DE2207839A1

DE2207839A1 - Filtervorrichutng zum herstellung von gefiltertern getraenken, insbesondere kaffeegetraenken

Info

Publication number: DE2207839A1
Application number: DE2207839A
Authority: DE
Inventors: Manfred Hermsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-19
Filing date: 1972-02-19
Publication date: 1973-11-29
Also published as: AT325236B; CH552369A; DK133930B; DE2207839B2; BE795611A; DK133930C; BR7301191D0; ES188841Y; JPS4897669A; NL7302288A; CA964877A; ES188841U; DE2207839C3; FR2172419A1; FR2172419B1; IT977401B; JPS5040078B2; US3858493A; GB1421005A

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Herstellen von gefilterten Getränken, insbesondere Kaffeeoder Teegetränken, mit einer Siebfläche aur Aufnahme eines zur Herstellung des Getränks dienenden Ausgangsprodukts, insbesondere Kaffeemehl, Teeblätter oder dergleichen, welches mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu übergießen ist, wobei ein unterhalb der Siebfläche angeordneter Behälterboden mit einer Ausgußöffnung für das Getränk versehen ist.

Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit der Herstellung von Kaffeegetränken, also mit der Herstellung von gefiltertem Kaffee. Derartiger gefilteter Kaffees

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wird bisher in der Praxis überwiegend mit Piltervorrichtungen hergestellt, die aus einem auf einen Behälter, z.B. auf eine Kaffeekanne, aufzusetzenden Trichter mit Auslauföffnung im Unteren Bereich und in den Trichter einzusetzender, für den einmaligen Gebrauch bestimmter Filtertüte besteht. Das Kaffeemehl wird in die mehr oder weniger passend in dem Piltertrichter sitzende Papier-Filtertüte eingegeben und mit heißem Wasser übergössen, so daß gefiltertes Kaffeegetränk unten aus dem Trichter aus- und in den Sammelbehälter einläuft.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Filtergerät die aner-

Arοma- und
kanntermaßen vorhandene^Geschmacksbeeinflussung durch die Papier—filtertüte. Dieser Einfluß wird naturgemäß bei den verhältnismäßig großflächigen Filtertüten gesteigert. Darüberhinaus wird es vielfach als nachteilig empfunden, daß bei jedem Gebrauch der Filtervorrichtung eine neue Filterfläche, nämlich Papier-Filtertüte, eingesetzt werden muß, die nach dem Filtervorgang weggeworfen wird.

Bekannt sind aber auch bereits Filtervorrichtungen mit Filterflächen für den mehrmaligen Gebrauch. Eine dieser bekannten Filtervorrichtungen besteht aus einem auf einen Sammelbehälter, z.B. auf eine Kaffeekanne, aufzusetzenden Behälter mit Behälterboden. In letzterem ist eine Ausgußöffnung angebracht. Oberhalb der Ausgußöffnung und mit Abstand vom Behälterboden ist die Filterfläche aus einem

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aus Metall- oder Kunststoffgewebe/ bestehenden Siebboden angebracht. Der Siebboden wird durch Rippenstücke, die sich vom Behälterboden aus aufwärts erstrecken, in einem Abstand vom Behälterboden gestützt.

Der Nachteil dieser bekannten Filtervorrichtung besteht: darin, daß noch kein optimal/feines !Filtergewebe eingesetzt werden kann. Ein besonders feines Filtergewebe wird nämlich bei Gebrauch der Filtervorrichtung innerhalb kurzer

zügige Zeit mit feinen Kaffeepartikeln zugesetzt. DerNDurchfluß durch das Filtergewebe ist dadurch nicht mehr gewährleistet. Wird hingegen das Filtersieb aus einem Gewebe mit größerer Haschenweite gewählt, wird zwar das Zusetzen der Filteröffnung vermieden, da die feinen Partikel des Kaffees durch die Filteröffnungen hindurchtreten. Ss muß dann jedoch der Nachteil in Kauf genommen werden, daß das gewonnene Kaffeegetränk einen zu großen Anteil an groben Feststoffen enthält und dadurch eine starke Trübung aufweist.

