CZ37730U1 - Zařízení pro přípravu filtrované kávy - Google Patents

Description

Zařízení pro přípravu filtrované kávy

Oblast techniky

Zařízení obsahuje válcovitou nádobu pro spaření a louhování mleté kávy vodou. Píst, který je opatřen vyměnitelným filtrem, je uzpůsobený pro oddělení sedliny od nápoje při zatlačení pístu do uvedené nádoby. V tomto novém provedení je píst navržen jako dno hrnku, který je určen k vložení a zatlačení do válcovité nádoby. Filtr je umístěn ve vtokovém otvoru na spodní straně dna hrnku. Nad filtrem je stoupací přepadová trubička, která v zatlačené poloze hrnku končí níže než horní okraj hrnku.

Toto zařízení má jednoduchou a efektivní konstrukci, která umožňuje snadné oddělení sedliny od připraveného nápoje. Pro usnadnění čištění je válcovitá nádoba vybavena odnímatelným dnem. Po použití lze odnímatelné dno odstranit, čímž je umožněno snadné vyčištění nádoby a dílů zařízení. Tímto způsobem nové zařízení poskytuje uživatelům jednoduchý a efektivní způsob přípravy filtrované kávy bez ztráty chuti či kvality nápoje. K přípravě a zároveň pohodlné konzumaci je třeba pouze horká voda, mletá káva a případně, ne však nutně, filtrační papír.

Dosavadní stav techniky

V oblasti přístrojů pro přípravu kávy existují rozmanité metody a zařízení, která umožňují uživatelům připravit si oblíbený nápoj podle svého gusta. Jednou z tradičních a oblíbených metod je příprava kávy metodou filtrace, kterou umožňují zařízení známá jako french pressy. Tyto zařízení jsou komerčně dostupná a běžně používaná v domácnostech.

Například v patentu US 6324966 B1 je popsáno specifické zařízení typu french press, které je určeno pro přípravu jedné porce kávy. Toto zařízení má válcovitou nádobu s víčkem, uvnitř které je umístěn pohyblivý píst opatřený filtrem. Píst je spojen s držadlem, které prochází víčkem, a umožňuje uživateli stlačit jej směrem dolů, čímž se oddělí filtrovaná káva od sedliny. Víčko má také otvor na pití, který lze uzavřít krytem, což umožňuje uživateli snadněji manipulovat s nádobou.

Přestože zařízení typu french press nabízí rychlý a snadný způsob přípravy kávy, má své nevýhody. Při delším ponechání kávy v nádobě může docházet k uvolňování látek ze sedimentů, což může ovlivnit chuť, aroma a zdravotní účinky nápoje. Proto vznikly pokusy o vylepšení tohoto tradičního zařízení.

Například v patentu US 6422133 B1 je popsána konvice na spaření kávy, která se liší od klasického french pressu. Toto zařízení je vybaveno pístem se sítkem, kterým lze odfiltrovat a stlačit sedlinu směrem dolů, a nad sítkem je umístěn speciální oddělovací prvek. Tento prvek má za úkol oddělit přefiltrovaný nápoj od zbývající sedliny, čímž by mělo být dosaženo lepší kvality kávy.

Nevýhodou tohoto vylepšeného zařízení je větší složitost a zvýšený počet součástí, což může znamenat složitější obsluhu pro uživatele a zároveň káva může obsahovat stopy mleté kávy, které nezachytí filtr Nicméně tato inovace přináší naději na lepší chuťový zážitek pro milovníky kvalitní kávy.

Podstata technického řešení

Zařízení pro přípravu kávy s filtrem bylo vylepšeno tak, aby efektivně eliminovalo nevýhody původní konstrukce french pressu. Nově přepracovaný systém obsahuje válcovitou nádobu, určenou ke spaření

- 1 CZ 37730 U1 mleté kávy s vodou a píst vybavený filtrem, který odděluje sedlinu od nápoje při stlačení pístu do nádoby. Klíčovým prvkem inovace je utvoření dna hrnku jako pístu, který je vhodný pro umístění a stlačení do výše zmíněné válcovité nádoby.

