SK132595A3

SK132595A3 - Stirring method of pumpable liquid

Info

Publication number: SK132595A3
Application number: SK1325-95A
Authority: SK
Inventors: Michael Bottlinger; Gerd Kalvelage; Hubert Poettker; Ludger Sprehe
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1996-05-08
Also published as: EP0709131A1; CN1049367C; CN1142981A; HU9503069D0; EP0709131B1; CO4440634A1; JPH08266882A; MY115382A; SG33554A1; BR9504553A; US5759604A; FI955097A0; AU3445695A; MX9504414A; HUT75896A; NO954262L; HU217515B; FI955097A; GR3030655T3; ZA959048B

Description

(57) Anotácia:

Spôsob miešania čerpateľnej kvapaliny, obsahujúcej jemne rozdelené tuhé častice s priemernou veľkosťou menšou než 1 mm a tekutinu, vhodnú pre potravinu alebo nápoj, ktorý zahrnuje privádzanie čerpateľnej kvapaliny cez prívod (25) do miešacej komory, ohraničenej prvou a druhou protiľahlou stenou a okrajovou bočnou stenou (21), pričom prvú (19) a druhú stenu (11) tvorí pár kotúčov v určitej vzdialenosti od seba so svojimi protiľahlými stenami rovnobežnými, prvý kotúč je stacionárnym kotúčom a druhý kotúč je otočným kotúčom, prispôsobeným na otáčanie sa okolo vlastnej pozdĺžnej osi, každý kotúč je vybavený ihlami, vyčnievajúcimi priečne z ich protiľahlých plôch do priestoru medzi kotúčmi, ihly zo stacionárneho kotúča sú usporiadané v interdigitálnom vzťahu s ihlami z otočného kotúča, otáčanie otočného kotúča na miešanie čerpateľnej kvapaliny a odstránenie miešanej čerpateľnej kvapaliny z miešacej komory cez vývod, umiestnený v odstredivom smere vzhľadom na prívod.

22 23

,5/e

ίζζ i'- ys'

- 1 Spôsob miešania čerpateľnej kvapaliny

Oblasť techniky

Uvedený vynález sa týka spôsobu miešania čerpateľných kvapalín.

Doterajší stav techniky

Často je potrebné miešať čerpateľné potraviny alebo nápoje, aby sa získal požadovaný výrobok. Napríklad pri vytváraní espressa, pripraveného z rozpustných kávových tuhých zložiek v predajných automatoch, je velmi žiadúce vytvoriť penu, ktorá je stála a bohatá a ktorá má jemnú chuť. Tiež sa často požaduje zmiešanie prísad polievky bez vytvárania peny, ale s krémovou štruktúrou a jemnou chuťou.

Vyvinul sa spôsob miešania čerpateľnej kvapaliny, obsahujúcej jemne rozdelené pevné častice a tekutinu, vhodné pre potravinu alebo nápoj, s použitím zariadenia, založeného na princípe ihlového mlyna, v ktorom veľkosť častíc tuhého materiálu, ktorý sa má miešať, je zvyčajne menšia ako 1 milimeter, napríklad od 50 do 800 mikrometrov. U espresso kávy je veľkosť kávových častíc zvyčajne od 200 do 500 mikrónov.

Podstata vynálezu

Podľa tohto vynálezu sa poskytuje spôsob miešania čerpateľnej kvapaliny, obsahujúcej jemne rozdelené tuhé častice s priemernou veľkosťou častíc menšou než 1 milimeter a tekutinu, vhodnú pre potravinu alebo nápoj, ktorý zahrnuje privádzanie čerpateľnej kvapaliny cez prívod do miešacej komory, ohraničenej prvou a druhou protiľahlou stenou a okrajovou bočnou stenou, pričom prvú a druhú stenu tvorí pár kotúčov v určitej vzdialenosti od seba so svojimi protiľahlými plochami rovnobežnými, pričom prvý kotúč je stacionárny kotúč a druhý kotúč je otočný kotúč, prispôsobený na otáčanie okolo svojej pozdĺžnej osi, každý kotúč je vybavený ihlami, vychádzajúcimi priečne z ich protiľahlých plôch do priestoru medzi nimi, pričom ihly zo stacionárneho kotúča sú usporiadané v interdigitálnom vzťahu k ihlám otočného kotúča, otáčanie otočného kotúča na miešanie čerpateľnej kvapaliny a odstránenie miešanej čerpateľnej kvapaliny z miešacej komory cez vývod, umiestnený v ostredi'vom smere vzhľadom na prívod.

