CZ281941B6 - Spařovací zařízení na kávovar - Google Patents

Abstract

Spařovací zařízení má spařovací válec (1) s válcovitým vývrtem (2) a dvěma písty (3, 4). Spařovací válec (1) a písty (3, 4) jsou uspořádány relativně k sobě posuvně. Ve spařovací poloze vytváří spařovací válec (1) a oba uvnitř tohoto se nalézající písty (3, 4) spařovací komoru (5), aby byl v ní se nalézající kávový prášek přivedenou tlakovou vodou spařen. Tato je přiváděna ke spařovací komoře (5) připojovacím šroubením (18) a průchozí dírou, která prochází stěnou spařovacího válce (1) do prstencové mezery (14), která je vytvořena mezi těsnícím kroužkem (11) a čelní plochou (13) druhého pístu (4), přivrácenou ke spařovací komoře (5). Sítem (32), potrubím (34) a dalším připojovacím šroubením (35) se káva odvádí. Uspořádáním mezery (14) může být čelní strana (13) druhého pístu (4) provedena bez síta. Přívod tlakové vody k mezeře (14) způsobuje v této samočistící účinek. Provedením čelní plochy (13) druhého pístu (4) bez síta, neeliminuje se pouze díl podléhající opotřŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spárovacího zařízení pro kávovar, sestávajícího ze stojanu, na němž je uložen spařovací válec s válcovým vývrtem a dva písty pro uzavření vývrtu a vytvoření spařovací komory uvnitř spařovacího válce. Spařovací válec a písty jsou na stojanu uloženy vzájemně posuvně ve směru podélné osy spařovacího válce. Každý z pístů má na své vnější ploše vytvořenu prstencovou drážku, v níž je umístěn těsnicí kroužek pro utěsnění pístů vůči vývrtu. Alespoň jeden píst má na vnější ploše vytvořeno válcové osazení, jehož průměr je menší než průměr vývrtu. Mezi válcovým osazením a vývrtem je vytvořena prstencová mezera, do níž ústí průchozí otvor pro vedení tekutiny.

Dosavadní stav techniky

Doposud známá příprava kávy se provádí v kávovarech různými způsoby, které se dají rozlišit na dva základní typy. Při prvním způsobu přípravy kávy protéká horká voda kávovým práškem, který je umístěn ve filtru. Horká voda protéká kávovým práškem vlivem své vlastní hmotnosti. Při druhém způsobu přípravy protéká horká voda kávovým práškem pod tlakem. Pro automatické provedení tohoto způsobu tlakového spárování jsou již známy různé kávovary. Tyto kávovary sestávají obvykle ze spařovacího válce s válcovým vývrtem, který lze pro vytvoření spařovací komory oboustranně uzavřít pístem. Spařovací válec a písty se vzájemně relativně posunují v podélné ose spařovacího válce. Každý z pístů přitom má na čelní ploše, přivrácené ke spařovací komoře, jemné síto. Prvním sítem prvního pístu se tlačí do spařovací komory pod tlakem horká voda, která kávový prášek omývá a spařuje. Vyrobená káva je odváděna druhým sítem druhého pístu. Obě síta podléhají jak znečištění, tj. ucpání, tak také opotřebení a musí se nejen pravidelně čistit, ale čas od času také vyměnit. Výroba sít je přitom relativně drahá.

V patentovém spisu FR 2 452 905 je popsáno spařovací zařízení, sestávající ze spařovacího válce a dvou pístů, mezi nimiž je vytvořena spařovací komora. Ve stěně spařovacího válce je vytvořen průchozí otvor pro přivádění tekutiny do spařovací komory přes prstencovou mezeru, vytvořenou mezi písty a vývrtem spařovacího válce. Prstencová mezera je po obou stranách utěsněna těsněním. Uvnitř pístu je vytvořen kanál, který ústí do mezery, a který je veden až k sítu, jenž je umístěno na čelní ploše pístu.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje spařovací zařízení pro kávovar, sestávající ze stojanu, na němž je uložen spařovací válec s válcovým vývrtem a dva písty pro uzavření vývrtu a vytvoření spařovací komory uvnitř spařovacího válce, přičemž spařovací válec a písty jsou na stojanu uloženy vzájemně posuvně ve směru podélné osy spařovacího válce, kde každý z pístů má na své vnější ploše vytvořenu prstencovou drážku, v níž je umístěn těsnicí kroužek pro utěsnění pístů vůči vývrtu, přičemž alespoň jeden píst má na vnější ploše vytvořeno válcové osazení, jehož průměr je menší než průměr vývrtu, kde mezi válcovým osazením a vývrtem je vytvořena prstencová mezera, do níž ústí průchozí otvor pro vedení tekutiny, jehož podstata spočívá v tom, že první prstencová mezera pro přívod a/nebo odvod tekutiny k a/nebo ze spařovací komory je vytvořena mezi vývrtem, druhým těsnicím kroužkem a čelní plochou spodního pístu, přivrácenou ke spárovacímu válci.

