NL1014046C2 - Instantdrankenautomaat, in het bijzonder voor koffie, alsmede werkwijze voor het bereiden van een instantdrank, zoals koffie. - Google Patents

Description

Instantdrankenautomaat, in het bijzonder voor koffie, alsmede werkwijze voor het bereiden van een instantdrank, zoals koffie.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking een instantdrankenautomaat, zoals in 5 het bijzonder voor koffie, omvattende een mengeenheid voor het tot een mengsel samenbrengen van een instantpoeder en vloeistof, en een op de mengeenheid aansluitend afvoerstelsel voor afvoer van het mengsel.

Een dergelijke instantdrankenautomaat is algemeen bekend. De mengeenheid bestaat vaak uit een trechtervormige mengbeker waaraan enerzijds warm of heet water 10 wordt toegevoerd en anderzijds een instantpoeder, zoals instantpoederkoffie, welk mengsel dan via een afvoerstelsel naar een uitloop wordt geleid, om via de uitloop in een drankenhouder, zoals een beker, terecht te komen.

Bij dergelijke bekende instantdrankenautomaten is een bekend probleem dat vaak niet alle poeder volledig in de vloeistof oplost. Dit heeft dan tot gevolg dat er 15 onopgeloste korrels van de instantpoeder in de drank terecht komen. Wanneer de korrels in de uiteindelijke drankhouder, zoals een beker, bezinken, wordt het probleem als minder ernstig ervaren daar de consument deze korrels veelal niet waarneemt of althans pas waarneemt wanneer de drankhouder volledig geleegd is. De bezonken korrels kunnen bovendien tijdens het nuttigen van de drank nog nader oplossen, 20 hetgeen de kans dat de consument deze korrels waarneemt, ingeval van bezinken, geringer maakt. Bij onder meer instantkoffie is er echter vaak op het oppervlak in de drankhouder, zoals een kopje of beker, een schuimlaagje op het oppervlak te zien. Dit schuimlaagje wordt veelal veroorzaakt door lucht die met de instantpoeder in het water terechtkomt en dan als kleine belletjes naar het oppervlak opstijgt om daar het 25 schuimlaagje te vormen. Dit schuimlaagje is in het algemeen lichter van kleur dan de drank, althans lichter van kleur dan de instantpoeder. De onopgeloste korrels blijven in het geval van een schuimlaagje gemakkelijk op het schuimlaagje liggen en zijn dan voor de consument duidelijk als zwarte plekken of pitten te zien. Dit is bepaald ongewenst, omdat men met de instantkoffie nu juist zoveel mogelijk het extract van uit 30 gemalen koffiebonen getrokken koffie wil benaderen, niet alleen in smaak en geur, maar ook in aanzien. De schuimlaag zelf is in het algemeen niet zo bezwaarlijk daar deze bij uit gemalen koffiebonen getrokken koffie ook aanwezig kan zijn en soms wel als bewijs van goede kwaliteit wordt gezien.

1014046 2

Als zodanig is het bekend om, overeenkomstig de aanhef van conclusie 1, het afVoerstelsel te voorzien van een zeef die de doorgang van het afVoerstelsel geheel bestrijkt. US-A-5.931.343 openbaart een van een dergelijke zeef voorzien instantdrankenautomaat overeenkomstig de aanhef van conclusie 1 alsmede een 5 werkwijze overeenkomstig de aanhef van conclusie 8.

Onder geheel bestrijken wordt hierbij in het bijzonder verstaan dat de zeef zodanig is uitgevoerd en/of in het afVoerstelsel is geplaatst dat in wezen al het door het afVoerstelsel heengevoerde mengsel de zeef passeert, althans dient te passeren. De zeef houdt de onopgeloste korrels instantpoeder tegen, hetgeen ertoe leidt, dat het aan de 10 consument afgeleverde product, de drank, vrij is, althans vrij kan zijn, van onopgeloste korrels instantpoeder.

