NL1013270C2 - Inrichting voor het bereiden van een koffie-extract met een fijnbellige schuimlaag. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor het bereiden van een koffie-extract met een fijnbellige schuimlaag.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bereiden van een koffie-extract met een fijnbellige schuimlaag, tenminste voorzien van een spuit-mondstuk omvattende een inlaat, tenminste een uitspuit-5 opening en een vloeistofstroomkanaal dat zich van de inlaat naar de uitspuitopening uitstrekt en een bufferreservoir waarbij, in gebruik, koffie extract aan de inlaat van het spuitmondstuk wordt toegevoerd voor het genereren van een koffie-extractstraal vanuit de uitspuitopening in het 10 bufferreservoir.

Een dergelijke inrichting is onder meer bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 1006039. De bekende inrichting is voorzien van twee uitspuitopeningen, waarmee twee koffie-extractstralen in het bufferreservoir worden 15 gespoten. Het bufferreservoir wordt aldus gevuld met het koffie-extract. Dit brengt met zich dat de koffie-extract-stralen met kracht in het vloeistofoppervlak van een bufferreservoir spuiten, waarbij een fijnbellige schuimlaag wordt gevormd. Het koffie-extract met de fijnbellige 20 schuimlaag stroomt vervolgens uit het bufferreservoir naar een uitlaat van de inrichting. Hierbij is het bufferreservoir op enige afstand van de uitlaat gelegen en wel dusdanig dat deze zich in het vloeistofstroomtrajeet bevindt dat zich uitstrekt van de uitspuitopening van het 25 spuitmondstuk en de genoemde uitlaat van de inrichting.

De uitvinding heeft als doel de inrichting van de in de aanhef genoemde soort dusdanig te verbeteren dat te allen tijde een stabiele fijnbellige schuimlaag op de koffie wordt verkregen. Stabiel betekent in dit verband een 30 aaneengesloten schuimlaag die tenminste gedurende vijf minuten in tact blijft. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat indien een straal wordt verstoord en daardoor niet helder is er een niet-stabiele schuimlaag ontstaat die veelal binnen vijf minuten opbreekt en niet meer aaneenge- 1 013270 2 sloten is. Een dergelijke schuimlaag wordt door sommige zelfs als onappetijtelijk omschreven. De instabiliteit van de schuimlaag wordt volgens het inzicht van de uitvinding hoofdzakelijk veroorzaakt door de vorming van grotere 5 bellen die snel openbreken en de gehele schuimlaag daardoor snel doen oplossen.

De inrichting volgens de uitvinding wordt hiertoe gekenmerkt in dat de grootte van een oppervlak van een dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal in een 10 richting van de inlaat naar de uitspuitopening toeneemt.

De inrichting is verder gebaseerd op het inzicht dat een contact tussen een straal van koffie-extract door het vloeistofstroomkanaal en een binnenwand van dit vloeistofstroomkanaal een verstoring en daardoor een vertroebeling 15 van de uittredende straal kan opleveren. Door nu de grootte van het oppervlak van een dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal in een richting van de inlaat naar de uitspuitopening toe te laten nemen, wordt dit contact geheel of althans voldoende vermeden teneinde te voorkomen 20 dat verstoring van de uittredende vloeistofstraal optreedt. Door het toepassen van de uitvinding treedt derhalve geen verstoring op van de 'straal (hij blijft helder) waardoor een fijnbellige schuimlaag ontstaat zonder grote bellen welke uren of zelfs dagen stabiel blijft.

25 Bij voorkeur geldt dat het spuitmondstuk van een rigide materiaal is vervaardigd. Hierdoor wordt de kans op een verstoring van de straal en een voor wat betreft vorm en richting onevenwichtige straal verder verkleind. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt doordat bij een rigide 30 materiaal zoals hard plastic en een metaal het oppervlak van het spuitmondstuk dat, in gebruik, in contact staat met het koffie-extract dat door het spuitmondstuk stroomt zeer glad kan worden uitgevoerd.

Bij voorkeur geldt dat de grootte van het oppervlak 35 van de dwarsdoorsnede over althans nagenoeg de volledige lengte van het vloeistofstroomkanaal toeneemt.

1013270 3

Volgens een praktische variant zal het vloeistof-stroomkanaal een ronde dwarsdoorsnede hebben. Hierbij zal de grootte van een diameter van het vloeistofstroomkanaal over althans nagenoeg de volledige lengte van het 5 vloeistofstroomkanaal in de richting van de inlaat naar de uitspuitopening toenemen.

