SE460330B - Saett och anordning foer beredning av drycker - Google Patents

Description

460 330 2 fattar att det infunderbara materialet hålles i relation till ett filter, varigenom det vattehaltiga mediet kan bringas i kontakt med det infunderbara materialet och passera genom filt- ret under kvarlämnande av det infunderbara materialet, och det vattenhaltiga mediet i ett flertal successiva, diskreta portio- ner bringas i kontakt med det infunderbara materialet, varvid varje portion tillsättes under betingelser till att suspendera och omblanda huvuddelen av det infunderbara materialet, och åtminstone en del av varje portion avlägsnas från det infunder- bara materialet innan nästföljande portion återsuspenderar och áteromblandar det infunderbara materialet, och portionerna upp- samlas till att ge drycken.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen avlägsnas varje portion väsentligen fullständigt från det infunderbara D materialet innan nästföljande portion átersuspenderar och åter- omblandar det infunderbara materialet.

En portioneringsapparat för drycker, vilken är anordnad och anpassad till att genomföra dessa metoder innefattas även i uppfinningen. g Portionerna av vattenhaltigt medium kan vara av lika stor- lek, eller de kan vara olika. Det kan vara önskvärt att använda en första portion som är mindre eller större än efterföljande portioner och som huvudsakligen tjänar till att fukta det in- funderbara materialet och möjliggöra en verksam bryggning genom följande portioner av vattenhaltigt medium. Detta gäller speciellt för malet kaffe, vars oljíga yta gör behovet av ett fuktnings- steg synnerligen önskvärt. Fuktningen kan även åstadkommas genom att den första portionen av vattenheltígt medium avlägsnas snabbt under tryck. Detta tvingar mediet till kontakt med det infunderbara materialet.

Genom användning av ett antal portioner av vattenhaltigt medium ökas extraktionsverkningsgraden. Avlägsnande av allt eller väsentligen allt av det vattenhaltiga mediet före den följande återsuspenderingen och återomblandningen ger en maximal möjlig- het för det nya vattehaltiga mediet att komma i kontakt med det ínfunderbaraxnaterialet och extrahera de önskvärda komponenter som bildar drycken. Användningen av separata portioner av vat- tenhaltigt medium minskar väsentligt kanalbildning genom den fuktade bädden av infunderbart material. Kanalbildning kommer alltid i någon utsträckning att inträffa vid filtrering. Det är 10 15 20 25 30 35 40 3 460 350 synnerligen önskvärt att den minskas till ett minimum i uppfin- ningen för att öka verkningsgraden av kontakten mellan extrak- tionsvätskan och det infunderbara materialet.

Betingelserna enligt uppfinningen kan åstadkommas på flera sätt. Det vattenhaltiga mediet kan tillföras till det infunder- bara materialet som en ström i pulser, varvid varje puls betrak- tas som en av de i det föregående nämnda portionerna. Tillför- seln av varje pulsad portion kan själv användas för att för- tränga den föregående pulsade portionen, och alternativt kan ett olika fluidemedium införas i den pulserande strömmen mellan varje portion. Ett sådant olika medium kan finnas närvarande under betingelser för att enkelt verka som en buffert mellan successiva vattenportioner, eller kan aktivt användas för att förtränga det vattenhaltiga mediet från det infunderbara mate- rialet och genom filtret.

Om portionerna av vattenhaltigtlnedium själva förtränger föregående portioner, kommer det oundvikligen att föreligga en viss blandning vid slutet av en portion och början av den följande portionen. Detta kan minimeras så, att varje portion förtränges innan den följande återsuspenderingen och äterom- blandningen i någon utsträckning har närmat sig fullbordan. Det innebär försök att upprätthålla en så beständig gränsyta mellan varje portion som möjligt. Exakt hur detta uppnås är beroende av de specifika bryggningsbetingelserna och materialen, men all- mänt uttryckt uppnås det när förträngningen av varje portion sker så snabbt som möjligt. Detta ger den minsta möjligheten för diffusion vid gränsytan mellan successiva portioner.

Om ett olika fluidemedium införes mellan varje portion, kan detta utgöras av en gas, såsom varm eller kall luft, eller det kan utgöras av ånga. Mediet kan införas vid atmosfärtryck, t ex genom ventilering av bryggningsbehâllaren till luften, åtföljd av tillförsel av den följande portionen av vattenhal- tigt medium. Företrädesvis hålles dock mediet under tryck för att positivt förtränga det vattenhaltiga mediet från det in- funderbara materialet innan den följande portionen av vatten- haltigt medium tillföres. Anvädning av ånga kan vara fördelaktigt genom att medverka vid extraktionen av en del av komponenterna i det infunderbara materialet. Ånga kan även användas för att åstadkomma den första fuktningen av det infunderbara materialet ínnæiden första bryggningsportionen av vattenhaltigtnædíwn till- UI 460 3.30 4 föres. e e I en alternativ utföringsform tillföres det vattenhaltiga mediet som en kontinuerlig ström, t ex med låg strömningshas- tighet, men vid högt tryck, eftersom detta kan tjäna till att underlätta omblandning, och avlägsnas från kontakt med det in- funderbara materialet i successiva, diskreta portioner. För det infunderbara materialet åstadkommes därigenom en kontakt med successiva, diskreta portioner av vattenhaltigt medium. _Det infunderbara materialet utgöres företrädesvis av kaffe eller te, och det vattenhaltiga mediet utgöres företrädesvis av hett vatten. I vissa fall kan det vara önskvärt att använda ett annat vattenhaltigt medium än rent vatten, exempelvis mjölk 7 eller en sockerlösníng.