Het instantdrankautomaat volgens US-A-5.931.343 heeft een mengkamer (42) die vanuit een hopper (32) van instantpoeder en via een leiding (32) van heet water wordt voorzien. De mengkamer (42) komt uit op een klophamer (64) met snelroterende 15 klopbladen. De klophamer (64) komt uit op een buffervat (44) van waaruit de instantdrank via een afgifteklep (50) in een beker (56) kan stromen. Rondom de afgifteklep is een filtermandje (70) met fijnmazig zeefscherm geplaatst. Het filtermandje uit US-A-5.931.343 heeft, zie kolom 6 regels 1-6, tot doel onopgeloste suikerdeeltjes te onderscheppen en tegen te houden. Doordat de suikerdeeltjes 20 tegengehouden worden zullen ze beter verder oplossen in de erlangs stromende vloeistof. Een dergelijke zeef heeft echter als nadeel dat deze kan dichtslibben, hetgeen zich in het bijzonder zal voordoen ingeval het drankmengsel nog onopgeloste korrels instantpoeder bevat. Dichtslibbing kan bijvoorbeeld optreden doordat tegengehouden onopgeloste korrels in de zeef indrogen tijdens buitenbedrijf zijn van de 25 instantdrankenautomaat.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een verbeterde, betrouwbaar functionerende instantdrankenautomaat, in het bijzonder een instantdrankenautomaat voor koffie, waarbij het voorkomen van onopgeloste korrels in de aan de consument gepresenteerde drank wordt tegengegaan, bij voorkeur geheel 30 wordt geëlimineerd.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de zeef is voorzien van bewegingsmiddelen voor het in beweging brengen van de zeef. Door de zeef te voorzien van bewegingsmiddelen voor het in beweging brengen daarvan, is het 1014046 3 mogelijk de zeef tijdens doorstroming van het afvoerstelsel met mengsel in beweging te brengen, waardoor het contact van door de zeef tegengehouden onopgeloste korrels met de vloeistof van het mengsel wordt verbeterd en deze tegengehouden onopgeloste korrels alsnog kunnen oplossen. Het is hierbij volgens de uitvinding in het bijzonder 5 van voordeel gebleken wanneer de bewegingsmiddelen zijn ingericht om de zeef te doen bewegen met althans een bewegingscomponent dwars op de doorstroomrichting van het afvoerstelsel of de zeef. Het innig contact van de tegengehouden onopgeloste korrels met de zeef passerende vloeistof wordt daarbij namelijk verbeterd en dus ook de mogelijkheid tot het doen oplossen van die tegengehouden korrels. Voor wat betreft de 10 bewegingsmiddelen kan men bijvoorbeeld denken aan een zogenaamde trilzeef. De zeef, die dan bijvoorbeeld een rechthoekige schijf gaas kan zijn, die plaatselijk de gehele doorlaat van het afvoerstelsel bestrijkt, kan dan bijvoorbeeld dwars op de doorstromingsrichting van het afvoerstelsel aldaar in een heen en weer trillende beweging worden gebracht.

15 Constructietechnisch is het volgens de uitvinding zeer voordelig gebleken wanneer de zeef rotatiesymmetrisch rond een rotatiesymmetriehartlijn is, en wanneer de bewegingsmiddelen een rotatieaandrijving omvatten, waarvan de rotatiehartlijn samenvalt met de rotatiesymmetriehartlijn van de zeef. De zeef is dan als een soort rotor in het afvoerstelsel gemonteerd en het moge duidelijk zijn dat dit constructief 20 langs vele uiteenlopende manieren op eenvoudige wijze is te realiseren.

Volgens een verdere voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de zeef bevestigd op de aandrijfas van een in het afvoerstelsel voorziene rotatiemenger of op het mengorgaan van een in het afvoerstelsel voorziene rotatiemenger. Een dergelijke rotatiemenger of een dergelijk mengorgaan is in het afvoerstelsel in de praktijk veelal 25 aanwezig. Een dergelijke rotatiemenger kan bijvoorbeeld zijn een schijf met daarop aangebrachte ribben. Dergelijke rotatiemengers worden in de praktijk onder meer toegepast om lucht in de drank te kloppen of vaste niet oplosbare bestanddelen, in het algemeen zeer fijne bestanddelen, beter over de vloeistof te verdelen. In het geval van instantkoffie wijst de praktijk echter uit dat een dergelijke rotatiemenger als zodanig 30 onvoldoende is om aanwezigheid van onopgeloste korrels instantkoffie op de schuimlaag te voorkomen. In geval een rotatiemenger of althans een rotatiemengorgaan in de praktijk al in het afvoerstelsel aanwezig is, kan dan worden volstaan met de zeef te monteren op de aandrijfas van die rotatiemenger of eventueel op het mengorgaan 1014046 4 zelf. Het voor het instantdrankenautomaat volgens de uitvinding ten opzichte van de stand van de techniek benodigde extra onderdeel is dan in feite alleen de zeef.