Tento spôsob je vhodný najmä na výrobu jednotlivých porcií potraviny alebo nápoja, napríklad espresso kávy alebo polievky, tak, ako sa môžu získať z predajného automatu. Pri výrobe samostatných porcií je doba otáčania sa otočného kotúča na miešanie čerpateľnej kvapaliny extrémne krátka a vo-’ lí sa podľa potreby, napríklad od 0,5 do 20 sekúnd, a môže byť od 1 do 15 sekúnd, výhodne od 2 do 10 sekúnd a najvýhodnejšie od 3 do 6 sekúnd. Rýchlosť otáčania otočného kotúča sa môže meniť podľa požiadaviek. Napríklad, na miešanie kávy s penou, ako je espresso, v predajnom automate na kávu, môže byť rýchlosť otáčania od 8000 do 20000 ot./min. a s výhodou od 10000 do 15000 ot./min.. Na miešanie polievok je rýchlosť otáčania vo všeobecnosti nižšia, napríklad od 2000 do 10000 ot./min..

Rozmery ihly a kotúčov sa môžu voliť podľa potreby. Napríklad na miešanie espresso kávy v predajnom automate na kávu priemer kotúčov môže byť od 2 do 10 cm a s výhodou od 4 do 8 cm. Dĺžka ihiel môže byť od 1 do 10 mm a s výhodou od 2 do 5 mm. Šírka ihiel môže byť od 0,1 do 5 mm a s výhodou od 0,5 do 3 mm. Miešacia komora môže byť orientovaná v ľubovoľnom smere v priestore, napríklad kotúče môžu byť uložené so svojimi osami v horizontálnom alebo vertikálnom smere alebo pod ľubovoľným uhlom k nemu.

Kotúče majú s výhodou kruhový tvar. Môžu byť vhodne vyhotovené z plastického materiálu, ako je polyetylén, polypropylén alebo z potravinársky vyhovujúceho kovu. Ihly môžu byť obyčajne vyhotovené z tvrdých plastických materiálov, ako je polyetylén alebo polypropylén.

Okrajová bočná stena, ktorá je s výhodou kruhová, môže byť vytvorená pomocou obrúb, ktoré podopierajú kotúče a môžu byť pripevnené navzájom k sebe, aby vytvorili miešaciu komoru, ohraničenú protiľahlými plochami od seba vzdialených kotúčov.

Čerpateľná kvapalina s výhodou vteká do miešacej komory cez jeden alebo viac otvorov v stacionárnom kotúči, ku ktorému môže byť pripojené jedno alebo viac vstupných potrubí, ako sú rúry. Čerpateľná kvapalina sa s výhodou vedie do miešacej komory gravitáciou. Výstupnými prostriedkami pre čerpateľnú kvapalinu z miešacej komory môžu byť napríklad otvor v stacionárnom kotúči, situovaný v odstredivom smere vzhľadom na vstupné potrubie, alebo to môže byť otvor cez okrajovú bočnú stenu miešacej komory bočné k obvodu kotúčov, ku ktorému môže byť pripevnené výstupné potrubie, ako je rúra. Ak sú kotúče podopreté obrubou, výstupnými prostriedkami môže byť otvor v obvode navzájom spojených obrúb.

