BG61177B1 - Replaceable cartridge designed for a machine for extraction and filling of hot drinks - Google Patents

Abstract

Сменяемият патрон включва устойчив корпус с поместен в него прахообразен или гранулиран материал (М) за получаване на на- питки чрез прецеждане, разтваряне или накис- ване с гореща вода под налягане, който корпус е от твърд материал, оформен като цилиндрично кухо тяло, което включва неперфорирана стра- нична стена (16), горна стена за входен отвор с перфориран централен участък (20) и проти- воположно разположено дъно с изходен отвор. Стената на входния отвор има външен пери- ферен пръстеновиден ръб (26), заобикалящ пер- форирания участък (20), а ръбът (26) се заклин- ва под въздействието на механично налягане от нагрята плоча (Р) при внасянето на гореща вода под налягане в патрона през централния участък (20). Получената напитка изтича през дъното. Пръстеновидният ръб (26) е изработен от пластичен материал, който омеква под влия- ние на температурата, до която се нагрява пло- чата (Р).The removable cartridge includes a durable a housing enclosed therein or a powder granular material (M) to obtain the < RTI ID = 0.0 > pellets by squeezing, dissolving or macerating, hot water under pressure, which housing is of solid material shaped as cylindrical a hollow body that includes an unperforated strain, (16), an upper wall for an inlet opening with a perforated central portion (20) and an anti- an opposed bottom with an outlet. The wall of the inlet opening has an outer peri- a frusto-annular edge (26) surrounding a perforated, (20), and the edge (26) under the influence of mechanical pressure from a hot plate (P) when hot Pressurized water in the cartridge through the central section (20). The resulting drink runs through bottom. The annular rim (26) is made plastic material which softens under the influence of of the temperature to which the flat- chat (P).

Description

Изобретението се отнася до сменяем патрон, който е предназначен за машини за екстракция и разливане на горещи напитки.The invention relates to a removable cartridge, which is intended for machines for extraction and dispensing of hot drinks.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е патрон за еднократна употреба, описан в публикация ЕР-А-0 057 671.A disposable cartridge known in EP-A-0 057 671 is known.

Той включва устойчив корпус от твърд материал, в който е поместен прахообразен или гранулиран материал за получаване на напитки чрез прецеждане, разтваряне или накисване с гореща вода под налягане. Корпусът представлява цилиндрично устойчиво кухо тяло, което включва неперфорирана странична стена, горна стена за входен отвор с перфориран централен участък и противоположно разположено перфорирано дъно за изходен отвор.It includes a stable casing of solid material that houses powdered or granular material for the preparation of beverages by straining, dissolving or soaking with hot pressurized water. The housing is a cylindrically stable hollow body that includes a perforated side wall, an upper inlet wall with a perforated central portion, and an opposite perforated bottom for an outlet opening.

Стената на входния отвор е снабдена с външен периферен пръстеновиден ръб, обхващащ перфорирания участък. Пръстеновидният ръб се заклинва под въздействието на механично налягане от нагрята плоча при внасянето на гореща вода под налягане в патрона през споменатия централен участък. Така се получава напитка, която изтича през стената на изходния отвор.The inlet wall is provided with an outer peripheral annular edge enclosing the perforated portion. The annular edge is wedged under the influence of mechanical pressure from the heated plate when hot water is pressurized into the cartridge through said central portion. This produces a drink that flows through the wall of the outlet.

Периферният пръстеновиден ръб служи като един вид уплътнение, свързано към подаваща плоча на машината по такъв начин, че по периферията се задържа гореща вода под налягане, която се внася в патрона през перфорирания участък на горната стена на патрона от централната зона на подаващата плоча.The peripheral annular edge serves as a kind of seal connected to the machine delivery plate in such a way that hot pressurized water is retained at the periphery, which is introduced into the cartridge through the perforated portion of the upper wall of the cartridge from the central area of the delivery plate.

