WO2021148466A1 - Filtereinheit, getränkezubereitungsmaschine und verfahren zum betrieb einer getränkezubereitungsmaschine - Google Patents

Filtereinheit, getränkezubereitungsmaschine und verfahren zum betrieb einer getränkezubereitungsmaschine Download PDF

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WO2021148466A1
WO2021148466A1 PCT/EP2021/051200 EP2021051200W WO2021148466A1 WO 2021148466 A1 WO2021148466 A1 WO 2021148466A1 EP 2021051200 W EP2021051200 W EP 2021051200W WO 2021148466 A1 WO2021148466 A1 WO 2021148466A1
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WO
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beverage preparation
filter unit
beverage
filter
cartridge
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/051200
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marc KRÜGER
Günter EMPL
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Freezio Ag
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/60—Cleaning devices
    • A47J31/605—Water filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D2210/00—Indexing scheme relating to aspects and details of apparatus or devices for dispensing beverages on draught or for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
    • B67D2210/00002—Purifying means
    • B67D2210/00005—Filters
    • B67D2210/0001—Filters for liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges

Definitions

  • the invention is based on a filter unit for a beverage preparation machine, the filter unit having an inlet for beverage preparation liquid and an outlet for the beverage preparation liquid reaching the filter unit through the inlet and wherein a filter material is arranged along a fluid direction of the beverage preparation liquid between the inlet and the outlet.
  • Such systems are basically known from the prior art and are used, for example, to filter the beverage preparation liquid in the production of drinks from pre-portioned cartridges.
  • the production of beverages with such systems is extremely convenient for the user, since he only has to insert a cartridge and press a start button.
  • the beverage preparation machine then takes over the production of the same in a fully automated manner, that is to say in particular that the beverage substance is mixed with a predetermined amount of liquid, in particular cold and carbonated water, and is passed into a drinking vessel.
  • mixed drinks in particular can be made much easier, faster and with less effort for the user.
  • the user can choose from a large number of different cartridges so that he can produce different beverages as he likes.
  • a challenge with such systems is to produce a drink that tastes appealing.
  • This object is achieved with a filter unit for a beverage preparation machine, the filter unit having an inlet for beverage preparation liquid and an outlet for the beverage preparation liquid entering the filter unit through the inlet, a filter material being arranged along a fluid direction of the beverage preparation liquid between the inlet and the outlet and wherein the filter material is provided for enriching the beverage preparation liquid with ions for alkalization and / or mineralization of the beverage preparation liquid.
  • the beverage preparation machines mentioned at the beginning usually have either a tank which is filled with beverage preparation liquid, or a connection for connection to a drinking water line.
  • tap water is usually used as the beverage preparation liquid.
  • tap water has the disadvantage that it is poor in natural minerals and the like.
  • the taste of the beverage produced with the beverage preparation machine suffers.
  • this disadvantage is eliminated in that the beverage preparation liquid used for beverage production (in particular water or tap water) is passed through the filter material of the filter unit according to the invention and the beverage preparation liquid is thus enriched with ions for alkalization and / or mineralization of the beverage preparation liquid. This significantly improves the taste of the beverage produced.
  • the drink produced is rich in minerals and therefore healthier for the user.
  • the inlet is in fluid connection with a liquid tank of the beverage preparation machine.
  • a prefilter is optionally arranged in the tank or between the tank and the filter unit.
  • the pre-filter is designed in particular as a separate filter, which is used as a classic filter to filter out particles from the beverage preparation machine.
  • This classic pre-filter preferably includes a filter in the form of fleece, felt, textile elements, sieve, filter paper, porous materials such as foam, plastic, ceramic or the like.
  • the drain is in fluid connection with a mixing chamber of the beverage preparation machine and in particular a mixing chamber in the beverage preparation machine replaceable cartridge system.
  • the cartridge system is thus advantageously supplied with the alkalized and / or mineralized beverage preparation liquid.
  • the filter material comprises silver, preferably silver particles and particularly preferably silver nanoparticles.
  • the silver particles, preferably silver ions, preferably ensure that the beverage preparation liquid is cleaned and preserved. In particular, the germ load in the beverage preparation liquid is significantly reduced here.
  • the filter material comprises at least one mineral, preferably a mineral stone. It is conceivable that this is one or more mineral stones or mineral stone granules, as a result of which the natural mineral content of the water is restored or increased. The mineralization leads to a significantly improved taste experience.
  • the at least one mineral is a carbonate, in particular calcite (calcium carbonate), dolomite, vaterite, sodium, aragonite, magnesite, siderite, azurite, malachite, rhodochrosite, smithsonite, strontianite and / or witherite includes.
  • the filter material comprises calcium, potassium, magnesium, manganese, selenium, iron, zinc, antioxidants and / or phosphorus.
  • the calcite comprises a mixed crystal of calcium ions, in the crystal lattice of which calcium, potassium, magnesium, manganese, iron, zinc and / or phosphorus ions are additionally incorporated are in bed.
  • the filter material and in particular the at least one mineral is provided in the filter unit in the form of a single mineral stone or in the form of granules. It is also conceivable that the minerals are each provided in different granulate forms, that is to say in particular with different mean particle sizes.
  • the filter unit has an exchangeable filter cartridge in which the Filter material is arranged.
  • the filter cartridge has a usage indicator which shows the user when the filter cartridge has reached its maximum usage time (that is, it has been used up) and should be replaced.
  • the filter cartridge has an identification means via which the type of filter cartridge can be read and when inserting the filter cartridge and / or when drawing beverage preparation liquid through the filter cartridge, it can be checked whether the filter cartridge is a compatible and is a filter cartridge approved for this system.
  • the filter unit is a continuous mineralizer with a flow channel through which the beverage preparation liquid flows along the fluid direction for alkalization and / or mineralization, wherein the flow channel between the inlet and the outlet is preferably meander-shaped, runs in waves or spirals.
  • the beverage preparation liquid is thus alkalized and / or mineralized while flowing through the filter unit. It is conceivable that the flow channel runs in a meandering, undulating or spiral shape, so that the filter unit can be made comparatively compact. If the filter unit is located below the tank, then it is particularly advantageous if the inlet is arranged centrally in the filter unit and the flow channel spirals away from the inlet. Barrel extends out towards an outer drain.
  • the flow channel preferably comprises various regions arranged in series in which different or respectively special minerals are arranged.
  • Potassium silicates such as potassium, calcium, magnesium and / or other silicates are preferably arranged in a first area.
  • Mayan stones which optionally contain magnesium, iron, zinc and / or phosphorus, are preferably arranged in a second area downstream of the first area in the fluid direction.
  • Magnesium is preferably arranged in a third area downstream of the second area in the fluid direction.
  • calcites are preferably arranged in the fifth area downstream of the fourth area in the fluid direction.
  • activated carbon in particular activated coconut charcoal, which is produced from coconut shells, is preferably contained.
  • Another object of the present invention is a beverage preparation machine for producing a beverage with the aid of a cartridge, the beverage preparation machine having a tank for providing beverage preparation liquid, a Beverage preparation station for producing a beverage with the aid of the beverage preparation liquid and a beverage substance provided by means of an exchangeable cartridge, a filter unit according to one of the preceding claims and a conveying device for conveying beverage preparation liquid from the tank through the filter unit to the beverage preparation station.
  • beverage preparation liquid is always used which is enriched with ions for alkalization and / or mineralization.
  • the beverage preparation station has a cartridge receptacle with a fluid supply, wherein a cartridge system can be inserted into the cartridge receptacle, the fluid supply being provided for introducing the beverage preparation liquid into a mixing chamber of the cartridge system and with and the drain in fluid connection with the fluid supply.
