Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Patronensystem für die Zubereitung
von Getränken
und insbesondere auf versiegelte Patronen, die aus im Wesentlichen
luft- und wasserundurchlässigen
Materialien gebildet sind und die ein oder mehrere Bestandteile
für die
Zubereitung von Getränken
enthalten. Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Patronensystems
offenbart.The
The present invention relates to a cartridge system for the preparation
of drinks
and in particular to sealed cartridges consisting essentially of
air and water impermeable
Materials are formed and the one or more components
for the
Preparation of drinks
contain. It is also a method of manufacturing a cartridge system
disclosed.
Es
ist zuvor vorgeschlagen worden, Zutaten zur Getränkevorbereitung in individuellen
luftundurchlässigen
Verpackungen zu versiegeln. Zum Beispiel sind verdichteten gemahlenen
Kaffee enthaltende Patronen oder Kapseln für die Verwendung in bestimmten
Kaffeezubereitungsmaschinen die allgemein als Espresso-Maschinen
bezeichnet werden, bekannt. Bei der Herstellung von Kaffee unter
Benutzung dieser Zubereitungsmaschinen wird die Kaffeepatrone in
einer Brühkammer
platziert und heißes
Wasser wird unter relativ hohen Drücken durch die Patrone durchgeführt, wodurch
die aromatischen Kaffeebestandteile aus dem gemahlenen Kaffe extrahiert
werden, um das Kaffeegetränk
herzustellen. Typischerweise arbeiten solche Maschinen unter einem
Druck von mehr als 6 × 105 Pa. Die Zubereitungsmaschinen der beschriebenen
Art waren bis dato relativ teuer, da die Komponenten der Maschinen
wie z.B. die Wasserpumpen und Dichtungen in der Lage sein müssen, den
hohen Drücken
zu widerstehen.It has previously been proposed to seal beverage preparation ingredients in individual airtight packages. For example, cartridges or capsules containing compressed ground coffee are known for use in certain coffee making machines commonly referred to as espresso machines. In making coffee using these preparation machines, the coffee cartridge is placed in a brewing chamber and hot water is passed through the cartridge at relatively high pressures, thereby extracting the aromatic coffee ingredients from the ground coffee to make the coffee beverage. Typically, such machines operate under a pressure greater than 6 × 10 5 Pa. The preparation machines of the type described have been relatively expensive to date because the components of the machines, such as the water pumps and seals, must be able to withstand the high pressures.
Die US 5,242,702 offenbart eine
Getränkepatrone
mit einem äußeren Element
und einem inneren Element und einem Deckel.The US 5,242,702 discloses a beverage cartridge having an outer member and an inner member and a lid.
In
der WO 01/58786 wird eine Patrone für die Zubereitung von Getränken beschrieben,
die unter einem Druck im Allgemeinen im Bereich von 0,7 bis 2,0 × 105 Pa arbeitet. Jedoch ist die Patrone zum
Gebrauch in einer Getränkezubereitungsmaschine
für den
kommerziellen und industriellen Markt konzipiert und ist ziemlich
teuer und nicht in der Lage, viele Getränkearten auszugeben. Daher
bleibt der Bedarf nach einer System für die Zubereitung von Getränken bestehen,
in der die Patrone und die Getränkezubereitungsmaschine
des Systems insbesondere für
den Heimmarkt in Bezug auf Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit
geeignet sind. Es besteht auch ein Bedarf nach einer Getränkezubereitungsmaschine
für solch
ein System, die einfach zu bedienen und im Betrieb zuverlässig ist
und eine breite Vielfalt von Getränkearten herstellen kann.In WO 01/58786 a cartridge for the preparation of beverages is described, which operates under a pressure generally in the range of 0.7 to 2.0 × 10 5 Pa. However, the cartridge is designed for use in a beverage preparation machine for the commercial and industrial market and is quite expensive and unable to dispense many types of beverage. Therefore, there remains a need for a system for making beverages in which the cartridge and beverage making machine of the system are particularly suited to the home market in terms of cost, performance and reliability. There is also a need for a beverage making machine for such a system that is easy to use and reliable in operation and can produce a wide variety of beverage types.
Dementsprechend
sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer
Patrone zur Ausgabe eines Getränks
vor, das die folgenden Schritte umfasst:
- a)
Herstellen einer Vielzahl äußerer Elemente
(2), die mindestens eine erste Art von äußerem Element und eine zweite
Art von äußerem Element
mit unterschiedlicher Form oder Gestaltungen umfassen;
- b) Herstellen einer Vielzahl innerer Elemente (3),
die mindestens eine erste Art von innerem Element und eine zweite
Art von innerem Element mit unterschiedlicher Form oder Gestaltungen
umfassen;
- c) Unterbringen der Vielzahl äußerer Elemente und innerer
Elemente;
- d) Auswählen
der ersten Art von äußerem Element
oder der zweiten Art von äußerem Element
aus der Vielzahl äußerer Elemente;
- e) Auswahl der ersten Art von innerem Element oder der zweiten
Art von innerem Element aus der Vielzahl von inneren Elementen;
- f) Verbinden des ausgewählten
inneren Elements mit dem ausgewählten äußeren Element,
sodass das innere Element sich innerhalb des äußeren Elements befindet;
- g) Füllen
des äußeren Elements
mit einer oder mehreren Getränkezutaten
(200), die aus einer Vielzahl von Getränkezutaten ausgewählt sind;
und
- h) Versiegeln des äußeren Elements
mit einem Deckel (5), um die Patrone zu bilden, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste und zweite Art von innerem Element
miteinander austauschbar sind.
Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a cartridge for dispensing a beverage, comprising the following steps: - a) producing a plurality of external elements ( 2 ) comprising at least a first type of outer element and a second type of outer element having different shapes or configurations;
- b) producing a plurality of internal elements ( 3 ) comprising at least a first type of inner element and a second type of inner element having different shapes or configurations;
- c) housing the plurality of outer elements and inner elements;
- d) selecting the first type of outer element or the second type of outer element from the plurality of outer elements;
- e) selecting the first type of inner element or the second type of inner element from the plurality of inner elements;
- f) bonding the selected inner member to the selected outer member such that the inner member is within the outer member;
- g) filling the outer element with one or more beverage ingredients ( 200 ) selected from a variety of beverage ingredients; and
- h) sealing the outer element with a lid ( 5 ) to form the cartridge, characterized in that the first and second types of inner member are interchangeable.
Es
ist zu verstehen, dass mit dem Begriff „Patrone", wie hier verwendet, jede Verpackung,
Behälter, Säckchen oder
Aufnahme gemeint ist, die eine oder mehrere Getränkezutaten auf die oben beschriebene
Weise enthält.
Die Patrone kann steif, halb-steif oder flexibel sein.It
It should be understood that by the term "cartridge" as used herein, any packaging,
Containers, sachets or
Recording is meant that one or more beverage ingredients on the above
Way contains.
The cartridge can be stiff, semi-rigid or flexible.
Die
Patrone der vorliegenden Erfindung enthält eine oder mehrere Getränkezutaten,
die für
die Bildung eines Getränkeprodukts
geeignet sind. Das Getränkeprodukt
kann z.B. Kaffee, Tee, Schokolade oder ein milchbasierendes Getränk mit Milch
sein. Die Getränkezutaten
können
pulverförmig,
gemahlen, auf Blättern basierend
oder flüssig
sein. Die Getränkezutaten
können
unlöslich
oder löslich
sein. Beispiele beinhalten gerösteten
und gemahlenen Kaffee, Teeblätter,
Schokoladenpulver und Suppenpulver, flüssige milchbasierte Getränke, kohlensäurehaltige
Getränke
und konzentrierte Fruchtsäfte.The
Cartridge of the present invention contains one or more beverage ingredients,
the for
the formation of a beverage product
are suitable. The beverage product
can e.g. Coffee, tea, chocolate or a milk-based drink with milk
be. The beverage ingredients
can
powdery,
ground, based on leaves
or liquid
be. The beverage ingredients
can
insoluble
or soluble
be. Examples include roasted
and ground coffee, tea leaves,
Chocolate powder and soup powder, liquid milk-based drinks, carbonated
beverages
and concentrated fruit juices.