Filtr je umístěn na spodní straně dna hrnku a je tvořen vtokovým otvorem, kde se nachází stoupací přepadová trubička. Tato trubička, končící níže než horní okraj hrnku v zatlačené poloze, umožňuje přefiltrovanému nápoji volný tok do prostoru vytvořeného hrnkem. Po dokončení procesu přípravy se hrnek zasune do válcovité nádoby, přičemž pod filtrem v dně hrnku zůstávají sedliny, zatímco samotný nápoj je shromážděn v prostoru odděleném od filtru, přes který byla káva přefiltrována, a zároveň je káva plně oddělena od kávové sedliny.

Pro usnadnění manipulace s tímto zařízením bylo přidáno víčko, které lze nasadit na hrnek a ve zatlačené poloze i na válcovitou nádobu. Tímto způsobem je dosaženo uzavření zařízení, což výrazně zvyšuje efektivitu celého procesu přípravy filtrované kávy, kterou tak lze připravit doslova kdekoliv a umožňuje okamžitou pohodlnou konzumaci přímo ze zařízení.

Metoda vyluhování, filtrace a separace přefiltrované kávy patří mezi osvědčené postupy pro přípravu výborné kávy, a to bez složitých postupů. Inovativní zařízení sjednocuje tyto kroky do jednoduchého hrnku, což umožňuje snadnou přípravu kávy pouze s mletou kávou a horkou vodou, případně vodou ohřátou přímo v nádobě. Klíčovým prvkem je kontrola doby extrakce chutí z kávy, což je zajištěno prostřednictvím jednoduchého pístu vytvořeného v dně hrnku.

Po procesu filtrace nemusí být káva přelévána do jiné nádoby, protože kávové sedliny jsou již účinně odděleny od hotové kávy. Díky této inovaci nenastává žádné další nepříjemné louhování po přefiltrování.

Flexibilita zařízení je zdůrazněna možností snadné výměny filtru pro různé druhy mletí kávy. Od filtrů hrubších až po filtrační papír. Vyměnitelný filtr, umístěný na spodní straně dna hrnku, může být upevněn pomocí kroužku s vnějším závitem, který odpovídá vnitřnímu závitu vtokového otvoru.

Těsnost zařízení je zabezpečena těsněním, například O-kroužkem v drážce obvodové stěny dna hrnku, který slouží jako těsnící prvek. Pro omezení zatlačení hrnku do nádoby může být zařízení vybaveno zarážkou, která je integrována jako rozšíření nebo lem na horním okraji hrnku.

Je vhodné zařízení opatřit víčkem s vnitřním závitem pro upevnění na hrnku a zároveň na válcovité nádobě v zatlačené poloze. Víčko může obsahovat otvor na pití a uzávěr pro uzavření s otvorem na pití a uzávěrem, který lze snadno zaaretovat v uzavřené poloze, což zajišťuje bezpečnost při přepravě. Zařízení se vyznačuje jednoduchou údržbou a není vybaveno složitými mechanickými součástmi. Univerzálnost zařízení umožňuje použití i pro přípravu čaje nebo jiných nápojů s vyluhovaným materiálem.

Dno hrnku může být integrováno se stěnou hrnku, což vytváří celkový válcovitý tvar hrnku, nebo mohou být stěna a dno hrnku oddělitelné.

Jednoduchost a efektivita zařízení spočívá v absenci složitých mechanických částí a snadné údržbě. Tímto způsobem je inovativní přístroj vhodný pro každodenní použití, ať už jde o přípravu kávy, čaje nebo jiných nápojů, které se připravují luhováním s různými druhy materiálu.

Celkově lze konstatovat, že nový přístup k přípravě nápojů, implementovaný v tomto zařízení, poskytuje uživatelům jednoduchost, kontrolu a flexibilitu ve volbě kávy či čaje dle vlastních preferencí, a to v kompaktním a snadno ovladatelném provedení.

