FI97020C - Laite kahvia sisältävän panoksen uuttamiseksi - Google Patents

Description

97020

Laite kahvia sisältävän panoksen uuttamiseksi - Anordning för att extrahera en patron innehällande kaffe

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laite kahvia sisältävän panoksen uuttamiseksi.

Tarkemmin sanoen keksinnön kohteena on olennaisesti katkaistun kartion muotoisessa panoksessa olevan paahdetun ja jauhetun kahvin uutto suihkuttamalla paineenalaista kuumaa vettä.

Kahvipanosten käytölle on useita syitä erityisesti silloin, kun kyseessä ovat espressotyyppiset kahvit, jotka uutetaan paineen avulla, nimittäin: hygienia, kahvin paras mahdollinen varastointi, helppo käyttö, saadun kahvin parempi laadunvalvonta ja uutto-olosuhteiden parempi toistuvuus.

Veden paineen avulla avautuvat suljetut panokset vastaavat näitä vaatimuksia.

Esimerkiksi julkaisussa EP 292 556 on esitetty panoksia, joissa on heikennetyt alueet, jotka edullisesti repeävät paineen vaikutuksesta. Tämän ratkaisun haittapuolena on se, että panoksen monimutkaisuus ja hinta lisääntyy johtuen siitä, että käytettyjä materiaaleja täytyy käsitellä hyvin tarkasti panosten oikean avautumisen ja toistettavuuden varmistamiseksi.

Julkaisussa EP 242 556 on kuvattu myös uuttolaite, jossa käytetään yllä kuvatun tyyppisiä panoksia ja johon kuuluu ontto sylinterimäinen runko, jonka sisämuoto vastaa olennaisesti uutettavan panoksen ulkomuotoa, jolloin runkoon kuuluu 2 97020 yläpäässä oleva suihkutin, joka noudattaa sylinterin akselia ja ulko-osassa oleva jousi, joka pidättelee rengasta panoksen irrottamiseksi uuton päättyessä. Tällaisen laitteen avulla saadaan hyvälaatuista kahvia, mutta sitä voidaan käyttää ainoastaan yhden tyyppisen ja muotoisen panoksen yhteydessä, joka sopii tarkasti onton sylinterin sisämuotoon.

Esillä olevan keksinnön avulla ratkaistavana ongelmana oli suorittaa kahvin uutto paahdettua ja jauhettua kahvia sisältävästä panoksesta, jossa ei tarvittaisi lainkaan heikennettyä aluetta.

Keksinnön tarkoituksena oli saada aikaan uuttolaite, joka toimii esitetyllä menetelmällä ja jonka avulla voidaan käyttää erimuotoisia panoksia.

Niinpä keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen uuttolaite, jolle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.

Keksinnön kohteena oleva laite soveltuu menetelmään paahdettua ja jauhettua kahvia sisältävän avoimen panoksen uuttamiseksi, jolloin panokseen kuuluu yläpinta, jossa on ympyrämäinen palle ja suodattimena varustettu alapinta, jolloin veden ja ilman seosta suihkutetaan paineenalaisena suihkuttimella, jota ympäröi suljinpinta ja joka lävistää panoksen yläpinnan, jolloin läpäisemättömyys uuton aikana varmistetaan painamalla panoksen ympyrämäinen palle suihkutinta ympäröivää suljinpin-taa vasten ja jolloin veden ja ilman seos suihkutetaan panokseen muutaman millimetrin sen yläpinnan alapuolella ja nousevaan suuntaan.

I! 3 97020

Keksinnön yhteydessä avoimella panoksella tarkoitetaan sellaista panosta, joka ei ole läpäisemätön ympäröivälle ilmalle ja joka tästä syystä pitää sulkea hermeettisesti yksittäiseen pussiin tai päällystää irrotettavalla kalvolla aukkojen kohdalta, mikäli tarkoituksena on varastoida se pitkähköksi ajaksi.

Tällä uuttornenetelmällä, jossa uuttoneste suihkutetaan ylöspäin, saadaan kahvikerros perusteellisesti kostutetuksi ennen ensimmäisten pisaroiden virtaamista panoksesta siten, että uutto saadaan todellakin suoritetuksi paineenalaisena ja toisaalta tällä tavoin vältetään uuttonesteen aiheuttamien kiertoväylien muodostuminen, joka johtaisi riittämättömään uuttoon.

