DE102014018381A1 - Process for the preparation of beverages and apparatus for carrying out the process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Infusions-Getränken durch Extraktion von Wirk-, Genuss- und Geschmacksstoffen aus einem mittels Wasser oder einer anderen Extraktionsflüssigkeit (32) extrahierbaren Substrats (24), das in einer Durchlaufkammer (1) angeordnet ist, die von der Extraktionsflüssigkeit (Lösungsmittel) (32) durchströmt ist, wobei die Extraktionsflüssigkeit (32) bezogen auf ein bestimmtes Durchströmvolumen mehrfach die Durchlaufkammer (1) durchströmt, wodurch bei jedem Durchlauf eine Erhöhung der Konzentration der Wirk-, Genuss- und Geschmacksstoffe in der Extraktionsflüssigkeit (32) stattfindet.A process for producing infusion drinks by extracting active ingredients, flavorings and flavorings from a substrate (24) extractable by means of water or another extraction liquid (32), which is arranged in a flow chamber (1) which is separated from the extraction liquid (solvent ) Flows through (32), wherein the extraction liquid (32) with respect to a certain flow volume repeatedly through the flow chamber (1), whereby an increase in the concentration of active ingredients, flavorings and flavorings in the extraction liquid (32) takes place with each pass.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aufgußgetränken sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a process for the preparation of infused beverages and to an apparatus for carrying out the process according to the preamble of
Ein Verfahren zur Herstellung von Heißgetränken ist mit dem Gegenstand der
Dies ist z. B. für Teeaufgüsse in den letzten Jahren als „Cold Brew” im Markt bekannt geworden.This is z. B. for tea infusions in recent years as a "cold brew" in the market.
Die Erfindung lässt es deshalb offen, ob das Trägermedium heiß oder kalt ausgebildet ist und beansprucht beide Möglichkeiten. Im vorliegenden Anmeldungsfall wird jedoch – lediglich aus Gründen einer einfacheren Beschreibung – von einer heißen Flüssigkeit als Trägermedium ausgegangen, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.The invention therefore leaves it open whether the carrier medium is hot or cold and claims both possibilities. In the present application, however, it is assumed - for reasons of simpler description - of a hot liquid as a carrier medium, to which the invention is not limited.
Lediglich der einfacheren Beschreibung wegen geht die Erfindung von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung von Heißgetränken aus, obwohl – wie ausgeführt – die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.For the sake of simplicity of description, the invention is based on a method and an apparatus for producing hot drinks, although - as stated - the invention is not limited thereto.
Bei der
Nach einer gewissen Ruhezeit in der Brühkammer wird ein Wasserstrom nachgeliefert, so dass die in der Brühkammer nun vorhandene Extraktionsflüssigkeit über zugeordnete Ventile ausgetrieben wird und in eine Tasse oder in ein anderes Trinkgefäß ausgeleitet wird.After a certain rest period in the brewing chamber, a stream of water is replenished, so that the extraction liquid now present in the brewing chamber is expelled via associated valves and is discharged into a cup or into another drinking vessel.
Nachteil des bekannten Verfahrens ist, dass der Durchlauf durch die Brühkammer (später auch Durchlaufkammer genannt) jeweils nur einfach erfolgt, d. h. die Durchlaufkammer wird immer nur einmal, und zwar nur für eine kurze Zeit durchlaufen.Disadvantage of the known method is that the passage through the brewing chamber (later also called flow chamber) in each case only takes place simply, d. H. the flow chamber is always run only once, and only for a short time.
Damit besteht aber der Nachteil, dass die zu extrahierenden Substrate, die in der Durchlaufkammer angeordnet sind, nur ungenügend ausgespült oder extrahiert werden, was vor allem nachteilig für Substrate in der Art von Tee oder anderen teeähnlichen Substraten ist.However, there is the disadvantage that the substrates to be extracted, which are arranged in the flow chamber, are only insufficiently rinsed or extracted, which is especially disadvantageous for substrates such as tea or other tea-like substrates.
Die genannte Druckschrift verwendet sogar eine über der Siedetemperatur liegende Temperatur, um eine besonders wirksame Extraktion des Substrates in der Durchlaufkammer zu ermöglichen, wobei dann nachfolgend die so hergestellte Infusionsflüssigkeit abgekühlt wird.The cited document even uses a temperature above the boiling temperature to allow a particularly effective extraction of the substrate in the flow chamber, in which case subsequently the thus prepared infusion liquid is cooled.
Bei der Herstellung von Heißgetränken aus teeartigen Substraten ist dieses Verfahren jedoch nachteilig, weil bei über der Siedetemperatur hinaus aufgeheizten Flüssigkeiten der Tee in unerwünschter Weise geschmacksverändert wird.In the production of hot drinks from tea-like substrates, however, this method is disadvantageous because when heated above the boiling temperature, the tea is undesirable taste changes.
Mit dem Gegenstand der
1. Konventionelle Methode der Zubereitung teeähnlicher Infusionen1. Conventional method of preparation of tea-like infusions
Tee (Teeblätter bzw. die auszulaugende Substanz oder Brühgut, im Folgenden „Tee” genannt), wird in einer Kanne oder Tasse mit Lösungsmittel (normalerweise heißem Wasser, im Folgenden „Wasser” genannt) aufgebrüht. Das Wasser kommt mit dem Tee lange in Berührung. Der Auslaugvorgang ist zu beobachten und lässt sich durch (nicht standardisierbares) Umrühren verbessern. Dasselbe gilt für das sogenannte Tee-Ei, das als Vorstufe des Teebeutels gesehen werden kann, der ebenfalls in diese Kategorie einzuordnen ist.Tea (tea leaves or the substance to be lightened or brewing material, hereinafter referred to as "tea") is brewed in a jug or cup with solvent (usually hot water, hereinafter referred to as "water"). The water comes in contact with the tea for a long time. The leaching process can be observed and can be improved by (non-standardisable) stirring. The same applies to the so-called tea-egg, which can be seen as a preliminary stage of the teabag, which is also classified in this category.