- 2 CZ 37730 U1

Objasnění výkresů

Technické řešení bude podrobně popsáno prostřednictvím ilustrací, na kterých budou znázorněny výhodné varianty. Identické komponenty budou označeny ekvivalentními symboly. Značky na ilustracích jsou umístěny tak, aby co nejjasněji identifikovaly příslušné části. Na schématech jsou interpretovány následovně:

obr. 1a schéma zařízení, které ilustruje sestavení válcovité nádoby, hrnku a víčka v základním provedení;

obr. 1b dno hrnku v pohledu zdola;

obr. 2 dno hrnku v řezu podle čáry C-C' z obr. 1b, se schematicky naznačeným uložením vyměnitelného filtru pomocí kroužku s vnějším závitem;

obr. 3a zařízení v řezu, v provedení s víčkem upraveným k pití, s víčkem v otevřené poloze;

obr. 3b víčko z provedení podle obr. 3a v otevřené poloze v pohledu shora;

obr. 3c zařízení v řezu, v provedení s víčkem upraveným k pití, s víčkem v uzavřené poloze.

Příklady uskutečnění technického řešení

Zařízení není pouze vázáno na výrobu kávy, ale lze jej využít i pro přípravu jiných nápojů, které se vyrábějí luhováním různých druhů mletého, drceného, lístkového nebo jiného částicového materiálu pomocí teplé, horké nebo vroucí vody. I když jsou tato zařízení z konstrukčního hlediska ekvivalentní, v následujícím popisu je zařízení pro jednoduchost označováno jako kávovar.

Princip zařízení dle této novinky je graficky znázorněn na obr. 1a. Konstrukce zahrnuje válcovitou nádobu 1, hrnek 2 a víčko 4. Pro snazší pochopení jsou hrnek 2 a válcovitá nádoba 1 na obr. 1a zobrazeny s iluzí průhlednosti, ukazující jejich vnitřní strukturu. Hrnek 2 vkládáme do válcovité nádoby 1, přičemž hrnek 2 je nižší než nádoba 1, takže mezi dnem válcovité nádoby 1 a dnem hrnku 2 vzniká prostor 12 pro sedlinu. Dno 21 hrnku funguje jako píst, jehož průměr odpovídá vnitřnímu průměru válcovité nádoby 1. Pro zajištění těsnosti a potřebného tlaku při zatlačení hrnku 2 do válcovité nádoby 1 je dno 21 hrnku opatřeno těsnicím O-kroužkem 27 na vnější straně.

Na obr. 2 je patrný vtokový otvor 23, který vychází ze dna 21 hrnku. Tento otvor 23 přechází do přepadové trubičky 3, stoupající od středu dna 21 hrnku nahoru a končící výtokovým otvorem 31 poblíž horního okraje hrnku 2. Přepadová trubička 3 je pevně připojena ke dnu 21 hrnku utěsněným závitem, ale může být také vsazena jiným způsobem nebo být součástí dna 21 hrnku. Ve vtokovém otvoru 23 je umístěno vyměnitelné filtrační sítko 22, které může být přizpůsobeno pro různé propustnosti. Jako vyměnitelné filtrační sítko 22 se obvykle, ne však výlučně, používá filtrační papír.

Pro kompletní uzavření zařízení je k dispozici uzavíratelné víčko 4, které lze nasadit na hrnek 2. Po zatlačení hrnku 2 do nádoby 1 je víčko 4 společně s hrnkem 2 upevněno na nádobě 1, což zajišťuje kompletní uzavření celého zařízení.

Pro připevnění víčka 4 na válcovitou nádobu 1 může být využit silikonový kroužek (neviditelný). V takovém případě však není hrnek vhodný pro náročné cestování. Další možností je pevné uzavření zařízení s hrnkem 2 zatlačeným do válcovité nádoby 1 pomocí víčka 4. Horní vnější okraj válcovité nádoby 1 může být vybaven vnějším závitem (neviditelným) pro připevnění víčka 4, které má odpovídající vnitřní závit 41. Alternativně lze použít jiný uzávěrový systém, například bajonetový uzávěr nebo upnutí sponami, pro úplné utěsnění válcovité nádoby 1 s víčkem 4.

- 3 CZ 37730 U1

Materiál pro výrobu hrnku 2, válcovité nádoby 1 a víčka 4 může být zvolen z libovolného zdravotně nezávadného materiálu určeného pro konzumaci teplých nápojů, jako je nerezová ocel, plast, sklo, porcelán atd. Vyměnitelné filtrační sítko 22 může být vyrobeno z nerezové oceli nebo plastu, například z polyamidu. Možná je také konfigurace s více filtry, například se dvěma filtračními sítky 22 různé velikosti, které jsou uspořádány vrstveně.