Bij de uitvoeringsvorm met een roterende zeef verdient het volgens de uitvinding de voorkeur wanneer de uitwendige omtreksrand van de zeef afdichtend aansluit op de 5 binnenwand van het afvoerstelsel. Dit om te voorkomen dat een gedeelte van het mengsel van vloeistof met instantpoeder de zeef buitenlangs kan passeren en dus niet aan de zeefwerking van de zeef wordt onderworpen.

Bij de uitvoeringsvorm met een rotatieaandrijving heeft de praktijk uitgewezen dat al goede resultaten worden bereikt met rotatiesnelheden van 1000 10 omwentelingen/minuut of zelfs minder. Het oplossend vermogen van door de zeef tegengehouden onopgeloste korrels blijkt in het bijzonder ook bij hogere rotatiesnelheden van de zeef, zoals bijvoorbeeld 4000, 5000, 10000 of eventueel zelfs meer omwentelingen per minuut goed te zijn.

Proefondervindelijk is aanvraagster gebleken dat zeven met een maaswijdte 15 groter dan 0,5 mm in de praktijk niet gauw verstoppen. Voorts is aanvraagster proefondervindelijk gebleken dat de maaswijdte van de zeef voor het voldoende tegenhouden van onopgeloste korrels instantpoeder, in het bijzonder instantkoffiepoeder, tot ongeveer 1 mm kan zijn. De maasgrootte van de zeef ligt volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding in het bereik van 0,6 tot 0,9 20 mm.

De uitvinding heeft volgens een verder aspect betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een instantdrank, zoals in het bijzonder instantkoffie, waarbij men: een instantpoeder en een vloeistof, zoals warm of heet water, tot een mengsel samenvoegt, 25 - het mengsel door een zeef voert, en het door de zeef gevoerde mengsel in een drankhouder leidt, met het kenmerk, dat men de zeef tijdens het hier doorheen voeren van het mengsel beweegt. Dit bewegen zal bij voorkeur zodanig gebeuren dat de zeef een bewegingscomponent heeft, dwars op de doorstroomrichting van de zeef of dwars op de doorstroomrichting van het 30 kanaal waarin de zeef is opgenomen. Bij een voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding roteert men de zeef. De zeef zal hierbij bij voorkeur een rotatiesymmetriehartlijn hebben en rond die rotatiesymmetriehartlijn geroteerd worden.

1014046 5

De onderhavige uitvinding zal in het hierna volgende aan de hand van een in de tekening schematisch weergegeven uitvoeringvoorbeeld nader worden toegelicht:

Van de instantdrankenautomaat volgens de uitvinding is in het uitvoeringsvoorbeeld slechts schematisch weergegeven dat gedeelte van de 5 drankenautomaat dat voor de onderhavige uitvinding van relevantie is. Dit gedeelte van de drankenautomaat betreft in wezen het gedeelte waar de vloeistof, in het algemeen warm of heet water, met de instantpoeder tot een mengsel wordt samengevoegd. Voorafgaand aan het tot het mengsel samenvoegen van de vloeistof en de instantpoeder kunnen een of beide hiervan uiteraard nog aan een of meer voorbehandelingen worden 10 onderworpen, zoals in het geval van water het verwarmen of verhitten daarvan.