  • the beverage preparation liquid in particular the water enriched with ions for alkalization and / or mineralization, is injected directly into the mixing chamber, whereby the beverage is produced in the mixing chamber by mixing the beverage preparation liquid with the beverage substance, which the mixing chamber then passes through a beverage outlet the cartridge holder and is preferably directed directly and immediately into a drinking vessel, for example a glass, a mug or a bottle.
  • the cartridge receptacle has a compressed air connection for blowing compressed air into the cartridge.
  • the compressed air is blown in particular into a reservoir of the cartridge filled with the beverage substance in order to transfer the beverage substance from the reservoir into the mixing chamber.
  • a recontamination of the beverage preparation machine by the beverage substance can advantageously be prevented, since the beverage preparation liquid is not injected directly into the reservoir filled with the beverage substance.
  • the beverage preparation machine has a prefilter for filtering the beverage preparation liquid, the prefilter preferably being arranged on or within the tank. Any particles and / or suspended particles are advantageously filtered out of the beverage preparation liquid fed to the filter unit by means of the prefilter, so that no contaminants are fed to the filter unit and / or the beverage preparation station.
  • the prefilter is preferably arranged on the tank or below the tank or within a lower region of the tank.
  • the filter unit is arranged on the tank or below the tank or within a lower area of the tank. The beverage preparation liquid that is taken from the tank is thus preferably passed directly into the filter unit and enriched there. Furthermore, a particularly compact design of the beverage preparation machine is possible.
  • the prefilter and the filter unit are each arranged below the tank, the prefilter being arranged between the tank and the filter unit.
  • the beverage preparation liquid thus flows from the tank directly into the pre-filter and from there into the filter unit.
  • the inlet of the filter unit is arranged in particular in the center of the filter unit, while the flow channel extends in a spiral shape from the inlet located in the center outwards in the direction of the outlet.
  • Another object of the present invention is a method for operating the beverage preparation machine according to the invention, wherein in a first operating step Ge beverage preparation liquid is removed from the tank, wherein in a second operating step the beverage preparation liquid is alkalized and / or mineralized by means of the filter unit and in a third Operating step a drink is produced by interaction of the alkalized and / or mineralized drink preparation liquid with a drink substance provided by means of the replaceable cartridge.
  • the beverage preparation liquid is filtered with the aid of a prefilter.
  • Another object of the present invention is the use of the filter unit according to the invention for alkalizing and / or mineralizing beverage preparation liquid.
  • Figure 1 shows a schematic sketch of a beverage preparation machine according to the invention, which has a filter unit according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic basic sketch of the filter unit according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic detailed view of a further beverage preparation machine according to the invention, which has a filter unit according to the invention.
  • FIG. 4 shows a further schematic principle sketch of the filter unit according to the invention.
  • FIG. 1 a schematic basic sketch of a beverage dispensing machine 1 according to the invention, which also has a filter unit 2 according to the invention, is illustrated.
  • the beverage preparation machine 1 has a water tank 3 in which beverage preparation liquid 4 is kept ready in the form of tap water for the preparation of a beverage.
  • a pre-filter 5 with a fine, medium and / or coarse filter is arranged through which suspended particles and / or dirt particles are filtered out of the beverage preparation liquid 4 when the beverage preparation liquid 4 is drawn from the water tank 3.
  • An inlet 6 of the filter unit 2 is in fluid connection with the water tank 3, so that the filter unit 2 is arranged behind the prefilter 5 as seen in the direction of flow.
  • the filter unit 2 also has an outlet 7 which is in fluid connection with a beverage preparation station 8 of the beverage preparation machine 1.
  • a filter material 8 is arranged between the inlet 6 and the outlet 7, which is provided to enrich the beverage preparation liquid 4, which flows through the filter unit 2, with ions for alkalization and / or mineralization of the beverage preparation liquid 4. This will the tap water is given a natural mineral content, which has a positive effect on the taste of the drink produced.
  • the filter material 8 preferably comprises granules made of mineral rock.
  • the mineral rock includes in particular a carbonate, in particular, dolomite, vaterite, natrite, aragonite, magnesite, siderite, azurite, malachite, rhodochrosite, smithsonite, strontianite, witherite and / or calcite (calcium carbonate), calcium, potassium, magnesium, manganese, selenium , Iron, zinc, antioxidants and / or phosphorus.
  • the calcite comprises a mixed crystal of calcium ions, in whose crystal lattice calcium, potassium, magnesium, manganese, iron, zinc and / or phosphorus ions are also embedded.
  • the filter unit 2 accordingly comprises a layer structure made of different filter materials or different minerals.
  • the filter material 8 is arranged in particular in a filter cartridge 19, which is arranged interchangeably in the filter unit 2.
  • the filter cartridge 19 forms a kind of refill cartridge, whereby, for example, after a predetermined operating time or a predetermined amount of enriched water volume has been reached, the decreasing effect of the enrichment can be compensated for by replacing the used filter cartridge 19 with a new filter cartridge 19. It is conceivable that the filter unit 2 has an indicator which shows a user when the filter cartridge 19 is to be replaced.
  • the filter cartridge 19 also optionally has an identification means via which the type of the filter cartridge 19 can be read out and when the filter cartridge 19 is inserted into the filter unit 2 or when beverage preparation liquid 4 is drawn from the filter cartridge 2, it can be checked whether it is the one used Filter cartridge 19 is a compatible filter cartridge 19 that is approved for operation with the present beverage preparation machine 1.
  • the beverage preparation liquid 4 is promoted in particular only when the affiliation has been verified using the identification means.
  • the enriched beverage preparation liquid 4 passes from the outlet 7 to the beverage preparation station.
  • a replaceable cartridge system 10 can be replaced in the beverage preparation station.
  • Each cartridge system 10 has a cartridge 11 which is filled with a specific beverage substance 12, and a cartridge receptacle 13 connected to the cartridge 11.
  • a corresponding beverage 14 is produced within the beverage preparation machine 1 with the aid of the beverage substance 12 and the beverage preparation liquid 4 from the water tank 3.
  • the cartridge 11 is preferably filled with a pre-portioned amount of beverage substance 12, which is necessary to produce a specific drink portion, for example a drinking glass filling of the desired beverage 14.
  • There are in particular a plurality of different cartridge systems 10 are available whose cartridges 11 for the production of different beverages 14 with different beverage substances 12 are filled zen.
  • the user of the system 1 wants to drink a certain drink 14, he only needs to select the cartridge system 1 from the plurality of different cartridge systems 10, which contains the corresponding drink substance 7 for producing the desired drink 14, in a holding unit 9 of the drinks station 8 he set and start the beverage production process on the beverage preparation machine 1 if necessary, for example by pressing a start button, corresponding touching of a touch-sensitive display, by gesture or voice control or by means of a suitable application on a mobile phone. It is also conceivable that the beverage production process starts automatically when the insertion of a new cartridge system 11 into the holding unit 9 is recognized.
  • the desired Ge drink 14 is then automatically generated and passed into a drinking vessel 15 arranged below the cartridge system 10, in particular in a drinking glass, drinking cup or cup, where it is made available to the user.
  • the used cartridge system 10 is then removed and disposed of.
  • the beverage preparation machine 1 is now ready again to be filled with any new cartridge system 10 in order to produce another beverage 14.
  • the beverage substance 12 preferably comprises liquid pre-mix components for soft drinks, such as caffeine, carbonic acid, fruit and / or sugar-containing lemonades and juices, beer (mixed) drinks or other alcoholic or non-alcoholic (mixed) drinks .
  • the cartridge system 10 comprises the cartridge 11 in the form of a cylindrical Benzol age with rounded corners.