Tässä esitetään myös avoin kahvipanos esitetyn menetelmän suorittamiseksi, johon panokseen kuuluu kuppi, jossa on olennaisesti katkaistun kartion muotoinen sivuseinämä ja yläpinta ja alapinta, jolloin yläpinnassa on laippa varustettuna ympyrämäisellä palteella, johon kansi on hitsattu ja alapintaan kuuluu suodatin, joka erottaa panoksessa olevan kahvin ympäröivästä ilmasta.

Tässä panoksessa ei enää tarvita heikennettyä aluetta avaamista varten ja sen ansiosta uutto-ominaisuudet eivät enää riipu panoksesta vaan ainoastaan sen sisältämästä kahviker-roksesta ja olosuhteista, joissa ilman ja veden seos suihkutetaan.

Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut selviävät seuraavasta 4 97020 keksinnön selityksestä, jossa viitataan yksinomaan esimerkin muodossa esitettyihin oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on kaaviomainen leikkauskuva keksinnön mukaisesta kahvipanoksesta.

Kuvio 2 on kaaviomainen leikkauskuva keksinnön mukaisesta uut-tolaitteesta.

Kuvio 3 on yksityiskohtainen kuva kuviossa 2 esitetyn keksinnön mukaisen uuttolaitteen eräästä osasta.

Kuviot 4, 5 ja 6 ovat kaaviomaisia kuvia kuviossa 2 esitetyn uuttolaitteen ensimmäisestä suoritusmuodosta.

Kuviot 7 ja 8 ovat kaaviomaisia kuvia kuviossa 2 esitetyn uuttolaitteen kahdesta muusta suoritusmuodosta.

Kuvion 1 mukaisesti kahvipanos 1 käsittää kupin 2, jossa on sivuseinä 3 ja pohja 4.

Esitetyssä suoritusmuodossa sivuseinä on katkaistun kartion muotoinen, jolloin pohjan 4 halkaisija on pienempi kuin kupin 2 aukon halkaisija. Katkaistun kartion muodolla tarkoitetaan sekä katkaistua kartiota tiukassa mielessä kuviossa 1 esitetyllä tavalla että myös katkaistua ellipsiä, katkaistua pallomuotoa tai jopa sylinterimuotoa.

Kupissa 2 on laippa 5, joka sijoittuu sivuseinän 3 ulkopuolelle ja sijaitsee seinän 3 pohjaan 4 nähden vastakkaisessa päässä. Kansi 6 muodostaa panoksen 1 yläpinnan. Kupin 2 laippa 5 on rengasmaisen palteen muotoinen, joka mahdollistaa panoksen tiukan kiinnittämisen uuttojärjestelmään.

Pohjaan 4 on lävistetty reikiä uuttonesteen läpikulkua varten.

5 97020 joka neste siten suodattuu panoksen sisään sijoitetun kahvi-kerroksen läpi. Pohja 4 on siis suodatin.

Keksinnön mukainen panos 1 on valmistettu alumiinista tai elintarvikemuovista.

Koska pohjan 4 muodostaman suodattimen on kyettävä kestämään huomattavia paineen vaihteluita, sen paksuuden tulisi olla suurempi kuin kupin 2, nimittäin suuruusluokkaa 100 - 300 pm ja edullisesti suuruusluokkaa 200 pm silloin, kun se on tehty alumiinista ja välillä 300 - 1000 pm silloin, kun se on tehty muovista.

Keksinnön mukaisen panoksen 1 koko voi vaihdella valmistettavaksi halutun kahvimäärän mukaisesti. Panoksessa 1 oleva kahvi-annos voi vaihdella välillä 5 - 20 g, panoksen halkaisija on välillä 2,5 - 6 cm ja kahvikerroksen paksuus on välillä 20 - 25 mm.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kupin 2 pohja ja seinä 3 ovat samaa kappaletta. Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa kuppi 2 on muodostettu hitsaamalla pohja 4 ja sivu-seinä 3.

Yllä kuvattu kahvipanos 1 on tarkoitettu sijoitettavaksi kuviossa 2 esitetyn kaltaiseen uuttolaitteeseen.

