PT94759A - Dispositivo de filtracao - Google Patents

Description

Descrição referente â patente de invenção de SOCIÊTÊ DES PRODUITS NESTLÉ S.A., suíça, industrial e comercial, com sede em Vevey, Suíça, (inventores: Jean-Marc Poulin e Herve Schmidely, residentes na Suíça), para "DISPOSITIVO DE FILTRAÇÃO" .

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se a um dispo sitivo de filtração.

De entre os diferentes dispositivos de filtração conhecidos, existem os filtros utilizados na tubagem de água doméstica.

Estes filtros têm a forma de cilindros e na sua secção existem várias grelhas ou redes circulares, sobrepostas horizontalmente e entrecruzando-se. Estas grelhas horizontais cortam o jacto de água corrente e tornam a água mais espumosa, introduzindo ar nela. Todavia, esses filtros apresentam o inconveniente de, devido â sua forma cilíndrica, não permitirem um escoamento rápido do líquido .

Num distribuidor automático habitual de café solúvel, durante o funcionamento do aparelho, cai uma certa quantidade de café solúvel numa câmara misturadora onde chega em seguida a quantidade de água quente necessária. 0 agitador, colo cado na câmara misturadora, efectua uma agitação mecânica da água , e do café, o que leva â dissolução completa do café bem como do 1 aumento do volume da mistura. Este fenómeno de expansão induz a 1 N.

Ν criação duma espuma que se forma à superfície do café quando ele é tirado para uma chávena. A espuma criada durante este processo é grosseira e pode conter um número importante de grandes bolhas de ar visíveis à superfície do café. Esta espuma, caracterxstica do café solúvel, pode produzir um efeito desfavorável no consumi dor, em comparação com a espuma fina e cremosa de um café de tipo expresso. 0 objectivo da presente invenção é de re solver esse inconveniente e propor um dispositivo de filtração que permite obter à superfície de uma chávena de café solúvel uma espuma fina e cremosa, que apresenta um aspecto agradável e em tudo comparável â espuma de um café expresso tradicional.

Para este efeito, o dispositivo de filtração de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo facto de compreender pelo menos duas grelhas com a forma de um saco imbrinçadas uma na outra.

Este dispositivo destina-se a ser coloca do na extremidade inferior da tubagem de escoamento que sai da câmara misturadora, isto é à saída do distribuidor.

Constatou-se que, de maneira surpreenden te, a utilização deste dispositivo permite assegurar o colapso das grandes bolhas de ar presentes na espuma e a obtenção duma espuma fina e cremosa, sem reduzir demasiado o débito de café du rante a sua saída do distribuidor.

Uma vantagem deste dispositivo é de favo recer, pela sua forma, o escoamento do café à saída do distribui dor e para a chávena.

Uma outra vantagem é de permitir evitar a lavagem do tubo de escoamento obstruído pela espuma antes de cada utilização.

Uma outra vantagem é de permitir a utili zação de uma pressão, e portanto de um débito, importante no di£ tribuidor.

Uma espuma de tipo expresso pode ser ca-racterizada nomeadamente pelo seu volume, a sua massa, a sua con sistência, a sua estabilidade, a dimensão das eventuais grandes bolhas e a sua cor. Estas diferentes características podem depen der geralmente de dois tipos de factores: 2

- as matérias primas utilizadas como por exemplo a água, o café, os aditivos, - as condições físicas utilizadas como por exemplo a tempe ratura e o caudal de água, a agitação, o diâmetro e o comprimento do tubo de escoamento, e a altura de queda.