De schematisch in de tekening weergegeven instantdrankenautomaat 1 omvat een toevoerleiding 2 voor warm, heet of koud water, welke is voorzien van een bestuurbare regelklep 3 voor het afmeten van de juiste hoeveelheid water. De schematisch afgebeelde drankenautomaat 1 omvat verder ten minste één voorraadhouder 4 voor 15 poedervormig instant-ingrediënt 5, op welke voorraadhouder 4 een leiding 7 aansluit, welke is voorzien van een bestuurbaar regelorgaan 8, waarmee de toevoer en hoeveelheid instantpoeder bestuurbaar is. De vloeistoftoevoerleiding 2 en instantpoedertoevoerleiding 7 monden beide uit in een zogenaamde mengbeker 9, welke hier trechtervormig is weergegeven, maar evengoed door een andersoortige 20 mengeenheid zou kunnen worden vervangen. Op de mengbeker 9 sluit een afVoerstelsel 10 aan, via welke het in de mengbeker 9 samengebrachte mengsel van vloeistof en poedervormig instant-ingrediënt 5 al dan niet onder verdere behandeling wordt verder geleid naar de uitloop 11, via welke het product, de drank, in een voor de consument beschikbare drankhouder, zoals een kopje, beker of kan 12 wordt afgegeven. In het 25 afVoerstelsel 10 is als op zich uit de stand van de techniek bekend, een rotatiemenger 13 voorzien, bestaande uit een elektrische aandrijfmotor 14, met aangedreven as 15 en daarop gemonteerd een ronde schijf 16 voorzien van ribben 17. De schijf 16 met ribben 17 vormt van de rotatiemenger het mengorgaan. Dit mengorgaan wordt gebruikelijk met een hoog toerental, bijvoorbeeld 10000 omwentelingen per minuut geroteerd voor 30 uiteenlopende doeleinden. Bijvoorbeeld om lucht in de drank te kloppen of vaste niet-oplosbare bestanddelen beter over de gehele vloeistof te verdelen, zoals bijvoorbeeld bij cacao een rol speelt. De weergegeven drankenautomaat omvat voorts een sturingseenheid 18, die via een signaalleiding 19 is verbonden met de regelklep 3 in de 1014046 6 vloeistoftoevoerleiding 2, via een signaalleiding 20 is verbonden met het regelorgaan 8 in de instantpoedertoevoerleiding 7 en via de signaalleiding 21 is verbonden met de aandrijfmotor 14 van de rotatiemenger 13. Vanuit de besturingseenheid 18 zijn de regelklep 3 en het regelorgaan 8 aan te sturen tot het doorlaten van een vooraf bepaalde 5 geschikte hoeveelheid vloeistof respectievelijk instantpoeder en is de motor 14 aan te sturen om de aandrijfas 15 met de daarop gemonteerde onderdelen te doen roteren wanneer door het afVoerstelsel 10 mengsel stroomt. Een en ander is eenvoudig realiseerbaar door de besturingseenheid 18 op geschikte wijze in te richten.

Overeenkomstig de uitvinding is in het afVoerstelsel 10 een zeef 22 voorzien. De 10 zeef 22 is op zodanige wijze in het afVoerstelsel 10 gemonteerd dat het door het afVoerstelsel 10 te leiden mengsel de zeef gedwongen passeert, oftewel de zeef 22 is zodanig in het afVoerstelsel 10 gemonteerd dat deze plaatselijk de gehele doorgangsopening bestrijkt. De zeef 22 is op voordelige wijze gemonteerd op de aandrijfas 15 van de rotatiemenger, alhoewel opgemerkt dient te worden dat het 15 mengorgaan 16, 17 eventueel ook geheel afwezig zou kunnen zijn. Waar het bij deze uitvoering in het bijzonder om gaat is dat de zeef 22 een rotatiesymmetrisch zeeflichaam is, bijvoorbeeld een platte ronde schijf, en dat de rotatiesymmetriehartlijn van de zeef samenvalt met de rotatiehartlijn van de aandrijfas 15, zodanig dat de zeef 22 door de aandrijfas 15 geroteerd kan worden met bijvoorbeeld 10.000 20 omwentelingen/minuut. Doordat de zeef 22 geroteerd wordt, worden in de zeef opgevangen of door de zeef tegengehouden korrels in innig contact met het mengsel, in het bijzonder de vloeistof gebracht, zodat deze alsnog geforceerd tot oplossing worden gebracht. Aldus is te realiseren dat de zeef 22 geheel schoon blijft en niet verstopt raakt door bijvoorbeeld het indrogen van tegengehouden korrels tijdens stilstand van de 25 drankenautomaat, onder welke omstandigheid het afVoerstelsel 10 namelijk droog zal staan.

De zeef 22 is bij voorkeur voorzien van een omtreksrand 23 die afdichtend samenwerkt met de binnenwand van het afVoerstelsel 10 ter plaatse van de zeef 22.