2. Tee-Kapsel2nd tea capsule
Der Tee wird (von Kaffee bekannt) in eine dichte Kapsel (aus Kunststoff oder Aluminium) gepackt, die aufgestochen wird und durch die zum Aufbrühen ein heißer Wasserstrahl hindurch gepresst wird. Dabei wird die Teesubstanz ausgelaugt. Dieser Vorgang ist vor allem auf Bequemlichkeit und Schnelligkeit ausgelegt. Nachteil: wegen des einmaligen schnellen Vorbeilaufs des Wassers muss mit hoher Temperatur, möglichst hohem Druck und mit hoher Durchström-Geschwindigkeit usw. gearbeitet werden, damit das schnell vorbeiströmende Wasser möglichst viele Wirkstoffe aus den Teeblättern zieht. Dieser Vorgang löst ein anderes Spektrum an Wirkstoffen aus dem Tee als dies beim „Ziehen” des Tees nach 1) der Fall ist (vergleiche fraktionierte Destillation, siehe unten). Zudem ist hier der in viele tausend Tonnen gehende Kunststoff- oder Aluminium-Einsatz ein Umweltproblem.The tea (known from coffee) is packed in a sealed capsule (made of plastic or aluminum), which is pierced and through which a hot stream of water is forced through to brew. The tea substance is leached out. This process is designed primarily for convenience and speed. Disadvantage: due to the one-time rapid passage of the water, it is necessary to work with high temperature, as high a pressure as possible and with a high flow-through speed, etc., so that the fast-flowing water draws as many active substances from the tea leaves as possible. This process triggers a different spectrum of active ingredients from the tea than is the case when "pulling" the tea according to 1) (see fractionated distillation, see below). In addition, here in many thousands of tons going plastic or aluminum use is an environmental problem.
3. Teemaschine nach Philips WO 2012/160482A1 3. Tea machine according to Philips WO 2012 / 160482A1
In der Anmeldung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von extrahierbaren Substraten und/oder lösbaren Substraten in der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine wesentlich bessere, nachhaltigere und nicht-geschmacksverändernde Ausspülung oder Auslaugung der Substrate erreicht wird.The invention is therefore based on the object, a method and an apparatus for producing extractable substrates and / or releasable substrates in the aforementioned type so that a much better, more sustainable and non-flavor-changing rinse or leaching of the substrates is achieved.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 gekennzeichnet und durch eine Vorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 5.To achieve the object, the invention is characterized by a method according to
Merkmal des vorliegenden Verfahrens ist, dass eine Durchlaufkammer, die mit einem auslaugbaren Substrat gefüllt ist, einen Mehrfach-Durchlauf einer Extraktionsflüssigkeit in einem halboffenen oder einem in sich geschlossenen Leitungssystem erfährt.A feature of the present method is that a flow chamber filled with a leachable substrate undergoes a multiple pass of an extraction liquid in a semi-open or a self-contained line system.
Der Begriff „Mehrfach-Durchlauf” durch die Durchlaufkammer bedeutet, dass ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen (z. B. das Volumen einer Trinktasse) entweder in Vorwärts- und Rückwärtsströmung oder nur in einer einzigen Strömungsrichtung die Durchlaufkammer mit dem dort angeordneten Substrat mehrfach (also mindestens zweimal oder mehr) durchströmt und bei jeder Durchströmung die Konzentration von Wirk-, Genuss- und Geschmacksstoffen, die aus dem Substrat ausgelaugt werden, in der Extraktionsflüssigkeit zunimmt.The term "multiple pass" through the flow chamber means that a certain volume of liquid (eg the volume of a drinking cup) either in forward and reverse flow or only in a single flow direction the flow chamber with the substrate arranged there multiple times (ie at least twice or more) flows through and at each flow increases the concentration of active ingredients, flavorings and flavorings which are leached from the substrate in the extraction liquid.
Der Mehrfach-Durchlauf des auslaugbaren Substrats kann in einer ersten Ausführung oszillierend, das heißt in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erfolgen. Dies kann einmal (in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung) oder auch mehrmals (in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung) erfolgen. Die Durchströmung in zwei zueinander entgegen gesetzten Richtungen hat den Vorteil, dass damit eventuelle Reste der auslaugbaren Substanzen, die beim Durchströmen in der einen Richtung nicht mehr mitgenommen wurden, nunmehr bei der Durchströmung in der entgegen gesetzten Richtung zuverlässiger ausgeschwemmt werden.The multiple pass of the leachable substrate in a first embodiment may be oscillating, that is, in the forward and backward directions. This can be done once (in forward and backward direction) or several times (in forward and backward direction). The flow in two mutually opposite directions has the advantage that any residues of the leachable substances, which were not taken along when flowing through in one direction, are flushed out more reliably now in the opposite direction in the flow.
Das Substrat wird somit zeitlich hintereinander – gegebenenfalls auch mehrmals – abwechselnd einer Druck- und einer Saugströmung (= oszillierender Durchlauf) mit einer das Substrat durchspülenden Flüssigkeit unterworfen wird.The substrate is thus temporally successively - optionally also several times - alternately subjected to a pressure and a suction flow (= oscillating passage) with a liquid flushing through the substrate.