Das
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung stellt ein wirtschaftliches
Mittel zur Herstellung von Patronen für die Ausgabe eines von einer
Vielzahl von Getränken
zur Verfügung.
Vorteilhafterweise wird die Patrone auf einfache Weise aus den Hauptbestandteilen,
nämlich
dem inneren Element, dem äußeren Element,
der Getränkezutat
und dem Deckel zusammengebaut. Verschieden Arten des äußeren Elements,
inneren Elements und des Deckels werden abhängig von der auszugebenden
Getränkezutat
hergestellt. Jedoch sind die verschiedenen Arten des äußeren Elements,
inneren Elements und des Deckels auswechselbar, so dass einzelne
Patronen aus bestimmten Kombinationen von Komponenten auf Lager
zusammengebaut werden können.
Dies führt
zu einer verringerten Anzahl der Komponenten insgesamt, die hergestellt
werden müssen,
ohne die Flexibilität
der Art der herstellbaren Patronen zu beeinflussen. Zum Beispiel
kann die selbe Art von äußerem Element
verwendet werden, um Filterkaffee und Espresso-Kaffee auszugeben.The production process of the present invention provides an economical means of production of cartridges for dispensing one of a variety of drinks available. Advantageously, the cartridge is assembled in a simple manner from the main components, namely the inner element, the outer element, the beverage ingredient and the lid. Various types of the outer member, inner member and lid are manufactured depending on the beverage ingredient to be dispensed. However, the various types of outer member, inner member and lid are interchangeable, so that individual cartridges can be assembled from certain combinations of components in stock. This results in a reduced total number of components that must be manufactured without affecting the flexibility of the type of cartridges that can be made. For example, the same type of outer element can be used to dispense filter coffee and espresso coffee.
Die
Kosten der Herstellung der verschiedenen Getränkepatronen wird durch Verwenden
von austauschbaren Komponenten verringert. Zusätzlich haben die äußeren Elemente
im wesentlichen die selbe äußere Form
und Gestaltung, so dass alle Patronen aus der Reihe mit Hilfe der
selben Getränkezubereitungsmaschine
ausgegeben werden können.The
Cost of making the various beverage cartridges is by using
reduced by exchangeable components. In addition, the outer elements have
essentially the same outer shape
and design, so that all the cartridges out of line with the help of
same beverage preparation machine
can be issued.
Optional
umfasst das Verfahren im Schritt b) das Verbinden eines Filterelements
mit der ersten Art und/oder der zweiten Art von innerem Element.optional
the method in step b) comprises connecting a filter element
with the first type and / or the second type of inner element.
Die
erste Art von äußerem Element
kann geeignet sein, um geröstete
oder gemahlene Getränkezutaten
oder ähnliches
zu enthalten. Die zweite Art von äußerem Element kann geeignet
sein, um lösliche
oder flüssige
Getränkezutaten
zu enthalten.The
first kind of outer element
may be suitable to roasted
or ground beverage ingredients
or similar
to contain. The second type of outer element may be suitable
be soluble
or liquid
beverage ingredients
to contain.
Die
erste Art von innerem Element kann geeignet sein, um geröstete oder
gemahlene Getränkezutaten
oder ähnliches
zu filtern. Die zweite Art von äußerem Element
kann geeignet sein, um geröstete
oder gemahlene Getränkezutaten
oder ähnliches
zu filtern und um eine Vielzahl von Luftblasen in das ausgegebene Getränk einzubringen.The
first type of inner element may be suitable to roasted or
ground beverage ingredients
or similar
to filter. The second kind of outer element
may be suitable to roasted
or ground beverage ingredients
or similar
to filter and to bring a variety of air bubbles in the dispensed beverage.
Die
erste und zweite Art von innerem Element kann einen Rahmen mit einem
darauf angeordneten Filter umfassen, wobei ein peripherer Rand des
Rahmens mit der gewählten
Art von äußerem Element
durch Verschweißen
verbunden ist.The
first and second type of inner element can be a frame with a
arranged thereon filter, wherein a peripheral edge of the
Frame with the chosen
Kind of outer element
by welding
connected is.
Durch
Verwendung separater Komponenten für das innere und äußere Element,
die dann beim Zusammenbau durch ein Schweißverfahren verbunden werden,
kann die Herstellung aller Komponenten und der Zusammenbau der Patrone
optimiert werden. Dies ist besonders bei der vorliegenden Patrone
vorteilhaft, wo sehr geringe Toleranzen erwünscht sind, da der Getränkeflußweg durch
die Patrone von der Grenzfläche
zwischen dem äußeren Element
und dem inneren Element definiert wird. Zusätzlich können die Komponenten des inneren
Elements und des äußeren Elements
vor dem Zusammenbau leichter sterilisiert werden, wenn sie getrennt
sind.By
Using separate components for the inner and outer element,
which are then joined during assembly by a welding process,
Can the manufacture of all components and the assembly of the cartridge
be optimized. This is especially true with the present cartridge
advantageous, where very small tolerances are desired, since the Getränkeflußweg by
the cartridge from the interface
between the outer element
and the inner element is defined. In addition, the components of the inner
Elements and the outer element
be easier to sterilize before assembly if separated
are.
Sobald
die Komponenten verschweißt
sind, wird eine Vielzahl von schmalen, gewundenen Leitungen gebildet,
die mit bekannten Verfahren nicht effizient sterilisiert werden
können.
Die Fähigkeit,
die Komponenten zu sterilisieren, ist ein besonders vorteilhaftes
Merkmal, wenn die Patronen zur Ausgabe von Milch-basierenden Getränken verwendet
werden. Eine verschweißte
Anordnung stellt ein schnell aufzubauendes jedoch sicheres Verfahren
dar, um das innere Element und das äußere Element zu verbinden.
Vorteilhafterweise vermeidet das Schweißverfahren die Notwendigkeit
von Klebern oder anderen solchen Haftmitteln im Inneren der Patrone,
das den Getränkezutaten
ausgesetzt ist.As soon as
the components welded
are formed, a plurality of narrow, tortuous lines,
which are not efficiently sterilized by known methods
can.
The ability,
sterilizing the components is a particularly beneficial
Feature when the cartridges used to dispense milk-based beverages
become. A welded one
Arrangement provides a quick to build but safe procedure
to connect the inner element and the outer element.
Advantageously, the welding process avoids the need
of adhesives or other such adhesives inside the cartridge,
the beverage ingredients
is exposed.
Bevorzugt
umfasst die zweite Art von innerem Element ein Mittel zum Erzeugen
eine Getränkestrahls, wobei
das Mittel eine Öffnung
in einem Getränkeflußweg zwischen
einem Einlaß und
einem Auslaß der
Patrone.Prefers
The second type of inner element comprises a means for generating
a beverage jet, wherein
the means an opening
in a beverage flow path between
an inlet and
an outlet of
Cartridge.
Bevorzugt
umfasst das Verfahren weiter die Herstellung und das Aufbewahren
einer dritten Art von innerem Element. Die dritte Art von innerem
Element kann geeignet sein, um lösliche
Getränkezutaten
und ähnliches
auszugeben.Prefers
the method further comprises the manufacture and the storage
a third kind of inner element. The third kind of inner
Element may be suitable to soluble
beverage ingredients
and similar
issue.
Bevorzugt
umfasst das Verfahren weiter die Herstellung und das Aufbewahren
einer vierten Art von innerem Element. Die vierte Art von innerem
Element kann geeignet sein, um flüssige Getränkezutaten und ähnliches
auszugeben.Prefers
the method further comprises the manufacture and the storage
a fourth kind of inner element. The fourth kind of inner
Element may be suitable for liquid beverage ingredients and the like
issue.