Ако налягането на горещата вода, подавана към подаващата плоча, е в интервала от 1,0 до 1,5 МРа, желателно е тази плоча да се притиска към пръстеновидния ръб и прецизно да се зацепва към него, за да се предотвратява изтичането на горещата вода по периферията, преди да достигне до вътрешността на патрона.If the pressure of the hot water supplied to the inlet plate is in the range of 1.0 to 1.5 MPa, it is desirable that the plate be pressed against the annular edge and precisely engage it in order to prevent hot water from leaking on the periphery before it reaches the inside of the cartridge.

Обаче, както често се случва, тази връзка не е съвършена, защото плочата и горната част на пръстеновидния ръб не са разположени в една равнина.However, as often happens, this connection is not perfect because the plate and top of the annular rim are not arranged in a single plane.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Предмет на изобретението е патрон от разгледания по-горе тип, който да осигурява по-добре уплътнена връзка между плочата и пръстеновидния ръб, гарантирана дори и в случай, че двете части не са разположени в една равнина.The object of the invention is a cartridge of the type discussed above to provide a better sealed connection between the plate and the annular edge, guaranteed even if the two parts are not in the same plane.

Предлага се сменяем патрон за машини за екстракция и разливане на горещи напитки, включващ устойчив корпус с поместен в него прахообразен или гранулиран материал за получаване на напитки чрез прецеждане, разтваряне или накисване с гореща вода под налягане. Устойчивият корпус е от твърд материал, оформен като цилиндрично кухо тяло, което включва неперфорирана странична стена, горна стена за входен отвор с перфориран централен участък и противоположно разположено перфорирано дъно с изходен отвор. Стената на входния отвор е снабдена с външен периферен пръстеновиден ръб, заобикалящ перфорирания участък, който се заклинва под въздействието на механично налягане от нагрята плоча при внасянето на гореща вода под налягане в патрона през споменатия централен участък. Получената напитка изтича през дъното на корпуса. Пръстеновидният ръб е изработен от пластичен материал, който може да омеква под влияние на температурата, до която се нагрява плочата.A removable cartridge for hot beverage extraction and dispensing machines is provided, comprising a stable housing containing powder or granular material therein for receiving beverages by straining, dissolving or soaking with hot pressurized water. The rigid housing is of solid material, shaped like a cylindrical hollow body, which includes a perforated side wall, an upper inlet wall with a perforated central portion, and an opposite perforated bottom with an outlet opening. The wall of the inlet is provided with an outer peripheral annular edge surrounding the perforated portion, which is wedged by mechanical pressure from the heated plate when hot water is pressurized into the cartridge through said central portion. The resulting drink flows through the bottom of the housing. The annular edge is made of a plastic material that can be softened by the temperature at which the plate is heated.

За предпочитане е пръстеновидният ръб да е снабден с пръстеновиден гребен, който може да бъде сплескан под въздействието на механичното налягане на подаващата плоча след омекването на пластичния материал.Preferably, the annular edge is provided with a annular comb that can be flattened by the mechanical pressure of the feed plate after softening of the plastic material.

При предпочитания вариант на изобретението пръстеновидният ръб е оформен от повърхност с формата на пресечен конус, чийто условен връх съвпада с оста на патрона, а ъгълът при този връх е тъп, както и от радиална външна повърхност. Тази радиална повърхност, заедно с ' пресечено-коничната повърхност, оформят споменатия пръстеновиден гребен, който може да се деформира и сплесква.In a preferred embodiment of the invention, the annular edge is formed by a surface in the form of a truncated cone, the conditional tip of which coincides with the axis of the cartridge, and the angle at that peak is blunt, as well as a radial outer surface. This radial surface, together with the 'intersecting-conical surface, form said annular comb which can deform and flatten.

При тази конфигурация деформацията на пръстеновидния ръб под влияние на топлината поема всички ефекти, дължащи се на факта, че ръбът и плочата не лежат в една равнина, като по този начин се гарантира водонепроницаемост на уплътнението под налягане.In this configuration, the deformation of the annular edge under the influence of heat takes on all the effects due to the fact that the edge and the plate do not lie in one plane, thus ensuring the water tightness of the pressure seal.

