FI90944B - Laite pikakahvin vaahdossa esiintyvien karkeiden ilmakuplien rikkomiseksi - Google Patents

Description

90944

Laite pikakahvin vaahdossa esiintyvien karkeiden ilmakuplien rikkomiseksi. - Anordning för att söndra grova luftbubblor förekommande i skummet av snabbkaffe.

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaista laitetta.

Tunnettujen eri suodatinyksiköiden joukossa on suodattimia, joita käytetään kotitalouksien putkitöissä. Nämä suodattimet ovat sylinterien muodossa, joiden poikkileikkauksen katkaisee monta vaakasuorassa päällekkäistä pyöreätä risteävää verkkoa.

Nämä vaakasuorat verkot rikkovat juoksevan veden suihkun ja tekevät veden kuohuvammaksi johtamalla siihen ilmaa. Valitettavasti näiden tapaisilla suodattimilla on haittana, että niiden sylinterimuoto ei mahdollista nesteen nopeata virtausta.

Tavanomaisissa pikakahvin automaattisissa jakelulaitteissa eli kahviautomaateissa määrätty määrä kahvia tippuu sekoitusmal-jaan, johon sitten johdetaan tarpeellinen määrä kuumaa vettä. Sekoitusmaljaan järjestetty sekoitin sekoittaa veden ja kahvin mekaanisesti, jonka tuloksena kahvi kokonaan liukenee ja seoksessa tapahtuu tilavuuden kasvua. Tämä laajentumisilmiö johtuu vaahdon muodostumisesta, joka kertyy kahvin pinnalle kun sitä kaadetaan kuppiin. Tämän prosessin aikanamuodostuva vaahto on karkeata ja se voi sisältää joukon suuria ilmakuplia, jotka näkyvät kahvin pinnalla. Tällä vaahdolla, joka on tunnusomaista pikakahville, voi olla epäedullinen vaikutus kuluttajaan kun sitä verrataan espresso-kahvin hienoon, kermamaiseen vaahtoon.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tämän epäkohdan välttäminen ja sellaisen laitteen aikaansaaminen, joka mahdollistaa hienon, kermamaisen vaahdon aikaansaamisen pikakahvikupillisen pinnalle, jonka vaahdon edullinen ulkonäkö on täysin verrattavissa tyypillisen espressokahvin vaahtoon.

2 Tätä varten keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että siihen kuuluu ainakin kaksi kartiomaisen pussin muodossa olevaa verkkoa, jotka on sovitettu samankeskeisesti sisäkkäin, verkkojen ollessa liitetyt yläpäästään kanteen, joka sisältää elimet pikakahvin syöttämiseksi.

Tämä laite on suunniteltu sijoitettavaksi sekoitusmaljasta ulos johtavan putken alapäähän, ts. automaatin ulostuloon.

Yllättäen on havaittu, että sellaisen laitteen käyttäminen mahdollistaa vaahdossa olevien karkeiden ilmakuplien rikkomisen ja hienon ja kermamaisen vaahdon aikaansaamisen vähentämättä liiallisesti automaatista tulevan kahvin virtausnopeutta.

Keksinnön mukaisen laitteen eräänä etuna on se, että muotonsa ansiosta se edistää kahvin virtausta automaatista kuppiin. Toisena etuna on se, että se poistaa vaahdolla täytetyn vir-tausputken puhdistamistarpeen ennen jokaista käyttöä. Lisäksi etuna on se, että se mahdollistaa huomattavan paineen ja siten huomattavan virtausnopeuden käyttämisen automaatissa.

Espresso-tyyppistä vaahtoa voidaan luonnehtia erityisesti sen tilavuuden, massan, koostumuksen, pysyvyyden, mahdollisten suurien kuplien koolla, ja sen värillä. Nämä ominaiset erot riippuvat yleensä kahden tyyppisistä tekijöistä: - käytetyistä lähtöaineista, kuten vedestä, kahvista, lisäaineista, ja - käytetyistä fysikaalisista olosuhteista, kuten veden lämpötilasta ja virtausnopeudesta, sekoittamisesta, virtausputken halkaisijasta ja pituudesta, putouskorkeudesta.

