NO865208L

NO865208L - APPLIANCES FOR THE COOKING OF HOT DRINKS.

Info

Publication number: NO865208L
Application number: NO865208A
Authority: NO
Inventors: Joost Van Der Lijn; Josephus Nicolaas Le Granse
Original assignee: Douwe Egberts Tabaksfab
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1987-06-22
Also published as: CA1271925A; EP0226260A1; DK618386A; AU583442B2; DK618386D0; AU6672986A; NO865208D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for opprettelse avThe present invention relates to a device for creating

en eller flere tilbredningsenheter for varme drikker, særlig kaffe, og omfattende en kombinasjon av et filterkar og en innpassbar og kasserbar filterpatron med filter av fibrøst dukmateriale, hvor filterkaret og filterpatronen har ssamvirkende sidevegger som sikrer opprettelse av en vannforsegling mellom nevnte partier etter at filterpatronen er innført i filterkaret og vann i er iheldt. one or more brewing units for hot drinks, in particular coffee, and comprising a combination of a filter vessel and an adjustable and disposable filter cartridge with a filter of fibrous cloth material, where the filter vessel and the filter cartridge have cooperating side walls which ensure the creation of a water seal between said parts after the filter cartridge is introduced into the filter vessel and water is kept in it.

Ved et lignende apparat som er beskrevet i Hollandsk patentsøknad 8300213, er filterpatronene og filterkaret slik dimensjonert, at forseglingen oppnås ved hjelp av de kapillarkrefter som oppstår under innføring av vann i spalten mellom de samvirkende sidevegger, slik at praktisk talt alt vann som er innført, deltar i ekstraheringen. In a similar device which is described in Dutch patent application 8300213, the filter cartridges and the filter vessel are dimensioned in such a way that the seal is achieved with the help of the capillary forces that arise during the introduction of water into the gap between the interacting side walls, so that practically all water that is introduced, participates in the extraction.

Det kjente apparat har imidlertid den vesentlige ulempe atHowever, the known apparatus has the significant disadvantage that

det for oppnåelse av den ønskede kapillarvirkning, kreves en meget snever toleranse mellom patron og filterkar. Det er videre kjent (se fransk patentskrift 1347892 og tysk utlegningsskrift 1207866) å anordne kombinasjonen på slik måte at filterpatronen må innskyves i filterkaret med en viss kraft, hvilket imidlertid medfører risiko for beskadigelse av det øvre filter og for tilsøling av fingrene ved fjerning av filterpatronen etter bruk. in order to achieve the desired capillary action, a very narrow tolerance is required between cartridge and filter vessel. It is also known (see French patent document 1347892 and German explanatory document 1207866) to arrange the combination in such a way that the filter cartridge must be pushed into the filter vessel with a certain force, which, however, entails a risk of damaging the upper filter and of soiling the fingers when removing the filter cartridge after use.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å avhjelpeIt is an object of the present invention to remedy

disse ulemper.these disadvantages.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er derfor kjennetegnet vedThe device according to the invention is therefore characterized by

at filterkaret og filterpatronen er fremstilt av materialer med ulike utvidelseskoeffisienter, og at de samvirkende partier for opprettelse av avtetning er slik dimensjonert, at den innførte filterpatron vil hvile løst i karet, uten å være fastklemt, og at forseglingen oppnås ved hjelp av kapillarkrefter og/eller en klemvirkning som står under ihellingen av det varme vann, som følge av forskjellen i utvidelseskoeffisienter. that the filter vessel and the filter cartridge are made of materials with different expansion coefficients, and that the cooperating parts for creating a seal are dimensioned in such a way that the introduced filter cartridge will rest loosely in the vessel, without being clamped, and that the seal is achieved by means of capillary forces and/ or a squeezing effect that occurs during the pouring of the hot water, as a result of the difference in expansion coefficients.

Toleransen mellom filterpatronen og filterkaret kan således være større enn ved den kjente konstruksjon, da det enten ved kapillarvirkning eller ved klemvirkning, eller i begge tilfeller, vil opprettes en vannforsegling mellom filterkaret og patronen. The tolerance between the filter cartridge and the filter vessel can thus be greater than with the known construction, as either by capillary action or by clamping action, or in both cases, a water seal will be created between the filter vessel and the cartridge.