При предпочитания вариант на изобретението повърхността на ръба е с твърде незначителен наклон към центъра на горната стена. Постепенно при омекването на пръстеновидния гребен плочата може да притиска повърхността на ръба, който бързо се надига, когато плочата се спуска надолу и със съответната скорост се намалява специфичния механичен натиск по горната повърхност на ръба. На това намаляване на специфичния натиск съответства постепенното намаляване на мекотата на пластичния материал и накрая се прекратява деформацията на ръба, без да се омекотява ръбът изцяло.In a preferred embodiment of the invention, the surface of the edge has a slight inclination towards the center of the upper wall. Gradually, with the softening of the annular comb, the plate can press the surface of the edge, which rises quickly as the plate descends and at the appropriate speed decreases the specific mechanical pressure on the upper surface of the edge. This decrease in specific pressure corresponds to a gradual decrease in the softness of the plastic material and finally the deformation of the edge is terminated without softening the edge completely.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИEXPLANATION OF THE FIGURES Attached

Предпочитаният вариант на изобретението е илюстриран с приложените фигури, от които:A preferred embodiment of the invention is illustrated by the accompanying drawings, of which:

фигура 1 представлява аксонометричен изглед на патрона, снабден с пръстеновиден ръб, съгласно предмета на изобретението;Figure 1 is an axonometric view of a cartridge provided with an annular edge according to the object of the invention;

фигура 2 - диаметрален разрез на споменатия патрон в увеличен мащаб;FIG. 2 is an enlarged sectional view of said cartridge; FIG.

фигура 3 - частичен разрез при допълнително увеличаване на мащаба на участъка, очертан с кръга III от фиг. 2;FIG. 3 is a partial sectional view of the further enlargement of the section outlined by the circle III of FIG. 2;

фигура 4 - частичен разрез, съответстващ на разреза от фиг. 3, при който схематично е показана част от подаващата плоча, притискана към пръстеновидния ръб, като споменатият пръстеновиден ръб е деформиран под влиянието на топлината и на механичния натиск, оказван от плочата.4 is a partial section corresponding to the section of FIG. 3, which schematically shows a portion of the inlet plate pressed against the annular edge, said annular edge being deformed under the influence of heat and mechanical pressure exerted by the plate.

ПРИМЕР ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLE FOR THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Според фиг. 1 и 2 сменяемият патрон съдържа кухо тяло или корпус 10. Кухото тяло 10 е с цилиндрична форма и може да поема в себе си доза от гранулиран или прахообразен материал М /фиг. 2/, от който може да се получават напитки чрез прецеждане, разтваряне или накисване е гореща вода под налягане. Що се касае до машини, при които се предвижда използването на патрон от разглеждания тип, може да се посочи като пример патент ЕР-А0 041 931, отнасящ се до кафе-машина, в която може да се използва патрон като описания, илюстриран с приложените чертежи.According to FIG. 1 and 2, the replaceable cartridge comprises a hollow body or a housing 10. The hollow body 10 is cylindrical and can take a dose of granular or powdery material M / FIG. 2 / from which beverages can be obtained by straining, dissolving or soaking is hot pressurized water. In the case of machines for which the use of a cartridge of the type in question is contemplated, patent EP-A0 041 931 relating to a coffee machine in which a cartridge may be used, as described, illustrated with reference thereto. drawings.

Кухото тяло 10 съдържа част с формата на чаша 12 и част, оформена като капак 14.The hollow body 10 comprises a cup-shaped portion 12 and a lid-shaped portion 14.

Двете части 12 и 14 могат да се изработят от твърди пластични материали, подходящи за контакт с хранителни продукти. Използването на пластични материали обаче не е ограничително условие, с изключение на характеристиките, които ще бъдат допълнително описани по-долу.Both parts 12 and 14 can be made of solid plastic materials suitable for contact with food. However, the use of plastic materials is not a restrictive condition, except for the features, which will be further described below.

Удобен материал за произвеждането на частите 12 и 14 е полипропилен, който съгласно изобретението трябва да бъде с температура на размекване около 100°С.A convenient material for the production of parts 12 and 14 is polypropylene, which according to the invention should have a softening temperature of about 100 ° C.