Podle výhodného provedení je ve stěně spařovacího válce vytvořen první průchozí otvor, jehož podélná osa leží v rovině kolmé na podélnou osu spárovacího válce.

Podle dalšího výhodného provedení je první průchozí otvor na straně odvrácené od válcového vývrtu napojen na první připojovací sroubení s přívodní trubkou.

Podle dalšího výhodného provedení je u každého pístu v oblasti válcového osazení vytvořena prstencová mezera, která se' ve spařovací poloze obou pístů nalézá na výstupu příslušného průchozího otvoru.

Podle dalšího výhodného provedení jsou průchozí otvory vytvořeny jako radiální.

Podle dalšího výhodného provedení jsou průchozí otvory vytvořeny jako tangenciální.

Podle dalšího výhodného provedení má čelní plocha alespoň jednoho z pístů, přivrácená ke spařovací komoře, vydutý tvar.

Podle dalšího výhodného provedení je prstencová mezera vytvořena u každého pístu s vydutou čelní plochou.

Výhoda navrženého řešení spočívá v tom, že spařovací zařízení má malý počet rychle se opotřebovávajících součástí, ke kterým patří zejména síta. Další výhodou je to, že vytvoření prstencové mezery je ve výrobě nákladově značně výhodné a přiváděním vody pod tlakem k prstencové mezeře dochází při každém spařovacím procesu k samočisticímu účinku prstencové mezery a při stírání koláčku kávového prášku nemůže dojít k znečištění síta. Další výhodou je zvláště rovnoměrné protékání vody kávovým práškem při tangenciálně orientovaném, průchozím otvoru, čímž jednak přiváděná tlaková voda nenaráží na vnější plochu pístu, ale proplachuje prstencovou mezeru bez silného víření v podstatě šroubovité, a jednak vzniká vynikající samočisticí schopnost obou prstencových mezer při přerušovaném přívodu a odvodu vody ze spařovací komory.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 boční pohled s částečně podélným řezem prvního příkladu provedení spárovacího zařízení ve spařovací poloze a obr. 2 zvětšený podélný řez spařovacím válcem se spodním pístem a v čárkované poloze naznačeným horním pístem u druhého příkladu provedení spárovacího zařízení.

Příklady provedení wnálezu

První příklad provedení spárovacího zařízení, znázorněného na obr. 1 ve spařovací poloze, sestává ze stojanu, který je v podstatě tvořen dvěma bočními stěnami 25, které jsou prostřednictvím distančních prostředků drženy v odstupu od sebe. Na horním konci stojanu je umístěno horní ložisko 27 a na spodním konci stojanu je umístěno spodní ložisko 28. V ložiskách 27, 28 je umístěno svými konci vertikální hnací vřeteno 26. Hnací vřeteno 26 je v ložiskách 27, 28 uloženo otočně a zajištěno proti axiálnímu posuvu. Na hnacím vřetenu 26 je po celé jeho délce vytvořen vnější závit. V odstupu od hnacího vřetena 26 je ve stojanu umístěn vertikální spařovací válec 1. Uvnitř spárovacího válce 1 je vytvořen válcový vývrt 2, jehož podélná osa je rovnoběžná s podélnou osou hnacího vřetena 26. Ke spárovacímu válci J_je pevně připojen unášecí orgán 29, který směřuje k hnacímu vřetenu 26 a je v záběru s jeho vnějším závitem pro posuvny pohyb spárovacího válce 1 po hnacím vřetenu 26. Otáčením hnacího vřetena 26 v jednom nebo druhém směruje spařovací válec 1 posouván nahoru nebo dolů.

K. horní části stojanu je mezi dvěma rovnoběžnými bočními stěnami 25 upevněn horní píst 3, jehož čelní plocha 12, přivrácená ke spárovacímu válci 1, je opatřena demontovatelným sítem 32. které je upevněno k hornímu pístu 3 upevňovacím klipsem 33. Na vnější ploše 6 horního pístu 3 v místě síta 32 je vytvořena první prstencová drážka 8, v níž je umístěn první těsnicí 5 kroužek 10 pro vodotěsné utěsnění horního pístu 3 vůči vnitřní stěně vývrtu 2 spárovacího válce

1. Uvnitř horního pístu 3 je upevněno potrubí 34, které je vedeno od druhého připojovacího sroubení 35 pro odvádění kávy, umístěného na horním konci horního pístu 3, až k sítu 32. V horní části stojanu je na bočních stěnách 25 výkyvné uložen plnicí trychtýř 36 pro plnění kávového prášku do spařovacího válce L