Při jednom způsobu využití nového zařízení se do válcovité nádoby 1, případně již předem ohřáté, vloží odpovídající množství mleté kávy a zalije se horkou vodou. Následně necháme kávu vyluhovat po stanovenou dobu, například 3 minuty. Poté nasadíme hrnek 2, uzavřený víčkem 4, dnem směřujícím k válcovité nádobě 1, a tlakem na víčko 4 zatlačíme hrnek 2 do válcovité nádoby 1, přičemž dno 21 hrnku funguje jako píst. Tlakem se káva přefiltruje přes vyměnitelné filtrační sítko 22 a přetéká přes výtokovou přepadovou trubičku 3 do hrnku 2. Po dosazení víčka 4 na válcovitou nádobu 1 se zajišťuje závitem 41. Přepadová trubička 3 slouží jako přepad, což zabraňuje návratu přefiltrované kávy a jejímu styku s vyměnitelným filtračním sítkem 22. Káva v hrnku 2 je plně oddělena od sedliny, která zůstává pod dnem hrnku 2 v prostoru 12 pro sedlinu. Po přefiltrování kávy a uzavření závitem je zařízení kompaktní a snadno přenosné, aniž bychom museli kávu přelévat do jiné nádoby.

Válcovitá nádoba 1 může být upravena pro přímé ohřívání vody, například na plameni nebo elektrickém vařiči. Tím lze zařízení použít tak, že nejprve do válcovité nádoby 1 nalijeme vodu, přivedeme ji k varu, necháme zchladnout na přibližně 90 °C a opatrně přidáme kávu. Postup je pak totožný s výše uvedeným. Válcovitá nádoba 1 může být pro snadné čištění opatřena odnímatelným dnem, po jehož odejmutí po použití, je tímto otvorem protlačen hrnek 2 společně s kávovou sedlinou.

Hrnek 2 může být vyroben z termoizolačního materiálu, například tepelně izolačního plastu. V případě, kdy není předpokládán přímý ohřev vody ve válcovité nádobě 1, může být tato nádoba alternativně vytvořena jako standardní termoizolační cestovní nádoba. Může být vyrobena například z tepelně izolačního plastu nebo může být dvouplášťová z nerezové oceli. Jedinou podmínkou je tvar válce s kruhovým půdorysem a v podstatě rovným dnem 11 nádoby a s vertikálními stěnami. V tomto případě hrnek 2 není termálně izolovaný.

Hrnek 2 může mít tvar komolého kužele směřujícího ke dnu 21 hrnku, jak je znázorněno, nebo může mít stejný tvar válce jako válcovitá nádoba 1.

Průměr dna 21 hrnku, fungujícího jako píst, je o nezbytnou šířku menší než průměr válcovité nádoby 1, a tloušťka dna 21 hrnku (představující výšku pístu) je obvykle v rozmezí 0,3 až 1 cm. V drážce v obvodové stěně dna 21 hrnku je umístěn těsnicí O-kroužek 27. Dno 21 hrnku může být samostatným prvkem připevněným k hrnku 2, nebo může být integrované s hrnkem 2. Může mít tvar válce nebo komolého kužele. Rozměry jsou voleny tak, aby těsnicí O-kroužek 27 dobře těsnil po vsazení do hrnku 2 a do válcovité nádoby 1, umožňuje, tak snadné ruční zatlačení hrnku 2 dovnitř válcovité nádoby 1. Jak lze vidět na obr. 2 a na obr. 3a, 3c, v samém středu dna 21 hrnku, které funguje jako píst, je vytvořen vtokový otvor 23, jehož průměr může být například polovinou průměru celého dna 21 hrnku. Tento otvor 23 se směrem nahoru mění ve výtokový otvor 24 dna, který má stejný průměr jako výtoková přepadová trubička 3, obvykle v rozmezí 3 až 7 mm. Přepadová trubička 3 je stabilně připevněna k výtokovému otvoru 24 dna a stoupá ze dna 21 hrnku, konče ve vzdálenosti malého odstupu pod horním okrajem hrnku 2, kde má výtokový otvor 31 trubičky. Po zatlačení hrnku 2 do válcovité nádoby 1 se výtokový otvor 31 trubičky nachází těsně pod středem nasazeného víčka 4. Plní tak funkci přepadu, brání návratu přefiltrované kávy a udržuje ji v oddělení od sedliny v prostoru 12 pro sedlinu.