In einer anderen Ausführung kann der Mehrfachdurchlauf auch nur in einer Richtung (z. B. nur in Vorwärts- oder nur in Rückwärtsrichtung) erfolgen. In einer weiteren Ausführung kann die Durchströmung zunächst in einer ersten Richtung und danach oszillierend abwechselnd in beide Richtungen erfolgen.In another embodiment, the multiple pass can also take place only in one direction (eg only in the forward or only in the backward direction). In a further embodiment, the flow can first take place in a first direction and then oscillating alternately alternately in both directions.
Schließlich ist auch der umgekehrte Strömungsablauf möglich, dass zunächst ein einfacher oder mehrfach oszillierender Durchlauf durch die Durchlaufkammer erfolgt und am Schluß dann ein einfacher Durchlauf erfolgt, der z. B. dem letzten Durchlauf des oszillierenden Durchlaufs entgegen gesetzt ist.Finally, the reverse flow sequence is possible that initially a simple or multiple oscillating passage through the flow chamber and then at the end of a simple run takes place, the z. B. is set opposite to the last run of the oscillating run.
Wesentlich bei allen Ausführungen ist, dass die Extraktionsflüssigkeit bei jedem Durchlauf mit den ausschwemmbaren Wirkstoffen des zu extrahierenden Substrats zunehmend angereichert wird. Die Ausschwemmung oder Auslaugung erfolgt mit zunehmender Konzentration einmal oder wiederholt in einem geschlossenen Leitungssystem, weil die sich zunehmend anreichernde Extraktionsflüssigkeit in die Durchlaufkammer zurückgeführt wird, wodurch sich die Konzentration erhöht. Dies kann in unterschiedlicher Anzahl erfolgen, je nach dem, welche Konzentration der aus dem Substrat ausgelaugten Wirk-, Genuss- und Geschmacksstoffe in der Extraktionsflüssigkeit erwünscht ist.It is essential in all embodiments that the extraction liquid is increasingly enriched in each run with the effluents of the substrate to be extracted. The leaching or leaching occurs with increasing concentration once or repeatedly in a closed conduit system, because the increasingly enriching extraction fluid is returned to the flow chamber, whereby the concentration increases. This can be done in different numbers, depending on the concentration of leached from the substrate active ingredients, flavorings and flavorings in the extraction liquid is desired.
Die Verwendung eines geschlossenen Leitungssystem hat den Vorteil, dass unter dem erhöhten Druck der Pumpe gearbeitet werden kann, wodurch die Extraktionswirkung in bestimmten Fällen gegenüber einer schwerkraftbedingten Durchströmung verbessert wird.The use of a closed line system has the advantage that it can be carried out under the increased pressure of the pump, whereby the extraction effect is improved in certain cases against a gravity-induced flow.
Das Verfahren verbindet die Vorteile der oben vorgestellten Verfahren, indem die Teesubstanz, offen oder eingeschlossen in ein Tea-Pad (Filterbeutel) oder eine Kunststoff- oder Aluminiumkapsel, in eine (Druck-)Durchlaufkammer gegeben wird, durch die man das auf eine vorgegebene Temperatur erhitzte Wasser einmal oder – nach Qualitätsgesichtspunkten – mehrmals durchrinnen lässt, es aber auch mehr oder weniger stark durchpressen kann. Pro Durchlauf findet zwar nur ein kurzer Kontakt zwischen Aufbrühgut (Tee) und Lösungsmittel (Wasser) statt. Da das mehrfache Durchleiten gegenüber dem Rühren sehr schnell von statten geht, ist der Vorgang bereits nach kurzer Zeit abgeschlossen. Vor allem kommt alles Wasser mehrmals mit dem Tee direkt in Berührung (Kontakt). Es gibt keine unberührten Zonen.The method combines the advantages of the methods presented above by placing the tea substance, open or enclosed in a tea pad (filter bag) or a plastic or aluminum capsule, in a (pressure) flow chamber, by which it is heated to a predetermined temperature heated water once or - according to quality aspects - can run through several times, but it can also press more or less strong. Only one short contact between brewing material (tea) and solvent (water) takes place per run. Since the multiple passes over the stirring is very fast vonstatten, the process is completed after a short time. Above all, all the water comes into contact with the tea several times (contact). There are no virgin zones.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Temperatur nicht maximal hoch sein muss, aber andererseits auf die Mindesttemperatur eingestellt sein kann, die für das Abtöten von Bakterien und Mikroben auf einem Naturprodukt (z. B. Salmonellen) nötig ist. Another advantage is that the temperature does not have to be maximally high, but on the other hand, it can be set to the minimum temperature necessary for killing bacteria and microbes on a natural product (eg salmonella).
Die von Teebeutel und Kunststoffkapsel her bekannte einfache Entsorgung des ausgelaugten Tees ist bei den hier vornehmlich vorgesehenen Tee-Pads ebenfalls erfüllt.The teabags and plastic capsule ago known simple disposal of leached tea is also met in the here primarily provided tea pads.
Im weiteren Ausbau wird vorgeschlagen, das Tea-Pad mit einer Lasche für eine Inhaltsangabe oder für andere Informationen zu versehen, wodurch Verwechslungen vermieden werden können. Diese Lasche kann aus der Durchlaufkammer heraushängen.In the further expansion, it is proposed to provide the tea pad with a tab for a summary or for other information, so that confusion can be avoided. This tab can hang out of the flow chamber.