Детайлът 12 с форма на чаша, включва неперфорирана цилиндрична стена 16, която образува страничната стена на корпуса 10 и дъно 18, което оформя стената с изходния отвор на корпуса 10. Дъното 18 е заобиколено с пръстеновидния ръб 19, който служи за оформяне на уплътнение към долната плоча или подобен елемент, на който се закрепва патронът.The cup-shaped part 12 includes a perforated cylindrical wall 16 that forms the side wall of the housing 10 and a bottom 18 that forms the wall with the outlet opening of the housing 10. The bottom 18 is surrounded by the annular edge 19 which serves to form a seal to the lower plate or similar element on which the cartridge is attached.

Дъното 18 е перфорирано и може да бъде с голям брой отвори, както е например в патент ЕР-А-0 041 931, или с единичен централен отвор, както е например в патент ЕР-А-0 057 671.The bottom 18 is perforated and may have a large number of openings, such as in patent EP-A-0 041 931, or with a single central opening, such as in patent EP-A-0 057 671.

Капакът 14 включва перфориран кръгов централен участък 20, представляващ входната стена на корпуса 10. Централният участък 20 е заобиколен отвън с периферен пръстеновиден фланец 22, свързан към съответния пръстеновиден фланец 24 на страничната стена 16 на чашообразния детайл 12.The cover 14 includes a perforated circular center portion 20 representing the inlet wall of the housing 10. The central portion 20 is surrounded externally by a peripheral annular flange 22 connected to the respective annular flange 24 of the side wall 16 of the cup member 12.

Централният участък 20 може да има голям брой отвори, както е показано на фиг. 2, или един или повече периферни отвори, както е показано в патент ЕР-А-0 057 671.The central portion 20 may have a large number of openings, as shown in FIG. 2 or one or more peripheral openings as shown in patent EP-A-0 057 671.

Външната повърхност на перфорирания централен участък 20 на капака 14 е заобиколен от външен периферен пръстеновиден ръб 26, чиято функция се пояснява на фиг. 3 и 4.The outer surface of the perforated center portion 20 of the lid 14 is surrounded by an outer peripheral annular rim 26, whose function is illustrated in FIG. 3 and 4.

Според фиг. 3 външният периферен пръстеновиден ръб 26, заобикалящ перфорирания централен участък 20 на стената с входния отвор, има повърхност с формата на пресечен конус 28, чийто условен връх съвпада с оста на патрона. Ъгълът при условния връх на повърхността с формата на пресечен конус е тъп. Този ъгъл е за предпочитане да бъде от порядъка на 175°.According to FIG. 3, the outer peripheral annular edge 26 surrounding the perforated central portion 20 of the wall with the inlet has a cone-shaped surface 28 whose conditional tip coincides with the axis of the cartridge. The angle at the conditional apex of the cross-shaped surface is blunt. This angle is preferably in the order of 175 °.

Пръстеновидният ръб 26 е ограничен от радиалната външна повърхност 30, която оформя заедно с повърхността с формата на пресечен конус 28 един пръстеновиден гребен 32. За предпочитане е в участъка на пръстеновидния гребен 32 да се образува ъгъл, приблизително равен на 90° между предната повърхност 28 и радиалната външна повърхност 30.The annular ridge 26 is circumscribed by a radial outer surface 30 which forms, together with the cross-cone surface 28, an annular comb 32. Preferably, an angle approximately equal to 90 ° between the front surface 28 is formed in the annular ridge portion 32. and the radial outer surface 30.

Предпочитаният материал, поне за ръба 26 и за предпочитане за цялото тяло 10, е полипропилен, подходящ за приложение при хранителни продукти, с температура на размекване, малко по-ниска от температурата на кипене на водата, обаче с точка на топене, повисока от температурата на кипене на водата.The preferred material, at least for the edge 26 and preferably for the whole body 10, is polypropylene, suitable for use in foodstuffs, with a softening temperature slightly lower than the boiling point of water, but with a melting point above the temperature. of boiling water.