Ved omgivelsestemperatur vil dessuten patronen være løst innpasset i filterkaret, slik at karet kan fjernes uten manuell kontakt. At ambient temperature, the cartridge will also be loosely fitted in the filter vessel, so that the vessel can be removed without manual contact.

Engangs-filterpatronen må selvsagt være fremstilt av et materiale med en utvidelseskoeffisient som er større enn filterkar-materialets. Som egnet kombinasjon kan nevnes et filterkar av aluminium og engangs-filterpatron av polypropylen. The disposable filter cartridge must of course be made of a material with an expansion coefficient that is greater than that of the filter vessel material. A filter vessel made of aluminum and a disposable filter cartridge made of polypropylene can be mentioned as a suitable combination.

Overnevnte toleranseproblem kan løses på annen måte ved anvendelse av en filterpatron og et filterkar av konisk form, The above tolerance problem can be solved in another way by using a filter cartridge and a filter vessel of conical shape,

hvor vinkelen mellom patronens sidevegger og dens akse er 3 - 10° og fortrinnsvis 6° . where the angle between the side walls of the cartridge and its axis is 3 - 10° and preferably 6°.

Eksperimenter har vist av når vinkelen blir for liten, blir klemkraften mellom de samvirkende, koniske vegger for stor slik at patronen ikke kan fjernes fra filterkaret uten vanskeligheter. Det er videre konstatert at når vinkelen mellom de samvirkende, koniske yttervegger og vertikalplanet er for stor, vil patronen flyte når vannet ihelles, på grunn av lekkasjevann som inntrenger mellom de to koniske sidevegger. Som følge derav vil en stor del av vannet ikke delta i ekstraheringen. Experiments have shown that when the angle becomes too small, the clamping force between the interacting, conical walls becomes too great so that the cartridge cannot be removed from the filter vessel without difficulty. It has further been established that when the angle between the interacting, conical outer walls and the vertical plane is too large, the cartridge will float when the water is poured in, due to leakage water penetrating between the two conical side walls. As a result, a large part of the water will not participate in the extraction.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, where

Fig. la viser et sideriss, delvis i snitt, av en første utførelsesform ved omgivelsestemperatur. Fig. lb viser anordningen ifølge figur 1 i bruk, etterat varmt vann er iheldt. Fig. 2a og fig. 2b viser riss, i likhet med figurene henholdsvis la og lb, av en andre utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser, i likhet med figur 1 og 2, av en tredje utførelsesform. Fig. 1a shows a side view, partially in section, of a first embodiment at ambient temperature. Fig. 1b shows the device according to Fig. 1 in use, after hot water has been added. Fig. 2a and fig. 2b shows a view, similar to figures la and lb respectively, of a second embodiment of the device according to the invention. Fig. 3 shows, like figures 1 and 2, a third embodiment.

Fig. 4 viser et snitt langs linjen IV - IV i Fig. 3.Fig. 4 shows a section along the line IV - IV in Fig. 3.

Fig. 5 og 6 viser vertikalsnitt av hver sin utførelsesformFig. 5 and 6 show vertical sections of each embodiment

av et filterkar med samvirkende filterpatron hvor vinkelen mellom vertikalpplanet og de koniske sidevegger er henholdsvis for lite (fig. 5) og for stor (fig. 6). of a filter vessel with an interacting filter cartridge where the angle between the vertical plane and the conical side walls is respectively too small (fig. 5) and too large (fig. 6).

I fig. la, lb, 2a og 2b er samme deler betegnet med identiske henvisningstall. In fig. la, lb, 2a and 2b are the same parts denoted by identical reference numbers.

Det er i fig. la delvis illustrert et filterkar 1 som opptar en engangs-filterpatron 2. Et slikt filterkar med tilhørende patron er i og for seg kjent (se eksempelvis den tidligere nevnte holandske patentsøknad 8300213) og er derfor ikke nærmere beskrevet i det etterfølgende. It is in fig. has partially illustrated a filter vessel 1 which accommodates a disposable filter cartridge 2. Such a filter vessel with associated cartridge is known in and of itself (see for example the previously mentioned Dutch patent application 8300213) and is therefore not described in more detail in what follows.

I kombinasjonen som er viset ved omgivelsestemperatur i fig.In the combination shown at ambient temperature in fig.

1 er det, som det fremgår, en liten klaring mellom patron og kar, hvorved patronen ved omgivelsestemperatur er løst innpasset, og ihvertfall ikke fastklemt, i filterkaret. 1, as can be seen, there is a small clearance between the cartridge and vessel, whereby the cartridge at ambient temperature is loosely fitted, and in any case not clamped, in the filter vessel.

