DE4304691A1 - Filtereinheit, insbesondere für eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken und Verfahren zur Herstellung dieser Filtereinheit - Google Patents

Description

Das Patent . . . . . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), (nachfolgend Hauptpatent genannt), betrifft eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, in einem Flüssigkeitsbehälter, mit einer in Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters eintauchenden Filtereinheit, die zur Aufnahme von Filtergut bestimmt ist und beim Betrieb der Vorrichtung von Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters durchströmt wird, wobei sich diese Flüssigkeit zunehmend in Sud verwandelt. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Umwälzpumpe zur Herbeiführung einer Zirkulation der Flüssigkeit durch die Filtereinheit.

Ferner betrifft das Hauptpatent eine Filtereinheit, insbesondere zur Verwendung der vorgenannten Vorrichtung, welche folgende Komponenten umfaßt: (a) Einen im wesentlichen trommelförmigen Filterkörper, dessen zu einer Drehachse koaxiale Mantelfläche Filteröffnungen zur Bildung eines Filters oder Durchtrittsöffnungen zur Bildung eines Korbes für einen Filtereinsatz aufweist, (b) mindestens eine Stirnfläche mit mindestens einer im Bereich der Drehachse angeordneten Zuflußöffnung zum Zufluß von Flüssigkeit bei darin eingetauchter Filtereinheit, wobei der die mindestens eine Zuflußöffnung ringförmig umgebende Bereich der Stirnfläche zumindest weitgehend geschlossen ist, und (c) eine Anschlußeinrichtung zum lösbaren koaxialen Ansetzen der Filtereinheit an eine mit einer Drehachse einer Antriebseinrichtung verbundene Kupplungseinrichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Filtereinheit nach dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß die Benutzung der Vorrichtung bzw. die Bereitstellung und Verwendung der Filtereinheit weiter vereinfacht werden. Ferner liegt ihr die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung dieser Filtereinheit zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen hiervon ergeben sich aus den diesen Patentansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.

Ausführungsformen der Erfindung nach dem vorliegenden Zusatzpatent werden nachfolgend anhand von Blatt 1 bis 4 der Zeichnungen näher beschrieben. Die darin enthaltenen Figuren sind, ausgehend von der Numerierung von Fig. 1A bis 1D des Hauptpatents, fortlaufend als Fig. 1E, 1F, 1G und 1H bezeichnet. Es zeigen

Fig. 1E eine Ausführungsform einer Vorrichtung, in welcher die erfindungsgemäße Filtereinheit verwendet wird,

Fig. 1F eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit,

Fig. 1G eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit und

Fig. 1H eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit.

Fig. 1E zeigt eine Vorrichtung zur Verwendung der erfindungsgemäßen Filtereinheit nach Fig. 1F, 1G oder 1H. Diese Vorrichtung besitzt einen Flüssigkeitsbehälter 1-1 als Großbehälter mit einer zum Bespiel bodenseitigen elektrischen Heizeinrichtung 1-3 und einem Entnahmehahn 1-72. Mit einem abnehmbaren Behälterdeckel 1-9 fest oder lösbar verbunden ist ein eine Antriebseinheit bildender Elektromotor 1-11 mit einer Antriebswelle 1-13, welche eine Drehachse 1-41 bildet, die zu einer Mittelachse 1-43 des Behälters 1-1 exzentrisch angeordnetet ist. Der Behälter hat vorzugsweise einen ovalen, rechteckigen oder anderweitig von der Kreisform abweichenden Querschnitt, um störende Turbulenzen in der Flüssigkeit 1-21 bzw. Sud 1-22 zu vermindern. Zur weiteren Verminderung solcher Turbulenzen dienen ein oder mehrere Ausleger oder Einsätze 1-47, die vorzugsweise eine Perforation 1-47′ aufweisen und am Behälterdeckel 1-9 befestigt sein können.

