NL8203678A - Elektrisch koffiezetapparaat met een centrifugaal filter. - Google Patents

Description

*

ΐ I I

I j ; .,. . ; * i VO 3671 ( { ”* | ; Elektrisch koffiezetapparaat met een centrifugaal filter.

j . De uitvinding heeft betrekking op een koffiezetapparaat met een centrifugaalfilter, dat losneembaar gekoppeld is aan een motoras en het kookwater door middel van een daaraan bevestigde meeroteerbare transportinrichting uit een daaronder aangebrachte te verwarmen water-* 5 schaaL opneemt.

Bij een dergelijke koffiezetapparaat, waarbij de transportinrichting en het centrifugaalfilter gemeenschappelijk zonder een j relatieve beweging ten opzichte van elkaar roteren, bestaat het pro-bleem, dat de transportinrichting het kookwater ongelijkmatig verdeeld 10 in de zich in het koffiefilter aangebrachte ring van gemalen koffie, als gevolg waarvan een oribalans optreedt en de gemalen koffie onvoldoende wordt verbruikt. Om het onbalans tegen te gaan, kan het centri fugaal-filter tezamen met de transportinrichting zeer precies op de motoras worden gecentreerd, maar dit geeft evenwel het probleem, dat voor het 15 centreren de toleranties binnen zeer enge grenzen moeten liggen, wat een kostbare zaak wordt.

De uitvinding heeft tot doel te voorzien in een koffiezetapparaat van het hierboven genoemde soort, waarbij een onbalans wordt ver-meden en waarbij het kookwater gelijkmatig wordt verdeeld over de ge-20' malen koffie, zodat de gemalen koffie zeer goed wordt benut.

Hetddoel wordt bereikt, doordat volgens de uitvinding de transportinrichting voorzien is van een aantal op de omtrek verdeelde trans-portkanalen voor het kookwater, welke transportkanalen bij voorkeur tussen de aan de omtrek verdeelde inwendige ribben van de transport-25 inrichting zijn aangebracht. Het in deze kanalen binnentredend kook water wordt Steeds toegevoerd naar een bepaald gebied van de afgifte-opening resp. afgifteopeningen voor het besproeien van de gemalen koffie, zodat op deze wijze de koffie op een gelijkmatige wijze besproeid wordt. De ribben strekken zich bij voorkeur uit over de gehele hoogte * 30 van de transportinrichting aan de afgifteopeningen, resp. de afgifte-. ' opening.

Bij voorkeur dient alleen een deel van de ribben voor de centrering van de transportinrichting op een op de motoras bevestigde meenemer. Hierdoor wordt een grotere elasticiteit van de centreerinrich-35— ting verkregen, waarbij dan geen nauwkeurige toleranties zijn vereist - 82 0 n Tt------------------------- * % Γ “ : ~~ ! j : -2- I : ! * I · en derhalve een goedkoop apparaat kan worden gemaakt.

j Als. transporting chting kan een zich naar boven verwijdende I holle kegel dienen, aan de binnenzijde waarvan de ribben zich bij voor— keur vertikaal uitstrekken. De ribben zijn daarbij bij voorkeur in de 5 vorm van uitsteeksels aan de binnenwand van de holle kegel. Als mee-nemer kan daarbij een zwak konische kegelstomp dienen, waaraan de voor de centrering dienende ribben met hun binnenkanten liggen. De binnen-kanten zijn daarbij relatief ten opzichte van de middenas met dezelfde coniciteit geneigd, alsook de buitenwand van de meenemer.

10 De transportcapaciteit van de transportinrichting abode het eigenlijke filter buiten aan het centrifugaalfilter en de filtergeome-trie kunnen zodanig op elkaar zijn afgestemd, dat bij het toepassen van fijn of middelmatig gemalen koffie een kookwater-terugopstopping in het centrifugaalfilter ontstaat, die tot voor de laag van gemalen 15 koffie naar binnen reikt. Als eigenlijk filter dient bij voorkeur een filterspleet.