Die
dritte oder vierte Art von innerem Element kann eine einen Auslaß umgebende
Randleiste (Schürze)
umfassen, wobei die Randleiste eine obere Verlängerung umfasst, die einen
oberen Rand aufweist, welche beim Zusammenbau der Patrone mit einem
zusammenwirkenden Gebilde der gewählten Art von äußerem Element
eingreift, um eine Einschnappanordnung zum Verbinden der dritten
oder vierten Art von innerem Element mit der gewählten Art von äußerem Element
zu bilden.The third or fourth type of inner element may include an edge strip surrounding an outlet (Schür The skirt includes an upper extension having an upper edge which engages a cooperating structure of the selected type of outer member upon assembly of the cartridge to form a snap-in assembly for connecting the third or fourth type of inner member to the chosen type of outer element to form.
Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Patronensystem bereit, das
eine Vielzahl von Getränkepatronen
zur Ausgabe einer Vielzahl von Getränken umfasst, wobei das Patronenszstem
umfasstÖ
- a) eine Vielzahl von äußerem Elementen umfassend mindestens
eine erste Art von äußerem Element
und eine zweite Art von äußerem Element
mit unterschiedlicher Form oder Gestaltungen;
- b) eine Vielzahl von inneren Elementen umfassend mindestens
eine erste Art von innerem Element und eine zweite Art von innerem
Element mit unterschiedlicher Form oder Gestaltungen;
- c) eine Vielzahl von Getränkezutaten;
und
- d) eine Vielzahl von Deckeln, um die Patronen zu versiegeln;
wobei jede Patrone ein äußeres Element,
ein inneres Element, eine oder mehrere Getränkezutaten und einen Deckel
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Art von
innerem Element austauschbar sind.
The present invention also provides a cartridge system comprising a plurality of beverage cartridges for dispensing a plurality of beverages, the cartridge comprising - a) a plurality of outer elements comprising at least a first type of outer element and a second type of outer element having different shapes or configurations;
- b) a plurality of inner members comprising at least a first type of inner member and a second type of inner member having different shapes or configurations;
- c) a variety of beverage ingredients; and
- d) a plurality of lids to seal the cartridges; each cartridge comprising an outer member, an inner member, one or more beverage ingredients, and a lid, characterized in that the first and second types of inner member are interchangeable.
In
der folgenden Beschreibung werden die Bezeichnungen „oberer" und „unterer" und Äquivalente dazu
benutzt, um das Positionierungsverhältnis von Merkmalen der Erfindung
zu beschreiben. Die Bezeichnungen „oberer" und „unterer" und Äquivalente sollten so verstanden
werden, als dass sie sich auf die Patrone (oder andere Komponenten)
in ihrer normalen Orientierung zum Einsetzen in eine Getränkezubereitungsmaschine
und zum nachfolgenden Verabreichen beziehen, wie z.B. in 4 gezeigt.
Insbesondere beziehen sich „oberer" und „unterer" jeweils auf die
relativen Positionen näher
oder weiter entfernt von einer oberen Fläche 11 der Patrone.
Zusätzlich
werden die Begriffe „innerer" und „äußerer" und Äquivalente
dazu verwendet werden, um das Positionierungsverhältnis von
Merkmalen der Erfindung zu beschreiben. Die Bezeichnungen „innerer" und „äußerer" und Äquivalente
sollten so verstanden werden, als dass sie sich auf die relativen
Positionen in der Patrone (oder anderen Komponenten) beziehen, die
jeweils näher
oder weiter entfernt von einer Mitte oder einer Hauptachse X der
Patrone 1 (oder anderer Komponenten) liegen.In the following description, the terms "upper" and "lower" and equivalents will be used to describe the positioning relationship of features of the invention. The terms "upper" and "lower" and equivalents should be understood to refer to the cartridge (or other components) in their normal orientation for insertion into a beverage preparation machine and for subsequent administration, such as in US Pat 4 shown. In particular, "upper" and "lower" refer respectively to the relative positions closer to or farther from an upper surface 11 the cartridge. In addition, the terms "inner" and "outer" and equivalents will be used to describe the positioning relationship of features of the invention. The terms "inner" and "outer" and equivalents should be understood to refer to the relative positions in the cartridge (or other components), each closer or farther from a center or major axis X of the cartridge 1 (or other components).
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:embodiments
The present invention will now be given by way of example only
Reference to the attached
Drawings are described, wherein:
1 eine
Querschnittszeichnung eines äußeren Elements
der ersten und zweiten Ausführungsform der
Patrone entsprechend der vorliegenden Erfindung ist; 1 Fig. 12 is a cross-sectional drawing of an outer member of the first and second embodiments of the cartridge according to the present invention;
2 eine
Querschnittszeichnung eines Details des äußeren Elements der 1 ist,
das eine nach innen gerichtete zylindrische Erweiterung zeigt; 2 a cross-sectional drawing of a detail of the outer element of 1 that is an inwardly directed cylindrical extension;
3 eine
Querschnittszeichnung eines Details des äußeren Elements der 1 ist,
die einen Schlitz zeigt; 3 a cross-sectional drawing of a detail of the outer element of 1 is that shows a slot;
4 eine
perspektivische Ansicht von oben des äußeren Elements der 1 ist; 4 a perspective view from above of the outer element of 1 is;
5 eine
perspektivische Ansicht von oben des äußeren Elements der 1 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 5 a perspective view from above of the outer element of 1 in an inverted orientation;
6 eine
Draufsicht von oben des äußeren Elements
der 1 ist; 6 a top view of the outer element of the 1 is;
7 eine
Querschnittszeichnung eines inneren Elements der ersten Ausführungsform
der Patrone ist; 7 a cross-sectional drawing of an inner member of the first embodiment of the cartridge is;
8 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 7 ist; 8th a perspective view from above of the inner element of 7 is;
9 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 7 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 9 a perspective view from above of the inner element of 7 in an inverted orientation;
10 eine
Draufsicht von oben des inneren Elements der 7 ist; 10 a top view of the inner element of the 7 is;
11 eine
Querschnittszeichnung der ersten Ausführungsform der Patrone in einem
zusammengebauten Zustand ist; 11 Figure 3 is a cross-sectional drawing of the first embodiment of the cartridge in an assembled condition;
12 eine
Querschnittszeichnung eines inneren Elements der zweiten Ausführungsform
der Patrone ist; 12 a cross-sectional drawing of an inner member of the second embodiment of the cartridge is;
13 eine
Querschnittszeichnung eines Details des inneren Elements der 12 ist,
die ein Loch zeigt; 13 a cross-sectional drawing of a detail of the inner element of 12 is that shows a hole;
14 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 12 ist; 14 a perspective view from above of the inner element of 12 is;
15 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 12 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 15 a perspective view from above of the inner element of 12 in an inverted orientation;
16 eine
andere Querschnittszeichnung des inneren Elements der 12 ist; 16 another cross sectional drawing of the inner element of 12 is;
17 eine
Querschnittszeichnung eines anderen Details des inneren Elements
der 12 ist, die einen Lufteinlass zeigt; 17 a cross sectional drawing of another detail of the inner element of 12 is that shows an air intake;
18 eine
Querschnittszeichnung der zweiten Ausführungsform der Patrone in einem
zusammengebauten Zustand ist; 18 Figure 3 is a cross-sectional drawing of the second embodiment of the cartridge in an assembled condition;
19 eine
Querschnittszeichnung eines äußeren Elements
der dritten und vierten Ausführungsform der
Patrone entsprechen der Erfindung ist; 19 a cross-sectional drawing of an outer member of the third and fourth embodiments of the cartridge according to the invention;