Die vorerwähnte Trübung des fertigen Kaffeegetränks durch hohen Anteil an gröberen Feststoffen hat aber nicht nur den Nachteil, daß der Eindruck eines schlechten Kaffeegetränks entsteht, sondern erfahrungsgemäß sind hohe Anteile an derartigen Feststoffen für viele Kaffeetrinker nicht gut-verträglich. Ein Kaffeegetränk mit einem geringen Anteil an Feststoffen, insbesondere ohne grobe Feststoffe, ist deshalb aus geschmacklichen wie auch, aus gesundheitlichen Gründen sehr erwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Piltervorrichtung zur Herstellung von Kaffee- und anderen Getränken durch Filtern vorzuschlagen, mit der ein einwandfreies Getränk, nämlich ein weitgehend klares, also von groben Peststoffen freies Getränk hergestellt werden kann, ohne daß durch entsprechende Maßnahmen die Punktionsfähigkeit der Piltervorrichtung, insbesondere die Dauer des Piltervorganges, beeinträchtigt werden.

Die erfindungsgemäße Piltervorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß in der Piltervorrichtung oberhalb der Filterfläche ein Prallkörper für die einzugießende Flüssigkeit angeordnet ist, der etwa mit dem Spiegel der in die Vorrichtung eingegossenen Flüssigkeit ansteigt. Vorzugsweise besteht dieser Prallkörper aus einem lose in den Behälter der Piltervorrichtung eingesetzten Schwimmkörper.

Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung wird demnach so vorgegangen, daß zunächst das Ausgangsprodukt, also insbesondere das Kafieemehl, auf die Filterfläche aufgegeben wird. Sodann wird das eingegebene Kaffeemehl oben durch den eingelegten Schwimmkörper abgedeckt. Nunmehr kann das heiße Wasser in die Vorrichtung eingegossen v/erden, wobei der V/asserstrahl zunächst auf die Oberseite des Schwimmkörpers auftritt, wodurch die Energie des einströmenden Wassers vernichtet wird. Das an der Oberseite des Schwimmkörpers auftreffende Wasser läuft, nunmehr weitgehend energiefrei

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seitlich über den Rand des Schwimmkörpers und gelangt an das Kaffeemehl. Dieses wird nun von dem Wasser durchtränkt und ausgelaugt. Das dabei gebildete Getränk tritt Runter Zurückhaltung der groben Feststoffanteile durch die Filterflache hindurch in einen Raum unterhalb der Filterfläche und von diesem über die Ausgußöffnung in einen Sammelbehälter.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der freie Eintritt des Wassers, üblicherweise in Form eines beim Eingießen entstehendem Wasserstrahls, die Herstellung eines einwandfreien Getränks, insbesondere eines einwandfreien Kaffeegetränks beeinträchtigt. Das zum Teil sehr feinkörnige Kaffeemehl wird nämlich durch die Energie des auftreffenden Wasserstrahls gegen bzw. in die Siebfläche gepreßt. Dabei treten auch solche Feststoffanteile in die Öffnungen der Siebfläche ein, die in diesen Öffnungen festgehalten werden und dadurch ein Zusetzen der Siebfläche bewirken. Die Folge davon ist, daß bei geringen Maschenweiten der Siebflächen, die ansich zur Herstellung eines optimalen Getränks erwünscht sind, die Funktionsfähigkeit der Siebfläche sehr schnell beeinträchtigt ist. Der Flüssigkeitsdurchtritt wird gehemmt. Die Folge davon ist, daß in der Praxis vorsorglich Sieggewebe mit entsprechend großen Maschenweiten eingesetzt werden, die ein Zusetzen mit Feststoffanteilen des Kaffees nicht aufkommen lassen.