Im weiteren Ausbau wird das Auslauggut im Tea-Pad nicht direkt in die Durchlaufkammer gegeben, sondern in ein vorgeschaltetes Magazin. Dies kann zum Beispiel in der Art eines tellerartigen Revolvermagazins um einen Drehpunkt schrittweise angetrieben angeordnet sein. Der Tee kann aber auch in einem linear hin und her beweglichen Aufnahmeschlitten der Durchlaufkammer zugeführt werden. Dadurch lässt sich der Zeitablauf verkürzen, bei dem das ausgelaugte Tea-Pad entnommen und durch den nächsten ersetzt werden kann, während der aktuelle bereits in der Durchlaufkammer ausgelaugt wird.In the further expansion, the leaching material in the tea pad is not added directly into the flow chamber, but in an upstream magazine. This can be arranged, for example, in the manner of a plate-like revolver magazine to be driven step by step about a pivot point. The tea can also be supplied in a linear reciprocating receiving carriage of the flow chamber. This can shorten the time in which the leached tea pad can be removed and replaced by the next, while the current is already leached in the flow chamber.
Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass sich das hier beschriebene Verfahren auf verschiedene Gerätegrößen und Ausführungen verwirklichen lässt und sich daher der Aufgabenstellung Labor, Gastronomie, Kantinenverpflegung usw. anpassen lässt.An additional advantage is that the method described here can be implemented on different device sizes and designs and can therefore be adapted to the task laboratory, catering, canteen catering, etc.
Das Verfahren ist vielseitig anwendbar, die Druckkammer kann – wie oben gesagt – für sowohl Kapseln, Tea-Pads und losen Tee ausgelegt werden. Dargestellt wird hier die Ausführung mit Tea-Pads, die Umsetzung auf die anderen Möglichkeiten ist für den Fachmann reine Routine. In den beiden ersten Fällen (Kapsel/Tea-Pad) kann die Einstellung der Maschine automatisch durch Kennzeichen auf den Behältnissen über vielseitig bekannte Verfahren an (das Aufbrüh-Gerät) oder die Teeaufgussmaschine übertragen werden.The method is versatile, the pressure chamber can - as stated above - be designed for both capsules, tea pads and loose tea. The presentation with tea pads is shown here, the implementation on the other possibilities is purely routine for the expert. In the first two cases (capsule / tea pad), the setting of the machine can be automatically transferred to the containers by means of a number of known methods (the brewing device) or the tea infuser.
ZusammenfassungSummary
Die Temperatur lässt sich an die Löslichkeit der Wirkstoffe im auszulaugenden Substrat anpassen (analog zu einer fraktionierten Destillation). Einstellbar ist auch, wie oft die Flüssigkeit die Teesubstanz durchströmen soll (beispielsweise durch Messung der Durchflussmenge oder durch Messung der Konzentration der ausgelaugten Substanz in der Extraktionsflüssigkeit oder durch Einstellen der Laufzeit und/oder Fördermenge der Pumpe). Damit kommt eine schonende, in der Summe aber vielfache Berührung mit dem Wasser (= Lösungsmittel) zustande. Damit ist die Qualität des Getränkes sortenabhängig optimierbar.The temperature can be adapted to the solubility of the active ingredients in the substrate to be leached (analogous to a fractional distillation). It is also adjustable, how often the liquid should flow through the tea substance (for example by measuring the flow rate or by measuring the concentration of the leached substance in the extraction liquid or by adjusting the running time and / or flow rate of the pump). This results in a gentle, but in total multiple contact with the water (= solvent). Thus, the quality of the beverage can be optimized depending on the variety.
Der Kern des vorliegenden Verfahrens liegt demnach darin, dass eine Durchlaufkammer, die mit einem auslaugbaren Substrat gefüllt ist, einen Mehrfach-Durchlauf erfährt.The core of the present method is therefore that a flow chamber filled with a leachable substrate undergoes a multiple pass.
Dieser Mehrfach-Durchlauf wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen als erfindungswesentlich herausgestellt.This multiple pass is found to be essential to the invention in various embodiments.
In einem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel wird beansprucht, dass die Extraktionsflüssigkeit durch die Durchlaufkammer in gleichlaufende Richtung hindurch läuft, um zu gewährleisten, dass die Durchlaufkammer immer nur in einer Richtung durchströmt wird.In a first, preferred embodiment, it is claimed that the extraction liquid passes through the flow chamber in the same direction as in order to ensure that the flow chamber is always flowed through in one direction only.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Mehrfach-Durchlauf durch die Durchlaufkammer oszillierend erfolgt, d. h. die Durchlaufkammer wird sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung durchströmt.In another embodiment of the invention, it is provided that the multi-pass according to the invention takes place in an oscillating manner through the passage chamber, d. H. the flow chamber is flowed through in both the one and in the other direction.
Die Erfindung sieht hierbei mehrere Möglichkeiten vor.The invention provides several possibilities.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Durchlaufmenge durch die Durchlaufkammer, die einen Mehrfach-Durchlauf beinhaltet, jeweils ungefähr einer Tasse entspricht, die trinkfertig bereitgestellt wird.In a first embodiment of the invention, it is provided that the flow rate through the flow chamber, which includes a multi-pass, each corresponds approximately to a cup that is ready to drink provided.
In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass dieses Tassenvolumen weit überschritten wird und hierbei ein Vorratsbehälter für die Aufnahme der Extraktionsflüssigkeit vorgesehen ist, der Volumina von z. B. 1/2 Liter bis 5 Liter aufweisen kann. Derartige großvolumige Vorratsbehälter dienen deshalb zur Herstellung eines geeigneten Suds mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das z. B. in Getränkeautomaten bereitgestellt werden kann.In a second embodiment of the invention, it is provided that this cup volume is far exceeded and in this case a reservoir for receiving the extraction liquid is provided, the volumes of z. B. may have 1/2 liter to 5 liters. Such large-volume reservoirs therefore serve to produce a suitable brew with the inventive method, the z. B. can be provided in beverage vending machines.