Durante a utilização do dispositivo de filtração de acordo com a invenção, é preferível obter uma espuma consistente e abundante antes da filtração. A espuma formada na câmara misturadora deve ser suficientemente consistente para não se dissolver durante o seu escoamento no tubo e a sua passagem através do dispositivo de filtração e não se desagregar de forma demasiadamente rápida quando formada ã superfície do café na chávena. A espuma deve também formar-se em quantidade suficiente para cobrir totalmente a superfície do café na chávena. A consistência e abundância da espuma po dem ser influenciadas pela quantidade e dimensão das grandes bolhas de ar incluídas na espuma durante a sua formação. Estas grandes bolhas podem conduzir a uma diminuição da estabilidade da espuma, isto é, uma tendência mais acentuada para se desagregar e dissolver no café. É possível diminuir a dimensão e a quan tidade de grandes bolhas de ar incluídas na espuma durante a sua formação actuando sobre as diferentes condições físicas utilizadas. A temperatura da água permite determinar a temperatura do café à saída do distribuidor. A temperatura do café deve ser de preferência de 55QC (a temperaturas inferiores o café é considerado frio) e 75QC, e a água pode ter uma tempera tura compreendida entre 60QC e 95SC, de preferência 80-85°C. O caudal de escoamento do café do distriL buidor deve ser suficientemente elevado para permitir o escoamen to rápido do café na chávena. Este caudal deve estar compreendido entre 2 e 35 ml por segundo, de preferência 10-14 ml/s. O tempo de agitação na câmara misturadora deve ser suficiente pa ra assegurar uma dissolução completa do café solúvel na água, bem como permitir o aparecimento duma espuma cremosa, mas não de ve ser demasiadamente longo de forma a evitar a formação de bolhas de ar demasiadamente grandes e numerosas na espuma. A agita 3

ção pode ser efectuada por um misturador rodando a 8 000-10 000 rpm, durante 13 a 15 segundos, de preferência durante 5-9 segundos . O tubo de escoamento colocado a saída da câmara misturadora pode ter um comprimento entre 10 e 60 cm, de preferência 15-25 cm, e um diâmetro interno compreendido entre 13 e 15 mm, de preferência 6-10 mm.

Um outro factor que pode ser considerado como importante para a utilização do presente dispositivo é a altura de queda, isto a distância que separa as extremidades inferior do dispositivo e a superfície do café na chávena. A altura de queda influencia unicamente a quantidade de grandes bolhas de ar presentes na espuma.

Se a altura for pequena, da ordem de 20 mm, a espuma obtida é muito fina e contem poucas bolhas. Se esta altura for maior, da ordem de 100 mm, a espuma é ainda fina, mas contem uma quantidade maior de bolhas grandes. A altura de queda pode estar compreendida entre 1 e 100 mm, de preferência 20 e 50 mm. O dispositivo de filtração de acordo com a presente invenção compreende assim pelo menos duas grelhas com a forma de saco imbrincadas uma na outra.

Por grelha entende-se uma rede constituída por fios que se entre cruzam de preferência de forma perpendicular uns aos outros. A malha da rede, isto é, o espaço elementar limitado por quatro fios, pode variar em função do diâmetro dos fios utilizados bem como em função do seu afastamento.

Esta malha deve ser bastante fina para permitir o colapso das grandes bolhas de ar e a obtenção de uma espuma fina, sem todavia reduzir o débito de café durante a sua passagem através do dispositivo de filtração. A rede é constituída de preferência por fios que apresentam um diâmetro compreendido entre 0,08 e 0,20 mm, e um afastamento de 0,10-0,50 mm, que delimitam assim uma malha compreendida entre 0.02 e 0,42 mm de lado.

As grelhas podem apresentar-se sob a for ma de um saco quando elas são susceptíveis de se imbricarem uma . na outra. Elas podem apresentar-se em particular com uma forma 1 de saco cónico ou de cone ou com uma forma de saco cilíndrico. 4

Se elas apresentarem uma forma de saco cónico, as grelhas de um mesmo dispositivo podem ser colocadas de maneira coaxial e apresentar diâmetros e alturas decrescentes do exterior para o interior do dispositivo.

Se elas apresentarem uma forma de saco cilíndrico, as grelhas de um mesmo dispositivo podem ser colocadas coaxialmente e apresentarem alturas sensivelmente iguais mas diâmetros decrescentes do exterior para o interior do dispositivo.