Filtret kan utgöras av något lämpligt, poröst kvarhållande medel, såsom ett material som har en porstorlek som kvarhåller det infunderbara materialet, men dock möjliggör passage av det jvattenhaltiga bryggningsmedlet inom en godtagbar tidsrymd. Det kan exempelvis utgöras av ett arkmaterial, såsom filter- papper, eller ha en mera väsentlig tjocklek, såsom en fiber- matta, vilken uppbäres i en bryggningsbehållare. När bryggnings- behållaren är utförd att kastas efter användning och består av _vattenogenomträngligt material, kan filtret vara utbildat i ett stycke med behållaren och åstadkommas av trånga kanaler som passerar genom ett område av det vattenogenomträngliganmteria- let, l Det föredrages att det infunderbara materialet och filt- ret hålles i en tillsluten behållare, vilken endast öppnas när drycken beredes, och som kastas efter användning. Lämpligen är den effektiva bryggningsvolymen hos behållaren mindre än voly- men av den önskade drycken, så att behållaren fylles eller vä- sentligen fylles av minst några av bryggningsportionerna avdet vattenhaltiga mediet (detta gäller givetvis icke en första, liten fuktande portion, om sådan användes).

Behållaren kan utgöra en integrerande del av en apparat för utportionering av drycker och kan återanvändas för varje successiv dryck som önskas, eller den kan utgöra en engångs- behållare, såsom en patron eller kapsel, eller en flexibel förpackning, såsom en påse. Anordningar kan vara anbragta på behållaren för att möjliggöra dess maskinella hantering (så- som mekaniskt anbringande vid en bryggningsstation i en utpor- (V l0 15 20 25 30 35 40 5 460 330 tioneringsapparat för drycker) och/eller för att underlätta in- försel eller uttagande av vätska (såsom inlednings- och/eller utledningsmunstycken, eller avdragbara tätningar).

I en föredragen utföringsform föreligger behållaren i form av en påse, varvid påsen är utförd väsentligen luft- och vatten- ogenomträngligt foliematerial. Detta material omsluter filtret och det infunderbara materialet. Filtret kan utgöra ett folie- material som själv omsluter det infunderbara materialet, eller det kan vara utformat fråncbt väsentligen luft- och vattenoge- nomträngliga foliematerialet genom att trånga kanaler utbildas genom en inre söm i foliematerialet.

För erhållande av en dryck från en flexibel förpackning, såsom en påse, öppnas typiskt påsens överdel och botten, vatten- haltigt medium tillsättes vid överdelen, och drycken uttages från bottnen (efter infusion och passage genom filtret). Lämp- ligen utgöres förpackningen av en påse, där anordningar är an- bragta på påsen som möjliggör dess maskínella hantering och att en anordning för inledning av vatten verksamt kan anbringas i förhållande till förpackningen. Sådana anordningar kan utgöras av ett vid påsen fästat munstycke, i vilket en tillförselled- ning i form av en ihålig nål (för passage av vattenhaltigt me- dium) införes vid användning. Anordningar kan tillhandahållas för att reglera den tid, under vilken portion av vattenhaltigt medium är i kontakt med det infunderbara materialet. En sådan reglering är speciellt lämplig i utportioneringsapparater för drycker, där en noggran kontroll av utportioneríngstiden är önskvärd. Detta bidrager även till att ge en produkt med mera enhetlig kvalitet. Tidsreglering kan åstadkommas på ett fler- tal sätt, uppströms och/eller nedströms från bryggningsbehålla- ren, eller (speciellt om den senare är flexibel) genom manipu- lering av behållaren själv. Exempelvis kan ventiler vara anord- nade uppströms och/eller nedströms från behållaren.

Lâmpligen åstadkommas en reglering av bryggningscykeln ge- nom användning av ett vattenhaltigt medium under tryck för hryggning, varvid trycket, strömningshastigheten och uppehålls- tiden inställes till att ge den önskade bryggningstiden såväl för varje portion som totalt. Tryckregleringen kan vara pneu- matisk, exempelvis genom användning av ett tryck över atmosfärs- tryck på och mellan varje portion av vattenhaltigtxnedium. Den kan tillämpas som ett undertryck med hjälp av ett vakuum ned- 460 330 6 L! ströms från filtret. Den kan även vara mekanisk, exempelvis medelst en pump eller annan mekanisk kraft som pressar de vat- tenhaltiga portionerna genom filtret.

Med en behållare av flexibel förpackningstyp kan ett fler- tal mekaniska anordningar användas för att pålägga tryck på :förpackningen eller för att reglera extraktionstiden. Exempel- vis kan rörliga klämkäftar användas för att tillklämma och fri- göra en utloppsledning från förpackningen, eller en sådan an- ordning som valsar som föres upp och ned längs förpackningen eller hydrauliska eller pneumatiska säckar kan användas för att pressa förpackningen.

E Pöreträdesvis ventileras den behållare eller förpackning som innehåller det infunderbara materialet till atmosfären en eller flera gånger under bryggningscykeln när det vattenhaltiga mediet inledes till kontakt med det infunderbara materialet.