Fig. lb viser situasjonen etter ihelling av varmt vann slikFig. lb shows the situation after pouring in hot water like this

at karet og patronen er utvidet, og det fremgår derav at patronen, grunnet sin større utvidelseskoeffisient, hviler fastklemt i filterka that the vessel and the cartridge are expanded, and it appears from this that the cartridge, due to its greater expansion coefficient, rests firmly clamped in the filter

Fig. 2 viser en kombinasjon av patron og kar med omgivelsestemperatur, hvor klaringen er betydelig større enn ved anordningen ifølge fig. la. Etter ihelling av varmt vann i kombinasjon som er vist i fig. 2a, vil det oppstå en situasjon som fremgår av fig. 2b, hvorved klaringen mellom filterkarets og patronens samvirkende sidevegger er vesentlig redusert. Dette vil riktignok ikke resultere i noen klemvirkning, men klaringen mellom sideveggene er endret i slik grad at det grunnet kapillarkrefter vil opprettes en vannforsegling. Fig. 2 shows a combination of cartridge and vessel with ambient temperature, where the clearance is significantly greater than with the device according to fig. let. After pouring in hot water in the combination shown in fig. 2a, a situation will arise which appears from fig. 2b, whereby the clearance between the interacting side walls of the filter vessel and the cartridge is significantly reduced. Admittedly, this will not result in any clamping effect, but the clearance between the side walls has been changed to such an extent that, due to capillary forces, a water seal will be created.

Det er i fig. 3 og 4 vist en anordning med en filterpatron 3 som opptas i et filterkar 4, hvor patronen ikke hviler med en øvre, perifer kant på karet, slik som vist i fig. 1 og 2, men hvor den koniske sidevegg 5 (til venstre i fig. 3) ligger an mot en motsvarende sidevegg 6 av karet 4. It is in fig. 3 and 4 show a device with a filter cartridge 3 which is accommodated in a filter vessel 4, where the cartridge does not rest with an upper peripheral edge on the vessel, as shown in fig. 1 and 2, but where the conical side wall 5 (on the left in Fig. 3) rests against a corresponding side wall 6 of the vessel 4.

Det er i fig. 3 og 4 vist en filterpatron med gitt urundhet, hvilket medfører at patronen er slik plassert i filterkaret at den opptas fastklemt i karet i de soner som er vist ved 7, mens det i sonene 8 er anordnet en slik klaring mellom nevnte kanter at det bare etter ihelling av varmt vann vil opprettes en kapillarforsegling, som følge av ekspansjon i ovennevnte soner. It is in fig. 3 and 4 show a filter cartridge with a given out-of-roundness, which means that the cartridge is placed in the filter vessel in such a way that it is held firmly in the vessel in the zones shown at 7, while in the zones 8 such a clearance is arranged between said edges that only after pouring in hot water, a capillary seal will be created, as a result of expansion in the above-mentioned zones.

På denne måte vil lekkasje forebygges, også i tilfelle av urundhet. In this way, leakage will be prevented, also in the case of out-of-roundness.

Det vil innses at de tillatelige dimensjonstoleranser ved filterkaret og patronen er avhengig av de materialer hvorav disse deler er fremstilt. Det kan selvsagt tenkes mange forskjellige kombinasjoner, og av disse er det som eksempel tidligere nevnt en filterkanne av aluminium og en filterpatron av polypropylen. i Kombinasjonen kan eksempelvis også bestå av en filterpatron. Kombinasjonen kan eksempelvis også bestå av en filterpatron av propylen (utvidelseskoeffisient 0,0015 mm/mm0C) og en filterkanne av polystyren (utvidelseskoeffisient 0,0008 mm/mm<0>C) eller filterpatron av polypropylen eller polystyren og en filterkanne av polykarbonat (utvidelseskoeffisient 0,0007 mm/mm<0>C). It will be realized that the permissible dimensional tolerances for the filter vessel and the cartridge are dependent on the materials from which these parts are made. Of course, many different combinations can be imagined, and of these, an aluminum filter jug and a polypropylene filter cartridge were previously mentioned as an example. i The combination can, for example, also consist of a filter cartridge. The combination can, for example, also consist of a filter cartridge of propylene (expansion coefficient 0.0015 mm/mm0C) and a filter jug of polystyrene (expansion coefficient 0.0008 mm/mm<0>C) or a filter cartridge of polypropylene or polystyrene and a filter jug of polycarbonate (expansion coefficient 0.0007 mm/mm<0>C).