Meer in het bijzonder geldt dat een binnenwand van het vloeistofstroomkanaal althans in hoofdzaak de vorm heeft van een kegeloppervlak. Een door het kegeloppervlak 10 ingesloten hoek kan bijvoorbeeld 10-30° bedragen.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont:

Fig. la een zijaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding; 15 fig. lb in perspectief een aanzicht van een houderopneemeenheid van de inrichting volgens fig. la; fig. lc een bovenaanzicht van de houderopneemeenheid volgens fig. lb; fig. ld een dwarsdoorsnede van de houderopneem-20 eenheid volgens de lijn ld van fig. la; fig. Ie een dwarsdoorsnede van de houderopneemeenheid volgens de lijn le van fig. lc; fig. 2a een houderopneemeenheid die in gebruik in de kamer volgens fig. la is geplaatst; 25 fig. 2b een dwarsdoorsnede van de houderopneem eenheid volgens de lijn 2b van fig. 2a; fig. 2c een detail van een omcirkeld gedeelte van fig. 2b; fig. 3a een spuitmondstuk van de houder volgens 30 fig. 2a-2c; fig. 3b een boven- en onderaanzicht van het spuitmondstuk volgens fig. 3a; en fig. 3c een dwarsdoorsnede volgens de lijn 3c in fig. 3b.

35 In fig. la is met verwijzingscijfer 1 een inrichting voor het bereiden van een koffie-extract met een fijn- 1 013270 4 bellige schuimlaag getoond. De inrichting is voorzien van een houderopneemeenheid 2 waarin een verwijderbare houder 4, zoals getoond in fig. 2a; is opgenomen. In fig. lb is in perspectief de houderopneemeenheid 2 getoond. Zoals blijkt 5 uit deze figuur is de houderopneemeenheid 2 voorzien van een opneemruimte 6, waarin, in gebruik, de houder 4 kan worden opgenomen.

De inrichting is voorts voorzien van een verwijderbare deksel 8 waarmee de houderopneemeenheid 2 kan worden 10 afgesloten wanneer in de opneemruimte 6 de houder 4 is geplaatst. De inrichting omvat voorts een heetwatereenheid 10 die is ingericht om via een slang 12 heet water aan de door de deksel 8 afgesloten opneemruimte 6 toe te voeren.

De houder 4 is ingericht om met gemalen koffie te 15 worden gevuld. In dit voorbeeld is de houder voorzien van een bodem waarop een met gemalen koffie gevuld sachet kan worden geplaatst. Het is echter eveneens mogelijk om de houder op andere wijze met koffie te vullen. De bodem kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd als een op zich bekende 20 filterplaat waarbij de gemalen koffie los op de bodem kan worden gestort.

De bodem is voorts voorzien van een uitstroomopening 16, waarin een spuitmondstuk 18 is opgenomen. Het spuit-mondstuk is van een rigide materiaal vervaardigd. Hierbij 25 kan worden gedacht aan bijvoorbeeld een hard plastic of een metaal.

De houderopneemeenheid 2 is verder voorzien van een bufferreservoir 20 dat is voorzien van een van boven gezien in hoofdzaak bolle bodem 22 en opstaande zijwanden 24.

30 Nabij het midden van de bodem is de bodem echter in hoofdzaak vlak uitgevoerd. Het vlakke deel van de bodem is in figuur lc met verwijzingscijfer 22a aangeduid, terwijl het bolle deel met verwijzingscijfer 22b is aangeduid.Onder in de opneemruimte 6, beneden de bodem 22 van het 35 bufferreservoir 20, bevinden zich in dit voorbeeld twee uitlaten 26a en 26b, voor het afgeven van koffie-extract 1 013270 5 met de fijnbellige schuimlaag. (Zie fig. lc). Voorts zijn in de bodem 22 van het bufferreservoir nog twee openingen 28a en 28b opgenomen. Deze openingen 28a en 28b bevinden zich op een laag en in dit voorbeeld een laagste niveau van 5 de van boven gezien bolle bodem 22. De tot op dit punt beschreven inrichting werkt als volgt.

De gebruiker verwijdert het deksel 18 en neemt de houder 4 uit de houderopneemeenheid 2. Vervolgens wordt in de houder 4 een sachet opgenomen, dat is gevuld met gemalen 10 koffie. Voor een verdere mogelijke uitvoeringsvorm van de houder wordt verwezen naar de Europese octrooiaanvrage nr.