Ventileringen kan användas för att reglera tidsinställningen av kontakttiden för det vattenhaltiga mediet med det infunder- bara materialet. Medan behållaren eller förpackningen ventile- ras, inledes det vattenhaltiga mediet i behållaren eller för- packningen vid atmosfärtryck och strävar att passera genom filt- ret (genom endast tyngdkraften) endast mycket långsamt om över huvud taget. För att utleda drycken avbrytes ventileringen, och drycken utledes under tryck av en ytterligare portion av vatten- * haltigt medium eller medelst ett annat fluidum, såsom luft, så- som beskrivits i det föregående. En ytterligare fördel med ven- tilering, vilken är speciellt tillämpbar på påsar, är att den minskar den tid, under vilken varje påse är under tryck, och följaktligen minskar risken för att påsen söndras.

Ventilering kan åstadkommas på olika sätt. Exempelvis kan ett flertal fluidepassager användas för samverkan med behålla- ren eller förpackningen, en för inledning av vattenhaltígt me- dium och den andra för ventilering eller inledning av luft. Om en påse med munstycksanordning användes för det infunderbara materialet såsom beskrivits i det föregående (och under hänvis- ning till fig. 1 i det följande), kan en dubbel, ihålig nål_med koaxiella kanaler (injektor) användas för detta ändamål. Alter- nativt.kan en enda, ihålig injektor periodiskt bortkopplas från ett enkelt munstycke under steg i bryggningscykeln för att möj- liggöra ventilering. Samverkan mellan injektorn och munstycket I kan utgöras av en enkel presspassning eller innefatta ett mera 10 15 20 25 30 35 40 7 460 330 komplicerat arrangemang, såsom ett bajonettlås. Ett vidare al- ternativ kan innefatta samverkan av inbördes förbundna kanaler i munstycket och inj ektorn, vilka öppnas eller stänges när injektorn och munstycket vrides i förhållande till varandra.

Föredragna drag i uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till medföljande ritning, vilken visar exempel.

I ritningen utgör fíg. 1 en perspektivvy av en tillsluten dryckesförpackning i form av en påse för användning i uppfin- ningen, och fíg. 2-7 utgör vyer av en föredragen utföringsform av en utportioneringsapparat för drycker enligt uppfinningen.

Pig. 2 är schematisk, medan fíg. 3-7 visar vissa komponenter i närmare detalj.

Fig. 3 utgör en perspektivvy av delar av apparaten nära dess dörr, medan fíg. 4 och 7 utgör sidovyer av olika bestånds- delar. Fig. 5 och 6 utgör vyer längs X, resp Y i fíg. 3. Delar som icke är väsentliga för förståelsen av apparaten har uteslu- tits från ritningen.

Enligt fíg. 1 innefattar den tillslutna dryckespåse som föredrages för användning i föreliggande apparat ett väsentli- gen luft- och vattenogenomträngligt foliematerial 102, vilket utgör ett laminat av ett skikt av metalliserad polyester och ett skikt av polypropen. Metallisering är anbragt mellan de två plastskikten med polypropenskiktet innerst i påsen. Inne- slutet i foliematerialet 102 föreligger ett filterfoliematerial 104, vilket utgör ett laminat, framställt av filamentfibrer och smältfibrer av polypropen. Materialen 102 och 104 har bot- tenveck 106, resp 108. Vecket 106 ligger lägre än Vecket 108 för att ge en kammare 110 under den lägsta nivån för materia- let 104. Sidokanterna av materialet 102 och 104 är förseglade tillsammans till att bilda en ficka, vilken innehåller malet kaffe 112. Overdelenav påsen är även tillsluten och innehåller ett munstycke 114 som har en central tillförselkanal 116 för vatten, en övre fläns 118 och sidofenor 120. Tillförselkanalen 116 för vatten är tillsluten med en folie 122. Den övre flänsen 118 möjliggör att påsen kan understödjas därmed i utportione- ringsapparaten för drycker. När folien 122 brytes, kan vatten inledas i påsen genom kanalen 116. Sidofenorna 120 avsmalnar utåt (sedda i planet) mot vardera sidan från munstycksröret.

Dessa fenor ger en större area för en verksam tätning av mun- stycket till materialet 102.

UI 460 330 i 8 g Vid användning såsom beskrives i detalj i det följande, söndras materialet 102 i området för kammaren 110 så att ett utlopp erhålles, och påsen uppbäres vid en station för inled- ning av vattenhaltigt medium. Vattenhaltigt medium, typiskt då 2 hett vatten, inledes i påsen genom kanalen 116 från en ihålig vatteninjektor, vilken genomtränger folien 122 och tätar mot sídoväggen av kanalen 116. Vattnet infunderar med det malda kaffet, filtreras och utledes genom det utlopp som bildas i den söndrade botten av påsen, där det uppsamlas i en lämplig be- hållare., Den apparat som i det följande under hänvisning till fig. 2-7 är avsedd att tillhandahålla drycker från en påse, sådan som den i fig. 1 visade. Den är speciellt, men icke uteslutande utförd för tillhandahållande av nybryggt te eller kaffe i en omgivning där en fullständig automatisering av utportioneringen av dryck eller en mekanism för försäljning av dryck icke erford- ras. En sådan omgivning utgöres typiskt av ett kontor. För den föreliggande beskrivningen kommer tillhandahållande av nybryggt kaffe att beskrivas, ehuru andra drycker likaväl kan tillhanda- hållas.