Es wird vorausgesetzt, dass der die Extraktionsflüssigkeit aufnehmende Vorratsbehälter stets einmal vollgefüllt wird und dann nachfolgend bei der Getränkeentnahme schrittweise entleert wird, bis er seinen Entleerungszustand erreicht hat und danach wieder aufgefüllt wird.It is assumed that the reservoir receiving the extraction fluid is always filled once and then subsequently emptied step by step during the removal of the beverage until it has reached its emptying state and is then replenished.
Der erfindungsgemäße Mehrfach-Durchlauf wird durch verschiedenartige Vorrichtungen erzielt, die alle unter den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung fallen.The multiple pass according to the invention is achieved by various devices, all of which fall within the spirit of the present invention.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine doppelt wirkende Hubkolbenpumpe vorhanden ist, die für einen oszillierenden Durchlauf einer Extraktionsflüssigkeit durch die Durchlaufkammer sorgt. In a first embodiment of the present invention it is provided that a double-acting reciprocating pump is provided, which provides for an oscillating passage of an extraction liquid through the flow chamber.
In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei parallel angeordnete Hubkolben vorhanden, die in zugeordneten Zylindern verschiebbar angetrieben sind und die dort befindliche Extraktionsflüssigkeit sowohl in der einen Richtung als auch in der anderen Richtung durch die mit dem auslaugbaren Substrat gefüllte Durchlaufkammer hindurch treiben.In this preferred embodiment, there are two reciprocating pistons arranged in parallel, which are displaceably driven in associated cylinders and which drive the extraction liquid located there in both the one direction and in the other direction through the flow chamber filled with the leachable substrate.
Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.However, the invention is not limited thereto.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass lediglich eine einfach wirkende Hubkolbenpumpe vorhanden ist, die die Extraktionsflüssigkeit lediglich zwischen ihrem Zylinderraum und einem zugeordneten Vorratsbehälter hin und her bewegt.In another embodiment of the invention, it may be provided that only a single-acting reciprocating pump is present, which moves the extraction liquid only between its cylinder chamber and an associated reservoir back and forth.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass statt der Hubkolbenpumpe jede beliebige andere Pumpe verwendet werden kann, wie z. B. eine Kreiselpumpe, eine Drehkolbenpumpe, eine magnetisch angetriebene Pumpe und auch Schlauchpumpen, bei denen der Vorteil besteht, dass das Pumpenorgan nicht mit der Extraktionsflüssigkeit in Berührung kommt.In a third embodiment of the invention, it is provided that instead of the reciprocating pump, any other pump can be used, such. As a centrifugal pump, a rotary pump, a magnetically driven pump and peristaltic pumps, where there is the advantage that the pump member does not come into contact with the extraction liquid.
Die Erfindung betrifft auch noch ein Verfahren zur Reinigung einer derartigen Maschine, wie sie in der Erfindung vorgesehen ist.The invention also relates to a method for cleaning such a machine, as provided in the invention.
Als Reinigungsflüssigkeit wird bevorzugt Wasser verwendet.The cleaning liquid used is preferably water.
Für einen Reinigungsdurchlauf wird die Durchlaufkammer frei geräumt und das dort befindliche Substrat entfernt. Es wird dann Wasser von einem Wasservorratsbehälter in das System eingeführt und mehrmals umlaufen gelassen, um so eine Ausspülung des Systems zu ermöglichen. Der Spülvorgang kann mit kaltem Wasser oder auch mit dem in der Maschine erhitzten Wasser erfolgen.For a cleaning cycle, the flow chamber is cleared and the substrate located there removed. Water is then introduced from a water reservoir into the system and circulated several times to allow for flushing of the system. The rinsing process can be done with cold water or with the water heated in the machine.
Die Erfindung sieht bezüglich der Leitungsführung zwei verschiedene Ausführungsformen vor. Es wird einmal ein halboffenes Leitungssystem beschrieben, welches gegenüber einem Vorratsbehälter, der die Extraktionsflüssigkeit aufnimmt oder gegenüber zwei gegenläufig wirkenden Kolbenpumpen, offen ist. Bezüglich der Durchlaufs durch die Durchspülkammer ist es jedoch geschlossen, weil es mit einem Leitungsdruck betrieben wird, der über dem Atmosphärendruck liegt.The invention provides two different embodiments with regard to the routing. It is described once a semi-open pipe system, which is open to a reservoir which receives the extraction liquid or opposite two piston pumps acting in opposite directions. However, it is closed with respect to the passage through the purging chamber because it is operated at a line pressure higher than the atmospheric pressure.
In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Leitungsführung vollkommen geschlossen ist, d. h. es kann sich um einen unter Druck bestehendes Leitungssystem handeln, bei dem die Extraktionsflüssigkeit hin und her gepumpt wird und kein nach außen gerichteter Auslass eines Vorratsbehälters oder dergleichen vorhanden ist.In another embodiment of the present invention, it may be provided that the wiring is completely closed, d. H. it may be a pressurized piping system in which the extraction liquid is pumped back and forth and there is no outward outlet of a reservoir or the like.
Beide Ausführungsformen (ein halboffenes und ein geschlossenes Leitungssystem) werden als erfindungswesentlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung beansprucht.Both embodiments (a half-open and a closed line system) are claimed as essential to the invention in the context of the present invention.