  • the container is hollow and thus contains a reservoir for the beverage substance 12.
  • the cartridge 11 is made in particular of plastic or aluminum and is optionally made by a blow-injection molding process.
  • the cartridge 11 also has a cartridge opening through which the reservoir is filled with the liquid beverage substance 12.
  • the bottom of the reservoir is funnel-shaped in the example formed, wherein the cartridge opening is net angeord in the center of the funnel-shaped bottom.
  • the cartridge 11 is firmly or reversibly verbun with a cartridge holder 13.
  • the cartridge receptacle 13 is connected to the cartridge 11 by means of a latching connection, in particular after the cartridge 11 has been filled in the area of the cartridge opening.
  • the cartridge receptacle 13 is clipped onto the cartridge 11 after the cartridge 11 has been filled.
  • the cartridge receptacle 13 has a mixing chamber 16 which is in fluid connection with the reservoir during the beverage production process, so that the beverage substance 12 can be at least partially transferred from the reservoir into the mixing chamber 16 with the aid of a cartridge discharge device.
  • the cartridge discharge device preferably comprises a compressed air line 17.
  • One end of the compressed air line 17 is connected to a compressed air source of the beverage preparation machine 1 in order to introduce compressed air into the compressed air line 17, while the other end opens into a compressed air outlet that opens in the direction of the reservoir is open and preferably opens into the reservoir, whereby compressed air is introduced into the reservoir.
  • the introduction of the compressed air has the effect that the beverage substance 12 is pressed from the reservoir into the mixing chamber 16.
  • the mineralized or alkalized beverage preparation liquid 4 coming from the filter unit 2 also flows into the mixing chamber 16 by means of a fluid feed 21. It is conceivable that a type of quick coupling is provided for this between the cartridge system 10 and the fluid feed 21 in the area of the holding unit 9.
  • the quick coupling can be designed, for example, in such a way that when the cartridge system 10 is inserted into the holding unit 9, a fluid connection is automatically established between the filter unit 2 and the mixing chamber 16.
  • the water from the tank enters the mixing chamber 16 via this fluid connection.
  • beverage substance 12 passes from the reservoir into the mixing chamber 16 during the beverage production process, as described above. By mixing the beverage substance 12 with the fluid in the mixing chamber 16, the beverage 14 is formed, which then leaves the mixing chamber 16 through a beverage outlet 11.
  • the cartridge receptacle 13 also has a beverage outlet 18 through which the beverage 14 produced within the mixing chamber 16 leaves the mixing chamber 16 and, in particular, is fed directly into the drinking vessel 15, ie without further parts of the beverage preparation machine 1 coming into contact with the beverage 14 reach. In this way Back contamination of the beverage preparation machine 1 is prevented.
  • the Trinkge vessel 15 is arranged directly below the beverage outlet 18.
  • the cartridge system 10 is removed from the holding unit 9 so that the beverage production machine 1 can be equipped with a new and unused cartridge system 10.
  • the beverage preparation machine 1 also has a conveying device in the form of a pump, which pumps the beverage preparation liquid from the tank 3 into the mixing chamber 16.
  • the pump is in particular between the filter unit 2 and the holding unit 9 is arranged.
  • the beverage preparation machine 1 has a cooling device, with the aid of which the water in the tank 3 or water flowing out of the tank in the direction of the holding unit 9 is cooled.
  • the beverage preparation machine 1 has a Karbonisiervorrich device, with the help of which the water in the tank 3 or from the tank in the direction of the holding unit 9 is carbonated.
  • the components shown in Figure 1, such as the beverage preparation machine 1 or station, water tank 3, filter unit and optionally carbonation device, pump, cooling device and the like are arranged in particular in a common housing or on a common base platform.
  • FIG. 2 a schematic diagram of the filter unit 2 according to the invention is shown in detail.
  • the filter unit 2 is supplied with water from the water tank 3, which flows around the filter cartridge 19 arranged in the center of the filter unit 2 and flows upwards within the filter unit 2.
  • the top of the filter cartridge 19 is permeable, so that the water flows into the filter cartridge 19 from above.
  • the filter material 8 within the filter cartridge 2 is thus vertically traversed by the water until the water in the lower region of the filter cartridge 19 is passed through the outlet 7 in the direction of the beverage preparation station.
  • the filter material 8 is arranged in several layers one on top of the other. In particular, each layer contains certain mineral granules so that the water is enriched with different minerals.
  • the filter cartridge 19 can be releasably replaced in the filter unit 2 and is latched within the filter unit 2.
  • the filter cartridge 19 is in particular cylindrical and preferably transparent.
  • FIG. 3 shows a schematic detailed view of a beverage dispensing machine 1 according to the invention, which has a filter unit 2 according to the invention.
  • the prefilter 5 and the filter unit 2 are shown in FIG. It can be seen that the prefilter 5 is arranged between the water tank 3 and the filter unit 2 when viewed in the vertical direction. The water removed from the water tank 3 thus flows from top to bottom first through the pre-filter 5 and then into the filter unit 2. It is conceivable that the arrangement of water tank 3, pre-filter 5 and filter unit 2 shown in FIG. 3 comprises a unit that can be plugged together . For this purpose, the prefilter 5 and the filter unit 2 can be designed as exchangeable modules.
  • FIG. 4 shows how the filter unit 2 shown in FIG. 3 could look from a bird's eye view.
  • the filter unit 2 comprises a spiral-shaped flow channel 22 in which various areas with different compositions of minerals are arranged one behind the other.
  • the inlet 6 is arranged, from which the flow channel 22 extends outward to the outflow 7 extends.
  • Potassium silicates such as potassium, calcium, magnesium and / or other silicates are arranged in the first area 30.
  • mayan stones which optionally contain magnesium, iron, zinc and / or phosphorus, are preferably arranged.
  • magnesium is preferably arranged in a third area 32 downstream of the second area 31 in the fluid direction.
  • magnesium is preferably arranged in a fourth area 33 downstream of the third area 32 in the fluid direction.
  • calcites are preferably arranged in a fifth area 34 downstream of the fourth area 33 in the fluid direction.
  • activated carbon in particular activated coconut charcoal, which is produced from coconut shells, is preferably contained.

Abstract

Es wird eine Filtereinheit für eine Getränkezubereitungsmaschine vorgeschlagen, wobei die Filtereinheit einen Zulauf für Getränkezubereitungsflüssigkeit und einen Ablauf für die durch den Zulauf in die Filtereinheit gelangende Getränkezubereitungsflüssigkeit aufweist, wobei entlang einer Fluidrichtung der Getränkezubereitungsflüssigkeit zwischen dem Zulauf und dem Ablauf ein Filtermaterial angeordnet ist und wobei das Filtermaterial zur Anreichung der Getränkezubereitungsflüssigkeit mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit vorgesehen ist. Ferner wird Getränkezubereitungsmaschine und ein Verfahren zum Betrieb derselben vorgeschlagen.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Filtereinheit, Getränkezubereitungsmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Getränkezu bereitungsmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Filtereinheit für eine Getränkezubereitungsmaschine, wobei die Filtereinheit einen Zulauf für Getränkezubereitungsflüssigkeit und einen Ablauf für die durch den Zulauf in die Filtereinheit gelangende Getränkezubereitungsflüssigkeit aufweist und wobei entlang einer Fluidrichtung der Getränkezubereitungsflüssigkeit zwischen dem Zulauf und dem Ablauf ein Filtermaterial angeordnet ist.
Solche Systeme sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden bei spielsweise zur Filterung der Getränkezubereitungsflüssigkeit bei der Herstellung von Ge tränken aus vorportionierten Kartuschen verwendet.