Ved utførelsesformen ifølge fig. 5 og 6 er det bare delvis vist et filterkar 11 med et konisk sideparti 12 hvori det er innpasset en filterpatron 13 med en konisk yttervegg 14. Vinkelen mellom vertikalplanet og den koniske ytttervegg er betegnet med a. In the embodiment according to fig. 5 and 6, a filter vessel 11 with a conical side part 12 is only partially shown in which a filter cartridge 13 with a conical outer wall 14 is fitted. The angle between the vertical plane and the conical outer wall is denoted by a.

Hvis en filterpatron nedslippes i filterkarets hulrom fra en gitt høyde eller tvinges inn i hulrommet med en gitt kraft, vil filterpatronen i begge tilfeller innføres med gitt kraft K. Det er åpenbart at ved mindre vinkel er muligheten for ytterligere nedskyving større enn ved en større vinkel a. Som følge derav vil den nødvendige kraft for fjerning være større ved en mindre vinkel a enn ved en større. If a filter cartridge is dropped into the cavity of the filter vessel from a given height or forced into the cavity with a given force, the filter cartridge will in both cases be introduced with a given force K. It is obvious that at a smaller angle the possibility of further pushing down is greater than at a larger angle a. As a result, the required force for removal will be greater at a smaller angle a than at a larger one.

Det fremgår av det ovenstående at det i det første tilfelle (fig. 5) oppstår en meget stor klemkraft som kan gjøre det vanskelig å fjerne filterpatronen fra filterkaret. I det andre tilfellet (fig. 6) vil klemkraften være utilstrekkelig til å sikre at filterpatronen ikke vil flyte under vannihellingen, som følge av vanninntrengning mellom de to koniske sidevegger. It appears from the above that in the first case (fig. 5) a very large clamping force occurs which can make it difficult to remove the filter cartridge from the filter vessel. In the second case (fig. 6), the clamping force will be insufficient to ensure that the filter cartridge will not float during the pouring of water, as a result of water penetration between the two conical side walls.

Det vil i denne forbindelse være åpenbart at det vanligvis vil være tilstrekkelig med en svak innskyvingskraft, og selvom den nominelle kraft i sistnevnte tilfelle er utilstrekkelig til forsegling av eksisterende, høye punkter mellom kar og patron vil disse krefter, når oppvarming finner sted under bruk, bli tilstrekkelig store til å sikre en tilfredsstillende forsegling, mens den nominelle kraft vil bli tilstrekkelig liten til å tillate lettvint fjerning av patronene i kald tilstand. In this connection, it will be obvious that a weak insertion force will usually be sufficient, and although the nominal force in the latter case is insufficient to seal existing, high points between vessel and cartridge, these forces, when heating takes place during use, be sufficiently large to ensure a satisfactory seal, while the nominal force will be sufficiently small to allow easy removal of the cartridges in a cold state.

Som tidligere nevnt vil materialene som brukes, få innvirkning på filterpatronen eller filterkaret. As previously mentioned, the materials used will have an impact on the filter cartridge or filter vessel.

Claims

1. Device for creating one or more preparation units for hot beverages, such as coffee, and comprising a combination of a filter vessel and an adjustable disposable filter cartridge with a filter of fibrous cloth material, where the vessel and cartridge have interacting side walls that ensure the formation of a water seal between the walls by pouring in water after the cartridge has been introduced into the vessel, characterized in that the filter vessel and the filter cartridge are made of materials with different expansion coefficients and that the cooperating sealing parts are dimensioned in such a way that the cartridge, after being introduced, rests loosely in the vessel without be clamped, and that the water seal is achieved with the help of the capillary forces and/or the clamping effect that occurs when the hot water is poured in.

2. Device for creating one or more preparation units for hot drinks, such as coffee, and comprising a combination of a filter vessel and an adjustable disposable filter cartridge with a filter of fibrous cloth material, where the vessel and cartridge have cooperating, conical side walls for creation of an intermediate water seal when brewing water is poured in after the cartridge has been introduced into the vessel, characterized in that the angle between the conical side walls and cartridge axis has a size of 3 - 10°.

3. Device in accordance with claim 2, characterized in that the angle is approx. 6°.