Nachdem es sich entweder um ein halboffenes oder um ein geschlossenes System handelt, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um bei Fertigstellung der Extraktionsflüssigkeit, die mehrfach durch die Durchlaufkammer hindurchgelaufen ist, eine Entnahme der Extraktionsflüssigkeit zu ermöglichen.After being either semi-open or closed, precautions must be taken to allow extraction of the extraction fluid upon completion of the extraction fluid which has passed through the flow chamber several times.
Zu diesem Zweck ist in einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens ein Dreiwegeventil vorhanden, welches nach der Herstellung der Extraktionsflüssigkeit bei mehrfachem Durchlauf durch die Durchlaufkammer umgeschaltet wird, um so die so hergestellte Extraktionsflüssigkeit in einem Trinkgefäß oder in ein anderes Aufnahmegefäß abzuleiten.For this purpose, in a preferred embodiment, at least one three-way valve is present, which is switched after the production of the extraction liquid in multiple pass through the flow chamber, so as to derive the thus prepared extraction liquid in a drinking vessel or in another receptacle.
Das Dreiwegeventil kann jedoch auch noch in einer anderen Funktionsweise verwendet werden, um nämlich die Extraktionsflüssigkeit – bevorzugt Wasser – in das System einzusaugen.However, the three-way valve can also be used in a different mode of operation, namely to suck the extraction liquid - preferably water - in the system.
Wenn demnach das Dreiwegeventil in seiner Saugstellung geschaltet wird, kann aus einem Vorratsbehälter, der anstatt des Trinkgefäßes angebracht wird oder aus dem Trinkgefäß selbst eine Extraktionsflüssigkeit – bevorzugt Wasser – entnommen werden und in das System eingesaugt werden, weil die Pumpenanordnung einen Saugdruck über das Dreiwegeventil in den Vorratsbehälter ausübt.Accordingly, if the three-way valve is switched in its suction position, from a reservoir which is mounted instead of the drinking vessel or from the drinking vessel itself an extraction liquid - preferably water - are removed and sucked into the system, because the pump assembly has a suction pressure across the three-way valve in exerts the reservoir.
Nach dem Einsaugen der Extraktionsflüssigkeit in das System wird das Dreiwegeventil umgeschaltet, und es wird dann das halboffene oder geschlossene Leitungssystem hergestellt, wonach in einer bevorzugten Ausgestaltung die Extraktionsflüssigkeit auf eine gewünschte Temperatur erhitzt wird und dann mehrfach unter Pumpendruck durch die Durchlaufkammer hindurch fließt und das dort enthaltene Substrat in die Extraktionsflüssigkeit extrahiert. Bei jedem Durchlauf durch die Durchlaufkammer erhöht sich die Konzentration der ausgelaugten Substanzen in der Extraktionsflüssigkeit.After aspirating the extraction fluid into the system, the three-way valve is switched, and then the semi-open or closed conduit system is made, after which the extraction fluid is heated to a desired temperature in a preferred embodiment and then flows several times under pump pressure through the flow chamber and there contained substrate extracted into the extraction liquid. In each pass through the flow chamber, the concentration of leached substances in the extraction liquid increases.
Für die Art und Ausbildung der in der Durchlaufkammer angeordneten Substrate werden verschieden Ausführungsformen bevorzugt.Various embodiments are preferred for the type and design of the substrates arranged in the flow chamber.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in der durchspülbaren Durchlaufkammer ein Flachbeutel (Tea Pad) angeordnet ist, der aus einem textilen oder folienartigen Siebstoff besteht, der das extrahierbare Substrat in seinem Innenraum aufnimmt und der von einer erwärmten Extraktionsflüssigkeit durchströmt wird. In a first embodiment of the invention it is provided that in the flushable flow chamber, a flat bag (tea pad) is arranged, which consists of a textile or film-like screen, which receives the extractable substrate in its interior and is flowed through by a heated extraction liquid.
Es handelt sich im einfachsten Fall um einen Teebeutel, der z. B. mit einem granulierten oder gemahlenen Tee oder einem anderen geeigneten Substrat gefüllt ist.It is in the simplest case to a tea bag, the z. B. is filled with a granulated or ground tea or other suitable substrate.
In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass in der Durchlaufkammer ein Stützgitter angeordnet ist, das den Teebeutel abstützt, so dass er beim mehrfachen Durchlauf der Extraktionsflüssigkeit nicht zerreißt oder zerbricht.In another embodiment, it may be provided that in the flow chamber, a support grid is arranged, which supports the tea bag, so that it does not tear or break in the multiple passage of the extraction liquid.