Enligt fig. 2-7 innefattar apparaten en vattenbehållare 202, vilken innehåller en värmning/termostatanordning 204 som är tillräcklig för att hålla vattnet vid ca 96°C. Ett vatten- utlopp 206 leder till en elektriskt betjäningsbar trevägsven- til 208. Ett andra inlopp 210 till denna leder från en luft- pump 212, så att antingen luft eller vatten utledes nedåt i utledningsröret 214. Det senare avslutas vid en gren av en Y- förbindning 216, vars andra övre gren leder från en elektriskt betjäningsbar ventileringsventil 218 till luften. Den nedre grenen av förbindningen 216 avslutas i en injektor 220, vilken har en eggförsedd, exponerad nedre öppning för att underlätta genomträngande av förslutningen på ett påsmunstycke. (Påsen visas med prickade linjer i fig. 2).

En gångledsförsedd dörr 222 uppbäres så, att den normalt vilar i öppet läge (visad i sträckade linjer i fig. 2) och dinnefattar en framvägg 224, vilken uppbär en stödanordning 226 för en påse och en låssprint 228 för dörren. En bakre vägg 230 som är skild från framväggen och är ledad till dörrens sidoväggar vid 231 sträcker sig uppåt från dörrens bottendel och på avstånd från framväggen 224. Det föreligger en öppen 10 15 20 ZS 30 35 40 9 460 330 botten hos dörren mellan fram- och bakväggen, och bakväggen sträcker sig endast delvis till framväggens höjd. Dörren 222 kan lätt avlägsnas från sin gångled för att möjliggöra att den lätt rengöres. Rörligheten hos den bakre väggen 230 kring dess gångled 231 är begränsad av hakar och stift 233, en på vardera sidan om bakväggen.

Ett klämstöd 232 är normalt anbragt omedelbart under injek- torn 220, men föres vid användninguppåt genom nedförande av en manöverarm 234. Det uppåt förda klämstödet 232 och den nedåt förda manöverarmen 234 låses i detta läge medelst en lásmeka- nísm 236. Denna samverkar även med låssprinten 228 till att låsa dörren när den stänges. En míkrokontakt 238 är anbragt in- till manöverarmen 234 och slutes av denna när armen 234 föres nedåt. Låsmekanismen är förbunden med och frigöres genom manöv- rering av en solenoid 240.

En ratt 242 för val av dryckesportionens storlek är kopp- lad till en elektromekanisk kamtidgivare 244, vilken styr manöv- reringen av treväggsventilen 208, luftpumpen 212, luftventilen 218 och solenoíden 240.

En lämplig behållare 246 för mottagande av den önskade drycken är anbragt omedelbart under dörren 222 och injektorn 220, och uppbäres på en droppskål 248. Bakom droppskålen 248 är anordnad en behållare 250 för använda påsar.

Ventilerna, pumpen, värmaren/termostaten, solenoíden och kamtidgivaren som komponenter är konventionella och erfordrar ingen ytterligare beskrivning. En mera detaljerad förklaring av de övriga komponenterna följer med hänvisning till fig. 3-7.

Det inses, att i dessa figurer har omhöljet och stödväggarna för de olika komponenterna uteslutits för större klarhet.

Klämstödet 232 uppbäres svängbart av ett par svängarmar 252 och glidbar i förhållande till en vertikal stödaxel 254, vilken sträcker sig nedåt från den fixerade stödytan 256 hos omhöljet. Svängarmarna 252 vrides kring en horisontell axel 258, vilken uppbäres av fasta sidoväggar hos omhöljet (ej med- tagna för tydlighets skull). De ändar av armarna 252 som är be- lägna på avstånd från klämstödet 232 är förenade med en stång 259, vilken är belägen i en urtagning vid bottnen av manöver- armen 234. En fjäder 257 påverkar sammansättningen av manöver- arm 234, klämstöd 232, svängarmar 252 och stäng 259 så, att klämstödet 232 normalt föreligger i sitt nedre eller lägsta 460 350 W läge, såsom visas i fig. 4. 4 Enligt den detalj som visas i fig. 5 och 6 är bäranord- ningen 226 för påsen ledad till en fast tunga 260, vilken sträcker sig vinkelrätt från framväggen 224. Fjädrar 262 på- verkar stödanordningen 226 bort från framväggen 224. Stödanord- ningen 226 har sidoväggar 264 och en botten 266, och en sido- vägg 264 har en urtagning 268 med en storlek som med tätning mottager ett påsmunstycke. Stödanordningen 226 har en slits vid 270, sådan att vid nedförande av anordningen 226 mot kraften hos fjädrarna 262, anordningen 226 vilar dikt mot framväggen 224 och tungan 260 införes i slítsen 270 och i urtagningen 268.

Mekanismen för låsning och frigöring visas i fig. 7. Ma- növerarmen 234 har ett urtag 272, i vilket införes tunga av en frigörande avtryckare 274. Avtryckaren 274 är motviktbelastad kring en vridningspunkt 276, så att tungan nomnlt vilar i ur- tagningen 272, och endast frigöres genom en uppåtriktad kraft, åstadkommen av solenoiden 240. En fläns 274 på manöverarmen 234 begränsar rörelsen uppåt och nedåt genom anslag mot delar av stödytan 256 hos höljet (ej visad i fig. 7), och uppbär även en vridbar kamarm 278. En vridbar låsarm 280 har en kamyta för sam- verkan med kamarmen 278 och en urtagníng 284 för samverkan med dörrens lássprínt 228. Som visas i fig. 7, visas apparaten med klämstödet 232 i sitt översta läge, varvid manöverarmen 234 så- lumdanedhálles medelst frigöringsavtryckaren 274 och dörren hålles låst medelst låsarmen 280.