V dalším provedení, jak je znázorněno na obr. 1b a obr. 2, je filtrační sítko 22 připevněno ke spodní části dna 21 hrnku ve vtokovém otvoru 23. K tomu může sloužit kroužek 25 s vnějším závitem 26, který se šroubuje do vnitřního závitu 29 vtokového otvoru a drží vyměnitelné filtrační sítko 22 na

- 4 CZ 37730 U1 místě. Dno vtokového otvoru 23, kde dosedá vyměnitelné filtrační sítko 22, může být vybaveno žebrováním nebo drážkami pro lepší průchod tekutiny nad sítkem 22 směrem k výtokovému otvoru 24 dna. V případě, že je hrnek 2 pevně spojen s dnem 21 hrnku tvořícím píst a přepadovou trubičkou 3, j sou j edinými vyměnitelnými částmi filtrační sítko 22 ve vtokovém otvoru 23 a těsnicí O-kroužek 27.

Alternativně lze ve dnu 21 hrnku pevně umístit filtr místo vyměnitelného filtračního sítka 22. Tato konfigurace však poskytuje menší flexibilitu a obtížnější údržbu. V případě, že jsou hrnek 2, dno 21 hrnku a přepadová trubička 3 samostatnými součástmi, může být hrnek 2 připevněn ke dnu 21 hrnku pomocí přepadové trubičky 3. Ta může mít na spodní části závit a nad ním může být kroužek jako součást trubičky 3, který se spojí s dnem 21 hrnku, když je trubička 3 zašroubována otvorem ve středu dna 21 hrnku do výtokového otvoru 24 dna.

Výtokový otvor 24 dna 21 hrnku musí po zašroubování trubičky 3 perfektně těsnit, aby zajištěně udržel integritu sestavy.

Jedním z prvků výjimečného uspořádání je vytvoření výtokového otvoru 31 trubičky na horním okraji hrnku 2 v odstupu pod středem nasazeného víčka 4, což zajišťuje bezpečné a hygienické oddělení přefiltrované kávy od sedliny. Toto provedení, znázorněné na obr. 1b a obr. 2, umožňuje snadné a čisté užívání zařízení pro přípravu kávy.

Na obr. 3a, 3c a 3b je prezentováno inovativní provedení vynálezu, kde víčko 4 disponuje praktickým uzavíratelným otvorem 42 na pití. Víčko 4 se skládá ze dvou částí, konkrétně základního víčka 44 a uzávěru 45. Základní víčko 44 precizně zapadá a je těsněno například pomocí elastického silikonového kroužku (neznázorněného) do hrnku 2. Základní víčko 44 má límec, který přesně obepíná okraj hrnku 2. Vnitřní závit 41 víčka uvnitř tohoto límce slouží k upevnění na vnější závit okraje válcovité nádoby 1. Závit na okraji válcovité nádoby 1 je umístěn z vnější strany, aby nedocházelo k interferenci při vkládání hrnku 2 a aby nedošlo k poškození těsnicího O-kroužku 27. Víčko 4 s límcem opatřeným vnitřním závitem 41 může být navrženo tak, že i při náhodném přidání většího množství mleté kávy, než na jaké je zařízení navrženo, což vytvoří více sedliny, než na kolik je dimenzován prostor 12 pro sedlinu, je stále možné spojit víčko 4, hrnek 2 a válcovitou nádobu 1. V takovém případě se vnitřní závit 41 víčka zachytí a lehce se utáhne na odpovídajícím závitu na okraji válcovité nádoby 1. I když se horní hrany hrnku 2 a válcovité nádoby 1 nesrovnávají, zařízení lze v tomto sestaveném stavu stále používat nebo přenášet.