Keksinnön mukaisen laitteen käytännön sovellutuksissa on edullista muodostaa tiivis ja runsas vaahto ennen suodatusta. Sekoitusmaljassa muodostuvan vaahdon tulisi olla riittävän tiivistä jotta se ei liukenisi virratessaan putkessa ja laitteen 90944 3 läpi ja jotta se ei painuisi kokoon liian nopeasti kupissa olevan kahvin pinnalla. Vaahtoa tulisi myös olla riittävässä määrin, niin että se peittää kupissa olevan kahvin koko pinnan.

Vaahdon tiiviyteen ja runsauteen voidaan vaikuttaa vaahtoon sisältyvien suurten ilmakuplien lukumäärällä ja koolla vaahdon muodostumisen aikana. Nämä suuret kuplat voivat aiheuttaa vaahdon stabiilisuuden heikkenemisen, ts. niin että sillä on voimakkaampi pyrkimys painua kokoon ja liueta kahviin. Vaahtoon sisältyvien suurien ilmakuplien kokoa ja lukumäärää voidaan pienentää erilaisilla käytetyillä fysikaalisilla olosuhteilla.

Veden lämpötila määrää automaatista tulevan kahvin lämpötilan.

Koska kahvin lämpötila on edullisesti 55 eC:n (jonka alapuolella kahvia pidetään kylmänä) ja 75 eC:n välillä, veden lämpötila voi olla välillä 60 - 95 eC, edullisesti välillä 80 - 85 eC.

Automaatista virtaavan kahvin nopeuden tulisi olla riittävän suuri, niin että kahvi nopeasti voi virrata kuppiin. Tämä virtausnopeus voi olla välillä 2-35 ml/s, edullisesti välillä 10 - 14 ml/s.

Sekoitusmaljän sekoitusajan tulisi olla riittävä, niin että varmistetaan liukenevan kahvin täydellinen liukeneminen veteen ja niin että mahdollistetaan kermamaisen vaahdon muodostuminen, mutta se ei saa olla liian pitkä, niin että vältetään ylisuurten ilmakuplien liian suuren määrän muodostumisen vaahtoon.

Sekoitus voidaan suorittaa sekoittimella, joka pyörii 8000 - 10.000 kierrosta minuutissa 3-15 sekunnin, edullisesti 5-9 sekunnin ajan.

Sekoitusmaljän ulostulossa olevan virtausputken pituus voi olla 10 - 60 cm, edullisesti 15 - 25 cm, ja sen halkaisija 3-15 mm, edullisesti 6-10 mm.

4

Toinen tekijä, jota voidaan pitää tärkeänä keksinnön mukaisen laitteen käytössä, on putouskorkeus, ts. etäisyys yksikön alapään ja kupissa olevan kahvin pinnan välillä. Putouskorkeus vaikuttaa vain vaahdossa olevien suurten ilmakuplien määrään. Jos putouskorkeus on minimaalinen, ts. suuruusluokkaa 20 mm, niin aikaansaatu vaahto on erittäin hienoa ja sisältää vain hyvin vähän suuria kuplia. Jos se on suurempi, esim. suuruusluokkaa 100 mm, vaahto on edelleenkin hienoa, mutta se sisältää suuremman määrän suuria kuplia. Putouskorkeus voi olla välillä 1 - 100 mm, edullisesti välillä 20 - 50 mm.

Keksinnön mukainen laite käsittää siten ainakin kaksi verkkoa, jotka ovat sisäkkäisten pussien muodossa. Keksinnön yhteydessä käsitetään että verkko muodostuu keskenään risteävistä, edullisesti kohtisuorista langoista. Verkon reikäkoko, ts. neljän langan rajaama alkiotila, voi vaihdella käytettyjen lankojen halkaisijan ja niiden etäisyyden mukaan. Verkon reikäkoon tulisi olla riittävän pieni, että suuret ilmakuplat voivat mennä rikki ja että voidaan saada hienoa vaahtoa, ilman että samalla vähennettäisiin kahvin virtausnopeutta sen kulkiessa suodatin-yksikön läpi. Verkko muodostuu edullisesti langoista, joiden halkaisija on 0,08 - 0,20 mm etäisyyksien ollessa 0,10 - 0,50 mm, joka siten määrittelee aukon kooksi 0,02 - 0,42 mm.