Para se obter uma grelha com a forma de um saco cónico ou cilíndrico, pode-se recortar uma rede com a fi gura geométrica correspondente (por exemplo um rectângulo para o cilindro, um trapézio para o cone), pode-se colocar em forma a rede cortada e ligarem-se as extremidades por colagem, soldadura, selagem por pressão ou qualquer outro sistema.

As grelhas que formam o presente disposi tivo de filtração podem ser de número variável. Elas devem ser em número suficiente para assegurar uma boa filtração da espuma e permitir o colapso das grandes bolhas de ar, sem todavia reduzir o débito de café à sua saída do distribuidor. 0 presente di£ positivo de filtração compreende, de preferência, 2 a 6 grelhas. A distância compreendida entre cada grelha pode influenciar o rendimento da filtração.

Para que cada grelha assegure, independentemente das outras, uma filtração óptima, é preferível que ela esteja separada de uma distância suficiente das grelhas que lhe são vizinhas. Isto deve permitir evitar que as grelhas adiram entre si se elas estiverem muito próximas, ou que a espuma não se desintegre entre cada gre lha, se elas estiverem muito afastadas. A distância entre cada grelha pode estar, por exemplo, compreendida entre 0,5 e 4 mm, de preferência entre 1,5 e 2,5 mm.

As grelhas que formam o presente disposi tivo de filtração podem ser ligadas pelas suas extremidades supe riores a uma tampa. A tampa pode ter a forma de uma rodela de pequena espessura apre sentando, de preferência no seu centro, um sistema de distribuição do líquido a filtrar. Este sistema de filtração pode consis-• tir, por exemplo, numa ponteira cilíndrica, de preferência file-1 tada, à qual pode estar ligado o tubo de escoamento que sai do 5

distribuidor. A referida tampa pode estar ligada âs grelhas por selagem, solda gem, colagem ou qualquer outro sistema.

Na forma de execução que compreende grelhas com a forma de um sa co cilíndrico, o presente dispositivo de filtração pode compreen der também um cone de segurança.

Este cone, de preferência maciço, pode ser colocado com a ponta para baixo sob as extremidades inferiores das grelhas. Ele tem por objectivo reunir num filete bem definido, por escoamento rápido, o café filtrado. A base do cone de escoamento rápido pode ser convexa, nomeadamen te um pouco redonda, cónica ou em andares, a fim de melhor distribuir o líquido que entra nas grelhas de filtração.

As grelhas, a tampa e o cone de escoamen to rápido podem ser feitos de metal, poliéster, polietileno, po-licloreto de vinilo ou teflon, ou de qualquer outro material com patível com alimentos e susceptível de suportar uma temperatura de 100OC.

Na forma de execução que compreende grelhas com a forma de saco cónico ou de cone, a grelha exterior po de ter, de preferência, um diâmetro na base de cone compreendido entre 20 e 50 mm, uma altura compreendida entre 10 e 40 mm e um ângulo de abertura do cone compreendido entre 30 e 120Q. A tampa circular pode ter um diâmetro compreendido entre 20 e 55 mm, de preferência igual ao diâmetro da base do cone exterior.

Na forma de execução que compreende grelhas com a forma de saco cilíndrico, a grelha exterior pode ter de preferência, um diâmetro compreendido entre 20 e 50 mm, e uma altura compreendida entre 8 e 20 mm. 0 cone de escoamento pode apresentar, de preferência, um ângulo de abertura compreendido entre 30 e 120Q, e um diâmetro de preferência igual ao diâmetro da grelha exterior. O dispositivo de filtração de acordo com a presente invenção é descrito em seguida com referência ao dese nho anexo no qual as figuras representam: - A Fig. 1 representa um corte longitudinal axial de uma primeira forma de execução do presente dispositivo, - A Fig. 2 representa uma vista lateral do dispositivo da 6 -· - lfi\- · ',? i,r—'*^ —^arj.vtm«,i.v.t: *»»»* figura 1, - A Fig. 3 representa um corte ao longo da linha 3-3 do dispositivo da figura lr - A Fig. 4 representa um corte longitudinal de uma segunda forma de execução do presente dispositivo, - A Fig. 5 representa uma vista lateral do dispositivo da figura 4.