Ve vývrtu 2 spařovacího válce 1 je, posuvně po celé délce spařovacího válce 1, umístěn spodní píst 4. Spodní píst 4 je vytvořen jako dutě válcový dřík 37, který směřuje od spařovacího válce 1 k dolnímu konci stojanu. Tímto dříkem 37 je omezen rozsah posuvu spodního pístu 4. Spodní píst 4 má na svém horním konci vytvořenu čelní plochu 13. Na vnější ploše 7 spodního pístu 4 je 15 v místě jeho čelní plochy 13, umístěné ve spařovacím válci 1, vytvořena druhá prstencová drážka

9, v níž je umístěn druhý těsnicí kroužek 11. Uvnitř spařovacího válce 1 je mezi vývrtem 2, horním pístem 3 a spodním pístem 4 vytvořena spařovací komora 5, ve které je uzavřen kávový prášek. Těsnicí kroužky 10, 11 tak utěsňují spařovací komoru 5. Uvnitř spodního pístu 4 je umístěna krátká trubka 30, jejíž spodní konec, odvrácený od spařovacího válce 1, je upevněn 20 ke spodnímu konci stojanu. Dutě válcový dřík 37 spodního pístu 4 je na trubce 30 uložen posuvně. Na vnější ploše trubky 30, v místě její horní části, jsou umístěny pod sebou O-kroužky 38 pro přechodné zpomalení zpětného pohybu spodního pístu 4 vůči pohybu spařovacího válce 1. Tím se přesune spodní píst 4 uvnitř spařovacího válce 1 směrem k jeho otevřenému hornímu konci. Kávový prášek, vylouhovaný předešlým spařovacím procesem, se přitom vytlačí 25 ze spařovacího válce 1 a poté se odstraní pouze naznačeným stíracím zařízením 31, otočně uloženým na spařovacím válci 1, které vykonává nucený otočný pohyb přes čelní plochu 13 spodního pístu 4. Na válcové vnější ploše 7 spodního pístu 4 je v místě mezi jeho čelní plochou 13 a druhým těsnicím kroužkem 11 vytvořeno válcové osazení, které má menší průměr než je průměr vývrtu 2 spařovacího válce 1, čímž je mezi tímto válcovým osazením válcové vnější 30 plochy 7 a stěnou vývrtu 2 vytvořena první prstencová mezera 14. Ve spodní části stěny 15 spařovacího válce Ije vytvořen první průchozí otvor 17. jehož podélná osa leží v rovině kolmé na podélnou osu 16 spařovacího válce 1 a na nějž je napojeno první připojovací šroubení 18 s přívodní trubkou 19. Prvním připojovacím šroubením 18 a prvním průchozím otvorem 17 se při spařovacím procesu přivádí voda pod tlakem přes první prstencovou mezeru 14 do spařovací 35 komory 5. Tlaková voda proudí kávovým práškem, umístěným ve spařovací komoře 5, čímž se kávový prášek spaří a poté tlaková voda odtéká jako káva přes síto 32 a potrubí 34 do druhého připojovacího šroubení 35. Přívodem horké tlakové vody se první prstencová mezera 14 vyčistí od předchozích zbytků kávového prášku. První průchozí otvor 17 může byt orientován vzhledem k podélné ose 16 spařovacího válce 1 radiálně nebo tangenciálně. První průchozí otvor 17 může 40 být i orientován mezi jeho radiální a tangenciální polohou. U téměř tangenciálně orientovaného prvního průchozího otvoru 17 se prakticky při přívodu tlakové vody nevyskytují víry. První prstencová mezera 14 je v tomto případě přivedenou tlakovou vodou v podstatě obtékána šroubovité. Tím je zaručeno rovnoměrné proudění tlakové vody kávovým práškem, umístěným ve spařovací komoře 5, a výborné samočištění první prstencové mezery 14. Z obr. 1 je zřejmé, že 45 čelní plocha 13 spodního pístu 4, provedená bez síta, je výrobně podstatně jednodušší než čelní plocha 12 horního pístu 3 se sítem 32 a upevňovacím klipsem 33. Čelní plocha 13 spodního pístu má vydutý tvar, aby se na ní umístěný vylouhovaný koláček kávového prášku dal setřít stíracím zařízením 31, které pro setření vylouhovaného kávového prášku vykoná kruhový otočný pohyb.