Op deze· wijze bevindt zich gedurende de grootste tijd van het toevoeren van kookwater door het centrifugaalfilter in dit filter een gelijkmatig· verdeelde waterring, waarin de gemalen koffie is opge-20 nomen en ook bij een ongelijkmatige verdeling in het filter niet meer kan leiden tot een onbalans.

Bij voorkeur is de instelling zodanig uitgevoerd, dat het centrifugaalfilter zich volledig vult met kookwater. De transportinrichting bezit eveneens een aanzienlijk grotere transportcapaciteit in 25 vergelijking met het centrifugaalfilter met een normale koffievulling, zodat het totale transport alleen van het eigenlijke filter aan de bui-tenomtrek van het centrifugaalfilter alsook de weerstand van de laag van gemalen koffie afhangt. Op deze wijze is zeker gesteld, dat de gemalen koffie zich altijd bevindt in de terugstuwing van het kookwater.

30 De transportinrichting is aan zijn afgifteeinde bij voorkeur tot op een of meerdere afgifteopeningen afgesloten, waarbij de minimale binnenwerkse afmeting van de afgifteopening op geen enkele plaats: van de opening groter is, dan ongeveer 1/100 tot 50/100 mm. Hierdoor wordt voorkomen, dat gemalen koffiedeeltjes bij een te vroeg afgeschakelde 35 motor door de afgifteopening terug kunnen keren in de transportinrich- -- ting en tenslotte terecht komen in de waterschaal, waardoor deze wordt !ΠΠΓΓ6~7Β ί\ * I s » 1 -3- * I i i j ' · : j verontreinigd- De gemalen koffie maakt de opening resp. de openingen ' . ! dicfat en zorgt er. tevens voor, dat het zich in de koffief liter bevin- t ; · dende koffie niet terugkeert naar de transportinrichting om zodoende ' naar de waterschaal te stromen.

15. Bij. voorkeur bedraagt de minimale binnenwerkse afmeting onge- veer 1/100 en 30/100 mm en in het bijzonder tussen ongeveer 1/100 en i 500/100. mm, waardoor de terugstroom in het bijzonder van de gemalen 1 · 5 * 1 ' koffie verregaand verhinderd wordt. ffanneer als afgifteopening een zich i i ; I - -· ' ! ΐ · rond de rotatieas van de transportinrichting nitstrekkende ringspleet 10 tussen een transportinrichting in de vorm van een holle kegel en een . op het boveneinde van de holle kegel geplaatste deksel wordt gevormd, zijn de bovenvlakoneffenhedaa van de delen toereikend, om bijIvolledig naast elkaar geplaatste delen een voldoende ringspleet te behouden.

Bij voorkeur is de totals doorsnede van de afgifteopening resp. alle 15 afgi fteopeningen tezamen zodanig bemeten, dat hij een zekere terug stroom van het kookwater in de transportrichting bewerkstelligt. Deze terugstroom zorgt voor een gelijkmatige verdeling over alle openingen resp., over de totals lengte van de ringspleet en geeft derhalve een gelijkmatige verdeling van de rond de transportinrichting in het eigen-. 20 lijke centrifugaalfliter aanwezige gemalen koffie, dat in het bijzonder tijdens de aanloopfase van belang is.

De uitvinding zal onderstaand aan de hand van een uitvoerings-voorbeeld en onder verwijzing naar de tekening nader worden uiteehgezet. Hierin toont: 25 figuur 1 een koffiezetapparaat met centrifugaalfilter in een vertikale doorsnede volgens de lijnen I-Γ van figuur 2; figuur 2 een doorsnede volgens de lijn 1I-IX van figuur 1.

Het in de tekening weergegeven elektrische koffiezetapparaat bezit een potvormig huis 2 met een zijdelings daaraan aangebracht zij-30 vlak 4, waarop twee koffiekoppen 6'naast elkaar kunnen staan. Op Let huis rust een tulbandvormige waterschaal 8 met een.naar het midden toe naar beneden hellend bodemvlak 10, aan welke onderzijde een elektrische verwarming 12 is aangebracht. In het middelste gebied gaat de bodem 10 over in een in de schaal naar boven stekende buisstamp 14, waardoorheen 35 een vertikale as 16 van een elektromotor 18 steekt, die door dragers 20 op zijn plaats wordt gehouden, welke dragers aan de onderzijde van de bodem 10 van de waterbak zijn bevestigd.