Na forma de execução representada pelas figuras 1 a 3, o presente dispositivo de filtração é constituído por uma primeira grelha com a forma de um saco cónico (1), ou primeiro cone filtrante, imbrincado numa segunda grelha com a forma de saco cónico (2), ou segundo cone filtrante, ligeiramente maior do que o primeiro, ele também imbrincado numa terceira grelha com a forma do saco cónico (3), ou terceiro cone filtrante, ligeiramente maior que o segundo.

As grelhas são sobrepostas e estão imbrincadas umas nas outras de maneira a que os eixos de revolução dos cones que as constituem sejam os mesmos.

As bases ou extremidades superiores de cada um dos cones filtran tes são solidários com uma tampa (4) de forma circular, com um diâmetro mais ou menos igual ao diâmetro da base do cone maior, também referido como cone que forma a grelha exterior. A referida tampa apresenta no seu centro um sistema de introdução do líquido a filtrar, consistindo numa ponteira cilíndrica filetada (5).

Na forma de execução representada nas fi guras 4 e 5, o presente dispositivo de filtração é constituído por uma primeira grelha com a forma de saco cilíndrico (6), ou primeiro cilindro filtrante, imbrincada numa segunda grelha com a forma de um saco cilíndrico (7) ou segundo cilindro filtrante, ou um diâmetro ligeiramente superior ao da primeira grelha, ela própria imbrincada numa terceira grelha com a forma de saco cilíndrico (8), ou terceiro cilindro filtrante, com um diâmetro li geiramente superior ao da segunda grelha, de modo a que os eixos de revolução de cada cilindro filtrante sejam os mesmos. As extremidades superiores dos cilindros filtrantes são solidários com uma tampa (9) com a forma circular, de diâmetro igual ao diã metro do cilindro exterior e apresentando no seu centro um siste 7

ma de introdução do líquido a filtrar, consistindo numa ponteira cilíndrica filetada (10).

As extremidades inferiores dos cilindros filtrantes são solidários com a base arqueada (11) de um cone maciço, ou cone de escoamento (12), que permite controlar o escoamento para a chávena do café que sai dos cilindros filtrantes. 8

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES - lfl - Dispositivo de filtração caracterizado por compreender pelo menos duas grelhas com a forma de saco im-brincadas uma na outra. - 2a - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender 2 a 6 grelhas e as grelhas serem afastadas uma da outra de uma distância compreendida entre 0f5 e 4 mm. - 3§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as grelhas apresentarem uma forma de sa co cónico ou de cone. - 4fi - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as grelhas apresentarem uma forma de sa co cilíndrico. - 5fl - 9

   Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 e 4, caracterizado por as grelhas estarem im-brincadas coaxialmente umas com as outras. 6§ Dispositivo de acordo com a reivindica-çao 1, caracterizado por compreender também um cone de escoamento rápido, colocado por baixo das extremidades inferiores das grelhas. - 7§ - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as grelhas estarem ligadas pelas suas extremidades superiores a uma tampa que apresenta um sistema de introdução de um líquido a filtrar. - 8â - Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 e 6, caracterizado por o cone apresentar um ângulo de abertura compreendido entre 30 e 120Q. - 9ã - Dispositivo de acordo com a reivindica- 10 ção 1, caracterizado por as grelhas serem constituídas por filamentos que apresentam um diâmetro compreendido entre 0,08 e 0,20 mm, e um afastamento de 0,10-0,50 mm. A requerente reivindica a prioridade do pedido suíço apresentado em 21 de Julho de 1989, sob o nQ. 2738/89-0. Lisboa, 19 de Julho de 1990

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