98201517.4 (cafe-crêmehouder). Vervolgens wordt de houder teruggeplaatst in de houderopneemruimte en wordt de houderopneemruimte met het deksel 8 afgesloten. Hierna zal 15 de heetwatereenheid 10 via de slang 12 heet water aan de opneemruimte 6 toevoeren. De hierbij optredende druk kan bijvoorbeeld ongeveer 0,4 bar bedragen. Het heet water wordt aldus door het sachet geperst (het sachet is in fig. 2b schematisch getoond en met verwijzingscijfer 30 20 aangeduid). In het sachet 30 wordt vervolgens koffie- extract gevormd. Dit koffie-extract zal de onderzijde van het sachet verlaten en langs de bodem naar de uitstroom-opening 16 stromen. In de uitstroomopening 16 stroomt het koffie-extract verder naar het spuitmondstuk 18. Het 25 spuitmondstuk 18 zorgt ervoor dat het koffie-extract uit het spuitmondstuk 18 spuit. Aldus wordt een koffie-extract straal vanuit de uitspuitopening gegenereerd die in het bufferreservoir 20 spuit en hierbij in eerste instantie het vlakke deel 22a van de bodem 22 raken. Doordat dit 30 gedeelte vlak is zal het bufferreservoir vervolgens evenwichtig verdeeld over de bodem 22 worden gevuld met koffie-extract. Dit geeft een regelmatige schuimvorming. Hierdoor zal in het bufferreservoir 20 een laagje koffie-extract worden gevormd. De koffie-extractstraal spuit 35 hierdoor op het vloeistofoppervlak van het koffie-extract dat zich reeds in het bufferreservoir bevindt. Hierdoor 1013270 6 wordt een fijnbellige schuimlaag gevormd. Aldus wordt het bufferreservoir gevuld met koffie-extract met een fijnbellige schuimlaag. Wanneer het bufferreservoir voldoende is gevuld, zal deze gaan leeglopen via twee in de 5 zijwand 24 van het bufferreservoir aangebrachte uitstroom-openingen 29a en 29b, waarvan zich een laagste punt boven het niveau van de bodem nabij de zijwand bevindt. Het minimale niveau van het koffie-extract in het bufferreservoir waarbij het bufferreservoir via de uitstroom-10 openingen 29a en 29b begint leeg te stromen wordt dus bepaald door het niveau van het laagste punt van de genoemde uitstroomopeningen 29a en 29b. Het koffie-extract dat aldus uit het bufferreservoir stroomt zal naar een positie onder in de opneemeenheid 2 stromen. Deze positie 15 ligt beneden de bodem 22 van het bufferreservoir. Onder in de houder zijn, zoals gezegd, de uitlaten 26a en 26b opgenomen via welke het koffie-extract met fijnbellige schuimlaag de houderopneemeenheid 2 zal verlaten om te worden opgevangen in bijvoorbeeld één respectievelijk twee 20 kopjes.

Een ruimte 31 onder het bufferreservoir is door middel van een opstaand tussenschot 32 gescheiden in twee gelijke delen 31a en 31b. Hierbij staat de ruimte 31a in fluïdumverbinding met de uitlaat 26a van de houder, en 25 staat de ruimte 32b in fluïdumverbinding met de uitlaat 26b van de houder. Het koffie-extract dat via de uitstroomope-ning 29a naar de ruimte 31a stroomt zal de houder via de uitlaat 26a verlaten. Het koffie-extract dat via de uit-stroomopening 29b naar de ruimte 31b stroomt zal de houder 30 via de uitlaat 26b verlaten.

Indien de gewenste hoeveelheid water aan het sachet 30 is toegevoerd, wordt de heetwatereenheid 10 uitgeschakeld. De resterende hoeveelheid koffie-extract dat zich nog in het bufferreservoir 20 bevindt, stroomt dan uit het 35 bufferreservoir weg via uitstroomopeningen 29a en 29b en tenslotte het restant via de uitlaatopeningen 28a en 28b.

1 01 3270 7

De uitlaatopeningen 28a en 28b hebben dusdanig kleine afmetingen dat, in gebruik, het bufferreservoir zal worden gevuld met koffie-extract. In gebruik is de hoeveelheid koffie-extract per tijdseenheid die aan het bufferreservoir 5 wordt toegevoerd derhalve groter dan de hoeveelheid koffie-extract per tijdseenheid die het bufferreservoir via de openingen 28a en 28b verlaat.