20 eine
Querschnittszeichnung eines Details des äußeren Elements der 19 ist,
die eine nach innen gerichtete zylindrische Erweiterung zeigt; 20 a cross-sectional drawing of a detail of the outer element of 19 which shows an inwardly directed cylindrical extension;
21 eine
Draufsicht von oben des äußeren Elements
der 19 ist; 21 a top view of the outer element of the 19 is;
22 eine
perspektivische Ansicht von oben des äußeren Elements der 19 ist; 22 a perspective view from above of the outer element of 19 is;
23 eine
perspektivische Ansicht von oben des äußeren Elements der 19 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 23 a perspective view from above of the outer element of 19 in an inverted orientation;
24 eine
Querschnittszeichnung eines inneren Elements der dritten Ausführungsform
der Patrone ist; 24 a cross-sectional drawing of an inner member of the third embodiment of the cartridge is;
25 eine
Draufsicht von oben des inneren Elements der 24 ist; 25 a top view of the inner element of the 24 is;
26 eine
Querschnittszeichnung eines Details des inneren Elements der 24 ist,
die einen nach innen gewandten oberen Rand zeigt; 26 a cross-sectional drawing of a detail of the inner element of 24 is, which shows an inwardly facing upper edge;
27 ein
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 24 ist; 27 a top perspective view of the inner element of 24 is;
28 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 24 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 28 a perspective view from above of the inner element of 24 in an inverted orientation;
29 eine
Querschnittszeichnung der dritten Ausführungsform der Patrone in einem
zusammengebauten Zustand ist; 29 Figure 3 is a cross-sectional drawing of the third embodiment of the cartridge in an assembled condition;
30 eine
Querschnittszeichnung eines inneren Elements der vierten Ausführungsform
der Patrone ist; 30 a cross-sectional drawing of an inner member of the fourth embodiment of the cartridge is;
31 eine
Draufsicht von oben des inneren Elements der 30 ist; 31 a top view of the inner element of the 30 is;
32 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 30 ist; 32 a perspective view from above of the inner element of 30 is;
33 eine
perspektivische Ansicht von oben des inneren Elements der 30 in
einer umgedrehten Orientierung ist; 33 a perspective view from above of the inner element of 30 in an inverted orientation;
34 eine
Querschnittszeichnung der vierten Ausführungsform der Patrone in einem
zusammengebauten Zustand ist; 34 Fig. 10 is a cross-sectional drawing of the fourth embodiment of the cartridge in an assembled condition;
35a ist ein Graph der Konzentration aufgetragen
gegen die Dauer des Ausgabezyklus; 35a is a graph of concentration versus duration of the dispensing cycle;
35b ist ein Graph der Schäumfähigkeit aufgetragen gegen die
Dauer des Ausgabezyklus; 35b Figure 12 is a graph of foamability versus duration of the dispensing cycle;
35c ist ein Graph der Temperatur aufgetragen gegen
die Dauer des Ausgabezyklus. 35c is a graph of temperature versus duration of the output cycle.
Wie
in 11 gezeigt, umfasst die Patrone 1 der
vorliegenden Erfindung im Allgemeinen ein äußeres Element 2, ein
inneres Element 3 und ein Laminat 5. Das äußere Element 2,
das innere Element 3 und das Laminat 5 sind zusammengebaut,
um die Patrone 1 zu bilden, welche ein inneres 120 zur
Aufnahme einer oder mehrerer Getränkezutaten, einen Einlass 121,
einen Auslass 122 und einen den Einlass 121 mit
dem Auslass 122 verbindende Getränkeflussweg, der durch das
Innere 120 führt,
aufweist. Der Einlass 121 und der Auslass 122 sind
anfangs durch das Laminat 5 versiegelt und werden im Gebrauch
mittels durch Stechen oder Schneiden des Laminats 5 geöffnet. Der
Getränkeflussweg
wird durch räumliche
Beziehungen zwischen dem äußeren Element 2,
dem inneren Element 3 und dem Laminat, wie im Folgenden
erörtert,
definiert. Andere Komponenten können
wahlweise in die Patrone 1 miteingeschlossen werden, wie
z.B. ein Filter 4, wie weiter unten beschrieben werden
wird.As in 11 shown, includes the cartridge 1 the present invention generally an outer element 2 , an inner element 3 and a laminate 5 , The outer element 2 , the inner element 3 and the laminate 5 are assembled to the cartridge 1 to form, which is an inner 120 for receiving one or more beverage ingredients, an inlet 121 , an outlet 122 and one the inlet 121 with the outlet 122 Joined beverage flow path leading through the interior 120 leads, has. The inlet 121 and the outlet 122 are initially through the laminate 5 sealed in use and by means of piercing or cutting the laminate 5 open. The beverage flow path is determined by spatial relationships between the outer element 2 , the inner element 3 and the laminate, as discussed below. Other components may optionally be in the cartridge 1 be included, such as a filter 4 as will be described below.
Eine
erste Version der Patrone 1, die zum Zwecke des Hintergrunds
beschrieben werden wird, ist in den 1 bis 11 gezeigt.
Die erste Version der Patrone 1 ist insbesondere zum Gebrauch
bei der Ausgabe von gefilterten Produkten wie z.B, geröstetem und
gemahlenem Kaffee oder von Teeblättern
konzipiert. Jedoch können
diese Version der Patrone 1 und andere unten beschriebene
Versionen mit anderen Produkten, wie z.B. Schokolade, Kaffee, Tee,
Süßstoffen,
Stärkungsmitteln,
Geschmacksstoffen, alkoholischen Getränken, aromatisierter Milch,
Fruchtsäften,
Squashes, Soßen
und Desserts verwendet werden.A first version of the cartridge 1 , which will be described for the purpose of background, is in the 1 to 11 shown. The first version of the cartridge 1 is especially designed for use in dispensing filtered products such as roasted and ground coffee or tea leaves. However, this version of the cartridge can 1 and other versions described below with other products such as chocolate, coffee, tea, sweeteners, toners, flavorings, alcoholic beverages, flavored milk, fruit juices, squashes, sauces and desserts.
Wie
aus 5 ersichtlich ist, ist die Gesamtform der Patrone 1 allgemein
kreis- oder scheibenförmig, wobei
der Durchmesser der Patrone 1 wesentlich größer als
dessen Höhe
ist. Eine Hauptachse X führt
durch die Mitte des äußeren Elements,
wie in 1 gezeigt. Typischerweise beträgt der Gesamtdurchmesser des äußeren Elements 2 74,5
mm ±6
mm und die Gesamthöhe
beträgt
16 mm ±3
mm. Typischerweise beträgt
das Volumen der Patrone 1 im zusammengebauten Zustand 30,2
mm ±20%.How out 5 is apparent, is the overall shape of the cartridge 1 generally circular or disc-shaped, with the diameter of the cartridge 1 much larger than its height. A major axis X passes through the middle of the outer element, as in 1 shown. Typically, the overall diameter of the outer element is 2 74.5 mm ± 6 mm and the total height is 16 mm ± 3 mm. Typically, the volume of the cartridge 1 when assembled, 30.2 mm ± 20%.
Das äußere Element 2 umfasst
im Allgemeinen eine schüsselförmige Hülle 10 mit
einer gebogenen ringförmigen
Wand 13, einer geschlossenen Oberseite 11 und
einer offenen Unterseite 12. Der Durchmesser des äußeren Elements 2 ist
kleiner an der Oberseite 11 verglichen mit dem Durchmesser
an der Unterseite 12, was von einer Erweiterung der ringförmigen Wand 13 von
der geschlossenen Oberseite 11 zur offenen Unterseite 12 herrührt. Die
ringförmige
Wand 13 und die geschlossene Oberseite 11 definieren
zusammen eine Aufnahme mit einem Inneren 34.The outer element 2 generally includes a bowl-shaped shell 10 with a curved annular wall 13 , a closed top 11 and an open bottom 12 , The diameter of the outer element 2 is smaller at the top 11 compared to the diameter at the bottom 12 what an extension of the annular wall 13 from the closed top 11 to the open bottom 12 arises. The annular wall 13 and the closed top 11 together define a pickup with a heart 34 ,
Eine
hohle, nach innen gerichtete zylindrische Erweiterung 18 ist
auf der geschlossenen Oberseite 11 zentriert auf der Hauptachse
X vorgesehen. Wie klarer in 2 gezeigt
ist, umfasst die zylindrische Erweiterung 18 ein abgestuftes
Profil mit ersten, zweiten und dritten Abschnitten 19, 20 und 21.