Verkot voivat olla minkä tahansa tyyppisen pussin muodossa, niin että ne voivat sopia sisäkkäin. Tarkemmin sanoen ne voivat olla kartiomaisten pussien tai kartioiden muodossa tai sylinterin muotoisten pussien muodossa. Jos ne ovat kartiomaisten pussien muodossa, suodatinlaitteen verkot voidaan järjestää saman-keskeisesti ja niille voi olla lävistäjät ja korkeudet, jotka pienenevät kuljettaessa laitteen ulkopuolelta sisäpuolelle. Jos ne ovat sylinterin muotoisten pussien muodossa, suodatinlaitteen verkot voidaan järjestää samankeskeisesti ja niillä voi olla oleellisesti sama korkeus, mutta niiden halkaisija pienenee yksikön ulkopuolelta sisäänpäin.

11 90944 5

Kartion tai sylinterin muotoisen pussin muodossa olevan verkon tekemiseksi voidaan leikata vastaava geometrinen muoto (esim. suorakaide sylinteriä varten, suunnikas kartiota varten), jolloin siten leikattu verkko voidaan muotoilla ja liittää päistään liimaamalla, hitsaamalla, sulkemalla tai muulla tavalla.

Keksinnön suodatinlaitteen muodostavien verkkojen määrä voi vaihdella. Verkkoja tulisi olla riittävän monta, että ne varmistavat vaahdon hyvän suodatuksen ja mahdollistavat suurten ilmakuplien rikkomisen ilman että samalla vähennetään automaatista tulevan kahvin virtausnopeutta. Keksinnön mukainen laite käsittää edullisesti 2-6 verkkoa.

Jokaisen verkon välinen etäisyys voi vaikuttaa suodatuksen tehokkuuteen. Jotta varmistettaisiin että jokainen verkko aikaansaa optimaalisen suodatuksen riippumatta muista, pidetään edullisena että se erotetaan viereisistä verkoista riittävälle etäisyydelle. Tämän tulisi varmistaa, etteivät verkot tartu toisiinsa jos ne ovat liian lähellä, tai ettei vaahto painu kokoon jokaisen verkon välissä, jos verkot ovat liian kaukana toisistaan. Viereisten verkkojen välinen etäisyys voi olla esimerkiksi 0,5 - 4 mm ja edullisesti se on välillä 1,5 - 2,5 mm.

Keksinnön mukaisen laitteen muodostavat ristikot voidaan liittää yläpäissään kanteen. Tämä kansi voi olla muodoltaan mahdollisimman ohut levy, joka edullisesti on varustettu keskellä olevalla välineellä suodatettavan nesteen syöttämistä varten, esimerkiksi sylinterin muotoisella, edullisesti kierteitetyllä suuttimella, johon automaatista johtava virtausputki voidaan liittää. Kansi voidaan liittää verkkohin sulkemalla, hitsaamalla, liimaamalla tai jollain muulla menetelmällä.

Sylinterin muotoisten pussien muodossa olevia verkkoja käsittävän suoritusmuodon tapauksessa keksinnön mukainen laite voi 6 lisäksi käsittää jakokartion. Tämä kartio, joka edullisesti on kiinteä, voidaan järjestää niin, että sen kärki osoittaa alaspäin verkkojen alapäiden alapuolella. Sen tehtävänä on koota suodatettu kahvi yhdeksi ainoaksi jatkuvasti virraksi sen kulkiessa kartion yli. Jakokartion kanta voi olla kupera, ts. hieman suppeneva, kartiomainen tai porrastettu, niin että se paremmin jakaa tulevan nesteen kohti suodattavia verkkoja.

Verkot, kansi ja jakokartio voidaan tehdä metallista, polyesteristä, polyeteenistä, polyvinyylikloridista tai Teflonista tai jostain muusta aineesta, joka soveltuu ruokatuotteisiin ja joka kestää 100 eC lämpötilan.

Kartiomaisten pussien tai kartioiden muotoisia verkkoja käsittävässä suoritusmuodossa ulomman verkon halkaisija voi kartion kannan kohdalla olla edullisesti 20 - 50 mm, sen korkeus 10 - 40 mm ja kartion kärkikulma 30e - 120°. Pyöreän kannen halkaisija voi olla 20 - 55 mm, edullisesti sama kuin ulomman kartion kannan halkaisija.

Sylinterimäisiä pussien muotoisia verkkoja käsittävässä suoritusmuodossa ulomman verkon halkaisija voi edullisesti olla 20 - 50 mm ja korkeus 8-20 mm. Jakokartion kärkikulma voi edullisesti olla 30* - 120* ja halkaisija edullisesti sama kuin ulomman verkon halkaisija.