Statt eines Teebeutels, der bevorzugt als Flachbeutel (Einfachkammerbeutel) ausgebildet ist, können sämtliche anderen bekannten Aufnahmebehälter für Teesubstrate oder andere extrahierbare Substrate verwendet werden, wie z. B. Doppelkammerbeutel und dergleichen mehr.Instead of a tea bag, which is preferably designed as a flat bag (single-chamber bag), all other known receptacles for tea substrates or other extractable substrates can be used, such. B. double-chamber bag and the like more.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass ein Teesubstrat direkt in die Durchlaufkammer eingefüllt wird. Das Substrat ist demnach lose. In der Durchlaufkammer werden deshalb zwei Filterschichten auf und unter den lose eingefüllten Tee oder ein anderes geeignetes Substrat aufgelegt, so dass auf einen Teebeutel oder einen Flachbeutel verzichtet werden kann. In diesem Fall verwirklichen dann die beiden Siebe in der Durchlaufkammer die Filterfunktion. Hierbei kann es zusätzlich vorgesehen sein, dass auch noch ein Stützgitter verwendet wird, um die Filtermedien zu stützen und zu halten.In another embodiment of the invention, it may also be provided that a tea substrate is filled directly into the flow chamber. The substrate is therefore loose. In the flow chamber, therefore, two filter layers are placed on top of and below the loosely filled tea or other suitable substrate so that a tea bag or a flat bag can be dispensed with. In this case, then realize the two filters in the flow chamber, the filter function. In this case, it may additionally be provided that a support grid is also used to support and hold the filter media.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das extrahierbare Substrat in einer das Substrat abdichtend umschließenden Kapsel angeordnet ist, die ebenfalls in der Durchlaufkammer angeordnet sein kann. Im Falle der Verwendung einer Kapsel muss dafür gesorgt werden, dass die Kapsel mindestens an einer Seite, bevorzugt aber an zwei gegenüberliegenden Seiten anstechbar ist, um sie von der erwärmten oder erhitzten Extraktionsflüssigkeit durchlaufen zu lassen.In another embodiment of the invention, it is provided that the extractable substrate is arranged in a sealingly surrounding the substrate capsule, which may also be arranged in the flow chamber. In the case of using a capsule, it must be ensured that the capsule is pierceable on at least one side, but preferably on two opposite sides, in order to allow it to pass through the heated or heated extraction liquid.
Auch hier kann vorgesehen sein, dass das extrahierbare Substrat unmittelbar ohne weitere Filterschichten in der Kapsel angeordnet ist.Again, it may be provided that the extractable substrate is arranged directly without further filter layers in the capsule.
Ebenso kann es in einer anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass in der Kapsel noch zusätzliche Filterschichten vorhanden sind, um das extrahierbare Substrat in der Kapsel zurück zu halten.Likewise, it may be provided in another embodiment that additional filter layers are present in the capsule in order to retain the extractable substrate in the capsule.
In einer dritten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das extrahierbare Substrat aus der Kapsel ausgeschwemmt wird und in einer eigenen Brühkammer mit dort angeordneten Filterschichten aufbereitet wird.In a third embodiment, it can be provided that the extractable substrate is flushed out of the capsule and is processed in a separate brewing chamber with filter layers arranged there.
Alle angegebenen Maßnahmen werden einzeln oder in jeder beliebigen Kombination untereinander als erfindungswesentlich beansprucht.All specified measures are claimed individually or in any combination with each other as essential to the invention.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject of the present invention results not only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with each other.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and features disclosed in the documents, including the abstract, in particular the spatial design shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention insofar as they are novel individually or in combination with respect to the prior art.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to drawings illustrating several execution paths. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.
Es zeigen:Show it:
Die
Dabei wird das Wasser wechselseitig von oben und unten durch ein in sich geschlossenes Leitungsröhrensystem
In
Die Flüssigkeit ist bevorzugt Wasser oder ein anderes flüssiges Trägermedium und kann somit aus der Tasse
Nach dem Einsaugen der Extraktionsflüssigkeit in das System werden die beiden einzelnen Sets in Betrieb genommen und heizen die gesamte Flüssigkeit auf ein für die Extraktion in der Durchlaufkammer
In der Durchlaufkammer
Durch den wechselseitigen Antrieb der beiden Kolben
Nach einem Mehrfachdurchlauf, der anhand der
Bezüglich dieses Ausführungsbeispieles wird anhand der
Die
Durch den gegenläufigen Fluss durch den Flachbeutel
Es ergibt sich damit ein besonders günstiger Durchfluss durch den Flachbeutel, und der Tee wird in besonderer Weise extrahiert, weil nicht mehr nur allein reines Wasser als Extraktionsflüssigkeit hindurch fließt, sondern die bereits schon mit dem Teesubstrat angereicherte Extraktionsflüssigkeit den Flachbeutel mehrmals durchläuft.This results in a particularly favorable flow through the flat bag, and the tea is extracted in a special way, because not only pure water alone flows through as extraction liquid, but the already enriched with the tea substrate extraction fluid passes through the flat bag several times.
Es ergibt sich damit ein besonders optimiertes Geschmacksgefühl, ein besonders intensives Aroma, so dass es sogar möglich ist, pro Tasseneinheit eine geringere Menge vom Substrat zu verwenden.This results in a particularly optimized taste, a particularly intense aroma, so that it is even possible to use a smaller amount per cup unit of the substrate.
Damit ergibt sich eine besonders ökonomische Verwendung von Teesubstraten, wie es bisher noch nicht bekannt war.This results in a particularly economical use of tea substrates, as it was previously unknown.
Die
Es ist zeichnerisch nicht dargestellt, dass im Leitungssystem
Es ist auch nicht dargestellt – aber anhand der anderen Zeichnungen zeichnerisch dargestellt – dass ein Wasservorrat
Ebenso ist aus
In
In
In Abweichung zu der Ausführung nach
Somit wird erreicht, dass die aus der Durchlaufkammer
In
Es ist nicht zeichnerisch dargestellt, dass der Verfahrensablauf, z. B. die Art und Anzahl der Durchlaufe, die Durchlaufzeit, die Temperatur und das Durchlaufvolumen durch eine Regeleinrichtung geregelt werden können, welche die Konzentration der extrahierten Substanzen in der Extraktionsflüssigkeit (z. B. optisch über eine Trübungsmessung oder sonstige Sensoren) erfasst.It is not shown in the drawing that the procedure, for. B. the type and number of passes, the flow time, the temperature and the flow volume can be controlled by a control device which detects the concentration of the extracted substances in the extraction liquid (eg., Optically via a turbidity measurement or other sensors).