Der erste Abschnitt 19 ist kreiszylindrisch. Der zweite
Abschnitt 20 hat eine kegelstumpfförmige Form und ist nach innen
hin verjüngt.
Der dritte Abschnitt 21 ist ein anderer gerader Kreiszylinder
und wird durch eine untere Fläche 31 abgeschlossen.
Der Durchmesser des ersten, zweiten und dritten Abschnitts 19, 20 und 21 fällt schrittweise
ab, sodass der Durchmesser der zylindrischen Erweiterung 18 von
der Oberseite 11 zur geschlossenen unteren Oberfläche 31 der
zylindrischen Erweiterung abnimmt. Eine allgemein horizontale Schulter 32 ist
auf der zylindrischen Erweiterung 18 an der Verbindung
zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt 20 und 21 gebildet.A hollow, inward cylindrical extension 18 is on the closed top 11 centered on the main axis X provided. How clearer in 2 shown includes the cylindrical extension 18 a stepped profile with first, second and third sections 19 . 20 and 21 , The first paragraph 19 is circular cylindrical. The second section 20 has a frusto-conical shape and is tapered inwards. The third section 21 is another straight circular cylinder and is defined by a lower surface 31 completed. The diameter of the first, second and third sections 19 . 20 and 21 falls off gradually, leaving the diameter of the cylindrical extension 18 from the top 11 to the closed bottom surface 31 the cylindrical extension decreases. A generally horizontal shoulder 32 is on the cylindrical extension 18 at the junction between the second and third sections 20 and 21 educated.
Eine
sich nach außen
erstreckende Schulter 33 ist zur Unterseite 12 hin
im äußeren Element 2 gebildet.
Die sich nach außen
erstreckende Schulter 33 bildet koaxial mit der ringförmigen Wand 13 eine
sekundäre Wand 15,
um so eine ringförmige
Spur zu definieren, die ein Übergangstück 16 zwischen
der sekundären Wand 15 und
der ringförmigen
Wand 13 bildet. Das Sammelrohr 16 führt um den
Umfang des äußeren Elements 2 herum.
Eine Reihe von Schlitzen 17 sind in der ringförmigen Wand 13 auf
der Höhe
des Übergangsstücks 16 vorgesehen,
um eine Gas- und Flüssigkeitsverbindung
von dem Übergangsstück 16 und
dem Inneren 34 des äußeren Elements 2 bereitzustellen.
Wie in 3 gezeigt, umfassen die Schlitze 17 vertikale
Schlitze in der ringförmigen
Wand 13. Zwischen 20 und 40 Schlitzen
sind vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform sind 37 Schlitze 17 vorgesehen,
die im Allgemeinen in gleichen Abständen um den Umfang des Übergangsstücks 16 herum
angeordnet sind. Die Schlitze 17 sind vorzugsweise zwischen
1,4 und 1,8 mm lang. Typischerweise beträgt die Länge jedes Schlitzes 1,6 mm,
was 10% der Gesamthöhe
des äußeren Elements 2 darstellt.
Die Breite jedes Schlitzes liegt zwischen 0,25 und 0,35 mm. Typischerweise
beträgt
die Breite jedes Schlitzes 0,3 mm. Die Breite der Schlitze 17 ist
ausreichend eng, um die Getränkezutaten
daran zu hindern, durch sie in das Übergangsstück 16 entweder während der
Aufbewahrung oder während
der Benutzung auszutreten.An outwardly extending shoulder 33 is to the bottom 12 out in the outer element 2 educated. The outwardly extending shoulder 33 forms coaxially with the annular wall 13 a secondary wall 15 so as to define an annular track which is a transition piece 16 between the secondary wall 15 and the annular wall 13 forms. The manifold 16 leads around the perimeter of the outer element 2 around. A series of slots 17 are in the annular wall 13 at the height of the transition piece 16 provided to a gas and liquid connection of the transition piece 16 and the interior 34 of the outer element 2 provide. As in 3 shown include the slots 17 vertical slots in the annular wall 13 , Between 20 and 40 Slits are provided. In the embodiment shown are 37 slots 17 provided, generally at equal intervals around the circumference of the transition piece 16 are arranged around. The slots 17 are preferably between 1.4 and 1.8 mm long. Typically, the length of each slot is 1.6mm, which is 10% of the total height of the outer member 2 represents. The width of each slot is between 0.25 and 0.35 mm. Typically, the width of each slot is 0.3mm. The width of the slots 17 is tight enough to prevent the beverage ingredients from through them into the transition piece 16 either during storage or during use.
Eine
Einlasskammer 26 ist im äußeren Element 2 am
Rand des äußeren Elements 2 gebildet.
Eine zylindrische Wand 27 ist vorgesehen, wie am klarsten
in 5 gezeigt ist, die die Einlasskammer 26 darin
definiert, und die die Einlasskammer 26 vom Inneren 24 des äußeren Elements 2 abtrennt.
Die zylindrische Wand 27 weist eine obere Fläche 28 auf,
die auf einer Ebene senkrecht zu der Hauptachse X gebildet ist,
und weist ein offenes unteres Ende 29 auf, das koplanar
mit der Unterseite 12 des äußeren Elements 2 ist.
Die Einlasskammer 26 steht über zwei Schlitze 30 mit
dem Übergangsstück 16 in
Verbindung, wie in 1 gezeigt ist. Alternativ können zwischen
einem und vier Schlitzen verwendet werden, um eine Verbindung zwischen
dem Übergangsstück 16 und
der Einlasskammer 26 herzustellen.An inlet chamber 26 is in the outer element 2 at the edge of the outer element 2 educated. A cylindrical wall 27 is provided as most clearly in 5 shown is the inlet chamber 26 defined therein, and the inlet chamber 26 from the inside 24 of the outer element 2 separates. The cylindrical wall 27 has an upper surface 28 formed on a plane perpendicular to the major axis X, and has an open lower end 29 on, the coplanar with the bottom 12 of the outer element 2 is. The inlet chamber 26 is over two slots 30 with the transition piece 16 in connection, as in 1 is shown. Alternatively, between one and four slots may be used to make a connection between the transition piece 16 and the inlet chamber 26 manufacture.
Ein
unteres Ende der sich nach außen
erstreckenden Schulter 33 ist mit einem sich nach außen erstreckenden
Flansch 35 versehen, der sich senkrecht zu der Hauptachse
X erstreckt. Typischerweise weist der Flansch 35 eine Breite
von zwischen 2 und 4 mm auf. Ein Abschnitt des Flansches 35 ist
vergrößert, um
einen Griff 24 zu bilden, durch den das äußere Element 2 gehalten
werden kann. Der Griff 24 ist mit einem nach oben gewandten
Rand 25 zur Verbesserung des Griffs versehen.A lower end of the outwardly extending shoulder 33 is with an outwardly extending flange 35 provided, which extends perpendicular to the main axis X. Typically, the flange faces 35 a width of between 2 and 4 mm. A section of the flange 35 is enlarged to a handle 24 to form through which the outer element 2 can be held. The handle 24 is with an upturned edge 25 to improve the grip provided.
Das äußere Element 2 ist
als einzelnes ganzheitliches Stück
aus hochdichtem Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyester
oder einem Verbund zweier oder mehrerer dieser Materialien gebildet.
Ein geeignetes Polypropylen ist die Reihe von Polymeren, die von
DSM UK Limited (Redditch, United Kingdom) erhältlich sind. Das äußere Element
kann opak, transparent oder durchscheinend sein. Der Herstellungsprozess kann
das Spritzgussverfahren sein.The outer element 2 is formed as a single integral piece of high density polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester or a composite of two or more of these materials. A suitable polypropylene is the series of polymers available from DSM UK Limited (Redditch, United Kingdom). The outer element may be opaque, transparent or translucent. The manufacturing process can be the injection molding process.