Die Herstellung von Getränken mit solchen Systemen ist für den Anwender äußerst komfor tabel, da er lediglich eine Kartusche einsetzen und einen Startknopf drücken muss. Die Ge tränkezubereitungsmaschine übernimmt dann vollautomatisiert die Erzeugung desselben, das heißt insbesondere, dass die Getränkesubstanz mit einer vorbestimmten Menge an Flüssigkeit, insbesondere kaltem und karbonisiertem Wasser vermischt wird und in ein Trink gefäß geleitet wird. Auf diese Weise lassen sich insbesondere Mixgetränke für den Anwen der deutlich einfacher, schneller und mit weniger Aufwand hersteilen. Der Anwender kann dabei aus einer Vielzahl von verschiedenen Kartuschen auswählen, so dass er je nach Belie ben unterschiedliche Getränke hersteilen kann.
Eine Herausforderung bei solchen Systemen ist es, ein geschmacklich ansprechendes Ge tränk herzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Filtereinheit, eine Getränkezube reitungsmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Getränkezubereitungsmaschine be reitzustellen, bei welchen ein verbesserster Geschmack des hergestellten Getränks erreicht wird. Diese Aufgabe wird mit einer Filtereinheit für eine Getränkezubereitungsmaschine gelöst, wobei die Filtereinheit einen Zulauf für Getränkezubereitungsflüssigkeit und einen Ablauf für die durch den Zulauf in die Filtereinheit gelangende Getränkezubereitungsflüssigkeit auf weist, wobei entlang einer Fluidrichtung der Getränkezubereitungsflüssigkeit zwischen dem Zulauf und dem Ablauf ein Filtermaterial angeordnet ist und wobei das Filtermaterial zur An- reichung der Getränkezubereitungsflüssigkeit mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Minerali sierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit vorgesehen ist.
Die eingangs genannten Getränkezubereitungsmaschinen haben in der Regel entweder ei nen Tank, welcher mit Getränkezubereitungsflüssigkeit befüllt wird, oder einen Anschluss zum Anschluss an eine Trinkwasserleitung. In beiden Fällen wird üblicherweise Leitungswas ser als Getränkezubereitungsflüssigkeit verwendet. Leitungswasser hat gegenüber Mineral wasser aus Flaschen den Nachteil, dass es arm an natürlichen Mineralien und dergleichen ist. Hierdurch leidet der Geschmack des mit der Getränkezubereitungsmaschine hergestell ten Getränks. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil ausgeräumt, indem die für die Getränkeherstellung verwendeten Getränkezubereitungsflüssigkeit (insbesondere Wasser bzw. Leitungswasser) durch das Filtermaterial der erfindungsgemäOen Filtereinheit geleitet wird und somit die Getränkezubereitungsflüssigkeit mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit angereichet wird. Der Ge schmack des hergestellten Getränks wird hierdurch wesentlich verbessert. Zudem ist das hergestellte Getränk reich an Mineralien und somit für den Benutzer gesünder.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Zulauf in Fluidverbindung mit einem Flüssigkeitstank der Getränkezubereitungsma schine steht. Optional ist im Tank oder zwischen dem Tank und der Filtereinheit ein Vorfilter angeordnet. Der Vorfilter ist insbesondere als separater Filter ausgebildet, welcher als klassi scher Filter dazu dient, Partikel aus der Getränkezubereitungsmaschine herauszufiltern. Die ser klassische Vorfilter beinhaltet hierfür vorzugsweise ein Filter in Form von Vlies, Filz, Tex tilelementen, Sieb, Filterpapier, porösen Materialien, wie Schaum, Kunststoff, Keramik oder dergleichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Ablauf in Fluidverbindung mit einer Mischkammer der Getränkezubereitungsma schine und insbesondere einer Mischkammer eines in die Getränkezubereitungsmaschine ersetzbaren Kartuschensystems steht. In vorteilhafter Weise wird das Kartuschensystem somit mit der alkalisierten und/oder mineralisierten Getränkezubereitungsflüssigkeit versorgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filtermaterial Silber, bevorzugt Silberpartikel und besonders bevorzugt Silbernano- partikel umfasst. Vorzugsweise sorgen die Silberpartikel, vorzugsweise Silberionen für eine Säuberung und Konservierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit. Insbesondere wird hier durch die Keimbelastung der Getränkezubereitungsflüssigkeit erheblich reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filtermaterial wenigstens ein Mineral, bevorzugt ein Mineralstein umfasst. Denkbar ist, dass es sich hierbei um einen oder mehrere Mineralsteine oder ein Mineralsteingranulat handelt, wodurch der natürliche Mineralgehalt des Wassers wiederhergestellt bzw. erhöht wird. Die Mineralisierung führt zu einem deutlich verbesserten Geschmackserlebnis.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Mineral ein Karbonat, insbesondere Calcit (Calciumcarbonat), Do lomit, Vaterit, Natrit, Aragonit, Magnesit, Siderit, Azurit, Malachit, Rhodochrosit, Smithsonit, Strontianit und/oder Witherit umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filtermaterial Kalzium, Kalium, Magnesium, Mangan, Selen, Eisen, Zink, Antioxi dantien und/oder Phosphor umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Calcit ein Mischkristall aus Calcium-Ionen umfasst, in dessen Kristallgitter zusätz lich Kalzium-, Kalium-, Magnesium-, Mangan-, Eisen-, Zink- und/oder Phosphor-Ionen einge bettet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filtermaterial und insbesondere das wenigstens eine Mineral in Form eines einzi gen Mineralsteins oder in Form eines Granulats in der Filtereinheit vorgesehen ist. Denkbar ist auch, dass die Mineralien jeweils in unterschiedlichen Granulatformen, also insbesondere mit unterschiedlichen mittleren Partikelgrößen vorgesehen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Filtereinheit eine austauschbare Filterkartusche aufweist, in welchem das Filtermaterial angeordnet ist. Denkbar ist, dass Filterkartusche ein Nutzungsindikator auf weist, welcher dem Benutzer anzeigt, wann die Filterkartusche ihre maximale Nutzungszeit erreicht hat (also verbraucht ist) und gewechselt werden sollte. Ferner ist denkbar, dass die Filterkartusche ein Identifikationsmittel aufweist, über welches der Typ der Filterkartusche auslesbar ist und beim Einsetzen der Filterkartusche und/oder beim Bezug von Getränkezu bereitungsflüssigkeit durch die Filterkartusche geprüft werden kann, ob es sich bei der Filter kartusche um eine kompatible und mit dem vorliegenden System zugelassene Filterkartu sche handelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge sehen, dass die Filtereinheit ein Durchlaufmineralisierer mit einem Durchlaufkanal, durch welchen die Getränkezubereitungsflüssigkeit entlang der Fluidrichtung zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung fließt, ist, wobei der Durchlaufkanal zwischen dem Zulauf und dem Ablauf vorzugsweise mänderförmig, wellenförmig oder spiralförmig verläuft. In vorteilhafter Weise wird die Getränkezubereitungsflüssigkeit somit während des Durchfließens der Filter einheit alkalisiert und/oder mineralisiert. Denkbar ist, dass der Durchlaufkanal mäanderför mig, wellenförmig oder spiralförmig verläuft, sodass die Filtereinheit vergleichsweise kom pakt ausgebildet werden kann. Wenn sich die Filtereinheit unterhalb des Tanks befindet, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn der Zulauf zentral in der Filtereinheit angeordnet ist und der Durchlaufkanal sich spiralförmig von dem Zu. Lauf aus in Richtung eines äußeren Ablaufs hin erstreckt.