Het spuitmondstuk 18 is voorzien van een inlaat 34 (fig. 2c en fig. 3) en een uitspuitopening 36. Tussen de 10 inlaat 34 en de uitspuitopening 36 is een vloeistofstroomkanaal 38 gevormd dat binnenwanden 40 omvat. Zoals goed te zien is in fig. 3c neemt de grootte van een oppervlak van een dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal in een richting van de inlaat naar de uitspuitopening toe. In dit 15 voorbeeld geldt zelfs dat de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede over althans nagenoeg de volledige lengte van het vloeistofstroomkanaal toeneemt. Slechts nabij inlaat 18 neemt de grootte van de dwarsdoorsnede van de inlaat 34 in de richting van de uitspuitopening 36 over een 20 relatief kort traject niet toe. Dit traject is in fig. 3b met verwijzingscijfer 42 aangeduid. Bij voorkeur is het traject zo klein mogelijk en zelfs gelijk aan nul.

Ook varianten, waarbij het traject een lengte heeft die gelijk is aan nul behoort derhalve tot de uitvinding.

25 Ook is het mogelijk dat de uitspuitopening 36 ter hoogte ligt van het punt in fig. 32 waar thans het traject 42 overgaat in het traject 40.

Wanneer het koffie-extract aan de inlaat 34 wordt toegevoerd, zal dit ten gevolge van de geringe afmetingen 30 van de inlaat 34 tot gevolg hebben dat. bij de inlaat 34 de koffie-extractstraal wordt gevormd. De diameter van de aldus bij de inlaat 34 gevormde koffie-extractstraal zal stroomafwaarts van de inlaat 34 geleidelijk afnemen.

Doordat, zoals gezegd, de grootte van het oppervlak van een 35 dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal in een richting van de inlaat naar de uitspuitopening 36 toeneemt, 1013270 8 wordt bewerkstelligd dat de koffie-extractstraal niet of nauwelijks in aanraking zal komen met de zijwanden 40 van het vloeistofstroomkanaal 18. Hiermee wordt verrassenderwijs bewerkstelligd dat de koffie-extractstraal te allen 5 tijde niet verstoord wordt en helder zal zijn, met als gevolg dat in het bufferreservoir koffie-extract met een stabiel fijnbellige schuimlaag wordt gevormd. Een verstoring van de straal brengt dus o.a. met zich dat de richting van de straal verandert en de helderheid van de 10 straal afneemt. In dit voorbeeld omvat het vloeistofstroomkanaal een ronde dwarsdoorsnede waarbij de grootte van een diameter van het vloeistofstroomkanaal over althans nagenoeg de volledige lengte van het vloeistofstroomkanaal in de richting van de inlaat 34 naar 15 de uitspuitopening 36 toeneemt. Het is echter eveneens denkbaar dat de dwarsdoorsnede niet rond is maar bijvoorbeeld n-hoekig (waarbij n een geheel getal groter of gelijk aan 3 is), ovaal of anderzijds gevormd is.

In dit voorbeeld heeft de binnenwand 40 van het 20 vloeistofstroomkanaal 38, althans in hoofdzaak, de vorm van een kegeloppervlak. Een door het kegeloppervlak ingesloten hoek α (zie fig. 3c) 'bedraagt bij voorkeur 10-30°. In dit voorbeeld is α ongeveer gelijk aan 20°.

Bij voorkeur geldt dat de grootte van het oppervlak 25 van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat 0,05-2 mm2 bedraagt. Dit oppervlak is in fig. 3b schuin gearceerd aangegeven. Voorts geldt bij voorkeur dat de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de uitspuitopening ongeveer 3 0 1-2 mm2 groter is dan de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat. Het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de uitspuitopening is in fig. 3b verticaal gearceerd aangegeven.

35 Een andere wijze om de voorkeursafmetingen van het vloeistofstroomkanaal 38 aan te duiden is dat de diameter 1013270 9 van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat bij voorkeur 0,3-1,5 mm bedraagt. De diameter van het vloeistofstroomkanaal nabij de uitspuitopening is in dat geval bij voorkeur 0,4-1,2 mm groter dan de diameter van het 5 vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat. De lengte van het vloeistofstroomkanaal 38 kan hierbij variëren van bijvoorbeeld 0,1-25 mm. Stroomafwaarts van de uitspuitopening 36 neemt de diameter verder toe, in dit voorbeeld tot 3,5 mm.