Wie
in 7 bis 10 gezeigt, umfasst das innere
Element 3 einen ringförmigen
Rahmen 41 und einen sich nach unten erstreckenden zylindrischen
Trichter 40. Eine Hauptachse X führt durch die Mitte des inneren
Elements 3, wie in 7 gezeigt.As in 7 to 10 shown includes the inner element 3 an annular frame 41 and a downwardly extending cylindrical funnel 40 , A major axis X passes through the center of the inner element 3 , as in 7 shown.
Wie
am besten in 8 gezeigt ist, umfasst der ringförmige Rahmen 41 einen äußeren Rand 51 und eine
innere Nabe 52, die durch zehn gleich beabstandete radiale
Speichen 53 verbunden sind. Die innere Nabe 52 ist
ganzheitlich mit dem zylindrischen Trichter 40 ausgebildet
und erstreckt sich daraus. Filtrationslöcher 55 sind in dem äußeren Rahmen 41 zwischen
den radialen Speichen 53 gebildet. Ein Filter 4 ist
auf dem ringförmigen
Rahmen 41 so angeordnet, dass er die Filtrationslöcher 55 bedeckt.
Der Filter ist vorzugsweise aus einem Material mit einer hohen Nassfestigkeit
hergestellt, z.B. einem vliesartigen Fasermaterial aus Polyester.
Andere Materialien, die verwendet werden können, beinhalten ein wasserundurchlässiges Zellulosematerial,
wie z.B. ein gewebte Papierfasern umfassendes Zellulosematerial.
Zu den gewebten Papierfasern können
Fasern aus Polypropylen, Polyvinylchlorid und/oder Polyethylen beigemischt
werden. Die Einbeziehung dieser Kunststoffmaterialien in das Zellulosematerial macht
das Zellulosematerial verschweißfähig. Der
Filter 4 kann ebenso mit einem Material, das durch Hitze
und/oder Druck aktiviert wird, behandelt oder beschichtet werden,
sodass es auf diese Weise am ringförmigen Rahmen 41 versiegelt
werden kann.How best in 8th is shown comprises the annular frame 41 an outer edge 51 and an inner hub 52 passing through ten equidistant radial spokes 53 are connected. The inner hub 52 is holistic with the cylindrical funnel 40 trained and extends from it. filtration holes 55 are in the outer frame 41 between the radial spokes 53 educated. A filter 4 is on the ring-shaped frame 41 arranged so that he has the filtration holes 55 covered. The filter is preferably made of a material having a high wet strength, for example a non-woven fiber material of polyester. Other materials that may be used include a water-impermeable cellulosic material, such as a cellulosic material comprising a woven paper fiber. To the woven paper fibers fibers of polypropylene, polyvinyl chloride and / or polyethylene can be mixed. The inclusion of these plastic materials in the cellulosic material makes the cellulosic material weldable. The filter 4 can also be treated or coated with a material which is activated by heat and / or pressure, so as to be attached to the annular frame 41 can be sealed.
Wie
in dem Querschnittsprofil der 7 gezeigt
ist, ist die innere Nabe 52 an einer tieferen Position als
der äußere Rand 51 gelegen,
was dazu führt,
dass der ringförmige
Rahmen 41 ein abfallendes unteres Profil aufweist.As in the cross-sectional profile of 7 shown is the inner hub 52 at a lower position than the outer edge 51 located, which causes the annular frame 41 has a sloping lower profile.
Die
obere Fläche
jeder Speiche 53 ist mit einer aufrechten Rippe 54 versehen,
die einen leeren Raum über
dem ringförmigen
Rahmen 41 in eine Vielzahl von Kanälen 57 aufteilt. Jeder
Kanal 57 wird auf jeder Seite durch eine Rippe 54 und
auf einer unteren Fläche
durch den Filter 4 begrenzt. Die Kanäle 57 erstrecken sich vom äußeren Rand 51 abwärts zum
zylindrischen Trichter 40 und öffnen sich in ihn an Öffnungen 56,
die durch die inneren Extremitäten
der Rippen 54 definiert sind.The upper surface of each spoke 53 is with an upright rib 54 provided an empty space above the annular frame 41 in a variety of channels 57 divides. Every channel 57 is on each side by a rib 54 and on a lower surface through the filter 4 limited. The channels 57 extend from the outer edge 51 down to the cylindrical funnel 40 and open in through openings 56 passing through the inner extremities of the ribs 54 are defined.
Der
zylindrische Trichter 40 umfasst ein äußeres Rohr 42, das
einen inneren Ausguss 43 umgibt. Der Ausguss 43 ist
mit dem äußeren Rohr 42 an
einem oberen Ende des Ausgusses 43 mittels eines ringförmigen Flansches 47 verbunden.
Der Ausguss 43 umfasst einen Einlass 45 an einem
oberen Ende, der mit den Öffnungen 56 der
Kanäle 57 in
Verbindung steht, und einen Auslass 44 an einem unteren
Ende, durch den das zubereitete Getränk in eine Tasse oder anderen
Behälter
ausgegeben wird. Der Ausguss 43 umfasst einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 48 an
einem oberen Ende und einen zylindrischen Abschnitt 58 an
einem unteren Ende. Der zylindrische Abschnitt 58 kann
eine leichte Verjüngung
aufweisen, sodass er sich zum Auslass 44 hin verengt. Der
kegelstumpfförmige
Abschnitt 48 hilft dabei, das Getränk aus den Kanälen 57 nach
unten zum Auslass 44 zu leiten ohne im Getränk Turbulenz
hervorzurufen. Eine obere Fläche
des kegelstumpfförmigen Abschnitts 48 ist
mit vier Stützen 49 versehen,
die in gleichem Abstand um den Umfang des zylindrischen Trichters 40 angeordnet
sind. Die Stützrippen 49 definieren
dazwischen Kanäle 50.
Die oberen Kanten der Stützrippen 49 liegen
auf einer Ebene miteinander und senkrecht zur Hauptachse X.The cylindrical funnel 40 includes an outer tube 42 that has an internal spout 43 surrounds. The spout 43 is with the outer tube 42 at an upper end of the spout 43 by means of an annular flange 47 connected. The spout 43 includes an inlet 45 at an upper end, with the openings 56 of the channels 57 communicates, and an outlet 44 at a lower end, through which the prepared beverage is dispensed into a cup or other container. The spout 43 includes a frusto-conical section 48 at an upper end and a cylindrical portion 58 at a lower end. The cylindrical section 58 may have a slight rejuvenation, causing it to exit 44 narrowed. The frustoconical section 48 helps keep the drink out of the channels 57 down to the outlet 44 to conduct without causing turbulence in the drink. An upper surface of the frustoconical section 48 is with four props 49 provided at the same distance around the circumference of the cylindrical funnel 40 are arranged. The support ribs 49 define channels between them 50 , The upper edges of the support ribs 49 lie on a plane with each other and perpendicular to the main axis X.
Das
innere Element 3 kann durch ein einzelnes ganzheitliches
Stück aus
Polypropylen oder einem ähnlichen
Material wie oben beschrieben und durch Spritzgießen auf
dieselbe Weise wie das äußere Element 2 gebildet
werden.The inner element 3 can be characterized by a single integral piece of polypropylene or similar material as described above and by injection molding in the same manner as the outer member 2 be formed.
Alternativ
können
das innere Element 3 und/oder das äußere Element 2 aus
einem biologisch abbaubaren Polymer hergestellt sein. Beispiele geeigneter
Materialien beinhalten abbaubare Polyethylene (z.B. SPITEK, geliefert
von Symphony Environmental, Borehamwood, United Kingdom), biologisch
abbaubares Polyesteramid (z.B. BAK 1095, geliefert von Symphony
Environmental), Polymilchsäuren
(PLA, geliefert von Carlgil, Minnesota, USA), auf Stärke basierende
Polymere, Zellulosederivate und Polypeptide.Alternatively, the inner element 3 and / or the outer element 2 be made of a biodegradable polymer. Examples of suitable materials include degradable polyethylenes (eg, SPITEK, supplied by Symphony Environmental, Borehamwood, United Kingdom), biodegradable polyesteramide (eg, BAK 1095 supplied by Symphony Environmental), polylactic acids (PLA, supplied by Carlgil, Minnesota, USA), starch based polymers, cellulose derivatives and polypeptides.