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Der Gedanke der Erfindung liegt demnach darin, die beim Eingießen des ./assers in diesem wirksame Energie •oberhalb der SieDflache zu Vernichten, so daß das
V/asser ohne nennenswerte Energie an die Siebfläche herantritt. Es werden dadurch keine Feststoffanteile durch die Siebfläche hindurchgerissen oder etwa in diese hineingepreßt. Die Folge davon ist, daß außerordentlich engmaschige Siebgewebe, nämlich mit einer Maschenweite von 10 oder besser noch von 5 verwendet werden können. Es konnte festgestellt werden, daß derart feine Siebgewebe bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Prallfläche das Kaffeegetränk in ausreichendem Umfange durchtreten lassen, so daß wie bei herkömmlichen Filtervorrichtungen gefiltert werden kann. Dariiberhinaus zei^t sich, daß die Siebfläche nach einer Vielzahl von Filtervbrgängen und bloßem Durchspülen der Siebfläche mit V/asser völlig klar und frei von Feststoffanteilen des Kaffees bleibt.

Das mit dieser Filtervorrichtung erzielte Getränk, insbesondere Kaffeegetränk, hat einwandfreie

Eigenschaften, insbesondere in geschmacklicher

Papier üei

Hinsicht. Der Einfluß tfonWapierfiltern wird vermieden. Andererseits fehlen aber auch die sonst
bei .Dauerfiltern üblichen gröberen Feststoffanteile, die den Geschmack und die Bekömmlichkeit
des Kaffeegetränks beeinträchtigen.

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Weitere Merkmale der Erfindung betreffen die Ausgestaltung der Ausgußöffnung im Hinblick auf einen einwandfreien Abfluß des hergestellten Kaffeegetränks.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vertikalschnitt dargestellt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die filtervorrichtung, die hier speziell für Kaffee gedacht ist, aus einem Behälter 10 mit einem oberteil 11 und einem Unterteil 12. Oberteil 11 und unterteil 12 sind lösbar miteinander verbunden z.B. durch ein Schraubgewinde 13.

Innerhalb des Behälters 10 ist eine FiIterflache angeordnet, die vorzugsweise aus einem Polyester-Siebgewebe 14 besteht. Das Siebgewebe 14 besteht aus monofilen Fäden und hat eine außerordentlich geringe Größe der Sieböffnungen von vorzugsweise 5 . Das Siebgewebe 14 ist in einem ringsherumlaufenden rahmenförmigen Halter 15 eingelassen, der durch entsprechende Breite die freie Filterfläche des Siebgewebes 14 bestimmt. Das Siebgewebe 14 ist mit dem Halter 15 auswechselbar im Behälter 10, und zwar in dessen Unterteil 12 angebracht.

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Behälter 10 bzw. dessen Unterteil 12 ist mit einem Behälterboden 16 ausgestattet, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung auf einen in den Boden eingesetzten Ausgußstutzen 17 konisch gestaltet ist. Das Siebgewebe 14 ist mit Abstand oberhalb dieses Behälterbodens 16 angeordnet, so daß zwischen Siebgewebe und Behälterboden 16 eine Sammelkammer 18 gebildet wird.

Bei der Benutzung der insoweit beschriebenen Filtervorrichtung wird überwiegend so vorgegangen, daß das erforderliche Ausgangsprodukt für die Herstellung des Getränks, also insbesondere Kaffeemehl, auf das Siebgewebe 14 aufgebracht und zweckmäßigerweise auf diesem verteilt wird. Bei der Erfindung wird sodann auf das Ausgangsprodukt, nämlich das Kaffeemehl, ein Prallkörper in Gestalt eines Schwimmkörpers 19 aufgelegt. Der Schwimmkörper 19 ist vorzugsweise ein Hohlkörper aus Kunststoff, der auf seiner Oberseite einen Handgriff 20 zur leichteren Handhabung aufweist. Der Schwimmkörper 19 ist in seinen Querschnittsabmessungen so dimensioniert, daß er den Querschnitt das Behälters 10 bis auf einen für den Abfluß des in den Behälter eingegossenen Wassers ausreichenden Abstand ausfüllt. Darüberhinaus wird vorgesehen, daß die Grundrißfläche des Schwimmkörpers 19 etwas größer ist als die freie PJlterflache des Siebgewebes 14, so daß sich der Schwimmkörper alseits bis in den Bereich des Halters 15 erstreckt.

