiv mit der Temperatur des wasserartigen Mediums korreliert,
wie in 35c dargestellt. Somit ist die
Schale 100 von Vorteil, da mehr Milch in der Kartusche
bleibt, und zwar fast bis zum Ende des Arbeitzyklus, wenn das wasserartige
Medium am heißesten
ist. Dies verbessert wiederum die Aufschäumbarkeit. Die Kartusche der
vierten Ausführung
ist auch vorteilhaft bei der Dispensierung flüssiger Kaffeeprodukte.The foaming of the concentrated milk is particularly advantageous for beverages such as cappuccino and milkshakes. Advantageously, the milk is allowed to pass through the opening 128 and over the air intake 71 as well as the optional use of the shell 100 foaming more than 40%, preferably more than 70% for milk. With liquid chocolate, a foaming degree of over 70% is possible. With liquid coffee, a foaming degree of over 70% is possible. The level of foamability is measured as the ratio of the volume of foam produced to the volume of the liquid beverage component dispensed. For example, if 138.3 ml of beverage is dispensed, of which 58.3 ml are foam, the foamability is calculated as [58.3 / (138.3 - 58.3)] x 100 = 72.9%. The frothability of the milk (and other liquid constituents) is improved by the establishment of the shell 100 , as in 35b to recognize. The foamability of the milk, the existing shell 100 is dispensed (line a) is greater than that of the milk, which is dispensed without a shell (line b). This is because the frothability of milk is positively correlated with the concentration of milk, and as in 35a represented by the shell 100 maintaining a higher milk concentration over a longer period of the work cycle. Furthermore, it is known that the foamability of the milk positively correlates with the temperature of the water-like medium, as in 35c shown. Thus, the shell 100 beneficial because more milk remains in the cartridge, almost to the end of the cycle, when the watery medium is hottest. This in turn improves the foamability. The cartridge of the fourth embodiment is also advantageous in the dispensing of liquid coffee products.
Es
hat sich gezeigt, dass die Ausführungen
der Getränkekartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise eine verbesserte Konsistenz des
Brühgetränks bereitstellen,
verglichen mit Kartuschen nach Stand der Technik. Es sei auf Tabelle
1 unten verwiesen, in der die Ergebnisse der Brüherträge für zwanzig Proben von jeweils
Kartusche A und B dargestellt sind, die gerösteten und gemahlenen Kaffee
enthielten. Kartusche A ist eine Getränkekartusche gemäß der ersten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Kartusche B ist eine Getränkekartusche
nach Stand der Technik, wie in Dokument WO01/58786 des Anmelders
beschrieben. Der Brechungsindex des Brühgetränks wird in Brix-Einheiten
berechnet und in einen Prozentsatz an löslicher Trockenmasse (%SS)
konvertiert, wobei Standardtabellen und -formeln verwendet werden.
In den Beispielen unten gilt:
%SS = 0,7774·(Brix-Wert) + 0,0569.
%
Ertrag = (%SS·Brühvolumen
(g))/(100·Kaffeegewicht
(g))It has been found that the embodiments of the beverage cartridge according to the present invention advantageously provide an improved consistency of the brewed beverage compared to prior art cartridges. Reference is made to Table 1 below, which shows the results of brewing yields for twenty samples of each of Cartridges A and B containing roast and ground coffee. Cartridge A is a beverage cartridge according to the first embodiment of the present invention. Cartridge B is a prior art beverage cartridge as described in applicant's WO01 / 58786. The refractive index of the brewed beverage is calculated in Brix units and converted to a percentage of soluble dry matter (% SS) using standard tables and formulas. In the examples below:
% SS = 0.7774 * (Brix value) + 0.0569.
% Yield = (% SS · Brew Volume (g)) / (100 x Coffee Weight (g))
Tabelle
1 KARTUSCHE
A Table 1 CARTRIDGE A
KARTUSCHE
B Cartridge B
Das
Durchführen
einer statistischen T-Test-Analyse der obigen Daten ergibt die folgenden
Resultate:The
Carry out
a statistical T-test analysis of the above data gives the following
results:
Tabelle
2 Table 2
Die
Analyse zeigt, dass die Kontinuität des % Ertrags, der gleich
der Brühstärke ist,
bei den Kartuschen der vorliegenden Erfindung signifikant besser
(bei einem Vertrauenskoeffizient von 95%) als die bei den Kartuschen
nach Stand der Technik ist, mit einer Standardabweichung von 0,88%
gegenüber
2,24%. Dies bedeutet, dass Getränke,
die mit den Kartuschen der vorliegenden Erfindung gebrüht wurden,
eine besser reproduzierbare und gleichmäßigere Stärke aufweisen. Dies kommt Verbrauchern
entgegen, die es bevorzugen, wenn ihre Getränke jedes Mal gleich schmecken
und die keine willkürlichen
Schwankungen der Brühstärke wünschen.The
Analysis shows that the continuity of the% yield, the same
the brew strength is,
in the cartridges of the present invention significantly better
(with a confidence level of 95%) than that of the cartridges
According to the state of the art, with a standard deviation of 0.88%
across from
2.24%. This means that drinks,
brewed with the cartridges of the present invention,
have a better reproducible and uniform strength. This comes to consumers
those who prefer their drinks to taste the same every time
and not arbitrary
Want fluctuations in brew strength.
Die
Materialien der oben beschriebenen Kartuschen können mit einer Schutzbeschichtung
versehen werden, um die Resistenz gegenüber Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit
und/oder anderen Verunreinigungssubstanzen zu verbessern. Die Schutzbeschichtung
kann außerdem
die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einem Austreten der Getränkebestandteile
aus der Kartusche verbessern und/oder das Aussickern von extrahierbaren
Stoffen aus den Kartuschenmaterialien verhindern, welche die Getränkebestandteile
negativ beeinflussen könnten.
Die Schutzbeschichtung kann aus einem Material aus der Gruppe von
PET, Polyamid, EVOH, PVDC oder aus einem metallisierten Material
bestehen. Die Schutzbeschichtung kann durch eine Vielzahl von Verfahren
aufgebracht werden, einschließlich,
jedoch nicht nur durch Bedampfung, Vakuumbedampfung, Plasmabeschichtung,
Koextrusion, Blasformetikettieren und Zwei-/Mehrschichtformen.The
Materials of the above-described cartridges may be coated with a protective coating
be provided to the resistance to oxygen and / or moisture
and / or other contaminants. The protective coating
can also
the resilience
across from
leakage of the beverage ingredients
from the cartridge and / or the leaching of extractable
Prevent substances from the cartridge materials, which are the beverage ingredients
could negatively influence.
The protective coating can be made of a material from the group of
PET, polyamide, EVOH, PVDC or a metallized material
consist. The protective coating can be made by a variety of methods
be applied, including,
but not only by vapor deposition, vacuum evaporation, plasma coating,
Co-extrusion, blow-stamping and two / multi-layer molding.