Vorzugsweise umfasst der Durchlaufkanal verschiedene in Reihe angeordnete Bereiche, in welchen unterschiedliche oder jeweils spezielle Mineralien angeordnet sind. In einem ersten Bereich sind vorzugsweise Kaliumsilicate, wie Kalium, Kalzium, Magnesium und/oder andere Silicate angeordnet. Im einem dem ersten Bereich in Fluidrichtung nachgelagerten zweiten Bereich sind vorzugsweise Maifansteine, welche optional Magnesium, Eisen, Zink und/oder Phospor enthalten, angeordnet. Im einem dem zweiten Bereich in Fluidrichtung nachgelager ten dritten Bereich ist vorzugsweise Magnesium angeordnet. Im einem dem dritten Bereich in Fluidrichtung nachgelagerten vierten Bereich sind vorzugsweise Calcite angeordnet. Im ei nem dem vierten Bereich in Fluidrichtung nachgelagerten fünften Bereich ist vorzugsweise Aktivkohle, insbesondere aktivierte Kokoskohle, die aus Kokosnussschalen hergestellt wird, enthalten.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Getränkezubereitungsmaschine zur Herstellung eines Getränks mit Hilfe einer Kartusche, wobei die Getränkezubereitungs maschine einen Tank zur Bereitstellung von Getränkezubereitungsflüssigkeit, eine Getränkezubereitungsstation zur Herstellung eines Getränks mit Hilfe der Getränkezuberei tungsflüssigkeit und einer mittels einer austauschbaren Kartusche bereitgestellten Geträn kesubstanz, eine Filtereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Förder einrichtung zum Fördern von Getränkezubereitungsflüssigkeit von dem Tank durch die Filter einheit zur Getränkezubereitungsstation aufweist. Vorteilhafterweise wird bei der Herstellung von Getränken mit der erfindungsgemäßen Getränkezubereitungsmaschine stets Getränke zubereitungsflüssigkeit verwendet, die mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung angereichet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Getränkezubereitungsstation eine Kartuschenaufnahme mit einer Fluidzuführung aufweist, wobei in die Kartuschenaufnahme ein Kartuschensystem einsetzbar ist, wobei die Fluidzuführung zum Einleiten der Getränkezubereitungsflüssigkeit in eine Mischkammer des Kartuschensystems vorgesehen ist und wobei und der Ablauf in Fluidverbindung mit der Fluidzuführung steht. In vorteilhafter Weise wird die Getränkezubereitungsflüssigkeit, also insbesondere das mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung angereicherte Was ser direkt in die Mischkammer eingespritzt, wodurch in der Mischkammer durch Vermischung der Getränkezubereitungsflüssigkeit mit der Getränkesubstanz das Getränk erzeugt wird, welches die Mischkammer sodann durch einen Getränkeauslauf der Kartuschenaufnahme verlässt und vorzugsweise direkt und unmittelbar in ein Trinkgefäß, beispielsweise ein Glas, ein Becher oder eine Flasche gelenkt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kartuschen aufnahme einen Druckluftanschluss zum Einblasen von Druckluft in die Kartusche aufweist. Die Druckluft wird insbesondere in ein mit der Getränkesubstanz gefülltes Reservoir der Kar tusche eingeblasen, um die Getränkesubstanz von dem Reservoir in die Mischkammer zu überführen. Vorteilhafterweise kann eine Rückkontamination der Getränkezubereitungsma schine durch die Getränkesubstanz verhindert werden, da die Getränkezubereitungsflüssig keit nicht direkt in das mit der Getränkesubstanz gefüllte Reservoir eingespritzt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Getränkezubereitungsmaschine einen Vorfilter zum Filtern der Getränkezuberei tungsflüssigkeit aufweist, wobei der Vorfilter vorzugsweise am oder innerhalb des Tanks an geordnet ist. Vorteilhafterweise werden etwaige Partikel und/oder Schwebeteilchen mittels des Vorfilters aus der der Filtereinheit zugeführten Getränkezubereitungsflüssigkeit heraus gefiltert, so dass keine Verunreinigungen die Filtereinheit und/oder der Getränkezuberei tungsstation zugeführt werden. Vorzugsweise ist der Vorfilter am Tank oder unterhalb des Tanks oder innerhalb eines unteren Bereichs des Tanks angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Filtereinheit am Tank oder unterhalb des Tanks oder innerhalb eines unteren Be reichs des Tanks angeordnet ist. Vorzugsweise wird die Getränkezubereitungsflüssigkeit, die aus dem Tank entnommen wird, somit direkt in die Filtereinheit geleitet und dort angerei chert. Ferner eine besonders kompakte Ausbildung der Getränkezubereitungsmaschine möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vorfilter und die Filtereinheit jeweils unterhalb des Tanks angeordnet sind, wobei der Vorfilter zwischen dem Tank und der Filtereinheit angeordnet ist. Die Getränkezubereitungsflüssigkeit strömt somit aus dem Tank direkt in den Vorfilter und von dort in die Filtereinheit. Bei dieser Anwen dung ist der Zulauf der Filtereinheit insbesondere im Zentrum der Filtereinheit angeordnet während der Durchlaufkanal sich spiralförmig vom im Zentrum befindlichen Zulauf nach au ßen in Richtung des Ablaufs erstreckt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb der erfin dungsgemäßen Getränkezubereitungsmaschine, wobei in einem ersten Betriebsschritt Ge tränkezubereitungsflüssigkeit aus dem Tank entnommen wird, wobei einem zweiten Be triebsschritt die Getränkezubereitungsflüssigkeit mittels der Filtereinheit alkalisiert und/oder mineralisiert wird und wobei in einem dritten Betriebsschritt ein Getränk durch Zusammenwir ken der alkalisierten und/oder mineralisierten Getränkezubereitungsflüssigkeit mit einer mit tels der austauschbaren Kartusche bereitgestellten Getränkesubstanz erzeugt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem zwischen dem ersten und zweiten Betriebsschritt durchgeführten Zwischen schritt die Getränkezubereitungsflüssigkeit mit Hilfe eines Vorfilters gefiltert wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsge mäßen Filtereinheit zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung von Getränkezubereitungs flüssigkeit.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnun gen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen an hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh rungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschrän ken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt eine schematische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Getränkezu bereitungsmaschine, die eine erfindungsgemäße Filtereinheit aufweist.
Figur 2 zeigt eine schematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Filtereinheit Figur 3 zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ge tränkezubereitungsmaschine, die eine erfindungsgemäße Filtereinheit auf weist.
Figur 4 zeigt eine weitere schematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Filter einheit.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist eine schematische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Getränkezuberei tungsmaschine 1 , die ferner eine erfindungsgemäße Filtereinheit 2 aufweist, illustriert. Die Getränkezubereitungsmaschine 1 weist einen Wassertank 3 auf, in welchem Getränkezube reitungsflüssigkeit 4 in Form von Leitungswasser zur Herstellung eines Getränks bereitgehal ten wird.
Innerhalb des Wassertanks 3 ist ein Vorfilter 5 mit einem Fein-, Mittel- und/oder Grobfilter an geordnet, durch welchen Schwebeteilchen und/oder Schmutzpartikel aus der Getränkezube reitungsflüssigkeit 4 herausgefiltert werden, wenn Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 aus dem Wassertank 3 bezogen wird.
Ein Zulauf 6 der Filtereinheit 2 steht in Fluidverbindung mit dem Wassertank 3, so dass die Filtereinheit 2 in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Vorfilter 5 angeordnet. Die Filterein heit 2 weist ferner einen Ablauf 7 auf, welcher in Fluidverbindung mit einer Getränkezuberei tungsstation 8 der Getränkezubereitungsmaschine 1 steht. Zwischen dem Zulauf 6 und dem Ablauf 7 ist ein Filtermaterial 8 angeordnet, welches dazu vorgesehen ist, die Getränkezube reitungsflüssigkeit 4, welche die Filtereinheit 2 durchströmt, mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 anzureichern. Hierdurch wird dem Leitungswasser ein natürlicher Mineralgehalt verliehen, wodurch der Geschmack des hergestellten Getränks positiv beeinflusst wird.