8 2 0 3 6 7 8 ^ >

' -4- I

i i 1 i j ; Een centrifugaalfilter 22 bezit een naar beneden in de water- ; j bak stekende , zich naar boven· verwijdende holle kegel 24, die dient 1 ; als transportinrichting voor het kookwater. Op de motoras 16 is vast ! I . .: j een. meeneemorgaan 25 bevestigd, dat met een zich zwak conisch naar £ beneden uitstrekkende buitenmantel over de buisstomp 14 van de’waterbak. 18 naar beneden tot in het bodembereik van de waterbak steekt.

De holle-kegel 24 bezit aan. zijn binnenzijde drie uitspringende zich f ! · i | over de gehele hoogte uitstrekkende- centreerribben 27, waarvan de ; binnenkanten dezelfde coniciteit bezitten met betrekking tot de rotctiLe- ; 10. as en waarbij de buitenmantel van de meenemer 25 dezelfde coniciteit bezit en waarbij de binnenkanten op deze buitenmantel van bovenaf naar· beneden. gedrukt worden. Tussen twee centreerribben 27 ligt steeds | een verdere ribbe 28, die niet geheel uitsteekt tot aan de buitenmantel : van de meenemer 25. Deze extra, niet voor de centrering dienende rib- 15 ben 28 dienen voor het vormen van een groter aantal vertikale kanalen v.

in de holle kegel 24, teneinde een zo gelijkmatig mogelijke verdeling te verkrijgen van de toevoer van warm water langs de omtrek. Naar boven is de holle kegel afgesloten met een deksel 29, waarbij tussen de holle kegel 24 en het deksel een ringvormige spleet 54 open-blijft 20 voor het afgeven van het kookwater op de gemalen koffie. Het deksel 29 is vast, verankerd aan de ribben 27 en 28 en bezit aan zijn binnenzijde een koppelingsvertanding, die met een koppelingsvertanding 26 losmaak-baar in aangrijping is met het boveneinde van de meenemer' 25.

Langs de bovenrand van de waterbak 8 is een verzamelruimte 3Q 25 aangebracht, in de vorm van een ringvormige goot met een ten opzichte van het zijvlak 4 voor de koffiekoppen 6 aflopende bodem 32 en een onge-veer radiaal naar buiten stekend afvoerkanaal 34*, dat zich vertakt in twee uitlopen 36, waarvan in de tekening slechts een te zien'is. Op de verzamelruimte 30 rust, een deksel 38 met een naar beneden stekende cy-30 lindrische ringvormige wand 40, die naar beneden in het ringvormige ver— zamelruimte 30 steekt en de uit het centrifugaalfilter weggeslingerde koffieopvangt en in de ringvormige ruimte naar beneden afvoert.

Thans wordt de funktie van het koffiezetapparaat beschreven.

