CS360490A3 - Filtering apparatus - Google Patents

Description

' /v

Vynález se týká filtračního přístro-<.{í je, zejména pro použití pro přípravu kávy. Z různých filtračních přístrojů jsouznámy například filtry v domácím odpadním potrubí. Tytofiltry mají tvar válců, které jsou příčné přerušeny něko-lika horizontálně nad sebou uloženými kruhovými síty. Ta-to horizontální síta rozrušují proud vody a způsobují na-pěnění vody vzduchem. Naneštěstí filtry tohoto typu majítu nevýhodu, že jejich válcový tvar neumožňuje rychlé prou-dění kapaliny. Při obvyklém automatickém zařízenína výrobu.instantní kávy se běžně postupuje tak, že seurčité množství kávy uloží do mísící nádoby, do níž sepak napustí potřebné množství horké vody. ttíchadlo v mí-sící nádobě mechanicky promíchá vodu a kávu, čímž dojdek úplnému rozpuštění kávy aasoučasně se zvýší objem směsi.Tento jev vzniká v důsledku tvorby pěny, která je uloženana povrchu kávy při jejím vlití do šálku. Jde o poměrněhrubou pěnu, která může obsahovat větší množství velkýchviditelných vzduchových bublin na povrchu kávy. Tato pěna, ‘· charakteristická pro instantní kávu může nepříznivě působit * . 'na spotřebitele ve srovnání s jemnou, smetanovitou pěnou kávy typu espresso.

Vynález si klade za úkol překonattuto nevýhodu a navrhnout filtrační přístroj, který by - 3 - umožňoval vznik pěny typu pěny na kávě espresso také napovrchu Šálku instantní kávy.

Podle vynálezu je tento úkol vyřešentak, že filtrační přístroj je opatřen alespoň dvěma sítyve formě vaků, uložených do sebe.

Tento filtrační přístroj je určen kupevnění na spodní konec výtokové trubice, zasahující domísící nádoby, tj. na výstup distributoru.

Bylo neočekávaně zjištěno, že při po-užití tohoto přístroje dochází k rezrušení většíéh vzducho-vých bublinek v pěně a ke vzniku jemné pěny, aniž by sou-časně došlo k podstatnému snížení rychlosti průtoku kávy. Výhodou přístroje podle vynálezu jeskutečnost, že vzhledem ke svému tvaru podporuje proud ká-vy z distributorů a do šékju. Další výhody jsou v tom, že.není zapotřebí vyplachovat výtokovou trubici, naplněnoupěnou, před každým použitím. Mimoto je možno použít většíhotlaku a tím zvýšit rychlost proudu kávy. Pěna na kávě typu espresso může býtcharakterizována zejména svým objemem, hmotností, konsi-stejncí, stálostí, rozměrem větších bublin a barvou. Ty-to rozdíly obvykle závisí na dvou typech faktorů; - výchozí materiál jako voda, káva a přísady, - 4 - - použité fyzikální podmínky, jako teplota a rychlostprůtoku vody, míchání, průměr a délka výtokové trubicea výška, ze které kávy padá. > Při praktickém použití filtračníhopřístroje podle vynálezu je výhodné vytvořit bohatou pěnupřed filtrací* Pěna, vytvořená v mísící nádobě by měla mítdostatečnou konsistenci k tomu, aby se nerozpouštěla v prů-běhu průtoku trubicí a přístrojem a aby příliš rychle ne-vymizela na povrchu kávy v šálku. Pěny by mělo" být~ddšta- *tečné množství k pokrytí celého povrchu kávy v šálku.

Konsistence a bohatost pěny může býtovlivněna počtem a rozměrem velkých vzduchových bublin vpěně v průběhu její tvorby. Tyto velké bubliny mohou způ-sobit snížení stálosti pěny, tj. vyjádřenější tendenci k i --------praskání_bublinek^ja_rozpouštění pěny v kávě. Rozměr a po- . ‘ Čet velkých vzduchových bublinek při tvorbě pěny je možno .......;| snížit různými fyzikálními opatřeními.

Teplota vody stanoví teplotu kávy,vycházející z distributoru. Vzhledem k tomu, že teplotakávy je s výhodou v rozmezí 55 °C (pod touto hranicí jekáva považována za příliš studenou) a 75 °C, má být teplo-ta vody v rozmezí 60 až 95, s výhodou 80 až 85 °C.

Rychlost proudu kávy z distributorumá být dostatečná k rychlému naplnění šálku. Tato rychlostmá být 2 až 35 ml, s výhodou 10 až 14 ml za sekundu. - 5 -

Doba míchání v mísící nádobě má býtdostatečná k zajištění úplného rozpuštění rozpustné kávyve vodě a k tvorbě smetanovité pěny, avšak nemá být příliš i dlouhá, aby nedocházelo ke tvorbě velkého množství velkýchvzduchových bublin v pěně. Míchání je možno provádět mixérems počtem otáček 8 000 až 10 000 za minutu po dobu 3 až 15sekund, s výhodou 5 až 9 sekund. Výtokové trubice z mísící nádoby mémít délku 10 až 60 cm, s výhodou 15 až 25 cm a průměr 3 až15, s výhodou 6 až 10 mm.