Kuviossa 3 on esitetty eräs yksityiskohta kuviossa 2 esitetystä uuttolaitteesta ja siitä voidaan todeta, että keksinnön mukaiseen uuttolaitteeseen kuuluu vedensuihkutin 7, jonka vedenpoistoreiät 71 muodostavat kulman a vaakasuoran suhteen. Kuviossa 3 tämä kulma on 20°, mutta se voi olla välillä 0 -: 25°. Uuttolaitteeseen kuuluu lisäksi kiristysrengas 8, jonka kiristyslistat 9 on sijoitettu renkaan 8 alapäähän ja sisäpintaan ja suihkuttimen 7 kehällä on tasainen kuminen pyörö- 6

9702Q

pinta 10 läpäisemättömyyden varmistamiseksi avoimen panoksen 1 uuton aikana.

Kuviossa 2 esitettyyn täydelliseen uuttojärjestelmään kuuluu lisäksi panospidike 11, jonka muodostaa sylinterimäinen ylä-kuori 12, pohja 13 ja kahva 14, joka mahdollistaa panospidik-keen helpon käsittelyn.

Sylinterimäisen kuoren tai vaipan 12 alaosaan on sijoitettu kaksi pidikeuloketta 121, jotka on muotoiltu yhteistoimintaan kiristysrenkaan 8 kiristyslistojen 9 kanssa.

Lisäksi sylinterimäisen vaipan 12 sisäpintaan on muodostettu ympyrämäinen laippa 15, joka on muotoiltu toimimaan kahvipa-noksen 1 pohjan 4 rengasmaisena kehätukena. Lisäksi kuvion 2 mukaisesti panospidikkeen kummankin pidikeulokkeen yläosa on sovitettu puristamaan panoksen 1 laippa 5 vasten kumista pyörö-pintaa 10.

Lopuksi panospidikkeen 1 pohjaan on muodostettu aukkoja 16, joiden läpi kahviuute virtaa.

Kuvioissa 4, 5 ja 6 esitetyssä keksinnön mukaisen uuttolait-teen suoritusmuodossa ei panospidikkeessä 11 enää ole sisäpuolista pyöreätä laippaa. Sen sijaan panospidike 11 on muodostettu kahdesta erillisestä osasta. Ensimmäinen osa käsittää sylinterimäisen vaipan 112, joka on samanlainen kuin aikaisemmin kuvatun suoritusmuodon vaippa 12 ja varustettu pidikeulok-keilla 113 ja pohjalla 114.

Osan 111 ja suljinpinnan 10 väliin sijoitettu välike 17 muo-: dostaa uuden panospidikkeen 11 toisen osan.

Välikkeeseen 17 kuuluu pystysivusta 18 ja ylempi ulkorengas-laippa 19 sekä alempi sisärengaslaippa 20, joka on samanlainen 7 97020 kuin kuviossa 2 esitetyn uuttolaitteen sisärengaslaippa 15.

Tällä tavoin välikkeen 17 sisälle muodostuu syvennys kahvipa-nosta varten. Tämä syvennys on olennaisesti katkaistun kartion muotoinen ja sovitettu vastaanottamaan tietyn muotoinen kahvi-panos .

Tämän välikkeen ansiosta kahvia voidaan uuttaa erimuotoisista panoksista käyttämällä yhden ja saman muotoista ensimmäistä osaa 111, jolloin uuttovaiheen läpäisemättömyyden varmistaa kahvipanoksen laipan 5 puristuminen välikkeen 17 ylemmän ulkorengaslaipan 19 ja ympyrämäisen suljinpinnan 10 väliin, jolloin puristus aikaansaadaan ensimmäisen osan 111 sylinte-rimäisen vaipan 112 yläosan avulla.

Riippumatta siitä, onko valitussa suoritusmuodossa välikettä 17 vai ei, on mukana myös rengasmainen tukipinta, jonka muodostaa joko panospidikkeen 11 rengaslaippa 15 tai välikkeen 17 rengas-laippa 20, joka siten muodostaa keskeisen rengasmaisen tilan panoksen 1 pohjaa vastapäätä.

Siten kahvipanos 1 on aina tuettuna laippansa 5 osalta panospidikkeen llsylinterimäisen vaipan 12 vastaavaan tukipintaan tai välikkeen 17 rengaslaippaan 19, jolloin pohja 4 on joko panospidikkeen 12 laipan 15 tai välikkeen 17 laipan 20 muodostaman rengaslaipan välittömässä läheisyydessä ja keskeinen ympyrätila on vastapäätä pohjaa 4.