На фиг. 4 с буква Р е означена метална плоча, която е част от кафе-машина или друга машина за екстракция на напитки. Машината може да бъде от типа, описан и илюстриран в патент ЕР-А-0 41 931.In FIG. 4 with the letter P denotes a metal plate that is part of a coffee machine or other beverage extraction machine. The machine may be of the type described and illustrated in EP-A-0 41 931.

Плочата Р има централен отвор за подаване на гореща вода, например при температура 90° и при налягане между 1,0 и 1,5 МРа.The plate P has a central opening for supplying hot water, for example at 90 ° and at a pressure between 1.0 and 1.5 MPa.

За подаването на гореща вода под налягане плочата Р се спуска надолу или се притиска по някакъв друг начин в посоката на стрелката F към пръстеновидния ръб 26. температурата на плочата Р е равна на тази на горещата вода, т.е. от порядъка на 90°С.To supply hot water under pressure, the plate P is lowered or otherwise compressed in the direction of the arrow F towards the annular edge 26. The temperature of the plate P is equal to that of hot water, ie. of the order of 90 ° C.

При механично налягане, оказвано в посоката на стрелката F върху плочата Р, се омекотява и деформира отначало пръстеновидният гребен 32, а след това частично и горната част на ръба 26.Under mechanical pressure exerted in the direction of the arrow F on the plate P, the annular ridge 32 is softened and deformed first, and then partly the upper edge 26.

На фиг. 4 с 26а е означена съставна част от ръба 26 преди омекотяването, а с 26Ь е посочена издатината, образувана от омекотената част 28а, лежаща под гребена 32. Както се вижда, притискащата повърхност S на плочата Р преобразува значително повърхността 28, която първоначално е с форма на пресечен конус, в плоската повърхност 28а, при което се уплътнява спрямо повърхността S от плочата Р и по този начин се гарантира херметичността на уплътнението, за да не се пропуска гореща вода от пространството, лежащо между перфорирания централен участък 20 на капака 14 и съответстващия централен участък на плочата Р.In FIG. 4 with 26a denotes an integral part of the edge 26 before softening, and with 26b indicates the projection formed by the softened part 28a lying below the ridge 32. As can be seen, the pressing surface S of the plate P substantially transforms the surface 28, which initially has in the form of a truncated cone, in the flat surface 28a, which seals against the surface S of the plate P, and thus ensures that the seal is sealed so that no hot water is allowed from the space lying between the perforated central portion 20 of the lid 14 and co sistent central region of the plate R.

Пластичният материал на пръстеновид ния ръб 26, омекотен и деформиран под влиянието на топлината, не се разтопява поради факта, че температурата му не превишава 100°С, което е равно приблизително на тампературата на водата, внасяна в патрона. Пластичният материал остава в състояние, което може да бъде наречено “гумоподобно”, и при това състояние уплътнението на практика става много издръжливо.The plastic material of the annular rim 26, softened and deformed by heat, does not melt due to the fact that its temperature does not exceed 100 ° C, which is approximately equal to the temperature of the water introduced into the cartridge. The plastic material remains in a condition that can be called "rubber-like", and in this condition the seal becomes very durable in practice.

Както може да се види от фиг. 4, контактната разделителна повърхност между плочата Р и ръба 26, съответстваща на 28а, се получава при топлинна деформация на пластичния материал на гребена 32 и на останалата част от ръба 26, заемащ по-голямата част от първоначалната повърхност с форма на пресечен конус, като по този начин се гарантира стойността на специфичния механичен натиск по посока на стрелката F, така че да не се причинява пълното омекване на ръба 26, за да не се изгуби уплътняващият ефект.As can be seen from FIG. 4, the contact separating surface between the plate P and the edge 26 corresponding to 28a is obtained by thermal deformation of the plastic material of the crest 32 and the rest of the edge 26 occupying most of the original surface in the form of a cone, such as this guarantees the value of the specific mechanical pressure in the direction of the arrow F, so as not to cause complete softening of the edge 26, so as not to lose the sealing effect.