Apparaten arbetar på följande sätt. Den önskade portions- storleken på drycken (liten, medelstor eller stor kopp) instäl- les vid väljarratten 242. En påse, visad i fíg. 1 och innehål- lande malet kaffe, väljes från ett förråd därav, och nederkan- ten avlägsnas genom bortskärning. Påsen anbringas innanför den öppna dörren 222 i utrymmet mellan fram- och bakväggen 224, 230, med påsens munstycke anbragt i hållaranordningen 226. Den övre flänsen 218 av munstycket vilar innanför sidoväggarna 264 och mot bottnen 266. Den smalare del av munstycket som leder till själva påsen vilar i urtagningen 268, och själva påsen vilar mot innerytan av framväggen 224. Dörren stänges och låses då genom verkan av låssprínten 228 i urtagningen 284 i låsumen 280 (fig. 7). När dörren stänges, pressas stödanordningen 226 mot klämstödet 232. Stängandet av dörren trycker stödanordningen 226 mot dörrens framvägg 224. Tungan 260 införes i spåret 270 och '91 10 15 20 25 30 35 40 H 60 330 4 trycker påsens munstycke mot klämmorna i klämstödet 232 till ett läge omedelbart under injektorn 220. För att uppfylla denna funktion innefattar klämstödet 232 ett spår 286 som motsvarar utformningen av påsens munstycke på dess övre fläns.

Användaren trycker sedan manöverarmen 234 nedåt. Klämstö- det 232 förflyttas då uppåt mot påverkan av fjädern 257, vilket får den skarpkantade öppningen av injektorn 220 att genomtränga och intränga i påsens munstycke. Sammansättningen av armen 234 och klämstödet 232 låses i denna ställning genom samverkan av urtagningen i manöverarmen med tungan hos frigöringsavtryckaren 274.

Nedtryckningen av manöverarmen 234 sluter mikroströmbry- taren 238 till att igångsätta kamtidgivaren 244 till en progra- merad sekvens av manövrering av de komponenter som den styr.

Apparaten är utförd till att leda hett vatten genom påsen i en serie av diskreta portioner. För detta utlöser kamtidgivaren 244 en given sekvens cyklískt ett givet antal gånger (cykler), beroende på den storlek av dryckesportion som valts genom väljar- ratten 242. En fullständig cykel av den progranmærade sekvensen ger en i serien av diskreta portioner av hett vatten. I denna utföríngsform är varje portion approximativt 28 ml i volym. Ett val av en "stor kopp" medelst ratten 242 bringar kamtidgivaren 244 att genomlöpa den progranmærade sekvensen sex gånger (sex cykler). så att därigenom tillhandahållas en dryckesportion Den programmerade sekvensen är enligt följande. Vid bör- jan är luftpumpen 212 avstängd, ventileringsventilen 218 är stängd, och trevâgsventílen 208 är i ett läge som hindrar passa- ge av vatten från utloppet 206 till ledningen 214. Solenoiden 240 är i inaktívt tillstånd för att hålla den låsmekanism som åstadkommes genom frigöringsavtryckaren 274. Luftventileringen 218 öppnas, och trevägsventílen 208 inställes till att genom tyngdkraften framsläppa hett vatten till ledningen 214. Luftven- tileringen 218 stänges sedan, medan trevägsventilen 208 omstäl- les till att förbinda luftinloppet 210 med ledningen 214, så att därigenom vattentillförseln avstänges. Samtidigt igångsättes luftpumpen 212. Den pumpade luften (vid ca 27,5 kPa övertryck) pressar vattnet i rörledningen 214 genom ínjektorn 220 och in i påsen. Tidsinställningen för manövreringen av ventilerna 208, 218 och pumpen 212 är sådan, att strömningshastigheten för vat- ten in i och genom rörledningen 214 användes som volymetrisk mätning för att reglera tillförseln av mängden hett vatten. 460. 330 12 När det heta vattnet nu år i påsen, avstänges luftpumpen 212, så att därigenom erhålles en paus, under vilken tid det heta vattnet infunderar med det malda kaffematerialet och endast mycket långsamt, om ens överhuvud taget droppar ned i behållaren 246. Luftpumpen 212 igångsättes sedan åter, och den sålunda pum- pade luften pressar ut det heta kaffet genom påsens botten ned i behållaren 246. Luftpumpen avstänges och fullbordar en full- ständig cykel av den programmerade sekvensen.

Cykeln upprepas 3 till 5 ytterligare gånger, beroende på storleken av den önskade dryckesportíonen. Vid slutet av den sista cykeln utsträcker kamtidgivaren den slutliga luftblåsningen genom påsen så, att väsentligen all återstående vätska utledes i behållaren 246. Sett från påsen år sekvensen följande: 1. Paus medan vatten strömmar från behållaren 202 in i rörledningen 214 (ca 1 sekund), -2. vatten ínströmmar i påsen under trycket av luft som in- pumpas i rörledningen 214 (ca 0,8 sekunder), 3. paus för att infundera och bereda drycken i påsen (ca 1,5 sekunder), ' 4. inpumpad luft ínströmmar i påsen för att tvinga ut väts- kan i behållaren (ca 0,7 sekunder), 5. stegen 1 till 4 upprepas från 3 till 5 gånger, varvid det sista steget 4 utsträckes i tiden till ca 4 sekunder. _ Efter den slutliga luftblåsningen (steg 4), avstänges slutgiltigt luftpumpen 212.