Pri výrobe výrobkov s penou môžu byť vyhotovené samostatné prostriedky na prívod vzduchu, ako napríklad otvor v stacionárnom kotúči, cez ktorý sa nasáva okolitý vzduch v dôsledku vysokej rýchlosti rotácie otáčajúceho sa kotúča. Avšak vzduch sa môže zmiešať s ostatnými prísadami čerpateľnej kvapaliny pred tým, než sa privedie do miešacej komory, takže vchádza do miešacej komory cez ten istý prívod a zmiešaný s ostatnými prísadami čerpateľnej kvapaliny. Objem vzduchu v čerpateľnej kvapaline je s výhodou prinajmenšom taký istý ako objem tekutiny v čerpateľnej kvapaline, najmä pre espresso kávu. Miešacia komora môže byť vyhotovená z plastického materiálu, ktorý možno vyrobiť rýchlo a lacno vstrekovaním. Ak sa to požaduje, vyčistenie miešacej komory možno vykonať pripojením nádoby s vodou na vstupné potrubie, pripevnené k otvoru v stacionárnom kotúči, pripojením prídavného potrubia na výstupné potrubie, pripevnené k otvoru v okraji miešacej komory, pripojením tohto prídavného potrubia k nádobe a otáčaním mixéra, v dôsledku čoho sa voda čerpá z nádoby s vodou cez mixér jeho vlastným čerpacím účinkom .

Prídavné potrubie, ktorým môže byť pružná rúrka, je s výhodou vyhotovené s ventilom, ktorý je normálne zatvorený, a ktorý, ak je otvorený, umožňuje čerpať vodu cez mixér. Táto jednoduchá metóda čistenia, ktorá nevyžaduje rozohranie miešacej komory, je veľmi užitočná, najmä keď je miešacia komora spojená s predajným automatom.

Interdigitálny vzťah ihiel je dôležitý na dosiahnutie uspokojivého miešania počas otáčania sa otočného kotúča a malo by byť samozrejmé, že rozloženie ihiel na jednom kotúči by nemalo zasahovať do ihiel druhého kotúča tak, aby sa zabránilo otáčaniu otočného kotúča. Pomocou tohto interdigitálneho vzťahu dochádza prinajmenšom k určitému vzájomnému prieniku ihiel, s výhodou všetkých ihiel, jedného kotúča s ihlami druhého kotúča. Rozsah tohto prieniku ihiel môže závisieť od požiadaviek a môže sa meniť od zlomku dĺžky ihiel až po v podstate celú dĺžku ihiel, vyčnievajúcich z plôch kotúčov v miešacej komore, pokial sa konce ihiel nedotýkajú plochy protiľahlého kotúča, čo by bránilo otáčaniu otočného kotúča.

Ihly sú zvyčajne kruhového prierezu, ale tiež môžu byť aj štvorcového alebo obdĺžnikového prierezu alebo iného vhodného tvaru, a ak je to potrebné, môžu sa použiť rôzne kombinácie tvarov.

Ihly sú s výhodou usporiadané okolo stredu každého kotúča do jednoduchého kruhu alebo do viacerých sústredných f

kruhov a s výhodou s pravidelnými odstupmi od seba. Malo by byť zrejmé, že kruh alebo kruhy ihiel jedného kotúča sú radiálne odsadené od kruhu alebo kruhov druhého kotúča, aby nebránili otáčaniu sa otočného kotúča. Počet ihiel sa môže meniť podľa požiadaviek, napríklad od 5 do 100 na každom kotúči. Na miešanie espressa v predajnom automate na kávu je počet ihiel obyčajne od 20 do 60 a s výhodou od 25 do 50 na každom kotúči, zatiaľ čo na miešanie polievok je počet ihiel na každom kotúči s výhodou od 10 do 20 na každom kotúči.

Otáčanie otočného kotúča možno dosiahnuť ľubovoľnými vhodnými bežnými prostriedkami, ako je otočné vreteno, spojené s plochou kotúča, opačnou k ploche, vybavenej ihlami, ktorá je prispôsobená na pohon zdrojom energie, ako je motor. Obyčajne slúži ako otočné vreteno hriadeľ motora.

Okrem espresso kávy a polievok sa môže tento spôsob použiť na prípravu Milo sirupu, zmrzliny a mliečnych koktailov .