Das Filtermaterial 8 umfasst vorzugsweise ein Granulat aus Mineralgestein. Das Mineralge stein umfasst insbesondere ein Karbonat, insbesondere, Dolomit, Vaterit, Natrit, Aragonit, Magnesit, Siderit, Azurit, Malachit, Rhodochrosit, Smithsonit, Strontianit, Witherit und/oder Calcit (Calciumcarbonat), Kalzium, Kalium, Magnesium, Mangan, Selen, Eisen, Zink, Antioxi dantien und/oder Phosphor umfasst. Denkbar ist insbesondere, dass der Calcit ein Mischkri stall aus Calcium-Ionen umfasst, in dessen Kristallgitter zusätzlich Kalzium-, Kalium-, Ma gnesium-, Mangan- Eisen-, Zink- und/oder Phosphor-Ionen eingebettet sind.
Denkbar ist ferner, dass die verschiedenen Mineralgesteine als verschiedene Schichten in der Filtereinheit 2 ausgebildet sind. Die Filtereinheit 2 umfasst demnach einen Schichtaufbau aus verschiedenen Filtermaterialien bzw. verschiedenen Mineralien.
Das Filtermaterial 8 ist insbesondere in einer Filterkartusche 19 angeordnet, welche aus tauschbar in der Filtereinheit 2 angeordnet ist. Die Filterkartusche 19 bildet eine Art Nach füllkartusche, wodurch beispielsweise nach Erreichen einer vorbestimmten Betriebszeit oder einer vorbestimmten Menge an angereichertem Wasservolumen die nachlassende Wirkung der Anreicherung durch Ersetzen der benutzten Filterkartusche 19 durch eine neue Filterkar tusche 19 wieder kompensiert werden kann. Denkbar ist, dass die Filtereinheit 2 einen Indi kator aufweist, welcher einem Benutzer anzeigt, wann die Filterkartusche 19 zu ersetzen ist.
Die Filterkartusche 19 weist ferner optional ein Identifikationsmittel auf, über welches der Typ der Filterkartusche 19 auslesbar ist und beim Einsetzen der Filterkartusche 19 in die Filter einheit 2 oder beim Bezug von Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 durch die Filterkartusche 2 geprüft werden kann, ob es sich bei der eingesetzten Filterkartusche 19 um eine kompatible und mit der vorliegenden Getränkezubereitungsmaschine 1 zum Betrieb zugelassene Filter kartusche 19 handelt. Die Förderung der Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 erfolgt insbeson dere nur dann, wenn die Zugehörigkeit anhand des Identifikationsmittels verifiziert wurde.
Die angereicherte Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 gelangt von dem Ablauf 7 zur Geträn kezubereitungsstation. In die Getränkezubereitungsstation ist ein austauschbares Kartu schensystem 10 ersetzbar. Jedes Kartuschensystem 10 weist eine Kartusche 11 , die mit einer bestimmten Getränkesubstanz 12 gefüllt ist, und eine mit der Kartusche 11 verbundene Kartuschenaufnahme 13 auf. Innerhalb der Getränkezubereitungsmaschine 1 wird mit Hilfe der Getränkesubstanz 12 und der Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 aus dem Wassertank 3, ein entsprechendes Getränk 14 erzeugt. Die Kartusche 11 ist dabei vorzugsweise mit einer vorportionierten Menge an Getränkesubstanz 12, die zur Erzeugung einer gezielten Trinkportion, beispielsweise eine Trinkglasfüllung des gewünschten Getränks 14, notwendig ist, befüllt. Es stehen insbeson dere eine Mehrzahl unterschiedlicher Kartuschensysteme 10 zur Verfügung, deren Kartu schen 11 zur Erzeugung verschiedener Getränke 14 mit unterschiedlichen Getränkesubstan zen 12 befüllt sind.
Wenn der Anwender des Systems 1 ein bestimmtes Getränk 14 trinken möchte, braucht er lediglich aus der Mehrzahl der unterschiedlichen Kartuschensysteme 10 dasjenige Kartu schensystem 1 , welche die entsprechende Getränkesubstanz 7 zur Erzeugung des ge wünschten Getränks 14 enthält, auswählen, in eine Halteeinheit 9 der Getränkestation 8 er setzen und den Getränkeherstellungsprozess an der Getränkezubereitungsmaschine 1 ggf. starten, beispielsweise durch Drücken eines Startknopfs, entsprechendes Berühren eines berührungssensitiven Displays, durch Gestik- oder Sprachsteuerung oder mittels einer ge eigneten Applikation auf einem Mobiltelefon. Denkbar ist auch, dass der Getränkeherstel lungsprozess automatisch startet, wenn das Einlegen eines neuen Kartuschensystems 11 in die Halteeinheit 9 erkannt wird. In jedem der vorgenannten Fälle wird das gewünschte Ge tränk 14 sodann automatisch erzeugt und in ein unterhalb des Kartuschensystems 10 ange ordneten Trinkgefäß 15, insbesondere in Trinkglas, Trinkbecher oder Tasse geleitet, wo durch es dem Anwender bereitgestellt wird. Anschließend wird das verbrauchte Kartuschen system 10 entfernt und entsorgt. Die Getränkezubereitungsmaschine 1 ist nun wieder bereit, um mit einem beliebigen neuen Kartuschensystem 10 befüllt zu werden, um ein weiteres Ge tränk 14 zu erzeugen.
Die Getränkesubstanz 12 umfasst vorzugsweise flüssige Pre-Mix-Bestandteile für Erfri schungsgetränke, wie koffein-, kohlensäure-, frucht- und/oder zuckerhaltige Limonaden und Säfte, Bier(misch)getränke oder sonstige alkoholische oder nicht alkoholische (Misch-)Ge- tränke.
Das Kartuschensystem 10 umfasst die Kartusche 11 in Form eines zylinderförmigen Behäl ters mit abgerundeten Ecken. Der Behälter ist hohl und beinhaltet somit ein Reservoir für die Getränkesubstanz 12. Die Kartusche 11 ist insbesondere aus Kunststoff oder Aluminium ge fertigt und optional durch ein Blas-Spritzform-Verfahren hergestellt. Die Kartusche 11 weist ferner eine Kartuschenöffnung auf, durch welche das Reservoir mit der flüssigen Geträn kesubstanz 12 befüllt wird. Der Boden des Reservoirs ist beim Beispiel trichterförmig ausgebildet, wobei im Zentrum des trichterförmigen Bodens die Kartuschenöffnung angeord net ist. Die Kartusche 11 ist mit einer Kartuschenaufnahme 13 fest oder reversibel verbun den. Die Kartuschenaufnahme 13 wird insbesondere nach dem Befüllen der Kartusche 11 im Bereich der Kartuschenöffnung auf die Kartusche 11 mittels einer Rastverbindung verbun den. Die Kartuschenaufnahme 13 wird nach dem Befüllen der Kartusche 11 auf die Kartu sche 11 geclipst.