De toename van de dwarsdoorsnede (verbreding) 10 richting uitstroomopening dient voor het verwijderen van vloeistofdruppels, die ook de vloeistofstraal kunnen verstoren. Bij een diameter beneden de 2,5 mm kan adhesie optreden tussen het koffie-extract en de wand die bijvoorbeeld van polypropyleen is vervaardigd. Dit 15 mogelijke probleem doet zich in ieder geval niet voor bij diameters die groter zijn dan 2,5 mm zoals hier 3,5 mm.

In dit voorbeeld is het spuitmondstuk 18 verwisselbaar in de houder 4 opgenomen.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor 20 geschetste uitvoeringsvormen. Zo kan de heetwatereenheid 10 worden uitgevoerd als een Napolitana-eenheid, zoals dit is omschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 1006039.

Het bufferreservoir 20 kan eveneens worden weggelaten. In dat geval vormt een bodem van de houder-25 opneemeenheid 2, d.w.z. een bodem van de opneemruimte 6, waarin openingen zijn aangebracht aan de uitlaten 26a en 26b, een bufferreservoir, waarin een, in gebruik, een laagje koffie-extract zal worden gevormd wanneer de betreffende openingen van de uitlaten 26a en 26b eën 30 voldoende kleine dwarsdoorsnede hebben. De aldus gevormde fijnbellige schuimlaag zal in het algemeen van minder kwaliteit zijn dan wanneer gebruik wordt gemaakt van het bufferreservoir 20 dat in het vloeistofstroomtrajeet van het spuitmondstuk naar de uitlaten 26a en 26b is opgenomen. 35 Dergelijke varianten worden elk geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

1 013270

Claims (16)

1. Inrichting voor het bereiden van een koffie-extract met een fijnbellige schuimlaag, tenminste voorzien van een spuitmondstuk omvattende een inlaat, tenminste een uitspuitopening en een vloeistofstroomkanaal dat zich van 5 de inlaat naar de uitspuitopening uitstrekt en een bufferreservoir waarbij, in gebruik, koffie extract aan de inlaat van het spuitmondstuk wordt toegevoerd voor het genereren van een koffie-extractstraal vanuit de uitspuitopening in het bufferreservoir, met het kenmerk, 10 dat de grootte van een oppervlak van een dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal in een richting van de inlaat naar de uitspuitopening toeneemt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede over 15 althans nagenoeg de volledige lengte van het vloeistof-stroomkanaal toeneemt.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vloeistofstroomkanaal een ronde dwarsdoorsnede omvat waarbij de grootte van een diameter van het vloeistof- 20 stroomkanaal over althans nagenoeg de volledige lengte van het vloeistofstroomkanaal in de richting van de inlaat naar de uitspuitopening toeneemt.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat een binnenwand van het vloeistofstroomkanaal 25 althans in hoofdzaak de vorm heeft van een kegeloppervlak.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een door het kegeloppervlak ingesloten hoek 10-30° bedraagt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 30 de door het kegeloppervlak ingesloten hoek ongeveer 20° bedraagt.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grootte van het oppervlak van de 1 013270 dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat in een richting van de inlaat naar de uitspuit-opening niet toeneemt.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 5 mét het kenmerk, dat de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat 0,05-2 mm2 bedraagt.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de grootte van het oppervlak van de 10 dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de uitspuitopening ongeveer 1-2 mm2 groter is dan de grootte van het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk, dat de diameter van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat 0,3-1,5 mm bedraagt.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de diameter van het vloeistofstroomkanaal nabij de uitspuitopening ongeveer 0,4-1,2 mm 20 groter is dan de diameter van het vloeistofstroomkanaal nabij de inlaat.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte van het vloeistofstroomkanaal 5-25 mm bedraagt.

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting verder is voorzien van een verwijderbare houder die is ingericht om met gemalen koffie te worden gevuld waarbij de houder is voorzien van een bodem met een uitstroomopening waarin het spuitmondstuk 30 is opgenomen.

14. Inrichting volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat de inrichting verder is voorzien van middelen voor het toevoeren van heet water aan de houder.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 35 met het kenmerk, dat de inrichting voorts is voorzien van tenminste een uitlaat voor het afgeven van de in het 1013270 bufferreservoir gevormde koffie-extract met de fijnbellige schuimlaag en een vloeistofstroomtrajeet dat zich van het bufferreservoir naar de uitlaat uitstrekt.

16. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 5 met het kenmerk, dat het spuitmondstuk van een rigide materiaal is vervaardigd. 1013270