NO320811B1 - Innretning for a fremstille kaffe og fremgangsmate for a fremstille en kaffedrikk ved anvendelse av innretningen - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning til fremstilling av kaffe av den type hvor vann i en lukket beholder (1) kokes, mens vannet presses gjennom et oppstigningsrør (12) inn i en åpen beholder (6) inneholdende malt kaffe, hvor det kokende vann trekker aromabærere ut fra den malte kaffe, hvoretter den fremstilte kaffedrikk filtreres og ledes tilbake gjennom oppstigningsrøret til den lukkede beholder gjennom et filter som er anordnet ved utløpet fra den lukkede beholder, hvor den lukkede beholder er utstyrt med et varmeelement med tilstrekkelig effekt for å koke opp vannet i den lukkede beholder og med en energitilførselsbryter som styres ved tid og/eller temperatur.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av en kaffedrikk som benytter innretningen til fremstilling av kaffe og inkluderer de følgende trinn: fylling av beholderen som er utstyrt med varmeelementkomplekset; arrangere filter i den åpne beholder; fylling av oppmalt kaffe; oppstart av oppvarming av det vann som er fylt inn i den lukkede beholder inntil koking, hvor vannet før kokingen som en følge av varmeutvidelsen og økende damptrykk av det vann som er fylt inn for koking, hvor vannet, før koking, som resultat av varme og økende damptrykk forflyttes gjennom oppstigningsrøret frem til den åpne beholder; koking av vannet i løpet av et egnet tidsrom, hvorved vanndamp fra kokingen trenger gjennom oppstignings-røret frem til den åpne beholder, hvor innholdet oppvarmes til kokepunkttemperaturen; avslutning av kokingen, hvorved den lukkede beholder avkjøles og det bygges opp et vakuum som suger den fremstilte kaffedrikk tilbake til den lukkede beholder

Slik innretning for å fremstille kaffe har vært kjent siden 1958, hvor den ble tilveie-brakt som en ny og forbedret måte å fremstille kaffe, hvorved en konstant og høy temperatur ble sikret i løpet av ekstraksjons- eller infusjonstiden. Noe av denne kjente teknikk har vært publisert i DK 90776 og DK 98310. Etter å ha fullført oppstillingen må det lukkede rom kjøles for å bringe den ferdig tillagede kaffe tilbake gjennom et filterarrangement ved anvendelse av det vakuum som frembringes ved avkjølingen, hvorved kaffegruten vil holdes tilbake i den åpne beholder ved hjelp av et filter som ikke er ytterligere spesifisert.

Imidlertid er denne fremstillingsmetode forbundet med en serie problemer, idet den avhenger av en ekstern varmekilde og videre ikke kan automatiseres uten store kostnader med hensyn til å initiere fremstillingen av kaffe ved et bestemt, forvalgt tidspunkt, i likhet med det som har vært vanlig ved innretninger for å fremstille kaffe.

Fra EP 292 649 er det kjent en liknende innretning for fremstillingen av kaffe, hvor innretningen omfatter to beholdere for hhv. friskt vann, og for ekstraheringen av aro-mabæreme. De to beholdere er forbundet med et oppstigningsrør som er aksialt glidbart med sikte på å tillate en variabel infusjonstid i ekstraksjonsbeholderen. En varierende lengde vann forblir i friskvannsbeholderen, som er utstyrt med i det minste et oppvarmingselement, avhengig av avstanden mellom oppstigningsrørets nedre kant og friskvannsbeholderens bunn, hvis fordampingstid bestemmer teens infusjonstid. De kjennetegnende trekk ved den spesifiserte oppfinnelse er at oppstig-ningsrøret er montert glidbart, og restmengden vann bestemmes av oppstigningsrø-ret posisjon, og at oppstigningsrøret på en måte som i seg selv er kjent har funksjon som et oppstigningsrør og et utløp. Imidlertid er disse kjente trekk utført med den hensikt å gjøre det mulig for brukerne å justere teens infusjonstid. For å være i stand til å utføre justeringer av den gjenværende mengde vann, splittes bunnen av friskvannsbeholderen i to nivåer. Infusjonstiden forte kan variere perfekt fra 5 minutter for en Assam- eller Ceylonte, mens Kemunte kjennetegnes av dens lange infusjonstid på 15 minutter som følge av dens lave innhold av garvesyre. Slike behov er ikke til-stede i den foreliggende oppfinnelse, hvor kafeen skal fremstilles på en kjent måte, hvilken med oppfinnelsen kan oppfylle forbrukernes forventninger.