Die Kartuschenaufnahme 13 weist eine Mischkammer 16 auf, welche während des Geträn keherstellungsprozesses in Fluidverbindung mit dem Reservoir steht, so dass mit Hilfe einer Kartuschenentladeeinrichtung die Getränkesubstanz 12 zumindest teilweise aus dem Reser voir in die Mischkammer 16 überführt werden kann. Die Kartuschenentladeeinrichtung um fasst zu diesem Zweck vorzugsweise eine Druckluftleitung 17. Ein Ende der Druckluftleitung 17 ist mit einer Druckluftquelle der Getränkezubereitungsmaschine 1 verbunden, um Druck luft in die Druckluftleitung 17 einzuleiten, während das andere Ende in einen Druckluftaus lass mündet, der in Richtung des Reservoirs geöffnet ist und vorzugsweise in das Reservoir mündet, wodurch Druckluft in das Reservoir eingeleitet wird. Das Einleiten der Druckluft be wirkt, dass die Getränkesubstanz 12 von dem Reservoir in die Mischkammer 16 gedrückt wird.
In die Mischkammer 16 mündet ferner die von der Filtereinheit 2 kommende mineralisierte bzw. alkalisierte Getränkezubereitungsflüssigkeit 4 mittels einer Fluidzuführung 21. Denkbar ist, dass hierfür eine Art Schnellkupplung zwischen Kartuschensystem 10 und der Fluidzu führung 21 im Bereich der Halteeinheit 9 vorgesehen ist. Die Schnellkupplung kann bei spielsweise derart ausgebildet sein, dass beim Einsetzen des Kartuschensystems 10 in die Halteeinheit 9 automatisch eine Fluidverbindung zwischen der Filtereinheit 2 und der Misch kammer 16 hergestellt wird. Während des Getränkeherstellungsprozesses gelangt über diese Fluidverbindung das Wasser vom Tank in die Mischkammer 16. Ferner gelangt wäh rend des Getränkeherstellungsprozesses Getränkesubstanz 12 von dem Reservoir in die Mischkammer 16, wie vorstehend beschrieben. Durch Vermischung der Getränkesubstanz 12 mit dem Fluid in der Mischkammer 16 bildet sich das Getränk 14, welches die Mischkam mer 16 sodann durch einen Getränkeauslauf 11 verlässt.
Die Kartuschenaufnahme 13 weist ferner einen Getränkeauslauf 18 auf, durch welchen das innerhalb der Mischkammer 16 erzeugte Getränk 14 die Mischkammer 16 verlässt und ins besondere direkt in das Trinkgefäß 15 geleitet wird, d.h. ohne dass dabei weitere Teile der Getränkezubereitungsmaschine 1 in Kontakt mit dem Getränk 14 gelangen. Auf diese Weise wird eine Rückkontamination der Getränkezubereitungsmaschine 1 verhindert. Das Trinkge fäß 15 ist direkt unterhalb des Getränkeauslaufs 18 angeordnet.
Nach Beendigung des Getränkeherstellungsprozesses wird das Kartuschensystem 10 aus der Halteeinheit 9 entnommen, so dass die Getränkeherstellungsmaschine 1 mit einem neuen und unverbrauchten Kartuschensystem 10 bestückt werden kann.
Die Getränkezubereitungsmaschine 1 weist ferner eine Fördereinrichtung in Form einer Pumpe auf, welche die Getränkezubereitungsflüssigkeit vom Tank 3 in die Mischkammer 16 pumpt. Die Pumpe ist insbesondere zwischen der Filtereinheit 2 und der Halteeinheit 9 ange ordnet.
Weiterhin denkbar ist, dass die Getränkezubereitungsmaschine 1 eine Kühlvorrichtung auf weist, mit dessen Hilfe das Wasser im Tank 3 oder aus dem Tank in Richtung Halteeinheit 9 fließendes Wasser gekühlt wird.
Weiterhin denkbar ist, dass die Getränkezubereitungsmaschine 1 eine Karbonisiervorrich tung aufweist, mit dessen Hilfe das Wasser im Tank 3 oder aus dem Tank in Richtung Hal teeinheit 9 fließendes Wasser mit Kohlensäure versetzt wird.
Die in Figur 1 gezeigten Komponenten, wie Getränkezubereitungsmaschine 1 bzw. Station, Wassertank 3, Filtereinheit und ggf. Karbonisiervorrichtung, Pumpe, Kühlvorrichtung und dergleichen sind insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse oder auf einer gemeinsa men Basisplattform angeordnet.
In Figur 2 ist eine schematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Filtereinheit 2 in De tail dargestellt.
Über den Zulauf 6 wird der Filtereinheit 2 Wasser aus dem Wassertank 3 zugeführt, welches die im Zentrum der Filtereinheit 2 angeordnete Filterkartusche 19 umströmt und innerhalb der Filtereinheit 2 nach oben fließt. Die Filterkartusche 19 ist an ihrer Oberseite durchlässig, so dass das Wasser von oben in die Filterkartusche 19 einströmt. Das Filtermaterial 8 inner halb der Filterkartusche 2 wird somit vertikal von dem Wasser durchströmt, bis das Wasser im unteren Bereich der Filterkartusche 19 durch den Ablauf 7 in Richtung Getränkezuberei tungsstation geleitet wird. In Figur 2 ist zu erkennen, dass das Filtermaterial 8 in mehreren übereinanderliegenden Schichten angeordnet ist. Jede Schicht enthält insbesondere in bestimmtes Mineralgranulat, so dass das Wasser mit unterschiedlichen Mineralien angereichert wird.
Denkbar ist, dass die Filterkartusche 19 in die Filtereinheit 2 lösbar ersetzbar und innerhalb der Filtereinheit 2 verrastet ist. Die Filterkartusche 19 ist insbesondere zylinderförmig und vorzugsweise transparent ausgebildet.
In Figur 3 ist eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Getränkezuberei tungsmaschine 1 , die eine erfindungsgemäße Filtereinheit 2 aufweist, dargestellt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 3 lediglich der Wassertank 3, der Vorfilter 5 und die Filtereinheit 2 dargestellt. Es ist zu sehen, dass der Vorfilter 5 in vertikaler Richtung gesehen zwischen dem Wassertank 3 und der Filtereinheit 2 angeordnet ist. Das aus dem Wassertank 3 entnommenen Wasser fließt somit von oben nach unten zuerst durch den Vor filter 5 und anschließend in die Filtereinheit 2. Denkbar ist, dass die in Figur 3 dargestellte Anordnungen aus Wassertank 3, Vorfilter 5 und Filtereinheit 2 eine zusammensteckbare Ein heit umfasst. Der Vorfilter 5 und die Filtereinheit 2 können dafür als austauschbare Module ausgebildet sein.
In Figur 4 ist eine weitere schematische Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Filtereinheit 2 illustriert. In Figur 4 ist dargestellt wie die in Figur 3 gezeigte Filtereinheit 2 aus der Vogelper spektive aussehen könnte. Die Filtereinheit 2 umfasst einen spiralförmig verlaufenden Durch laufkanal 22, in welchen hintereinander verschiedene Bereiche mit unterschiedlichen Zusam mensetzungen von Mineralien angeordnet sind. Im Zentrum der Filtereinheit 2 ist der Zulauf 6 angeordnet, von welchen sich der Durchlaufkanal 22 nach außen bis zu den außenliegen den Ablauf 7 erstreckt.