Dalším faktorem, který je důležitý propoužití filtračního přístroje podle vynálezu je výška, zekteré káva padá, to znamená vzdálenost mezi spodním koncemzařízení a povrchem kávy v Šálku. Tato vzdálenost ovlivňu-je pouze množství velkých vzduchových bublin v pěně. V pří-padě, že je malá, například 20 mm, je získaná pěna velmijemná a obsahuje velmi malé množství velkých bublin. V pří-padě, že je větší, například 100 mm, je pěna stále jemná,avšak obsahuje větší počet velkých bublin. Tato vzdálenostmá tedy být v rozmezí 1 až 100, s výhodou 20 až 50 mm.

Filtrační přístroj podle vynálezu te-dy obsahuje alespoň dvě síta ve formě vaků, vsunutých sosebe. Pod pojmem síto se rozumí sestava zkřížených drátů,které se překřižují s výhodou v kolmém směru. Prostor, de-finovaný čtyřmi dráty, obsakle uváděný v nesh se může .měnit podle průměru drátů a jejich vzdálenosti. Prostor mezidráty musí být dostatečně úzký k rozruSení velkých vzdu-chových bublin a k dosažení jemné pěny, aniž by však do-šlo ke snížení rychlosti průtoku kávy při průchodu filtrem.Síta jsou s výhodou tvořena dráty s průměrem 0,08 až 0,20 mmv odstupu 0,10 až 0,50 mm, Šířka ok je tedy v rozmezí 0,02až 0,42 mm. Síta mohou mít tvorbu jakéhokoliv va-ku tak, aby bylo možno je vsunout do sebe. Může jít 6 kó-nické nebo válcové vaky. V případě konických vaků mohou,být síta upravena koaxiálně tak, že se jejich průměr a výš-ka snižuje směrem dovnitř přístroje. V případě, že jde oválcové vaky, mohou být síta filtračního přístroje uspořá-dány koaxiálně a při stejné výšce se jejich průměr snižujesměrem dovnitř! ; - - ----- - Při výrobě' síta ve formě konickéhonebo válcového vaku je možno vyříznout odpovídající geo-metrický tvar (například pravoúhlý tvar pro válcový vak atrapezový tvar pro konický vak), pak se vyříznutý úsek zpra-cuje na požadovaný tvar a na svých koncích spojí svařováním,slepením nebo jiným způsobem.

Počet sít, tvořících filtrační přístrojpodle vynálezu může být různý. Je nutné užít dostatečný po-čet sít pro dobrou filtraci pěny a rozrušení dalších vzdu-chových bublin, aniž by však došlo ke snížení rychlosti - 7 - průtoku kávy z distributoru. Filtrační přístroj podlevynálezu obsahuje s výhodou dva až Šest sít.

Vzdálenost mezi jednotlivými síty mů-že rovněž ovlivnit účinnost filtrace. Aby bylo možno za-jistit optimální filtraci pro každé síto nezávisle na sí-tech ostatních, je mezi síty s výhodou dostatečný odstuptak, aby se síta navzájem nedotýkala nebo aby nedošlo krozrušení pěny v případě, Že by síta byla příliš vzdálena.Vzdálenost mezi sousedními síty může být například 0,5 až4, s výhodou 1,5 až 2,5 mm.

Vaky, vytvářející přístroj podle vy-nálezu mohou být na svém horním konci spojeny s víkem. To-to víko může mít formu kotouče s malou tlouštkou, s výho-dou opatřeného ve svém středu přívodem pro filtrovanou ka-palinu, například ve formě válcové, s výhodou závitemopatřené trysky, k nimž se připojí výtokové trubice zdistributoru. Víko může být spojeno se síty svařením,slepením nebo jiným způsobem. V provedfení se síty ve formě válcovýchvaků může přístroj podle vynálezu obsahovat ještě konickýdistributor. Tato konická část, která je s výhodou pevnámůže být upravena tak, že její hrot směřuje dolů pod spod-ní konce sít. Funkcí této Části je odvádět zfiltrovanoukávu ve formě jediného kontinuálního proúdu. Baze konic-kého distributoru může být konvexní, konická nebo postupně - 8 - se zužující tak, aby bylo možno přiváděnou kapalinu léperozdělovat na filtrační síta. Síta, víko a konický distributor mo- ?hou být provedeny z kovu, polyesteru, polyethylenu, poly-vinylchloridu nebo teflonu nebo jakéhokoliv jiného materiá-lu, vhodného pro styk s potravinami a odolávajícího teplotě100 °C. ~~ ... .... —^„provedeních, s .obsahem sít ve formě__ konických vaků může být zevní síto s výhodou s průměremzákladu kužele 20 až 50 mm, s výškou 10 až 40 mm a vrcho-lovým úhlem kužele 30 až 120°.