In der
Hieraus wird deutlich, dass die Erfindung nicht nur auf einen oszillierenden Mehrfach-Durchlauf durch die Durchlaufkammer
Die
Auf der Abszisse sind die Zeitintervalle der Durchströmung angegeben, die jedoch nur beispielhaft zu verstehen sind.On the abscissa, the time intervals of the flow are given, which are to be understood only as an example.
Es kann sich auch um Minutenabschnitte handeln oder um andere Zeitabschnitte, wie sie hier mit 10 Sekunden-Abschnitten angegeben sind. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die Anzahl der durchströmbaren Volumina und deren Durchlaufzeit beschränkt. Es kann auch vorgesehen werden, dass zwischen den einzelnen Durchlaufen Ruhezeiten eingelegt sind.They may also be minute segments or other periods of time, such as 10 seconds sections. The invention is therefore not limited to the number of volumes that can be flowed through and their throughput time. It can also be provided that rest periods are entered between the individual passes.
In
Die
Der Teil des Gitters
Aus den
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Kammer auch insgesamt als Durchlaufkammer
Eine solche Trennung und Zusammenführung kann entweder unter Handbetätigung erfolgen oder auch durch einen geeigneten elektromotorischen Antrieb.Such a separation and merging can be done either by manual operation or by a suitable electric motor drive.
Die
Die
Die
Als Information für die Teesorte, die Ziehzeit usw. ist als Ausführungsbeispiel angegeben, dass ein Text
In
Die
In
Genauer gesagt, zeigt die
Im Ausführungsbeispiel nach
Um nach der Beendigung der Mehrfachdurchläufe eine günstige, weitere Extraktion zu ermöglichen, ist es in einer Weiterbildung vorgesehen, dass an den beiden Gittern
Der Antrieb der Auspressstempel
Die
Die
Die
Die nicht eigens gezeigte Linearführung kann von jedem Fachmann leicht durch die bereits oben erwähnte Revolverausführung ersetzt werden.The linear guide not shown specifically can be easily replaced by any expert by the already mentioned above Revolverausführung.
Aus den dargestellten Zeichnungen
Das Flachbeutel-Magazin
In
Anstelle des hier ausführlicher gezeigten Tea-Pad ist es für jeden Fachmann einfach, die Kammer so auszubilden, dass darin Tee zwischen Filterpapiere gelegt wird oder dass sie für die Aufnahme einer Kapsel eingerichtet wird. Die Technik hierfür ist bekannt. In diesem Fall wird die Kapsel in bekannter Weise mit eingebauten Spitzen für den Wasserdurchlauf geöffnet. Es handelt sich um eine Kapsel, wie sie ähnlich bei den bekannten Kaffeemaschinen verwendet wird.Instead of the tea pad shown in greater detail herein, it is easy for anyone skilled in the art to form the chamber so that tea is placed between filter papers or that it is set up to receive a capsule. The technique for this is known. In this case, the capsule is opened in a known manner with built-in tips for the water passage. It is a capsule, as it is similar to the known coffee machines used.
In den dargestellten Zeichnungen
Die
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Flachbeutel
Durch die Anordnung der Flachbeutel
Die
Hier ist dargestellt, dass im Bereich eines Filterstoffes
Die
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Kapsel
Die Kapsel wird an der Oberseite durch einen ersten Dorn
Es können auch mehrere Dorne
Ferner ist es im gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt, dass die Durchlaufkammer
Im Innenraum der Kapsel
Somit ist klar, dass die Vorrichtung auch mit aus einer Kapsel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DurchlaufkammerThrough chamber
- 22
-
Oberteil (von
1 )Upper part (from1 ) - 33
-
Unterteil (von
1 )Lower part (from1 ) - 44
- Flachbeutelflat bags
- 55
- Leitungssystemline system
- 66
- Heizungheater
- 77
- 3-Wege-Ventil3-way valve
- 88th
- Tee-AuslaufTea outlet
- 99
- Wasservorratwater supply
- 1010
- Pumpepump
- 1111
- Wiegebalkenbalance beam
- 1212
- Pleuelpleuel
- 1313
- Zylinder a, bCylinder a, b
- 1414
- Kolbenpiston
- 1515
- Durchlauf-MessgerätPass-meter
- 1616
- TasseCup
- 1717
- Filterbeutelfilter bag
- 1818
- DurchlaufkammerThrough chamber
- 18a18a
- Oberteiltop
- 18b18b
- Unterteillower part
- 1919
- Dichtlippensealing lips
- 2020
- Gittergrid
- 20a20a
- obenabove
- 20b20b
- untenbelow
- 2121
- Lascheflap
- 2222
- Filterstoff obenFilter fabric above
- 2323
- Trägermaterialsupport material
- 2424
- Substratsubstratum
- 2525
- Siegelnahtseal
- 2626
- Kapselcapsule
- 2727
- Dornmandrel
- 2828
- Kammerchamber
- 2929
- Filterschichtfilter layer
- 3030
- Vorratsbehälterreservoir
- 3131
- Pfeilrichtungarrow
- 3232
- Extraktionsflüssigkeitextraction liquid
- 3333
- Barcodebarcode
- 3434
- Texttext
- 3535
- Steuereinheitcontrol unit
- 3636
- Temperatureinstellungtemperature adjustment
- 3737
- AuspressstempelAuspressstempel
- 3838
- Flachbeutel-MagazinFlat bag magazine
- 3939
- Pfeilrichtungarrow
- 4040
- Pfeilrichtungarrow
- 4141
- Positionposition
- 4242
- Positionposition
- 4343
- Positionposition
- 4444
- Pfeilrichtungarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- WO 2012/160482 A1 [0015] WO 2012/160482 A1 [0015]
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