Denkbar ist der folgende Aufbau: Im ersten Bereich 30 sind Kaliumsilicate, wie Kalium, Kal zium, Magnesium und/oder andere Silicate angeordnet. Im einem dem ersten Bereich 30 in Fluidrichtung nachgelagerten zweiten Bereich 31 sind vorzugsweise Maifansteine, welche optional Magnesium, Eisen, Zink und/oder Phospor enthalten, angeordnet. Im einem dem zweiten Bereich 31 in Fluidrichtung nachgelagerten dritten Bereich 32 ist vorzugsweise Ma gnesium angeordnet. Im einem dem dritten Bereich 32 in Fluidrichtung nachgelagerten vier ten Bereich 33 sind vorzugsweise Calcite angeordnet. Im einem dem vierten Bereich 33 in Fluidrichtung nachgelagerten fünften Bereich 34 ist vorzugsweise Aktivkohle, insbesondere aktivierte Kokoskohle, die aus Kokosnussschalen hergestellt wird, enthalten. Bezugszeichenliste
1 Getränkezubereitungsmaschine
2 Filtereinheit
3 Wassertank
4 Getränkezubereitungsflüssigkeit
5 Vorfilter
6 Zulauf
7 Ablauf
8 Filtermaterial
9 Halteeinheit
10 Kartuschensystem
11 Kartusche
12 Getränkesubstanz
13 Kartuschenaufnahme
14 Getränk
15 Trinkgefäß
16 Mischkammer
17 Druckluftleitung
18 Getränkeauslauf
19 Filterkartusche
20 Fördereinrichtung
21 Fluidzuführung
22 Durchlaufkanal
30 Erster Bereich
31 Zweiter Bereich
32 Dritter Bereich
33 Vierter Bereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Filtereinheit (2) für eine Getränkezubereitungsmaschine (1), wobei die Filtereinheit (2) einen Zulauf (6) für Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) und einen Ablauf (7) für die durch den Zulauf (6) in die Filtereinheit (2) gelangende Getränkezubereitungsflüssig keit (4) aufweist, wobei entlang einer Fluidrichtung der Getränkezubereitungsflüssig keit (4) zwischen dem Zulauf (6) und dem Ablauf (7) ein Filtermaterial (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (8) zur Anreichung der Geträn kezubereitungsflüssigkeit (4) mit Ionen zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung der Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) vorgesehen ist.
2. Filtereinheit (2) nach Anspruch 1 , wobei der Zulauf (6) in Fluidverbindung mit einem Tank (3) der Getränkezubereitungsmaschine (1) steht.
3. Filtereinheit (2) nach Anspruch 2, wobei im Tank (3) oder zwischen dem Tank (3) und der Filtereinheit (2) ein Vorfilter (5) angeordnet ist.
4. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ablauf (7) in Fluidverbindung mit einer Mischkammer (16) der Getränkezubereitungsmaschine (1) und insbesondere einer Mischkammer (16) eines in die Getränkezubereitungsma schine (1) einsetzbaren Kartuschensystems (10) steht.
5. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermaterial (8) Silber, bevorzugt Silberpartikel und besonders bevorzugt Silbernanopartikel um fasst.
6. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermaterial (8) wenigstens ein Mineral, bevorzugt ein Mineralstein umfasst.
7. Filtereinheit (2) nach Anspruch 6, wobei das wenigstens eine Mineral ein Karbonat, insbesondere Calcit (Calciumcarbonat), Vaterit, Aragonit, Magnesit, Siderit und/oder Dolomit umfasst.
8. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermaterial (8) Kalzium, Kalium, Magnesium, Mangan, Selen, Eisen, Zink, Antioxidantien und/oder Phosphor umfasst.
9. Filtereinheit (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Calcit ein Mischkristall aus Calcium-Ionen umfasst, in dessen Kristallgitter zusätzlich Kalzium-, Kalium-, Ma gnesium-, Mangan-, Eisen-, Zink- und/oder Phosphor-Ionen eingebettet sind.
10. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtermaterial (8) und insbesondere das wenigstens eine Mineral in Form eines einzigen Mineral steins oder in Form eines Granulats in der Filtereinheit (2) vorgesehen ist.
11. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinheit (2) eine austauschbare Filterkartusche (19) aufweist, in welchem das Filtermaterial (8) angeordnet ist.
12. Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinheit (2) ein Durchlaufmineralisierer mit einem Durchlaufkanal (22), durch welchen die Ge tränkezubereitungsflüssigkeit (4) entlang der Fluidrichtung zur Alkalisierung und/oder Mineralisierung fließt, ist, wobei der Durchlaufkanal (22) zwischen dem Zulauf (6) und dem Ablauf (7) vorzugsweise mänderförmig, wellenförmig oder spiralförmig verläuft.
13. Getränkezubereitungsmaschine (1) zur Herstellung eines Getränks (14) mit Hilfe ei ner Kartusche (11) aufweisend a. einen Tank (3) zur Bereitstellung von Getränkezubereitungsflüssigkeit (4), b. eine Getränkezubereitungsstation zur Herstellung eines Getränks (14) mit Hilfe der Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) und einer mittels einer aus tauschbaren Kartusche (11) bereitgestellten Getränkesubstanz (12), c. eine Filtereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und d. eine Fördereinrichtung (20) zum Fördern von Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) von dem Tank (3) durch die Filtereinheit (2) zur Getränkezubereitungssta tion.
14. Getränkezubereitungsmaschine (1) nach Anspruch 13, wobei die Getränkezuberei tungsstation eine Kartuschenaufnahme (13) mit einer Fluidzuführung aufweist, wobei in die Kartuschenaufnahme (13) ein Kartuschensystem (10) einsetzbar ist, wobei die Fluidzuführung zum Einleiten der Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) in eine Misch kammer (16) des Kartuschensystems (10) vorgesehen ist und wobei der Ablauf (7) in Fluidverbindung mit der Fluidzuführung steht.
15. Getränkezubereitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Kartuschenaufnahme (13) einen Druckluftanschluss zum um Einblasen von Druckluft in ein mit der Getränkesubstanz gefülltes Reservoir des Kartuschensystems (10) auf weist.
16. Getränkezubereitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Getränkezubereitungsmaschine (1) einen Vorfilter (5) zum Filtern der Getränkezube reitungsflüssigkeit (4) aufweist, wobei der Vorfilter (5) vorzugsweise am Tank (3) oder unterhalb des Tanks (3) oder innerhalb eines unteren Bereichs des Tanks (3) ange ordnet ist.
17. Getränkezubereitungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Filtereinheit (2) am Tank (3) oder unterhalb des Tanks (3) oder innerhalb eines unte ren Bereichs des Tanks (3) angeordnet ist.
18. Getränkezubereitungsmaschine (1) nach Anspruch 17, wobei der Vorfilter (5) und die Filtereinheit (2) jeweils unterhalb des Tanks (3) angeordnet sind, wobei der Vorfilter (5) zwischen dem Tank (3) und der Filtereinheit (2) angeordnet ist.
19. Verfahren zum Betrieb einer Getränkezubereitungsmaschine (1) nach einem der An sprüche 13 bis 18, wobei in einem ersten Betriebsschritt Getränkezubereitungsflüs sigkeit (4) aus dem Tank (3) entnommen wird, wobei einem zweiten Betriebsschritt die Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) mittels der Filtereinheit (2) alkalisiert und/oder mineralisiert wird und wobei in einem dritten Betriebsschritt ein Getränk (14) durch Zusammenwirken der alkalisierten und/oder mineralisierten Getränkezubereitungs flüssigkeit (4) mit einer mittels der austauschbaren Kartusche (11) bereitgestellten Getränkesubstanz (12) erzeugt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei in einem zwischen dem ersten und zweiten Be triebsschritt durchgeführten Zwischenschritt die Getränkezubereitungsflüssigkeit (4) mit Hilfe eines Vorfilters (5) gefiltert wird.
21. Verwendung einer Filtereinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Alkalisie rung und/oder Mineralisierung von Getränkezubereitungsflüssigkeit (4).
PCT/EP2021/051200 2020-01-23 2021-01-20 Filtereinheit, getränkezubereitungsmaschine und verfahren zum betrieb einer getränkezubereitungsmaschine WO2021148466A1 (de)

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