Prehľad obrázkov na výkresoch

Tento vynález bude ďalej opísaný ako príprava espresso kávy len pomocou príkladu s odkazmi na priložené obrázky, na ktorých

Obr.l predstavuje zvislý rez cez miešacie zariadenie, použité v tomto vynáleze,

Obr.2 predstavuje priečny rez cez obr.l v pohľade pozdĺž čiary A-A,

Obr.3 predstavuje zväčšený pohľad na stacionárny kotúč, znázornený na obr.l,

Obr.4 predstavuje priečny rez cez obr.3 pri pohľade pozdĺž čiary B-B, aby znázoril rozmiestnenie ihiel,

Obr.5 predstavuje zväčšený pohľad na otočný kotúč, znázornený na obr.l a

Obr.6 predstavuje priečny rez cez obr.5 pri pohľade pozdĺž čiary C-C, aby znázoril rozmiestnenie ihiel.

Príklady uskutočnenia vynálezu

S odkazom na obrázky, plastikové puzdro 10 podopiera kruhový otočný kotúč 11, vybavený ihlami 12 z nehrdzavejúcej ocele, rozmiestnenými do troch sústredných kruhov a otočné vreteno 13.. Podstavec plastikového puzdra 10 je priskrutkovaný pomocou skrutiek 14 so šesťhranňými hlavami k elektrickému motoru 15 na striedavý prúd (220 voltov) s elektrickým príkonom 72 wattov a rýchlosťou otáčania 12000 ot./min.. Elektrický motor je vybavený elektrickým prívodom 16 a pohonný hriadeľ 17 je spojený s otočným vretenom 13 prostredníctvom matice 18.

Kruhový stacionárny kotúč 19, vybavený ihlami 20 z nehrdzavejúcej ocele, rozmiestnenými do dvoch sústredných kruhov, má kruhovú plastikovú obrubu 21, ktorá tvorí okrajovú bočnú stenu, ktorá spolu s horným povrchom otočného kotúča uzatvára miešaciu komoru 22. Sú vytvorené vstupné otvory 23. 24. ktoré prechádzajú priečne cez stacionárny kotúč 19. a prívodová rúra 25 je pripevnená k vstupnému otvoru 23. Tiež je vytvorený výstupný otvor 26, ktorý prechádza priečne cez kruhovú plastikovú obrubu 21, ktorá tvorí okrajovú bočnú stenu.

Za chodu je miešacie zariadenie pripevnené k predajnému automatu na kávu (nezobrazený). Ak je to potrebné, kvapalné kávové prímesi (granulovaná káva a horúca voda) sa privádzajú gravitáciou do miešacej komory 22 cez stredový otvor 23 prívodovou rúrou 25 súčasne so spustením otáčania sa otočného kotúča 11 rýchlosťou 12000 ot./min. pomocou elektrického motora 15.. Vysoká rýchlosť otáčania vťahuje okolitý vzduch cez otvor 24 do miešacej komory 22, kde sa miešajú prímesi kvapalnej kávy a vzduch 4 sekundy, aby vznikla spenená espresso káva, ktorá odstredivou silou prechádza k okrajovej stene a potom odchádza z predajného automatu cez výstupnú rúru (nezobrazenú), pripevnenú do otvoru 26 v obrube 21 . tvoriacej okrajovú bočnú stenu.

V alternatívnom vyhotovení sa granulovaná káva a horúca voda miešajú so vzduchom predtým, než sa privedú do miešacej komory a prevzdušnená zmes vstupuje do miešacej komory cez otvor 23. V tomto vyhotovení neexistuje výstupné potrubie 26 a namiesto neho slúži ako výstupný otvor otvor 24.

Takto vyrobená espresso káva má hladký vzhľad a chuť a stálu a bohatú penu s menšími bublinami, pričom ich veľkosti sú približne rovnaké a majú rovnomernejšie rozdelenie v porovnaní s espresso kávou, vyrobenou štandardnými Espresso zariadeniami.

Na čistenie miešacieho zariadenia sa nádoba s vodou pripojí na prívodovú rúru 25 a ohybná rúrka, vybavená ventilom, ktorý je normálne uzavretý (nezobrazené), sa pripojí na výstupnú rúru (nezobrazenú), pripojenú k otvoru 26 v obrube 21. tvoriacej okrajovú bočnú stenu. Pri otáčaní otočného kotúča 11 a otvorení ventilu sa voda čerpá z nádoby na vodu cez miešacie zariadenie vlastným čerpacím účinkom.