Påsen ventileras sedan till atmosfären över ventilen 218, och solenoiden 240 påverkas. Detta påverkar frigöringsavtrycka-- ren 274 och frigör dennas tunga från urtagningen i manöverarmen 234. Manöverarmen 234 höjes och klämstödet 232 sånkes under på- verkan av fjäderna 257. Genom denna verkan avdrages påsens mun- stycke från änden av injektorn 220. En höjning av manöverarmen 234 höjer samtidigt kamarmen 278, vilken i samverkan med kam- ytan 282 bringar låsplattan 280 att vridas (medurs i fig. 7), så att därigenom dörrens låssprint 228 frigöres från urtagningen 284. Dörren 222 faller upp. Bakväggen 230 av dörren förblir i upprätt läge tills krokarna och stiften 233 kommer i förbindelse.

I detta stadium uppvisar fram- och bakväggen 224 och 230 ett par av något öppnade käftar för den förbrukade påsen mellan dem.

Dörrens bakvägg 230 vrides sedan framåt med återstoden av dörren 10 15 20 25 30 35 40 '13 460 330 och slår mot den förbrukade påsen, vilken nu endast vilar med sitt munstycke i klämstödets kanal 286. Verkan av dörrens öppnan- de drar sålunda den förbrukade påsen från klämstödet 232, och påsen faller nedåt och i sned riktning med dörrens öppningsrörel- se ned i lådan 250. Behållaren 246 med sin utportionerade dryck borttages, och apparaten är färdig att tillhandahålla en ytter- ligare dryck om så önskas. Åstadkommandet av en svängbar bakvägg och uppvisandet av ett par något öppnade käftar för den förbru- kade påsen ger en mera verksam kvíttblivning av påsen i lådan 250.

Ehuru den sålunda beskrivna apparaten icke är försedd med en försäljningsfunktion, kan en sådan givetvis åstadkommas genom att exempelvis en station för utportionering av påsar kopplas med en myntbetjånad mekanism och/eller genom koppling av appa- raten för utportionering av vatten till en sådan mekanism. Om så önskas, kan apparaten modifieras på ett flertal sätt. Exem- pelvis kan en skäranordning för påsens botten tillhandahållas.

Olika säkerhetskretsar kan även införlivas. Om exempelvis en användare insätter en oöppnad påse, försöker apparaten från bör- jan att pressa hett vatten in i den. Påsarna är av en sådan styrka, att de motstår inträdestrycket av 27,5 kPa utan att söndras. En tryckavkännare kan dock vara införlivad att detek- tera detta och att avsluta utportioneringscykeln efter vad sä- kerheten kräver. Vatteninjektorn 220 kan ha en avsmalnande öpp- ning för att ge en mera verksam införing, inskärning och tät- ning med pâsens munstycke.

Om en skäranordning är anordnad når stationen för inledning av vatten, kan en inbördes koppling vara anordnad mellan skäranordningen och de arbetande komponen- terna vid stationen vid inledning av vatten. Detta kommer att säkerställa att skäranordningen användes innan påsen når statio- nen och minskar risken för att en oöppnad påse når stationen.

I en alternativ utföringsform som icke visas, utledes den förbrukade påsen i kvittblivningsstationen 250 för avfallspåsar utan att den ledade dörren 222 åter öppnas. I detta arrangemang har dörren icke en ledad bakdörr 230, och den förbrukade påsen utledes från det stöd som åstadkommes av klämstödet 232 medelst i apparaten innan påsen en ejektormekanism.

Apparaten kan även vara anordnad att utportionera drycker av olika styrka. Detta kan åstadkommas icke endast genom varia- 14 460 330 tion i påsens utförande, genom val av en speciell typ av infun- ~ ¿ derbart material eller dess partikelstorlek, utan även genom variation i tidsinställningen och storleken av portionerna av infunderingsvätska och tömmande luft. För att exempelvis ge ett . starkare kaffe, såsom föredrages i Mellaneuropa, användes ett mera finmalet kaffe i påsen. Den första portionen av infunderan- de hett vatten ökas i volym och får kvarbli i kontakt med kaffet under en längre tidsrymd. Detta möjliggör att det malda kaffet genomgående fuktas. På detta sätt tillhandahålles ett starkare kaffe. i Andra medel kan anordnas för att öka apparatens extraktions- verkningsgrad. Allmänt ökar verkningsgraden, ju mera de partik- lar som ger drycken omblandas under framställning av drycken.

Lämpligen suspenderar och omblandar portionerna av vattenhaltigt medium väsentligen allt av det infunderbara materialet. Bild- 7 ningen av en filterkaka kan minska verkningsgraden genom att exempelvis en fullständig återsuspendering förhindras. Ytterliga- re omblandning kan åstadkommas genom vibrering av påsen eller exempelvis genom att den omvändes under den period i varje cykel när vätska kvarhålles i påsen för att låta drycken ínfundera och bildas. Under en sådan paus kan luft ledas genom den omvända pâ- sen för att hålla partiklarna under konstant omblandning. Påsen omvändes sedan åter till sitt normala läge för att möjliggöra utledning av vätskeportionen.

De följande exemplen åskådliggör även uppfinningen.