Keksinnön mukaista laitetta selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on keksinnön mukaisen suodatinlaitteen ensimmäisen suoritusmuodon pitkittäisakselin suuntainen leikkaus; kuvio 2 on kuviossa 1 esitetyn laitteen sivukuvanto;

II

90944 7 kuvio 3 on kuviossa 1 esitetyn laitteen leikkaus pitkin viivaa 3-3; kuvio 4 on keksinnön mukaisen suodatinlaitteen toisen suoritusmuodon pitkittäisleikkaus; ja kuvio 5 on kuviossa 4 esitetty laite sivulta nähtynä.

Kuvioissa 1-3 esitetyssä suoritusmuodossa keksinnön mukainen laite käsittää ensimmäisen verkon, joka on kartion muotoisen pussin 1 tai ensimmäisen suodatinkartion muodossa, joka on sovitettu toiseen kartion muotoisen pussin 2 tai toisen suodatinkartion muodossa olevaan verkkoon, joka on hieman suurempi kuin ensimmäinen ja joka vuorostaan on sovitettu kolmanteen kartiomaisen pussin 3 tai kolmannen suodatinkartion muodossa olevaan verkkoon, joka on hieman suurempi kuin toinen.

Nämä kolme verkkoa on asetettu päällekkäin ja sovitettu sisäkkäin siten, että niiden muodostamien kartioiden pyörähdysakseli on yhteinen. Jokaisen suodatinkartion kanta eli yläpää on liitetty pyöreään kanteen 4, joka halkaisijaltaan on ainakin yhtä suuri kuin suurimman kartion, ts. uloimman ristikon muodostaman kartion kanta. Kansi on keskikohdassaan varustettu suodatettavan nesteen syöttämiseksi välineellä, joka on kierteitetyn sylinterin muotoisen suuttimen 5 muodossa.

Kuvioissa 4 ja 5 esitetyssä suoritusmuodossa keksinnön mukainen laite käsittää ensimmäisen sylinterimäisen pussin 6 muodossa olevan verkon eli ensimmäisen suodatinsylinterin, joka on sovitettu toiseen sylinterimäisen pussin 7 muodossa olevaan verkkoon eli toiseen suodatinsylinteriin, jonka halkaisija on hieman suurempi kuin ensimmäisen verkon halkaisija ja joka vuorostaan on sijoitettu kolmanteen sylinterimäisen pussin 8 muodossa olevaan verkkoon eli kolmanteen suodatinsylinteriin, jonka halkaisija on hieman suurempi kuin toisen verkon halkaisija, niin 8 että näillä kolmella suodatinsylinterillä on yhteinen akseli. Suodatinsylintereiden yläpäät on liitetty pyöreään kanteen 9, jolla on sama halkaisija kuin uloimmalla sylinterillä, ja joka keskikohdassaan on varustettu suodatettavan nesteen syöttämiseksi välineellä, joka on kierteitetyn sylinterin muotoisen suuttimen 10 muodossa.

Alapäistään suodatinsylinterit on liitetty kiinteän jakokartion 12 kuperaan kantaan 11, joka ohjaa suodatinsylintereistä tulevan kahvin virtauksen kuppiin.

Claims (4)

90944

1. Laite pikakahvin vaahdossa esiintyvien karkeiden ilmakuplien rikkomiseksi, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ainakin kaksi kartiomaisen pussin (1,2,3) muodossa olevaa verkkoa, jotka on sovitettu samankeskeisesti sisäkkäin, verkkojen (1,2,3) ollessa liitetyt yläpäästään kanteen (4), joka sisältää elimet (5) pikakahvin syöttämiseksi.

2. Laite pikakahvin vaahdossa esiintyvien karkeiden ilmakuplien rikkomiseksi, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu ainakin kaksi sylinterimäisen pussin (6,7,8) muodossa olevaa verkkoa, jotka on liitetty samankeskeisesti sisäkkäin, verkkojen (6,7,8) ollessa liitetyt yläpäästään kanteen (9), joka sisältää elimet (10) pikakahvin syöttämiseksi, jolloin jako-kartio (12) on järjestetty verkkojen (6,7,8) alapään alapuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu 2-6 verkkoa (1,2,3;6,7,8), joiden keskinäinen etäisyys on 0,5 - 4 mm.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että verkot (1,2,3;6,7,8) on tehty halkaisijaltaan 0,08 - 0,20 mm olevista langoista, jotka on järjestetty 0,10 - 0,50 mm välein.