Videre er det kjent å frembringe kaffe, hvor vannet oppvarmes med en varmekilde som er bygd inn i innretningen, hvoretter vannet føres gjennom et oppstigningsrør til en posisjon fra hvilken vannet kan dryppe ned i den oppmalte kaffe, hvoretter den fremstilte kaffe filtreres i en filtertrakt. Denne fremgangsmåte er ofte nevnt i "Melit-ta®"-metoden. Ulempene med denne metode er at en konstant, høy temperatur for det dryppende vann alltid kan sikres, og at vannet, som et resultat av dryppingen, utelukkende fordeles over et meget lite areal, hvilket fører til at de aromatiske komponenter ikke benyttes utøvende, idet fordelingen av det dryppende vann ved den korrekte temperatur er meget heterogen.

Målet med den foreliggende oppfinnelse er derfor å frembringe en innretning for å fremstille kaffe, hvor aromakomponentene i den oppmalte kaffe benyttes på den beste måte under omsorgsfull temperaturovervåking, hvor brukeren kan klare seg uten eksterne varmekilder, og hvor muligheten til på forhånd å bestemme et spesielt oppstartstidspunkt og senere å bestemme en temperatursekvens foreligger.

Det ovennevnte målet oppnås ved innretningen og fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, som kjennetegnes ved de karakteriserende deler av hovedkra-vene.

Alternative utførelsesformer av oppfinnelsen beskrives i underkravene.

Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan avkjølingstiden bestemmes slik at innholdet i den åpne beholder kan ekstrahere aromatiske komponenter i løpet av det tidsrom som er fiksert av brukeren i samsvar med hans eller hennes smak, idet det befinner seg innen et område fra sekunder opptil 2 til 3 minutter.

I det tilfellet hvor den lukkede beholder utelukkende er utstyrt med et varmeelement, kan en tidsavhengig utvidelse av avkjølingstiden frembringes idet at oppvarmingselementet leveres med en pulserende effekt, hvor middelverdien svarer til et lavere effekttrinn.

I en fordelaktig utførelsesform, foreslås det at oppvarmingselementet forsynes med elektrisk energi, hvorved optimale muligheter for en effektiv styring av prosessen frembringes. Dette kan oppnås med en tidsstyrt oppstart av prosessen og en elektrisk styring av avkjølingsfasen, trinn g), og den siste fase, trinn h), hvor den fremstilte kaffedrikk holdes optimalt varm.

En annen effekttilførsel er mulig idet at varmeelementet er en katalysatorbærer over hvilken en brennbar gass, eksempelvis en vanlig gass for lightere. En batteridreven styring av gassventiler ved kokingen av vannet er her mulig på steder hvor et tilfør-selsnett ikke er tilgjengelig.

I en annen fordelaktig utførelsesform av innretningen til fremstilling av kaffe er den utstyrt med en fot som inneholder styringselektronikken, et koplingskompleks og eventuelt et energilager i form av en gassbeholder/patron eller i en forbindelse til en elektrisk krafttilførsel.

Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen kan avledes fra underkravene.

Dette eksempelet på oppfinnelsen er vist i tegningene hvori:

fig. 1 viser et perspektivriss av innretningen til fremstilling av kaffe ifølge opp finnelsen,

fig. 2 viser et aksialt snitt gjennom innretningen til fremstilling av kaffe ifølge

oppfinnelsen, og

fig. 3 viser et perspektivriss som i figur 1, men med den utslagbare arm vist i

den ytre posisjon.