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Die Oberseite 21 des Schwimmkörpers 19 wirkt als i'rallfläche fur das bei der Herstellung des Getränks von oben her in&en Behälter 10 eingegossene Wasser. Die Energie dieses einströmenden Wassers wird auf dieser Oberseite vernichtet, derart, daß das Wasser mit sehr geringer Energie über den Rand des Schwimmkörpers 19 abläuft in den Bereich unterhalb des Schwimmkörpers 19 und damit zum Kaffeemehl. Mit zunehmender Füllung des Behälters 10 steigt der Schwimmkörper 19 mit dem Flüssigkeitsspiegel an. Dadurch wird das ursprünglich bedeckte Kaffeemehl frei und das im Behälter vorhandene sowie nachgegossene Wasser kann unbeeinträchtigt an das Kaffeemehl heran und dieses zur Herstellung des Eaffeegetränks auslaugen. Die Abmessungen des Schwimmkörpers 19t die eine völlige Überdeckung des Siebgewebes 14 (im Grundriß gesehen) bewirken, verhindern, daß das am Rand des Schwimmkörpers ablaufende V/asser unmittelbar auf das Siebgewebe 14 gelangt, sondern zunächst auf den Halter 15.

Die besondere, überraschende Wirkung dieses Schwimmkörpers 19 besteht darin, daß das Wasser während keiner Phase der Herstellung des Getränks unter hohem Strömungsdruck, auf die Oberfläche des Siebgewebes 14 auftrifft. Is wird dadurch vermieden, daß die feinen ?eststoffanteile des Kaffeeraehls in das Siebgewebe 14 eingepreßt werden und dieses dadurch verschließen. Die Bildung des Kaffeegetränks unter Auslaugen des Kaffeemehls vollzieht sich vielmehr in einem

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weitgehend turbulenzfreien Wasser unterhalb des Schwimmkörpers 19, so daß eine optimale Ausnutzung des Kaffeemehls ermöglicht wird.

Bei verhältnismäßig kleinen Kaffeemengen kann auch so vorgegangen werden, daß das Kaffeemehl auf die Oberseite 21 des zunächst auf dem Siebgewebe 14 aufliegenden Schwimmkörpers 19 aufgegeben wird und sodann Wasser in der beschriebenen Weise folgt»

Das im Behälter 10 durch Aufgießen von Wasser gebildete Getränk tritt durch das Siebgewebe 14 unter Zurückhalten der unerwünschten Feststoffanteile hindurch und findet Aufnahme in der Sammelkammer 18» Aus dieser tritt das nunmehr fertige Getränk über den Ausgußstutzen 17 aus.

Der Ausgußstutzen 17 ist in besonderer Weise dimensioniert, und zwar derart, daß die Länge des Ausgußstutzens in einem bestimmten Verhältnis zu seinem Innendurchmesser steht. Dadurch wird nämlich erreicht, daß die in der Sammelkammer 18 gebildete Flüssigkeit nach dem Durchlaufen durch das Siebgewebe 14 verhältnismäßig schnell und rückstandslos und damit ohne wesentliches Nachtropfen entweicht. In diesem Sinne ist der Ausgußstutzen 17

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so dimensioniert, daß dessen Länge wenigstens das vierfache des Innendurchmessers beträgt_β Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Ausgußstutzen 17 beispielsweise einen Innendurchmesser von 4 mm und eine Länge von 18 mm.