Claims (6)

1. Сменяем патрон за машини за екстракция и разливане на горещи напитки, включващ устойчив корпус с поместен в него прахообразен или гранулиран материал /М/ за получаване на напитки чрез прецеждане, разтваряне или накисване, с гореща вода под налягане, при това устойчивият корпус е от твърд материал, оформен като цилиндрично кухо тяло /10/, което включва неперфорирана странична стена /16/, горна стена за входен отвор с перфориран централен участък /20/ и противоположно разположено перфорирано дъно /18/ с изходен отвор, като стената на входния отвор е снабдена с външен периферен пръстеновиден ръб /26/, заобикалящ перфорирания участък /20/, а ръбът /26/ се заклинва под въздействието на механично налягане от нагрята плоча /Р/ при внасянето на гореща вода под налягане в патрона през централния участък /20/, а получената напитка изтича през дъното /18/, характеризиращ се с това, че пръстеновидният ръб /26/ е изработен от пластичен материал, който омеква под влиянието на температурата, до която се нагрява плочата /Р/.1. A removable cartridge for hot drink extraction and bottling machines comprising a stable housing with a powder or granular material (M) housed therein for the preparation of drinks by straining, dissolving or soaking, with hot pressurized water, wherein the stable housing is of solid material, shaped as a cylindrical hollow body (10), comprising a perforated side wall (16), an upper wall for an inlet with a perforated central portion (20) and an opposite perforated bottom (18) with an outlet, such as the wall of the inlet aperture is provided with an outer peripheral annular edge (26) surrounding the perforated portion (20), and the edge (26) is wedged by mechanical pressure from the hot plate (P) when hot water is pressurized into the cartridge through the central portion / 20 and the resulting beverage flows through the bottom (18), characterized in that the annular edge (26) is made of a plastic material that softens under the influence of the temperature at which the plate is heated (P). 2. Патрон съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че пръстеновидният ръб /26/ е с оформен пръстеновиден гребен /32/, сплескващ се под механичния натиск на нагрятата плоча /Р/.Cartridge according to claim 1, characterized in that the annular edge (26) has a ring-shaped ridge (32) which is flattened under the mechanical pressure of the heated plate (P). 3. Патрон съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че ръбът /26/ е оформен от повърхност /28/ с форма на пресечен конус, 5 чийто условен връх лежи на оста на патрона, а ъгълът при този връх е тъп и от радиална външна повърхност /30/, оформяща пръстеновидния гребен /32/, сплескващ се заедно с повърхността с форма на пресечен конус /28/.Cartridge according to claim 2, characterized in that the edge (26) is formed by a surface (28) in the form of a truncated cone, 5 whose conditional tip lies on the axis of the cartridge, and the angle at that tip is blunt and radial. an outer surface (30) forming the annular ridge (32), flattening together with a cone-shaped surface (28). 4. Патрон съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че тъпият ъгъл, при условния връх на повърхността с форма на пресечен конус /28/, е от порядъка на 175°.Cartridge according to claim 3, characterized in that the blunt angle at the conditional top of the cross-shaped cone surface (28) is of the order of 175 °. 5. Патрон съгласно претенция 3 или 4, характеризиращ се с това, че в участъка на пръстеновидния гребен /32/, способен да се сплесква, повърхността с форма на пресечен конус /28/ и радиалната външна повърхност /30/ оформят помежду си ъгъл, равен или близък до 90°.A cartridge according to claim 3 or 4, characterized in that in the region of the annular comb (32), which is able to flatten, the cross-shaped cone surface (28) and the radial outer surface (30) form an angle with each other. equal to or close to 90 °. 6. Патрон съгласно всяка от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че материалът на пръстеновидния ръб /26/ е полипропилен, имащ температура на омекване, по-ниска от температурата на кипене на водата и температура на стопяване, по-висока от тази на кипенето на водата.Cartridge according to any one of the preceding claims, characterized in that the material of the annular edge (26) is polypropylene having a softening temperature lower than the boiling point of water and a melting point higher than that of boiling water.