I figur 1 og 2 er det vist en innretning til fremstilling av kaffe som drives med elektrisi-tet; denne er beskrevet i det følgende. Innretningen for fremstilling av kaffe ifølge oppfinnelsen er utstyrt med en lukket beholder 1 som står på en fot 2 uten ytterligere vist koplingsanordning til strømtilførselen. Under håndtaket 3 ses et vindu 4, gjennom hvilken prosessen kan følges. Under vinduet er det arrangert en elektrisk bryterarm 5, som styres dels manuelt, dels automatisk ved hjelp av tids- og/eller temperaturspa-rametere. Den lukkede beholder 1 lukkes ved hjelp av en plugg 14 som omslutter et rør 12 som rager ut fra den åpne beholder 6 og gjennom pluggen 14 som er arrangert i åpningen 15 på den lukkede beholder 1. Denne åpningen 15 kan, når den åpne beholder 6 fjernes fra innretningen ved fremstilling av kaffe, ytterligere lukkes ved hjelp av et lokk 7. Dessuten er den åpne beholder 1 forsynt med et lokk 16 som hind-rer avdamping av aromakomponenter fra den oppmalte kaffe som fylles inn i den åpne beholder 6 før fremstillingen av kaffe. Røret 12, som ikke er vist i figur 1, når ned til bunnen av den lukkede beholder 1 uten, tross alt, å berøre denne.

Bunnen av den lukkede beholder 1 er i foretrukne utførelsesformer jevn med sikte på rengjøringen av den lukkede beholder. Avhengig av kalkinnholdet i vannet kan be-legg avleires på den del av den lukkede beholder som er i direkte kontakt med varmeelementet 10.

Under bryteren 5 er det, i den viste utførelsesform, arrangert et vindu 8 på et utspring av foten 2, hvor de ulike parametere kan vises elektronisk. Det kan være temperaturen på vannet i den lukkede beholder 1, det påfylte volum eller en tidsvisning. Figur 3 viser videre at, på et annet sted langs foten 2, er det arrangert en bevegelig, utslag-bar arm 9, som sammen med en nedfellbar holder 17 kan holde beholderen 6 med dens oppstigningsrør 12 etter avslutningen av fremstillingen av den ferdige kaffedrikk. Derved sikres den åpne beholder 6 mot å velte, og eventuelle etterlatenskaper i form av dråper fra oppstigningsrøret 12 kan fanges i et ikke ytterligere vist brett som er egnet til dette formål, og som utgjør en del av den bevegelige utslagbare arm 9. Når den utslagbare arm ikke er i bruk, kan den vendes inn i foten 2. Til dette formål kan holderen 17 felles ned i en utsparing 18 i den utslagbare arm 9.

I figur 2 kan det ses at under bunnen av den lukkede beholder 1 er det arrangert et varmeelement 10, hvis effekttilførsel styres av det ikke ytterligere viste bryterkomp-leks 11, som i prinsipp kan være en tilfeldig type med hensyn til manuelt eller automatisk drevet funksjon. Når det dreier seg om den automatiske funksjon som ikke ytterligere er vist, benyttes det termoelektriske følere, som oppdager koking og assis-terer ved utkoplingen av effekttilførselen når koking opptrer automatisk.

Virkemåten til innretningen for fremstilling av kaffe er de følgende, delvis kjente serier av prosesstrinn: i. Vann fylles i den lukkede beholder, før den åpne beholder 6 puttes inn i åpningen 15 som en plugg.

ii. Etter arrangeringen av filteret 13 fylles oppmalt kaffe inn i den åpne beholder 6

i en mengde som svarer til mengden vann som er fylt inn i den lukkede beholder 1.

iii. Bryteren 5 aktiveres, hvorved vannet i den lukkede beholder 1 oppvarmes. Under oppvarmingen, vil vannet, idet damptrykket øker over vannet, løftes opp i

oppstigningsrøret 12, som fører til den åpne beholder 6 med filteret 13.

iv. Straks før koking opptrer, vil alt vannet være presset opp i den åpne beholder 6, og resten i den lukkede beholder drives hurtig til kokepunktet. v. Herved føres damp gjennom oppstigningsrøret 12, gjennom filteret 13, til blandingen av vann og oppmalt kaffe. vi. Når en egnet mengde damp har blitt ledet gjennom oppstigningsrøret 12, skal prosessen stoppes; d.v.s. kokingen skal avsluttes. Tidspunktet for avslutningen av kokingen avhenger av mange parametere, blant disse kaffesorten og infusjonstiden når aromakomponentene i den oppmalte kaffe, vannets kalkhol-dighet og innhold av andre substanser. For styring av dette, benyttes anordningen i bryterkomplekset 11 til tidsstyring og temperaturjustering.