Kuviossa 7 esitetyssä keksinnön mukaisen uuttolaitteen suoritusmuodossa välikkeen 17 laippaa 20 jatkavat sisäpuolelle sä-teettäissuuntaan evät 21, jotka muodostavat kulman β vaakasuoraan nähden, jolloin evät 21 suuntautuvat alaspäin.

Kuviossa 8 esitetyssä keksinnön mukaisen uuttolaitteen eräässä toisessa suoritusmuodossa rengaslaipan 20 muodostaman keskeisen 8 97020 ympyrämäisen tilan keskelle sijoitettu tappi 22 on liitetty rengaslaippaan 20. säteettäisillä yhdyselementeillä 23. Tapin 22 yläpinta 24 on välimatkan e. päässä rengaslaipasta 20, joka on näistä kahdesta korkeampi.

Kuvioissa 7 ja 8 esitetyt suoritusmuodot on kuvattu tarkastelemalla välikkeen 17 rengaslaippaa 20. On selvää, että näitä suoritusmuotoja voidaan myös suoraan soveltaa panospidikkeen 11 rengaslaippaan 15.

Tappi ja evät rajoittavat panoksen pohjan venymistä tai laajenemista ilman ja veden paineenalaisen seoksen suihkutuksen aikana. Tästä syystä on mahdollista käyttää suodattimina toimivia ohuempia pohjia 4, koska pohjien 4 ei enää tarvitse kestää tällaisia voimakkaita vetovoimia.

Seuraavaksi selvitetään yksityiskohtaisesti keksinnön mukainen uuttomenetelmä käytettäessä juuri kuvattuja keksinnön mukaisia kahvipanoksia ja uuttolaitteita.

Keksinnön mukainen uuttopanos 1 sijoitetaan uuttojärjestelmään, jolloin panos 1 sijoitetaan joko suoraan panospidikkeeseen 11 tai välikkeeseen 17.

Joka tapauksessa panospidike 11 lukitaan kiristysrenkaaseen kiristyslistojen 9 avulla.

Panoksen 1 paikalleen työntäminen saattaa suihkuttimen 7 tunkeutumaan panokseen 1 siten, että se repäisee paikallisesti kannen 6.

Veden poistoreiät 71 on järjestetty siten, että vesi suihkuaa muutaman millimetrin kannen 6 alapuolelta ja tästä syystä se on erillään suihkuttimen läpitunkeutumisen muodostamasta repäisy-alueesta.

li 97020 9

Kuten jo mainittiin, uuttovaiheen läpäisemättömyys saadaan aikaan puristamalla panoksen 1 laippa 5 uuttolaitteen pintaa 10 vasten panospidikkeen 11 yläosan avulla.

Suuntautuessaan ylöspäin suihkuttimen 7 reikien 71 kautta suihkuava vesi kääntyy tai ohjautuu vasten kannen 6 alapintaa panoksen 1 yläosassa ja palaa kohti kahvikerrosta huomattavasti hajaantuneemmassa muodossa.

Vesi siis tulee kosketukseen kahvikerroksen kanssa osittaisen hajaantumisen jälkeen eikä enää muutamien kohdistettujen suihkujen muodossa.

Tämä ilmiö on tärkeä uuttovaiheen muutaman ensimmäisen sekunnin aikana, kun kahvikerros ei ole stabiloitunut. Lisäksi tämä hajaantuminen on edullista, mikäli halutaan saada aikaan suihkutetun veden liike-energian hajautuminen ja väheneminen siten, että kahvikerros ei tiivisty liikaa, jolla tavoin vältetään vaara kahvikerroksen tukkeutumisesta ylipaineen vaikutuksesta. Kevyesti pakattuna kahvikerros poistuu paikaltaan panoksessa ja vesi asettuu sen tilalle.

Uuttovaiheen loppuosassa vesisuihkut suuntautuvat sitten enemmän tai vähemmän tähän vesimäärään eivätkä suihkut missään tapauksessa suuntaudu suoraan kahviin.

Suoritettaessa uuttovaihetta panoksessa olevan kahvikerroksen paineen alenemisen aiheuttaman hydrostaattisen paineen vaikutuksen alaisena pyrkii panoksen sivuseinä 3 muovautumaan lievästi ja pohjan 4 kehä asettuu panospidikkeen 11 sisärengas-laippaan 15 tai välikkeen 17 sisärengaslaippaan 20 riippuen Γ valitusta suoritusmuodosta.