Das
Laminat 5 ist aus zwei Schichten gebildet, einer ersten
Schicht aus Aluminium und einer zweiten Schicht aus gegossenem Polypropylen.
Die Aluminiumschicht ist zwischen 0,02 und 0,07 mm dick. Die gegossene
Polypropylenschicht ist zwischen 0,025 und 0,065 mm dick. In einer
Ausführungsform
ist die Aluminiumschicht 0,06 mm und die Polypropylenschicht 0,025
mm dick. Dieses Laminat ist insbesondere vorteilhaft, da es einen
hohen Widerstand gegen Einkräuseln
beim Zusammenbau hat. Als Ergebnis kann das Laminat 5 im Vorfeld
auf die korrekte Größe und Form
zugeschnitten werden und nachfolgend zur Zusammenbaustation auf der
Fertigungsanlage überführt werden,
ohne eine Verformung zu erfahren. Dementsprechend ist das Laminat 5 besonders
gut zum Schweißen
geeignet. Andere Laminatmaterialien können verwendet werden, inklusive PET/Aluminium/PP,
PE/EVOH/PP, PET/metallisiert/PP und Aluminium/PP Laminate. Rolllaminatbestand
kann anstatt gestanztem Bestand verwendet werden.The laminate 5 is made of two layers, a first layer of aluminum and a second layer of cast polypropylene. The aluminum layer is between 0.02 and 0.07 mm thick. The cast polypropylene layer is between 0.025 and 0.065 mm thick. In one embodiment, the aluminum layer is 0.06 mm and the polypropylene layer is 0.025 mm thick. This laminate is particularly advantageous because it has a high resistance to crimping during assembly. As a result, the laminate can 5 be cut in advance to the correct size and shape and then transferred to the assembly station on the production line, without experiencing a deformation. Accordingly, the laminate is 5 especially suitable for welding. Other laminate materials can be used, including PET / aluminum / PP, PE / EVOH / PP, PET / metallized / PP, and aluminum / PP laminates. Roll laminate stock can be used instead of stamped stock.
Die
Patrone 1 kann mit einem steifen oder halbsteifen Deckel
anstatt mit einem flexiblen Laminat verschlossen werden.The bullet 1 can be closed with a stiff or semi-rigid lid instead of a flexible laminate.
Der
Zusammenbau der Patrone 1 beinhaltet die folgenden Schritte:
- a) das innere Element 3 wird in das äußere Element 2 eingesetzt;
- b) der Filter 4 wird zugeschnitten und auf das innere
Element 3 so platziert, dass er über dem zylindrischen Trichter 40 aufgenommen
wird und gegen den ringförmigen
Rahmen 41 zu liegen kommt;
- c) das innere Element 3, das äußere Element 2 und
der Filter 4 werden durch Ultraschallschweißen verbunden;
- d) die Patrone 1 wird mit einem oder mehreren Getränkezutaten
gefüllt;
- e) das Laminat 5 wird auf das äußere Element 2 aufgeklebt.
Diese Schritte werden im Folgenden im größeren Detail diskutiert werden.
The assembly of the cartridge 1 includes the following steps: - a) the inner element 3 becomes in the outer element 2 used;
- b) the filter 4 is tailored and on the inner element 3 placed so that it is above the cylindrical funnel 40 is picked up and against the annular frame 41 to come to rest;
- c) the inner element 3 , the outer element 2 and the filter 4 are connected by ultrasonic welding;
- d) the cartridge 1 is filled with one or more beverage ingredients;
- e) the laminate 5 becomes on the outer element 2 glued. These steps will be discussed in more detail below.
Das äußere Element 2 ist
mit der offenen Unterseite 12 nach oben orientiert. Das
innere Element 3 wird dann in das äußere Element 2 eingesetzt,
wobei der äußere Rand 51 unter
Spielpassung (lose) in einer axialen Erweiterung 14 an
der Oberseite 11 der Patrone 1 aufgenommen wird.
Die zylindrische Erweiterung 18 des äußeren Elements 2 wird
gleichzeitig im oberen Abschnitt des zylindrischen Trichters 40 des
inneren Elements 3 aufgenommen. Der dritte Abschnitt 21 der
zylindrischen Erweiterung 18 wird innerhalb des zylindrischen
Trichters 40 eingesetzt, wobei die geschlossene unter Fläche 31 der
zylindrischen Erweiterung 18 gegen die Stützrippen 49 des
inneren Elements 3 drücken.
Der Filter 4 wird dann über
das innere Element 3 platziert, sodass das Filtermaterial
den äußeren Rand 51 berührt. Ein
Ultraschallschweißprozess
wird dann verwendet, um den Filter 4 mit dem inneren Element 3 und
gleichzeitig, im selben Verfahrensschritt, das innere Element 3 mit
dem äußeren Element 2 zu
verbinden. Das innere Element 3 und der Filter 4 sind
um den äußeren Rand 51 herum
verschweißt.
Das innere Element 3 und das äußere Element 2 sind
mittels Schweißnähten um
den äußeren Rand 41 und
ebenso die oberen Kanten der Rippen 54 verbunden.The outer element 2 is with the open bottom 12 oriented upwards. The inner element 3 is then in the outer element 2 used, with the outer edge 51 under clearance (loose) in an axial extension 14 at the top 11 the cartridge 1 is recorded. The cylindrical extension 18 of the outer element 2 is simultaneously in the upper section of the cylindrical funnel 40 of the inner element 3 added. The third section 21 the cylindrical extension 18 becomes inside the cylindrical funnel 40 used, with the closed under surface 31 the cylindrical extension 18 against the support ribs 49 of the inner element 3 to press. The filter 4 is then over the inner element 3 placed so that the filter material is the outer edge 51 touched. An ultrasonic welding process is then used to filter 4 with the inner element 3 and at the same time, in the same process step, the inner element 3 with the outer element 2 connect to. The inner element 3 and the filter 4 are around the outer edge 51 welded around. The inner element 3 and the outer element 2 are by welds around the outer edge 41 and also the upper edges of the ribs 54 connected.
Wie
am klarsten in 11 gezeigt ist, definieren das äußere Element 2 und
das innere Element 3, wenn miteinander verbunden, einen
leeren Raum 130 im Inneren 120 unter dem ringförmigen Flansch 41 und außerhalb
des zylindrischen Trichters 40, der eine Filtrationskammer
formt. Die Filtrationskammer 130 und die Kanäle 57 über dem
ringförmigen
Rahmen 41 sind durch das Filterpapier 4 getrennt.How clearest in 11 is shown, define the outer element 2 and the inner element 3 when joined together, an empty space 130 internally 120 under the annular flange 41 and outside the cylindrical funnel 40 forming a filtration chamber. The filtration chamber 130 and the channels 57 above the annular frame 41 are through the filter paper 4 separated.
Die
Filtrationskammer 130 enthält die eine oder die mehreren
Getränkezutaten 200.
Die eine oder die mehreren Getränkezutaten
sind in die Filtrationskammer 130 gepackt. Für ein Getränk der gefilterten
Art ist die Zutat typischerweise gerösteter und gemahlener Kaffee
oder Teeblätter.
Die Packungsdichte der Getränkezutaten
in der Filtrationskammer 130 kann je nach Wunsch variiert
werden. Typischerweise enthält
die Filtrationskammer für
ein gefiltertes Kaffeeprodukt zwischen 5,0 und 10,2 g gerösteten und
gemahlenen Kaffee in einem Filtrationsbett einer Dicke von typischerweise
5 bis 14 mm. Wahlweise kann das Innere 120 einen oder mehrerer
Körper,
wie z.B. Kugeln, enthalten, die frei innerhalb des Inneren 120 beweglich
sind, um die Vermischung durch das Hervorrufen von Turbulenz zu
unterstützen
und Ablagerungen der Getränkezutaten
während
der Ausgabe des Getränks
abzubauen.The filtration chamber 130 contains the one or more beverage ingredients 200 , The one or more beverage ingredients are in the filtration chamber 130 packed. For a filtered type beverage, the ingredient is typically roast and ground coffee or tea leaves. The packing density of the beverage ingredients in the filtration chamber 130 can be varied as desired. Typically, the Filtrati contains For a filtered coffee product, between 5.0 and 10.2 grams of roast and ground coffee are placed in a filtration bed typically 5 to 14 mm thick. Optionally, the interior can 120 contain one or more bodies, such as bullets, that are free within the interior 120 are movable to assist mixing by inducing turbulence and to reduce deposits of the beverage ingredients during the dispensing of the beverage.