Til dette formål kan en tidsstyrt forsinkelse benyttes for å fastsette en bestemt koketid, under hvilken dampen ankommer oppstigningsrøret 12 og videre trenger gjennom filteret 13 og blandingen av vann og oppmalt kaffe over det. Når dampen føres gjennom fluidet, vil den kondensere og den store mengde kondensasjonsvarme pas-serer fra dampen til fluidet rundt den, noe som vil sikre en stabil temperatur, hvilken utelukkende avhenger av det barometriske trykk. Ideen bak slik oppvarming er at innholdet i den åpne beholder 6 ikke kan være varmere enn den oppstigende damp, idet ingen kondensasjon finner sted i fluidet ved temperaturlikevekt. Dette er et av trekkene ved vakuumkaffe, hvor temperaturkravet til minimum 96°C kan tilfredsstilles homogent for hele innholdet i den åpne beholder 6.. Herved vil innholdets temperatur asymptotisk tilnærmes temperaturen for den oppstigende damp fra den lukkede beholder 1.

Etter den forvalgte koketid, slås kretsen for varmeelementet 10 av, eller den koples om til en lavere effekt, slik at avkjølingen av den lukkede beholder 1 kan finne sted i løpet av et styrt tidsrom, hvorved aromabærerne fra den oppmalte kaffe vil ha tid for infusjoner. I løpet av avkjølingen bygges det opp et vakuum i den lukkede beholder 1, hvorved innholdet i den lukkede beholder 6 suges ned i den lukkede beholder 1. For å være korrekt, tilhører disse prinsipper kjent teknikk, men som en formsak blir de gjentatt her.

Etter at prosessen er avsluttet, d.v.s. når den fremstilte kaffe er igjen i den lukkede beholder 1, fjernes den åpne beholder 6 sammen med filteret og arrangeres i holderen 17 på den utslagbare arm 9, som vendes ut fra foten 2 under den lukkede beholder 1, og lokket 7 vendes ned for å dekke innholdet i den lukkede beholder 1. Etter dette er kaffedrikken ferdig til å bli servert og fortært. Med sikte på å holde kaffedrikken ved en optimal temperatur, kan varmeelementet 10 på en måte som i seg selv er kjent koples om til et effektnivå hvor kaffedrikken holdes innen et smalt temperaturområde under kaffedrikkens kokepunkt.

Ved en elektrisk styrt oppvarming kan det å starte fremstillingen styres elektrisk med en tidsforsinkelse, slik at vannet og oppmalt kaffe kan fylles i hhv. den lukkede beholder 1 og den åpne beholder 6, hvorved kaffe på et tilfeldig tidspunkt kan lages uten direkte menneskelig hjelp.

En liknende automatisk start av oppvarmingen kan arrangeres ved en gass/katalysatoroppvarming, idet styringen kan finne sted på basis av et elektrisk batteri.

Slik automatisering har ikke tidligere vært mulig ved fremstilling av "vakuum"-kaffe, hvor fremstillingen inntil nå har vært avhengig av eksterne varmekilder i form av eksempelvis en spritflamme eller en kokeplate.

Den utførelsesform som er vist presenteres utelukkende som et eksempel, men er ikke begrenset til det som er vist i tegningen. Dessuten er endringer og varianter som er innlysende for fagfolk inkludert i oppfinnelsen.