Weiterhin ist die Relativstellung des Siebgewebes in Bezug auf den Behälterboden 16 besonders ausgewählt, nämlich derart, daß in der Samise !kammer keine Flüssigkeit zwischen dem Behälterboden 16 und dem Siebgewebe 14 infolge Oberflächenspannung der Flüssigkeit zurückgehalten wird_e Bei einem Innendurchmesser des Behälters von etwa 12 cm ist ein Abstand des Siebgewebes 14 von mindestens 15 mm von der Mitte des Behälterbodens 16 zweckmäßig.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ermöglicht trotz des außergewöhnlich feinmaschigen Siebgewebes

14 einen verhältnismäßig schnellen Durchlauf einer bestimmten Flüssigkeitsportion. Zum Beispiel können ein Liter Flüssigkeit in etwa 3 Minuten gefiltert, nämlich durch die Filtervorrichtung hindurchgeleitet werden. Dabei wurden 30 g Kaffeemehl bei üblicher "filterfeiner" Mahlung verwendet. Das Siebgewebe 14 hatte dabei durch entsprechende Bemessung des Halters

15 einen freien Durchmesser von 11 cm. Ist eine längere Durchlaufzeit erwünscht, kann ein Siebgewebe mit kleinerer freier Filterfläche eingesetzt werden«,

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Claims

Ansprüche

ί 1·)) Filtervorrichtung zum Herstellen von gefilterten Getränken, insbesondere Kaffee- oder Teegetränken mit einer Siebfläche zur Aufnahme eines zur Herstellung des Getränkes dienenden Ausgangsprodukts, insbesondere Kaffeemehl, Teeblätter oder dergleichen, welches mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zu übergießen ist, wobei ein unterhalb der Siebfläche angeordneter Behälterboden mit einer Ausgußöffnung für das Getränk versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filtervorrichtung oberhalb der Filterfläche(Siebgewebe 04)ein Prallkörper (19) für die einzugießende Flüssigkeit angeordnet ist, der etwa mit dem Spiegel der in die Vorrichtung eingegossenen Flüssigkeit ansteigt.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Prallkörper als Schwimmkörper (19) ausgebildet ist, der vorzugsweise in der Filtervorrichtung auf die Filterfläche (H) bzw. auf das die Siebfläche (H) bedeckende Ausgangsprodukt (Kaffeemehl) aufsetzbar ist und mit der eingegossenen Flüssigkeit steigt.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (19) den freien Innenquerschnitt der Filtervorrichtung bis auf

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einen geringen Abstand von der Innenwandung ausfällt.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dai3 der Schwimmkörper (19) hohl ist und aus Kunststoff besteht,
5.) Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche aus einem feinmaschigen, monofilen Polyester-Siebgewebe (14) besteht, vorzugsweise mit einer Öffnungsgröße- von 5
6.) Vorrichtung nach Anspruch 5» sowie gegebenenfalls

einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebgewebe (14) durch einen geschlossenen, ringsherum laufenden, rahmenföriaigen Halter eingefaßt ist und mit diesem herausnehmbar in die Filtervorrichtung einsetzbar ist.
7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Sehwimmkörpers (19) größer ist als die innerhalb des Halters verbleibende freie !lache des Siebgewebes (14).
8.) Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorzugsweise konischen Behälterboden (16)

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in dessen Mitte ein Ausgußstutzen (17) eingesetzt ist, dessen freie Länge wenigstens das Vierfache des Innendurchmessers des Ausgußstutzen (17) beträgt.
9.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Siebgewebe (14) einen Mindestabstand vom Behälterboden (16) aufweist, derart, daß zwischen dem Siebgewebe (14) und dem Behälterboden (17) keine Flüssigkeit infolge der Oberflächenspannung derselben zurückgehalten wird.

Für den Anmelder: Meissner & Bolte Patentanwälte

Bremen, den 18. 2. 1972 ■

Anmelder: Manfred Hermsen

28 Bremen
Langenstr. 12

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