Kruhové víko může mít průměr 20 až50 mm, s výhodou je tento průměr roven průměru základny-zevn-ího-kOniekého-síta.-.-—--- V provedeni s obsahem síť ve forměválcových vaků má zevní síto s výhodou průměr'20 až 50 mma výšku 8 až 20 mm. Konický distributor má s výhodou vrcho-lový úhel 30 až 120° a průměr, s výhodou rovný průměruzevního síta.

Filtrační přístroj podle vynálezubude podrobněji popsán v souvislosti s přiloženými výkresy, y

Na obr. 1 je v podélném axiálním řezuznázorněno první provedení filtračního'přístroje podlevynálezu. - 9 -

Na obr. 2 je znázorněn pohled ser. strany na přístroj z obr. 1. Λ 1 ' ·* Na obr. 3 je znázorněn přístroj z obr. 1 v příčném řezu, který je veden podle čáry 3-3·

Na obr. 4 je znázorněn v podélnémřezu filtrační přístroj podle vynálezu ve druhém provedení.

Na obr. 5 je znázorněn přístroj zobr. 4 při pohledu se strany. V provedení, které je znázorněnonaobr. 1 až 3, je tvořen přístroj podle vynálezu z prvníhosíta ve formě konického vaku 1, uloženého do druhého sítave formě konického vaku 2, který je o něco větší než prvnía který sám je uložen do třetího síta ve formě konickéhovaku 3, který je opět o něco větší než druhý. Všechna tři síta jsou tedy vloženado sebe tak, že mají společné osy. Základny horních koncůkuželů jsou spojeny kruhovým víkem 4, jehož průměr je ale-spoň roven průměru baze největšího kužele, který tvořízevní síto. Víko je opatřeno ve svém středu prostředkem $ pro přivádění kapaliny k filtraci ve formě válcové trysky -> 5» opatřené závitem.

J V provedení z obr. 4 a 5 je přístrojpodle vynálezu tvořen prvním sítem ve formě válcového vaku 6, které je uloženo do druhého síta ve formě válcového vaku 7, - ίο - 8 • · - ' ! ij, Λ; který mé o něco větší průměr než první síto a který sám je uložen do třetího síta ve formě válcového vaku 8, kte- ijí ” + ‘'jí rý má opět o něco větší průměr než druhé síto, přičemžvšechny tři rválcové vaky mají stejnou osu. Horní koncetěchto sít jsou spojeny s kruhovým víkem 9 se stejným prů-měrem jako průměr zevního válce, kruhové víko 9 je ve svém středu opatřeno prostředky pro přivádění kapaliny k filtra- * ci ve formě válcové trysky 20, opatřené závity. ά

Na svých spodních koncích jsou véíco- ij vá síta spojena do konvenxní baze 11 pevného konického dis-tributoru^, který řídí průtok kávy z filtračního přístrojedo šálku. ač*

Claims (9)

1. iv i Λ'·.'* - 11 -

   íTft'·· .<·Λϋ \ >" c'4 ' PATENTOVÉ NÁROKY $*> . '* ΐ, ΐ.

   1. Filtrační přístroj, vyznačujícíse tím, Že je tvořen alespoň dvěma síty ve forměyyaků,zasunutých do sebe. ·;>

   \
2. 2. Filtrační přístroj podle bodu 1,vyznačující se tím, že je tvořen dvěma až Šesti síty, je-jichž vzájemná vzdálenost je 0,5 až.4 mm.
3. 3. Filtrační přístroj podle bodu 1,vyznačující se tím, že síta mají tvar konických vaků nebokuželů·
4. 4. Filtrační přístroj podle bodu 1,vyznačující se tíip, že síta mají tvar válcových vaků. 5· Filtrační přístroj podle bodů 3; nebo 4, vyznačující se tím, že síta mají společnou osu.
5. 6. Filtrační přístroj podle bodu 4,vyznačující se tím, že je opatřen jeStě konickým distribu-torem pod spodními konci sít.
6. 7. Filtrační přístroj podle bodu 1,vyznačující se tím, že síta jsou na svých horních koncíchspojena s víkem, opatřeným prostředky pro přívod filtrovanékapaliny.
7. 8. Filtrační přístroj podle bodu 3nebo 6, vyznačující se tím, že vrcholový úhel konickéhosíta je 30 až 120°.
8. 9. Filtrační přístroj podle bodu 1,vyznačující se tím, Že síta jsou vyrobená z drátů otlouštce 0,08 až 0,20 mm, vzdálenost mezi jednotlivýmidráty je 0,10 až 0,50 mm.
9. 10. Použití filtračního přístrojepodle bodu 1, k filtraci instantní kávy. Zastupuje:

   4UDr. ZDEŇKA KOŘEJZOVÁ h··. 59 596/Ko