Claims (12)

1. Innretning til fremstilling av kaffe av den type hvor vann i en lukket beholder (1) kokes, mens vannet presses gjennom et oppstigningsrør (12) inn i en åpen beholder (6) inneholdende malt kaffe, hvor det kokende vann trekker aromabærere ut fra den malte kaffe, hvoretter den fremstilte kaffedrikk filtreres og ledes tilbake gjennom oppstigningsrøret til den lukkede beholder gjennom et filter som er anordnet ved utløpet fra den lukkede beholder, hvor den lukkede beholder er utstyrt med et varmeelement med tilstrekkelig effekt for å koke opp vannet i den lukkede beholder og med en energitilførselsbry-ter som styres ved tid og/eller temperatur, karakterisert ved at varmeelementet danner en plan overflate som utgjør en del av bunnen til den lukkede beholder; at oppstigningsrøret anordnes i en ikke-vertikal, ek-sentrisk posisjon, hvor en nedre åpning er rettet mot en ikke-opphetet del av bunnen til den lukkede beholder; og at varmeelementet omfatter minst to varmedeler for å holde temperaturen til kaffedrikken innenfor et trangt temperaturområde under kokepunktet til kaffedrikken.

2. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 1, karakterisert ved at varmeelementet (10) forsynes med elektrisk energi.

3. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 1og2, karakterisert ved at den er utstyrt med en tids- og temperaturstyring, som er styrt av den tilførte elektriske energi.

4. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 1, karakterisert ved at varmeelementet (10) er utført som en bærer av en katalysator som forsynes med kjemisk energi.

5. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 1og4, karakterisert ved at den er utstyrt med en tids- og temperaturstyring, som styres av et elektrisk energilager.

6. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 5, karakterisert ved at det elektriske energilager er et elektrisk batteri.

7. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den er utstyrt med en fot (2) som inneholder styringselektronikken, et koplingskompleks (11) og eventuelt et energilager i form av en gassbeholder/patron eller en forbindelse til en elektrisk energitil-førsel.

8. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at foten (2) ytterligere er utstyrt med en utslag-bar arm (9) som er forsynt med en pivoterende holder (17) med sikte på å fiksere den åpne beholder (6) ved anvendelse av dens oppstigningsrør (12) etter avslutningen av fremstilling av den ferdige kaffedrikk.

9. Innretning til fremstilling av kaffe ifølge krav 5, karakterisert ved at holderen (17) kan dreies ned i en utsparing (18) i den utslagbare arm.

10. Fremgangsmåte til fremstilling av en kaffedrikk som benytter innretningen til fremstilling av kaffe og inkluderer de følgende kjente trinn a-f: a) Fylling av beholderen som er utstyrt med varmeelementkomplekset; b) Arrangere filter i den åpne beholder; c) Fylling av oppmalt kaffe; d) Oppstart av oppvarming av det vann som er fylt inn i den lukkede beholder inntil koking, hvor vannet før kokingen som en følge av varmeutvidelsen og økende damptrykk av det vann som er fylt inn for koking, hvor vannet, før koking, som resultat av varme og økende damptrykk forflyttes gjennom oppstigningsrøret frem til den åpne beholder; e) Koking av vannet i løpet av et egnet tidsrom, hvorved vanndamp fra kokingen trenger gjennom oppstigningsrøret frem til den åpne beholder, hvor innholdet oppvarmes til kokepunkttemperaturen; f) Avslutning av kokingen, hvorved den lukkede beholder avkjøles og det bygges opp et vakuum som suger den fremstilte kaffedrikk tilbake til den lukkede beholder; karakterisert ved at g) Varmeelementet som tilhører den lukkede beholder koples ved avslutningen av kokingen over til et effektnivå med en utgangseffekt som er vesentlig lavere enn den effekt som behøves for å opprettholde kokingen, hvor anordningen som er inkludert i koplingskomplekset (11) benyttes for tidsstyring og temperaturjustering; h) Det lavere effektnivå koples in etter tømmingen av den åpne beholder (6) med sikte på å opprettholde kaffedrikkens temperatur innenfor et smalt temperaturområde under kaffedrikkens kokepunkt.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at i løpet av fremgangsmåtens trinn d) - h) tilføres elektrisk energi til anordningene (10, 11) for oppvarming og styring av fremstillingen av kaffe.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at i løpet av fremgangsmåtens trinn d) - h) tilføres kjemisk energi til anordningene (10, 11) for oppvarming og styring av fremstillingen av kaffe, hvor anordningen (10) er en katalysatorbærer, og anordningen (11) er styringsanordning som drives av elektrisk lagret energi til styring av den kjemiske energi.