Na obr. 2 je znázorněn ve zvětšeném měřítku druhý příklad provedení spařovacího zařízení se spařovacím válcem 1, v němž je umístěn horní konec spodního pístu 4. Horní píst 3, znázorněný na obr. 2 čárkovaně, má čelní plochu 12. která není opatřena sítem 32. a tudíž je vytvořen stejně jako spodní píst 4. Obr. 2 tak v podstatě znázorňuje spařovací polohu, při níž je spařovací komora 5 uzavřena oběma písty 3, 4 a spařovacím válcem 1. Na válcové vnější ploše 6 horního

- J CZ 281941 B6 pístu 3 je v místě mezi jeho čelní plochou 12 a prvním těsnicím kroužkem 10 vytvořeno válcové osazení, které má menší průměr než je průměr vývrtu 2 spárovacího válce L čímž je mezi válcovým osazením, vytvořeným na vnější válcové ploše 6, a stěnou vývrtu 2 vytvořena druhá prstencová mezera 20. V horní části stěny 15 spárovacího válce 1 je vytvořen druhý průchozí 5 otvor 21. jehož podélná osa leží v rovině kolmé na podélnou osu 16 spařovacího válce 1 a na nějž je napojeno třetí připojovací šroubení 39 pro odvod kávy. Druhý průchozí otvor 21 je vytvořen jako radiální nebo tangenciální, nebo může být orientován mezi jeho radiální a tangenciální polohou.

U provedení, znázorněného na obr. 2, je vyklenuta jak čelní plocha 13 spodního pístu 4, tak i čelní plocha 12 horního pístu 3, čímž se dosahuje rovnoměrnějšího proudění horké tlakové vody kávovým práškem, než je proudění horké tlakové vody kávovým práškem při pouze vyklenuté čelní ploše 13 spodního pístu 4. Vyklenutím obou čelních ploch 12. 13 se totiž může navíc snížit odpor proudění tlakové vody v oblasti podélné osy 16 spařovacího válce 1.

Druhý příklad provedení spařovacího zařízení, znázorněný na obr. 2, má tu výhodu, že přívod horké tlakové vody a odvod kávy přes připojovací šroubení 18, 39 lze periodicky vyměňovat, čímž je zajištěn samočisticí bezúdržbový provoz kávovaru po dlouhé časové údobí a dosaženo další snížení počtů dílů, podléhajících opotřebení, a další zjednodušení výroby jednotlivých dílů 20 kávovaru. Periodické vyměňování přívodu a odvodu tlakové vody lze provést pomocí vratného ventilu a ovládacího zařízení, které jsou obvykle součástí spařovacího zařízení.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spařovací zařízení pro kávovar, sestávající ze stojanu, na němž je uložen spárovací válec s válcovým vývrtem a dva písty pro uzavření vývrtu a vytvoření spařovací komory uvnitř 30 spařovacího válce, přičemž spařovací válec a písty jsou na stojanu uloženy vzájemně posuvně ve směru podélné osy spařovacího válce, kde každý z pístů má na své vnější ploše vytvořenu prstencovou drážku, v níž je umístěn těsnicí kroužek pro utěsnění pístů vůči vývrtu, přičemž alespoň jeden píst má na vnější ploše vytvořeno válcové osazení, jehož průměr je menší než průměr vývrtu, kde mezi válcovým osazením a vývrtem je vytvořena prstencová mezera, do níž 35 ústí průchozí otvor pro vedení tekutiny, vyznačující se tím, že první prstencová mezera (14) pro přívod a/nebo odvod tekutiny k a/nebo ze spařovací komory (5) je vytvořena mezi vývrtem (2), druhým těsnicím kroužkem (10) a čelní plochou (13) spodního pístu (4), přivrácenou ke spařovacímu válci (1).

   40 2. Spařovací zařízení podle nároku I, vyznačující se tím, že ve stěně (15) spařovacího válce (1) je vytvořen první průchozí otvor (17), jehož podélná osa leží v rovině kolmé na podélnou osu (16) spařovacího válce (1).

   3. Spařovací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že první průchozí 45 otvor (17) je na straně odvrácené od válcového vývrtu (2) napojen na první připojovací šroubení (18) s přívodní trubkou (19).

   4. Spařovací zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, žeu každého pístu (3, 4) je v oblasti válcového osazení vytvořena prstencová mezera (14, 20), která

   50 se ve spařovací poloze obou pístů (3, 4) nalézá na vvstupu příslušného průchozího otvoru (17,

   21).

   -4CZ 281941 B6

   5. Spařovací zařízení podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že průchozí otvory (17, 21) jsou vytvořeny jako radiální.

   6. Spařovací zařízení podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že 5 průchozí otvory (17, 21) jsou vytvořeny jako tangenciální.

   7. Spařovací zařízení podle některého z nároků 1 a 4, vyznačující s e tím, že čelní plocha (12. 13) alespoň jednoho z pístů (3, 4), přivrácená ke spařovací komoře (5), má vydutý tvar.

   8. Spařovací zařízení podle některého z nároků 1,4a 7, vyznačující se tím, že prstencová mezera (14. 20) je vytvořena u každého pístu (3, 4) s vydutou čelní plochou (12, 13).
2. 2 výkresy