Exempel 1 och 2 Individuella koppar av kaffe framställdes med användning av_6 g malet kaffe av god kvalitet, infunderat med 170 ml vatten vid 92°C. I vart fall framställdes kaffedrycken på 20 sekunder för konsumtion.

I ettförsta kontrdflprov hölls kaffet i filterkoppen i en försäljningsmaskin av standardtyp för kaffe. Det heta vattnet leddes genom maskinen över cykeln av 20 sekunder. Cykeln var väsentligen i tre steg: (1) blandning av kaffe och vatten, (2) D infusion, (3) filtrering. c 1 I ett andra kontnfllförsök och i exemplen 1 och 2 hölls kaffet inneslutet i filterpapper, vilket själv inneslöts i en påse av väsentligen luft- och vattenogenomträngligt foliemate- rial. Ett plastmunstycke för inledning av vatten (med sin in- loppskanal med 0,3 cm diameter tillsluten av en tunn plastfilm) våg 10 15 20 25 30 15 460 550 var införseglat i påsens övre söm. Filmen genomträngdes genom införande av en ihålig nål i munstyckets inloppskanal. Påsens botten avskars under den lägsta nivån för filterpapperet (så att-det malda kaffet icke utströmmade från påsen).

Tillförseln av hett vatten reglerades medelst en vatten- pump som ledde till den väg av en trävägsventil. Den andra vä- gen av ventilen var förbunden med en lufttíllförsel vid 13,8 kPa övertryck medan den tredje vägen ledde från ventilen till den ihåliga nålen. Ventilen kunde sålunda användas för att reg- lera tillförseln av antingen pumpat hetvatten eller komprímerad luft till påsen.

I det andra kontrollförsöket användes icke tillförseln, och 170 ml hett vatten pumpades som en kontinuerlig ström genom på- sen över en tid av 20 sekunder.

I exempel 1 enligt uppfinningen sattes 85 ml vatten till påsen över en tid av 8 sekunder, varefter den komprimerade luf- ten tillfördes under Zsekunder. Denna cykel om 10 sekunder upp- repades en gång. ' ' I exempel 2 enligt uppfinningen tillsattes 42,5 ml vatten över en tid av 4 sekunder, varefter komprimerad luft tíllfördes under 1 sekund. Denna cykel om 5 sekunder upprepades tre ytter- ligare gånger.

Resultaten var följande: Procent extraherad produkt* Första kontrollprov 17,5 Andra kontrollprov 18 Exempel 1 20 Exempel 2 23 * Procent extraherad produkt = vikt av extraherat lösligt material x 100 % vikt av kaffe Exempel 3-5 I dessa exempel användes ett annat malet kaffe av god kva- litet. Ett tredje kontrollförsök, liknande det första kontroll- försöket genomfördes med användning av en försäljningsmaskin av standardtyp för kaffe, och den olika konstruktion som beskrives för exempel 1 och 2.

I exempel 3 inpumpades 42,5 ml hett vatten i påsen över en tid av 2,5 sekunder, åtföljt av tillförsel av komprímerad luft 16 460 530 under 2,5 sekunder. Denna cykel om 5 sekunder upprepades ytter- ligare tre gånger.

I exempel 4 ersattes tillförseln av komprimerad luft med ånga just över atmosfärtryck (ca 13,8 - 34,5 kPa). 42,5 ml vat- ten ínpumpades i påsen över en tid av 2,5 sekunder, åtföljt av tillförsel av ånga under 2,5 sekunder. Denna cykel om 5 sekun- der upprepades ytterligare tre gånger. I exempel S inpumpades 42,5 m1_vatten i påsen över en tid av 2,5 sekunder, varefter pumpen och vattenventilen avstängdes under 2,5 sekunder. Denna h cykel_om S sekunder upprepades två gånger. En slutlig, fjärde portion om 42,5 ml vatten tillsattes över 2,5 sekunder, och ut- pressades sedan från påsen genom tillförsel av komprimerad luft under 2,5 sekunder. Ehuru i detta exempel en liten del av var och en av de tre första vattenportíonerna strömmade genom filt- ret och ut ur påsen under pausen, förträngdes huvuddelen genom den följande, inströmmande portionen.

För samtliga dessa exempel och kontrollprov bereddes drycken på 20 sekunder.

Resultaten var följande: Procent extraherad produkt ' Tredje kontrollprov ,16,4 Exempel 3 24,7, Exempel 4 _ 24,6 Exempel S 23,3 Det framgår av dessa exempel och kontrollprov, att i exemp- len enligt uppfinningen var den mängd material som extraherats från kaffet väsentligt högre än kontrollproven. Det kunde även märkas, att i det exempel där ånga användes (exempel 4) erhölls en dryck med en markant olika smak gentemot den närmaste jäm- förelsen (exempel 3). f.) u;

Claims (12)