Claims

vyznačuj úci čerpateľnej kvapaliny čenej prvou a druhou stenou, pričom prvú a tei vzdialenosti od

1. Spôsob miešania čerpateľnej kvapaliny, obsahujúcej jemne rozdelené tuhé častice s priemernou veľkosťou menšou než 1 mm a tekutinu, vhodnú pre potravinu alebo nápoj, sa t ý m, že zahrnuje privádzanie cez prívod do miešacej komory, ohraníprotiľahlou stenou a okrajovou bočnou druhú stenu tvorí pár kotúčov v určiseba so svojimi protiľahlými stenami rovnobežnými, prvý kotúč je stacionárnym kotúčom a druhý kotúč je otočným kotúčom, prispôsobeným na otáčanie sa okolo vlastnej pozdĺžnej osi, každý kotúč je vybavený ihlami, vyčnievajúcimi priečne z ich protiľahlých plôch do priestoru medzi kotúčmi, ihly zo stacionárneho kotúča sú usporiadané v interdigitálnom vzťahu s ihlami z otočného kotúča, otáčanie otočného kotúča na miešanie čerpateľnej kvapaliny a odstránenie miešanej čerpateľnej kvapaliny z miešacej komory cez vývod, umiestnený v odstredivom smere vzhľadom na prívod .
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že čerpateľná kvapalina vteká do miešacej komory cez jeden alebo viac otvorov v hornom stacionárnom kotúči, ku vstupných potrubí.

načujúci sa do miešacej komory ponačujúci sa tup čerpateľnej kvapaliny z miešacej komory tvorí otvor cez okraj miešacej komory bočné k obvodu kotúča, ku ktorému je pripojené výstupné potrubie .

ktorému je pripojene jedno alebo viac
3. Spôsob podľa nároku 1, v y z tým, že čerpateľná kvapalina vteká mocou gravitácie.
4. Spôsob podľa nároku 1, v y z tým, že výstupné prostriedky pre vý
5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa x ý m, že výstupné prostriedky pre výstup čerpateľnej kvapaliny z miešacej komory tvorí otvor v stacionárnom kotúči, umiestnený v odstredivom smere vzhľadom na vstupné potrubie.
6. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že pri výrobe výrobkov s penou sú vytvorené prostriedky na prívod vzduchu.
7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že objem vzduchu v čerpateľnej kvapaline je prinajmenšom také isté ako objem tekutiny v čerpateľnej kvapaline.
8. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že prostriedkom, vytvoreným na prívod vzduchu, je otvor v stacionárnom kotúči, cez ktorý sa nasáva okolitý vzduch v dôsledku vysokej rýchlosti otáčania sa otočného kotúča.
9. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vzduch sa mieša s ostatnými prísadami čerpateľnej kvapaliny pred jej zavedením do miešacej komory a teda vstupuje do miešacej komory cez ten istý prívod a zmiešaný s ostatnými prísadami čerpateľnej kvapaliny.
10. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že čistenie zmiešavača sa vykonáva pripojením nádoby s vodou na vstupné potrubie, pripojené k otvoru v stacionárnom kotúči, pripojením prídavného potrubia na výstupné potrubie, pripojené k otvoru cez okraj miešacej komory, pripojením prídavného potrubia k nádobe a otáčaním mixéra, pričom sa voda čerpá z nádoby s vodou cez mixér jeho vlastným čerpacím účinkom.
11. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je vytvorené prídavné potrubie s ventilom, ktorý je normálne zatvorený a ktorý, ak je otvorený, umožňuje čerpať vodu cez mixér.
12. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na miešanie kávy s penou v predajnom automate na kávu je rýchlosť otáčania otočného kotúča od 8000 do 20000 ot./min..
13. Spôsob podľa nároku 1,vyznačuj úci sa tým, že doba otáčania otočného kotúča je od 0,5 do 15 sekúnd .

OBR. 2

2/2