Lösbar verbunden mit der Antriebswelle 1-13 der Antriebseinheit ist eine Filterwelle 1-15, an der eine erfindungsgemäße Filtereinheit mit einem als zylindrischem Hohlkörper ausgebildeten, trommelförmigen Filterkörper 1-19, einem Filterboden 1-27 und einem Filterdeckel 1-17 in nachfolgend näher beschriebener Weise befestigt werden kann, um eine von der Antriebseinheit ausgehende Rotationsbewegung auf die Filtereinheit zu übertragen, wenn diese in den mit Wasser oder sonstiger Flüssigkeit gefüllten Behälter nach Fig. 1E eingesetzt wird.

Im einzelnen stimmt der Aufbau der Filtereinheit nach Fig. 1E bzw. nach Fig. 1F, 1G oder 1H der beiliegenden Zeichnungen mit dem Aufbau der Filtereinheit nach Fig. 1B bzw. Fig. 1C und 1D des Hauptpatentes überein, so daß die im Hauptpatent enthaltene Beschreibung der Filtereinheit nach Fig. 1B bzw. 1C und 1D im Prinzip auch für die Filtereinheit nach Fig. 1F bzw. 1G bzw. 1H gilt. Die Beschreibung von Fig. 1B und Fig. 1D im Hauptpatent bildet somit sinngemäß auch einen Bestandteil der Beschreibung von Fig. 1F bzw. Fig. 1G bzw. 1H der beiliegenden Zeichnungen. Abweichungen hiervon ergeben sich jedoch vor allem hinsichtlich der Verbindung zwischen Filterkörper 1-19 und Filterdeckel 1-17 sowie hinsichtlich der Verbindung zwischen der Filterwelle 1-15 und der Antriebswelle 1-13, worauf im folgenden näher eingegangen wird.

Auch Aufbau, Verwendung und Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1E der bei liegenden Zeichnungen stimmen mit dem Aufbau, der Verwendung und der Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1 des Hauptpatentes im Prinzip überein, so daß die im Hauptpatent enthaltene Beschreibung von Aufbau, Verwendung und Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1 des Hauptpatentes im Prinzip auch für den Aufbau, die Verwendung und die Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1E der bei liegenden Zeichnungen gilt. Die Beschreibung von Fig. 1 im Hauptpatent bildet somit sinngemäß auch einen Bestandteil der Beschreibung von Fig. 1E der beiliegenden Zeichnungen.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Filtereinheit nach Fig. 1F, 1G und 1H werden nachfolgend näher beschrieben, soweit sie von den Ausführungsformen gemäß Fig. 1B bzw. 1C und 1D des Hauptpatentes abweichen.

Bei der Ausführungsform der Filtereinheit nach Fig. 1F der Zeichnungen wird der Filterdeckel 1-17 mit dem Filterkörper 1-19 nach Einbringen des Filtergutes 1-39 vorzugsweise fest verbunden, z. B. bei Verwendung von Kunststoff für Filterkörper und Filterdeckel durch punktuelles Ultraschall-Schweißen, wobei das eingefüllte Filtergut thermisch besonders geschont wird. Auch Fixieren durch punktuelle Verformung und/oder Klebung ist vorteilhaft möglich. Die Filterwelle 1-15 ist im oberen Abschnitt als Hohlwelle ausgebildet, mit welcher die Filterwelle mit der gesamten Filtereinheit auf die Antriebswelle 1-13 aufgesteckt wird bzw. von ihr abgezogen werden kann. Die Antriebswelle weist hierzu einen vorzugsweise bundartigen Anschlag 1-30 auf.

Auch bei der Ausführungsform der Filtereinheit nach Fig. 1G der Zeichnungen wird der Filterdeckel 1-17 mit dem Filterkörper 1-19 nach Einbringen des Filtergutes 1-39 vorzugsweise fest verbunden, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1F. In Fig. 1G ist der Schnitt durch das Filtergut 1-39 durch Punktierung hervorgehoben, wobei die Oberfläche der durch das Filtergut 1-39 im Filterkörper 1-19 gebildeten Füllung mit 1-39′ bezeichnet ist. Der Filterkörper 1-19 bildet einen Korb oder Käfig zur Aufnahme von streifenförmigem Filterpapier 1-40, das sich an die Innenflächen des Filterkörpers 1-19 anlegt. Zur Bildung der Korb- oder Käfigform sind außer Längsstegen 1-26 auch noch Querstege 1-26′ vorhanden.

Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1F ist auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1G die Filterwelle 1-15 hohl ausgebildet und auf die Antriebswelle 1-13 aufsteckbar, wozu die Antriebswelle wiederum einen bundartigen Anschlag 1-13′ aufweist, der in Fig. 1F mit 1-30 bezeichnet ist. Ein radial abstehender Stift der Antriebsachse und und ein winkelförmiger Schlitz der Filterwelle bilden zusammen einen Bajonettverschluß 1-13′′, mit dem die Filtereinheit an der Antriebswelle gesichert werden kann. Die Verriegelung kann aber z. B. auch durch Rastvorrichtungen erfolgen.

Auch bei der Ausführungsform der Filtereinheit nach Fig. 1H der Zeichnungen wird der Filterdeckel 1-17 mit dem Filterkörper 1-19 nach Einbringen des Filtergutes 1-39 vorzugsweise fest verbunden, ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 1F und 1G. In Fig. 1H ist die Filterwelle 1-15 mit dem Filterdeckel 1-17 einteilig ausgebildet und bildet einen Stift, der in eine stirnseitige Ausnehmung der nicht dargestellten Antriebsachse gesteckt wird. Dabei können im Prinzip ähnliche Verriegelungselemente vorgesehen werden wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1G.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind in erster Linie dafür vorgesehen, die Zubereitung insbesondere von Kaffee- und Teegetränken in größeren Mengen, beispielsweise in Hotel- und Gaststättenbetrieben sowie größeren Büros, in besonders einfacher Weise und mit geringem Zeitaufwand zu ermöglichen, ohne daß hierfür besonders geschultes Personal zur Verfügung stehen muß.

Dazu wird die Filtereinheit nach den vorbeschriebenen Ausführungsformen bereits von einem Konfektionierungsbetrieb mit Kaffeepulver bzw. anderem Filtergut konfektioniert, wobei dann die mit Filtergut gefüllte, konfektionierte Filtereinheit eine Produkt- und Vertriebseinheit darstellt. Zur Herstellung dieser Konfektionierungseinheit wird im Konfektionierungsbetrieb zum Beispiel bei Verwendung der Ausführungsform nach Fig. 1G zunächst die Filterfläche 1-23 des oben noch offenen Filterkörpers 1-19 innenseitig ganz oder teilweise mit Filterpapier 1-40 ausgekleidet. Sodann wird der Innenraum des Filterkörpers 1-19 mit Filtergut 1-39 gefüllt und der Filterkörper 1-19 mit dem Filterdeckel 1-17 verschlossen. Danach kann die konfektionierte Filtereinheit in einen nicht dargestellten Schutzbehälter eingebracht werden, der gewährleistet, daß das Aroma des Filtergutes in der Konfektionierungseinheit auch über längere Lagerzeiten hinweg bewahrt wird. Der leicht entfernbare Schutzbehälter kann auch auf eine leicht aufreißbare Schutzfolie reduziert sein. Für Großverbraucher können auch mehrere Konfektionierungseinheiten einen gemeinsamen Schutzbehälter aufweisen.

Im Gaststätten- oder sonstigen Betrieb braucht dann zur Getränkezubereitung die dort bevorratete Konfektionierungseinheit nur an die Antriebseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung angesetzt und in deren Flüssigkeitsbehälter eingebracht zu werden. In analoger Weise kann nach der Getränkezubereitung die Filtereinheit rasch wieder entnommen werden, wodurch die sonst notwendige Filterreinigung im Gaststättenbetrieb etc. entfällt.