Bij afgenomen deksel 38 en van de van de as 16 verwijderde centrifugaal-35 filter 22 wordt vers water van boven in de waterbak 8 ingegoten. Ver-- volgens wordt na het afnemen van het deksel 50 van het centrifugaal- δΤόΤβΤδ f' —r-—— ; — — —— j > t .. - : . · -5— 1 1 i f ! * " . Γ ; ( ! ; filter 22 de gemalen koffie- 52 daarin gebracht. Tenslotte wordt het j -! '·'. ' ; ; centrifugaalfilter op de op de as 16 bevestigde meenemer 24 en diens j . koppelingsvertanding 26 gestoken en wordt het deksel 38 aangebracht j en worden twee-koppen 6 onder de uitlopen 36 op het zijvlak 4 geplaatst. j 5. . Poor bediening van een in/uitschakelaar wordt de verwarming 12 inge- t I · - j schakeld. Een niet weergegeven, aan de waterbak 8 aangebrachte tempera- tuurregelaar bedient een signaallamp 62, zodra de kooktemperatuur is .:. bereikt. Het apparaat is derhalve voor gebruik gereed' en de gebruiker I ' 1 kan, zodra hij koffie wil drinken door de bediening van de schakelaar I 10 64 de motor 18 in werking stellen. Hierdoor'wordt het centrifugaalfilter 22 versneld, als gevolg waarvan de gemalen koffie 52, zoals weergegeven,, ringvormig wordt verdeeld. Zodra een voldoend toerental is verkregen, begint de holle kegel 24 het kookwater naar boven' te verplaatsen en slingert het kookwater via de ringvormige spleet '54 op de tot ring 52 ! 15 gevormde gemalen koffie. De verkregen koffie treedt uit het.centrifugaalfilter 22 door de ringvormige spleet 56 en' wordt door- de ringwand resp. opvangwand 40 van het deksel 38 gevangen en naar beneden in.de verzamelruimte 30 geleid, van daaruit de koffie door het kanaal 34 met een daarin aangebrachte verdeelinrichting en de iiitlopen 36 in de 20 koffiekoppen 6 stroomt. De weggeslingerde koffie wekt op de doorzi'chtige. ringvormige wand resp. opvangwand 40 een van buitenuit zichtbare struc-tuur van de koffie, die zich merkbaar verandert, als-nog slechts.weinig ‘ of geen koffie meer weggeslingerd wordt. De gebruiker kan nu door het loslaten van de schakelaar 64 de motor weer stopzetten. De laatste 25 weggeslingerde koffie heeft nog enige tijd nodig om langs de ringvormige wand 40 naar beneden via de verzamelruimte, het kanaal 34, de verdeler en de uitlopen 36 de koffiekoppen 6 te bereiken. Het proces duurt onge-veer 35 tot 40 seconden en de gebruiker houdt gedurende deze tijd de schakelaar 64 ingedrukt.

30 De horizontale ringvormige spleet 54 tussenr de onderzijde van het deksel 29 en de bovenkant van de als transportinrichting voor het kookwater dienende holle kegel 24 bezit een spleetbreedte resp. binnen-werkse afmeting van 3/100 mm. De ringvormige spleet bezit van de bodem van de gemalen koffie 52 opnemende ruimte een af stand van ongeveer 1/3 35 van de hoogte van deze ruimte.

—_ De ringvormige spleet 54 aan het afgifteeinde van de transport- 8203678 ϊ~ ' : ~ί ! ! . ί -6- !

: I

! " ι ι · ; ; inrichting en de totale transportinrichting alsook de ringvormige ι · ! ; 'spleet 56 buiten. aan het koffiefilter 22 alsook de geometrie van het J .: I . filter en de zich. daaruit voortvloeiende weerstand van de daarin be-I vindende laag van gemalen koffie zijn 2odanig op elkaar afgestemd, dat ί l 15 ' - bij het toepassen van een fijne of middelfijne gemalen koffie een : » kookwaterafvoerdruk op de laag 52: van. de gemalen koffie ontstaat. Ge- ; durende een groot deel van het kookproces bevindt zich eveneens binnen · i ! de ring 52. van de gemalen koffie, d.w.z. in radiale richting gezien ! I ! i ! van de gemalen koffie een ring van kookwater. Hierdoor. wordt een hoog 10 ϊ koffieextractgehalte verkregen,. d.w.z. dat de gemalen koffie op een gunstige wijze wordt verbruikt. Een definitie van de maalfijnheid van de gemalen koffie is aangegeven in het- Duitse Auslegeschrift 27 55 014, kolom 1, regels 47-55.