V tomto provedení má základní víčko 44 otvor 42 na pití a na opačné straně zavzdušňovací otvor 43 pro přívod vzduchu. Systém uzavírání pracuje na principu otáčení. Na základní víčko 44 je připojen uzávěr 45 tvarovaný jako plný kroužek s čepem 46 pro otáčení, který má přibližně stejný průměr jako hrnek 2. Na uzávěru jsou otvory 49, 50 umístěné ve stejné vzdálenosti od středu čepu 46 a ve stejné úhlové poloze jako otvory 42, 43 v základním víčku. V uzávěru mohou být vytvarovány výběžky 47, 48 směrem dolů, výhodně s odstupem 90 stupňů od otvorů 49, 50, které po otočení zapadnou do odpovídajících otvorů 42, 43, zajišťujíce uzamčení víčka 4 v uzavřené poloze. Základní víčko může mít prohlubně, do kterých zapadnou výběžky 47, 48, když je víčko otevřeno a připraveno k pití, jak je vidět na obrázku 3b. Poloha otvorů 49, 50 v uzavřené poloze j e naznačena čárkovaně. Otvor 49 uzávěru, na pití, může být vybaven hubicí pro přímé pití nebo nalévání. Nejvhodnějším materiálem pro víčko je plast, ale možná je i kombinace plastového základního víčka 44 s nerezovým uzávěrem 45. Po přečtení popisu jsou jasné různé možné modifikace, jako například použití bajonetového uzávěru, přidání prostředků pro zajištění hrnku 2 v nádobě 1 nebo přidání ucha pro snazší manipulaci.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro přípravu filtrované kávy, které má válcovitou nádobu pro spaření a louhování mleté kávy vodou, a píst opatřený výměnným filtrem uzpůsobeným pro oddělení sedliny od nápoje při zatlačení pístu do uvedené nádoby, vyznačující se tím, že píst je vytvořen jako dno (21) hrnku (2) uzpůsobeného pro vložení a zatlačení do válcovité nádoby (1), přičemž filtr je uspořádán ve vtokovém otvoru (23) vytvořeném na spodní straně dna (21) hrnku, na který navazuje stoupací přepadová trubička (3), která v zatlačené poloze hrnku (2) končí níže než je horní okraj hrnku (2).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřeno víčkem (4), nasaditelným na hrnek (2) a zároveň na nádobu (1).
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že filtr, uspořádaný na spodní straně dna (21) hrnku (2), je vytvořen jako vyměnitelné filtrační sítko (22), upevnitelné ve vtokovém otvoru (23), a že jako filtr je použit filtrační papír.
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že vyměnitelné filtrační sítko (22) je upevnitelné ve vtokovém otvoru (23) pomocí kroužku (25), opatřeného vnějším závitem (26) spolupůsobícím s vnitřním závitem (29) vtokového otvoru
5. 5. Zařízení podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že v drážce vytvořené v obvodové stěně dna (21) je nasazen těsnicí O-kroužek (27)
6. 6. Zařízení podle některého z nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že je opatřeno zarážkou omezující zatlačení hrnku (2) do nádoby (1), například vytvořenou na horním okraji hrnku (2).
7. 7. Zařízení podle některého z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že víčko (4) je pro upevnění na válcovité nádobě (1) v zatlačené poloze hrnku (2) opatřeno vnitřním závitem (41), spolupůsobícím se závitem nacházejícím se na horním okraji válcovité nádoby (1) na její vnější straně, přičemž v uvedené zatlačené poloze je pode dnem (21) hrnku vymezen prostor (12) pro sedlinu.
8. 8. Zařízená podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že stěna hrnku (2), s výhodou válcovitá, dno (21) hrnku a přepadová trubička (3) jsou vytvořeny integrální jako jeden kus.
9. 9. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že přepadová trubička (3) má na spodní části závit pro upevnění ke dnu (21) hrnku zašroubováním do výtokového otvoru (24) dna.
10. 10. Zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že stěna hrnku (2) a dno (21) hrnku jsou vytvořeny jako jednotlivé součásti, spojitelné sešroubováním.
11. 11. Zařízení podle některého z nároků 2 až 9, vyznačující se tím, že víčko (4) je opatřeno otvorem (42) na pití a uzávěrem (45), s výhodou zaaretovatelným v uzavřené poloze.