1. V1 460 330 Eatenkgav 1. Sätt att framställa en dryck genom bryggning av ett infunderbart material (112) med ett vattenhaltigt medium, varvid det infunderbara materialet halles i en tillsluten bryggningskammare som har ett filter (104), varigenom det vattenhaltiga mediet kan bringas i kontakt med det infunderba- ra materialet och passera genom filtret under kvarlämnande av det infunderbara materialet, samt k ä n n e t e c k n a t därav, att det vattenhaltiga mediet i ett flertal suooessiva, diskreta portioner, bringas i kontakt med det infunderbara materialet, varvid varje portion tillsättes sa, att huvuddelen av det infunderbara materialet suspenderas och omblandas, och åtminstone en del av varje portion förtränges fran det infun- derbara materialet innan den nästföljande portionen atersus- penderar och ateromblandar det infunderbara materialet, samt portionerna uppsamlas till att ge drycken, varvid de vatten- haltiga mediet tillföres till kammaren som en ström i pulser under tryck för att positivt förtränga det vattenhaltiga mediet fràn det infunderbara materialet, förutom den naturliga förträngning som uppkommer genom tyngdkraften.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att en bryggningskammare användes, som har en bryggningsvolym, som är väsentligt mindre än volymen av den dryck som framstäl- les.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje portion väsentligen fullständigt avlägsnas från det infunderbara materialet (112) innan den nästföljande portionen atersuspenderar och ateromblandar det infunderbara materialet.

4. Sätt enligt nagot av krav 1-3, k ä n n e t e s k - n a t därav, att varje portion av vattenhaltigt medium brin- gas i kontakt med det infunderbara materialet (112) under en förbestämd tidsrymd.

5. Sätt enligt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det infunderbara materialet (112) fuktas före bryggningen.

6. Sätt enligt nagot av krav 1-4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att fuktningsmediet utgöres av en portion av det 460 330 (8 vattenhaltiga mediet eller av anga.

7, Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det vattenhaltiga mediet sättes till det infunderbara materialet (112) under tryck i successiva portioner med mel- lanliggande kontakt mellan det infunderbara materialet och en gas eller ånga.

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att gasen eller ångan har ett tryck över atmosfärtrycket.

9. Sätt enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k - n a t därav, att gasen utgöres av luft.

10. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a tu därav, att ett mekaniskt tryck palägges för att positivt förtränga det vattenhaltiga mediet fran det infunderbara, fasta materia- let (112).

11. Sätt enligt nagot av krav 1-10, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den inneslutna kammaren ventileras till atmosfärtrycket en eller flera ganger under bryggningen när det vattenhaltiga mediet införes till kontakt med det infun- derbara materialet.

12. Sätt enligt nagot av krav I-11, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det infunderbara materialet (112) hallee i en tillsluten behållare, vilken öppnas först när drycken beredes och som kastas efter användning. 13t Sätt enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t därav, att behållaren utgöres av en patron, en kapsel eller en flexi- bel förpackning. 14. Sätt enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a t därav, att den flexibla förpackningen utgöres av en pase av väsentli- gen luft- och vattenogenomträngligt foliematerial (102), vilken omsluter det infunderbara materialet (112) och filtret (104). 15. Sätt enligt nagot av krav 12-14, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den slutna behållaren är försedd med ett munstycke (114) för inledande av vattenhaltigt medium. 16. Sätt enligt nagot av krav 1-15, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det infunderbara materialet (112) utgöres av kaffe eller te. _ 17. Sätt enligt nagot av krav 1-16, k âïn n e t e c k - n a t därav, att det vattenhaltiga mediet utgöres av hett vatten. 'v Q 460 530 18. Sätt enligt nagot av krav 1-17, k ä n n e t e c k - n a t därav, att varje portion av vattenhaltigt medium sus- penderar och omblandar väsentligen allt av det infunderbara materialet. 19. Apparat för utportionering av drycker för beredning av en dryck medelst sättet enligt nagot av krav 1-18, k ä n n e t e o k n a d därav, att den innefattar anordningar för att understödja och lösbart fasthàlla en sluten behållare som innehåller det infunderbara materialet (112) och filter (104), anordningar för att i ett flertal successiva, diskreta portioner bringa vattenhaltigt medium i kontakt med detflinfun- derbara materialet under sadana betingelser, att varje portion suspenderar och omblandar det infunderbara materialet, varavid nämnda anordningar bringar atminstone en del av varje portion att förträngas fran det infunderbara materialet innan nästföl- jande portion atersuspenderar och ateromblandar det infunder- bara materialet, samt anordningar för att tillföra det vatten- haltiga mediet som en ström av pulser under tryck för att positivt förtränga det vattenhaltiga mediet som dryck från det infunderbara materialet. 20. Apparat enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar tidgivande anordningar (244) för att reglera den tid som erfordras för att framställa en dryck och programmerade anordningar som möjliggör för apparaturen att åstadkomma ett flertal förinställda operationer för att fram- ställa nämnda dryck. 21. Apparat enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att de programmerade anordningarna (244) innefattar repeteranordningar, vilka möjliggör att ett flertal förin- ställda operationer kan upprepas en eller flera ganger för framställning av drycken. 22. Apparat enligt krav 20 eller 21, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de programmerade anordningarna innefattar anordningar (214) för tillförsel av vattenhaltigt medium till det infunderbara materialet (112), anordningar för att åstadkomma en paus som möjliggör att väsentligen allt vattenhaltigt medium hàlles i kontakt med det infunderbara materialet, samt anordningar för utledningar av det vattenhal- tiga mediet under tryck fràn kontakten med det infunderbara materialet. 460 330 .w 23. Apparat enligt nagot av krav 19-22, k äfn n e - t e C k n a d därav, att den innefattar anordningar (242) för att möjliggöra val och utportionering av dryckesportioner av olika storlekar. 24. Apparat enligt nagot av krav 19-23, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den innefattar anordningar för möjliggörande av val och utportionering av drycker med olika styrka.