Se seikka, että suodattimen muodostava panoksen 1 pohja 4 lepää rengaslaipalla, mahdollistaa minimipaksuisen sivuseinän omaa- • · 10 97°20 vien panosten käytön, jolloin pohjan 4 laajenemisen aiheuttama panoksen 1 sivuseinän 3 venyminen saadaan absorboiduksi rengas-laipalla.

Mikäli halutaan käyttää ohuita pohjia 4, esimerkiksi tiettyjen suodatuspintojen käyttämiseksi, kärjellä ja/tai evillä varustetun välikkeen 17 tai panospidikkeen 11 käyttö mahdollistaa pohjan 4 venymisen rajoittamisen sellaiseksi, että se ei repeä.

Uuttovaiheen aikana panoksen sivuseinä 3 pääsee muovautumaan, mutta se tulee välittömästi kosketukseen panospidikkeen 11 tai välikkeen 16 vastaavan pinnan kanssa, mikä myös estää sen repeämisen .

Tästä syystä esillä olevan keksinnön avulla on mahdollista uuttaa avoimia kahvipanoksia ja samanaikaisesti käyttää erimuotoisia panoksia yhdessä ja samassa uuttolaitteessa.

Claims (8)

97020 1 1

1. Laite kahvia sisältävän panoksen (1) uuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu: sulkuelin (10), jossa on pinta, jolla on riittävä koko peittämään ja ylittämään uutettavaa kahvia sisältävän panoksen yläpinta; injektorielin (7), joko ulottuu sul-kuelimen (10) ja sulkuelinpinnan läpi ja jossa on poistoaukot (71) sijoitettuna suuntaamaan injektorista (7) suihkutettu vesi alle 90° kulmassa sulkuelinpinnan suhteen; pidätinelin (111) pidättämään uutettavaa kahvia sisältävä panos (1), jossa elimessä on ensimmäinen osa (112) ympäröimään ja pidättämään panoksen sivut panoksen tukemiseksi, mahdollistamaan panoksen pinnan (6) asemoinnin sulkuelinpinnan viereen ja mahdollistamaan panoksen pinnan reunan väliainetiiviin sulkemisen sul-kuelinpintaan; pohjaosa (114), joka ulkonee ensimmäisestä osasta, jossa pohjaosassa on aukot (16) mahdollistamaan uutetun kahvin virtaaminen pois pitimestä (111), ja korvakkeet (113), jotka ulkonevat pidätinelimen (111) ulkokehästä; ja kiristys-rengas (8), joka ympäröi pidätinelimen (111) ensimmäistä osaa (112) ja jossa on liuskat (9), jotka on sijoitettu tarttumaan ja tukemaan pidätinelimen korvakkeita (113) pidätinelimen (111) tukemiseksi ja panoksen (1) reunan puristamiseksi ja väliaine-tiiviiksi sulkemiseksi sulkuelinpintaan, tunnettu siitä, että pidätinelimen (111) ensimmäinen osa sisältää irrotettavan välikkeen (17), joka koostuu ulkolaipasta (19), joka jatkuu kyljeksi (18) ja sisäpuoliseksi laipaksi (20), joka on sijoitettu ulkolaipan (19) alapuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että injektorin poistoaukot (71) on muotoiltu suuntaamaan vesi 90° ja 65° välisessä kulmassa sulkuelinpinnan suhteen .

3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen laite, tunnettu siitä, että irrotettavan välikkeen (17) sisäpuolisessa laipassa (20) on panosta tukeva tukipinta (21), joka • ,, ·· viettää sulkuelinpinnan suhteen ja on kulmassa poispäin siitä. 1 2 97020

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että irrotettava välike (17) käsittää lisäksi kytkentäelimen (23), joka on liitetty sisälaipan (20) vastakkaisiin sivuihin, ja elimet, jotka ulottuvat välin päähän kytkentäelimestä (23) kohti sulkuelinpintaa avustamaan panoksen tukemisessa uuttamisen aikana.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuentaa avustavana elimenä on tappielin (22).

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että sulkuelinpinta on ympyrän muotoinen ja että pidätinelimellä (111) on pyöreä poikkileikkaus.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että korvakkeet (113) ulkonevat pidätinelimen ensimmäisen osan ulkokehästä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että korvakkeet ulkonevat pidätinelimen pohjaosasta. il 1 3 97020