Die in Fig. 1F, 1G und 1H dargestellten Einrichtungen zur Ankupplung der Filtereinheit an die Antriebswelle 1-13 stellen Schnellwechselvorrichtungen dar, welche ein rasches Ansetzen und Entfernen der Konfektionierungseinheit gestatten. Dadurch sowie durch das Entfallen der Filterreinigung ergeben sich kurze Rüstzeiten, welche in Verbindung mit der im Vergleich zu herkömmlichen Getränkezubereitungsvorrichtungen kurzen Zubereitungszeit auch mit einer vergleichsweise kleinen Vorrichtung eine flexible Anpassung auch an einen hohen Getränkebedarf ermöglichen.

Die Konfektionierungseinheiten können in verschiedenen Größen hergestellt und geliefert werden. Beispielsweise kann zur Zubereitung von Kaffee in einer Charge von 6 Litern der Durchmesser des Filterkörpers 1-19 der Filtereinheit etwa 100 mm betragen bei einer Höhe von etwa 110 mm.

In im Hinblick auf Umweltfreundlichkeit besonders vorteilhafter Weise können die Filtereinheit und ggf. ihr Schutzbehälter aus recyclingfähigem oder industriell entsorgbarem bzw. biologisch abbaubarem Material hergestellt werden, beispielsweise aus Polyethylen oder aus Stoffen auf Zellulosebasis, aber z. B. auch aus Aluminium, das durch geeignete Oberflächenbehandlung wie z. B. Eloxieren oder Lackieren, zusätzlich lebensmittelgerecht ausgebildet sein kann.

Die Vorrichtung nach Fig. 1E kann auch mit einer Filtereinheit nach Fig. 1A bis 1D des Hauptpatents betrieben werden. Umgekehrt kann die Filtereinheit nach Fig. 1F mit Vorrichtungen nach Fig. 1 oder nach Fig. 2 bis 4 verwendet werden. Auch können Filtereinheiten nach Fig. 1G und 1H mit Vorrichtungen nach Fig. 1 sowie auch nach Fig. 2 bis 4 des Hauptpatents verwendet werden, sofern bei Verwendung einer Umwälzpumpe diese entweder außerhalb der Filtereinheit angeordnet oder vor Betriebsbeginn in die Filtereinheit eingeführt wird. Statt dessen kann bei Anordnung der Umwälzpumpe außerhalb der Filtereinheit auch ein Zuflußrohr in die Filtereinheit eingeführt werden, das mit der Umwälzpumpe verbunden ist.

Claims (10)

1. Filtereinheit, insbesondere für eine Vorrichtung zum Zubereiten von Getränken, vorzugsweise Kaffee- oder Teegetränken, nach Patent . . . . . (Patentanmeldung P 43 02 899.3), dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit eine mit Filtergut gefüllte Konfektionierungseinheit bildet.

2. Filtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Filterkörper (1-19) mit Filterfläche (1-23), Filterboden (1-27) und Filterdeckel (1-17), Kaffeepulver oder sonstiges Filtergut (1-39) sowie eine Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln der Filtereinheit an eine Antriebswelle der Vorrichtung umfaßt.

3. Filtereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Filterpapier (1-40) umfaßt, das an der Innenseite der Filterfläche (1-23) anliegt.

4. Filtereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Schnellwechseleinrichtung ausgestattet ist, die mit einer Antriebswelle der Vorrichtung zusammenwirkt.

5. Filtereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterdeckel (1-17) der Filtereinheit mit einem Filterkörper (1-19) dieser Filtereinheit fest verbunden ist.

6. Filtereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Schutzbehälter versehen ist.

7. Filtereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit und/oder deren Schutzbehälter ganz oder teilweise aus recyclingfähigem, industriell entsorgbarem oder biologisch abbaubarem Material besteht.

8. Verfahren zur Konfektionierung einer Filtereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (1-19) mit Kaffeepulver oder sonstigem Filtergut (1-39) gefüllt und anschließend mit einem Filterdeckel (1-17) fest verschlossen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einbringen des Kaffeepulvers oder sonstigen Filtergutes (1-39) Filterpapier (1-40) in den Filterkörper (1-19) eingebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit mit einem Schutzbehälter umschlossen wird.