De zeef kan als zodanig een rooster zijn van draden waartussen vierkante of 30 rechthoekige doorgangen, de mazen, zijn vrijgelaten. Deze doorgangen hebben volgens de uitvinding op voordelige wijze een doorlaatwijdte of -grootte, de zgn. maasgrootte, van 0,6 a 0,9 mm.

10140^6 7

Het moge duidelijk zijn dat binnen de reikwijdte van de uitvinding, zoals gedefinieerd in de conclusies, op de in de afbeelding weergegeven instantdrankenautomaat nog vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat op de mengbeker 9 meerdere watertoevoerleidingen 22 5 uitmonden en/of meerdere instantpoedertoevoerleidingen 7 met daaraan gekoppelde voorraadhouders 4. Het is verder, zoals al aangegeven, mogelijk dat er in het geheel geen rotatiemengorgaan 16, 17 aanwezig zijn, anders dan een roterende zeef 22. Het is eveneens mogelijk de zeef 22 in beweging te brengen, bijvoorbeeld door deze in het vlak van de zeef heen en weer te bewegen met een hoge frequentie in plaats van deze in 10 rotatie te brengen of een aanvulling op het in rotatie brengen. Ook kan de mengbeker 9 door een andersoortige mengeenheid zijn vervangen, waar het om gaat is dat het door samenvoeging van vloeistof en instantpoeder ontstane mengsel door de zeef volgens de uitvinding wordt geleid.

1014048

Claims (11)

1. Instantdrankenautomaat, zoals in het bijzonder voor koffie, omvattende een 5 mengeenheid voor het tot een mengsel samenbrengen van een instantpoeder en vloeistof, en een op de mengeenheid aansluitend afVoerstelsel voor afvoer van het mengsel, waarbij het afVoerstelsel is voorzien van een zeef die de doorgang van het afVoerstelsel geheel bestrijkt, met het kenmerk, dat de zeef is voorzien van bewegingsmiddelen voor het in beweging brengen van de zeef.

2. Instantdrankenautomaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bewegingsmiddelen zijn ingericht om de zeef te doen bewegen met althans een bewegingscomponent dwars op de doorstroomrichting van het afVoerstelsel of de zeef.

3. Instantdrankenautomaat volgens conclusie 1 of conclusie 2, met het kenmerk, dat de zeef rotatiesymmetrisch rond een rotatiesymmeteriehartlijn is, en 15 dat de bewegingsmiddelen een rotatieaandrijving omvatten waarvan de rotatiehartlijn samenvalt met de rotatiesymmetriehartlijn van de zeef.

4. Instantdrankenautomaat volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de zeef is bevestigd op de aandrijfas van een in het afVoerstelsel voorziene rotatiemenger of op het mengorgaan van een in het afVoerstelsel voorziene 20 rotatiemenger.

5. Instantdrankenautomaat volgens conclusie 3 of conclusie 4, met het kenmerk, dat de uitwendige omtreksrand van de zeef afdichtend aansluit op de binnenwand van het afVoerstelsel.

6. Instantdrankenautomaat volgens een der conclusies 3-5, met het kenmerk, dat 25 de rotatiemiddelen zijn ingericht om te roteren met een snelheid van tenminste 1000 omwentelingen per minuut, bij voorkeur met tenminste 4000 omwentelingen per minuut, bijvoorbeeld met 10.000 omwentelingen per minuut of meer.

7. Instantdrankenautomaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de maasgrootte van de zeef 0,6 a 0,9 mm is.

8. Werkwijze voor het bereiden van een instantdrank, zoals in het bijzonder instantkoffie, waarbij men: een instantpoeder en een vloeistof, zoals warm of heet water, tot een mengsel samenvoegt, 1014046 het mengsel door een zeef voert het door de zeef gevoerde mengsel in een drankhouder leidt, met het kenmerk, dat men de zeef beweegt tijdens het hierdoor voeren van het mengsel.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het bewegen van de zeef zodanig gebeurt dat de zeef een bewegingscomponent heeft dwars op de doorstroomrichting van de zeef of dwars op de doorstroomrichting van het kanaal waarin de zeef opgenomen is.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of conclusie 9, waarbij men de zeef roteert.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de zeef een rotatiesymmetriehartlijn 10 heeft en waarbij men de zeef rond die rotatiesymmetriehartlijn roteert. ****** 1014046