Bij voorkeur is de afstemming van de hierboven genoemde in-15 vloedgrootheden. op de vulling van het filter met kookwater zodanig be-meten, dat het filter gedurende het grootste deel van de filtering ge-heel gevuld is met kookwater en een terugvoer van het kookwater ontstaat tot in de transportinrichting en bij voorkeur tot aan diens aan-zuigzijde. De snelheid van het transport wordt in-dit geval bepaald 20 . door de afmeting van de filterspleet 56 en de doorstroomweerstand van de laag van gemalen koffie. De ringvormige spleet 56 vormt het feite-lijke- filter.

i k 8203678 :

Claims (12)

1. Koffiezetapparaat met een centrifugaalfilter dat losneem- i ; I ; baar gekoppeld is aan een motoras en dat kookwater d.'m.v. een daaraan ; I ί ! bevestigde meeroterende transportinrichting opneemt, met het kenmerk, \ I ! dat de transportinrichting (24) voorzien is van een aantal langs de ! i » 5i omtrek verdeelde transportkanalen voor het kookwater. > I ; ί

2. Koffiezetapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat : . . ' i- · ! t voor het vormen van de transportkanalen de transportinrichting (24) ; ! t ! voorzien is van ribben, die in hoofdzaak verticaal of schroeflijnvormig : ' | : . ! • : verlopen en zich bij voorkeur over de gehele hoogte van de transportin' : t ; \ I lOi richting, doch tenminste tot in het bovenste gedeelte uitstrekken.

3. Koffiezetapparaat volgens conclusie 1 en/of 2, met het ken- ; ! merk, dat een deel van de ribben (27,28) dient als centreerribben (27) · i ' r j voor de centrering van het centrifugaalfilter (22) op een, op de motor- . ,, as (16) bevestigde meenemer (25). : 15

4* Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat de transportinrichting uitgevoerd is als een zich naar i ‘ boven verwijdende holle kegel (24), aan de binnenzijde waarvan de ribben (27,28) zich uitstrekken.

5. Koffiezetapparaat volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, • 20· dat de meenemer (25) bestaat uit een zwak conische, kegelstompvormige . - ! s buitenmantel, waartegen de centreerribben (27) rusten met hun binnenkan-; ten. \ ;

6. Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 3 t/m 5, met I het kenmerk, dat elke 2e ribbe een centreerribbe (27) is. ‘ 25‘

7. Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 1 t/m 6, met 1 het kenmerk, dat de transportcapaciteit van de transportinrichting (24) . ! zodanig op het eigenlijke filter (ringvormige spleet 56) buiten aan het ’ I ! centrifugaalfilter (22) en op de filtergeometrie is afgestemd, dat bij het toepassen van een fijn- of middelfijngemalen koffie een kookwater-; 3Q.; terugstroom vanaf de binnenzijde van de laag (52) van de gemalen koffie ontstaat.

8. Koffiezetapparaat volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de afstemming zodanig is dat het centrifugaalfilter (22) zich volledig ; vult met kookwater. 35:

9. Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 1 t/m 8, met :-: het kenmerk, dat de transportinrichting (24) aan zijn afgifte-einde door 8 2 0 3 6/8 “ I " j t i ' I i ’ ' i ’ i ; ' -8- j 1 i I I 1 een of meerdere afgifte-openingen (54) is afgesloten en waarvan de mini-: I 1 f | 1 male binnenwerkse afmeting van geen der afgifte-openingen (54) groter j I i ,- ! • ; is dan ongeveer 1/100 tot 50/100 mm. I ; i |.

10. Koffiezetapparaat volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat· i i 5 de minimale binnenwerkse afmeting van de afgifte-opening (54) tussen ongeveer 1/100 en 30/100 mm en in het bijzonder tussen ongeveer 1/100 j : en 5/100 mm ligt. j j

; --11. Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 1 t/m 3, met j ; het kenmerk, dat als afgifte-opening een zich om de rotatie-as van het 10 centrifugaalfilter uitstrekkende ringvormige spleet (54) dient.

12. Koffiezetapparaat volgens een der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat de totale dwarsdoorsnede van de afgifte-opening (54) resp. alle afgifte-openingen tezamen zodanig bemeten is, dat hij een terugstroom van het kookwater in de transportinrichting (24) bewerk-.15 stelligd. i 8203678 k.