Das
Laminat 5 wird dann auf das äußere Element 2 durch
Bildung einer Schweißnaht 126 um
den Rand des Laminats 5 angebracht, um das Laminat 5 mit
der unteren Fläche
des sich nach außen
erstreckenden Flansches 35 zu verbinden. Die Schweißnaht 126 wird
ausgeweitet, um das Laminat 5 gegen die untere Kante der
zylindrischen Wand 27 der Einlasskammer 26 zu
versiegeln. Weiter ist die Schweißnaht 125 zwischen
dem Laminat 5 und der unteren Kante des äußeren Rosts 42 des
zylindrischen Trichters 40 gebildet. Das Laminat 5 bildet
die untere Wand der Filtrationskammer 130 und versiegelt
zudem die Einlasskammer 26 und den zylindrischen Trichter 40.
Jedoch besteht vor der Ausgabe ein kleiner Spalt 123 zwischen
dem Laminat 5 und der unteren Kante des Auslasses 43.
Eine Vielzahl von Schweißverfahren
kann verwendet werden, wie z.B. Heiß- und Ultraschallschweißen, abhängig von
den Materialeigenschaften des Laminats 5.The laminate 5 is then on the outer element 2 by forming a weld 126 around the edge of the laminate 5 attached to the laminate 5 with the lower surface of the outwardly extending flange 35 connect to. The weld 126 is extended to the laminate 5 against the lower edge of the cylindrical wall 27 the inlet chamber 26 to seal. Next is the weld 125 between the laminate 5 and the lower edge of the outer grate 42 of the cylindrical funnel 40 educated. The laminate 5 forms the bottom wall of the filtration chamber 130 and also seals the inlet chamber 26 and the cylindrical funnel 40 , However, there is a small gap before the output 123 between the laminate 5 and the lower edge of the outlet 43 , A variety of welding methods can be used, such as hot and ultrasonic welding, depending on the material properties of the laminate 5 ,
Vorteilhafterweise
erstreckt sich das innere Element 3 zwischen dem äußeren Element 2 und
dem Laminat 5. Das innere Element 3 ist aus einem
Material von verhältnismäßiger Steifheit
gebildet, wie z.B. Polypropylen. Als solches bildet das innere Element 3 ein
Belastung aufnehmendes Element, das die Aufgabe hat, das Laminat 5 und
das äußere Element 2 getrennt
zu halten, wenn die Patrone 1 zusammengedrückt wird.
Es ist bevorzugt, dass die Patrone 1 bei Gebrauch einer
Druckkraft zwischen 130 und 280 N ausgesetzt wird. Die Druckkraft
hat die Aufgabe zu verhindern, dass die Patrone unter interner Druckbeaufschlagung
versagt, und dient ebenso dazu, das innere Element 3 und
das äußere Element 2 zusammenzuquetschen.
Dies stellt sicher, dass die inneren Abmessungen der Kanäle und Löcher in
der Patrone 1 festgelegt sind und nicht während der Druckbeaufschlagung
der Patrone 1 geändert
werden können.Advantageously, the inner element extends 3 between the outer element 2 and the laminate 5 , The inner element 3 is formed of a material of relative stiffness, such as polypropylene. As such, the inner element forms 3 a load-bearing element that has the task of the laminate 5 and the outer element 2 keep separated when the cartridge 1 is compressed. It is preferred that the cartridge 1 exposed to a compressive force between 130 and 280 N The pressure force has the function of preventing the cartridge from failing under internal pressurization, and also serves the inner member 3 and the outer element 2 zusammenzuquetschen. This ensures that the inner dimensions of the channels and holes in the cartridge 1 are fixed and not during the pressurization of the cartridge 1 can be changed.
Um
die Patrone 1 zu benutzen, wird sie zuerst in eine Getränkezubereitungsmaschine
eingesetzt und der Einlass 121 und Auslass 122 werden
durch Durchstechelemente der Getränkeherstellungsmaschine geöffnet, die
das Laminat durchstechen und zurückfalten.
Ein wässriges
Medium, typischerweise Wasser, tritt unter Druck in die Patrone 1 durch
den Einlass 121 in die Einlasskammer 26 bei einem
Druck zwischen 0,1 bis 2,0 bar ein. Von dort wird das Wasser durch
die Schlitze 30 und um das Sammelrohr 16 und in
die Filtrationskammer 130 der Patrone 1 durch
die Vielzahl der Schlitze 17 gelenkt. Das Wasser wird durch
die Filtrationskammer 130 radial nach innen gezwungen und
vermischt sich mit den darin enthaltenen Getränkezutaten 200. Das
Wasser wird gleichzeitig durch die Getränkezutaten hindurch nach oben
gezwungen. Das durch den Durchgang des Wassers von den Getränkezutaten
gebildete Getränk
tritt durch den Filter 4 und die Filtrationslöcher 55 in
die unter dem ringförmigen
Rahmen 41 liegenden Kanäle 57.
Die Versiegelung des Filters 4 auf den Speichen 53 und
das Verschweißen
des Rands 51 mit dem äußeren Element 2 stellen
sicher, dass es keine Abkürzungen
gibt und dass das gesamte Getränk
den Filter 4 passieren muss.To the cartridge 1 To use, it is first used in a beverage preparation machine and the inlet 121 and outlet 122 are opened by piercing elements of the beverage manufacturing machine, which pierce and fold back the laminate. An aqueous medium, typically water, enters the cartridge under pressure 1 through the inlet 121 in the inlet chamber 26 at a pressure between 0.1 to 2.0 bar. From there, the water gets through the slots 30 and around the manifold 16 and in the filtration chamber 130 the cartridge 1 through the multitude of slots 17 directed. The water is passing through the filtration chamber 130 forced radially inward and mixes with the beverage ingredients contained therein 200 , The water is simultaneously forced up through the beverage ingredients. The beverage formed by the passage of the water from the beverage ingredients passes through the filter 4 and the filtration holes 55 in the under the ring-shaped frame 41 lying channels 57 , The seal of the filter 4 on the spokes 53 and the welding of the edge 51 with the outer element 2 Make sure that there are no shortcuts and that the entire drink is the filter 4 must happen.
Das
Getränk
fließt
dann abwärts
entlang der zwischen den Rippen 54 gebildeten radialen
Kanäle 57 und
durch die Öffnungen 56 und
in den zylindrischen Trichter 40. Das Getränk läuft entlang
der Kanäle 50 zwischen
den Stützrippen 47 und
den Ausguss 43 herab zum Auslass 44, wo das Getränk in ein
Gefäß wie z.B. eine
Tasse ausgegeben wird.The drink then flows downwards along the between the ribs 54 formed radial channels 57 and through the openings 56 and into the cylindrical funnel 40 , The drink runs along the channels 50 between the support ribs 47 and the spout 43 down to the outlet 44 where the drink is dispensed into a container such as a cup.
Bevorzugt
umfasst die Getränkezubereitungsmaschine
eine Luftreinigungseinrichtung, wobei komprimierte Luft am Ende
des Ausgangszyklus durch die Patrone 1 gedrängt wird,
um das verbleibende Getränk
in den Behälter
auszuspülen.Preferably, the beverage preparation machine comprises an air cleaning device, wherein compressed air at the end of the output cycle through the cartridge 1 is urged to rinse the remaining beverage into the container.
Eine
zweite Version der Patrone 1 ist in den 12 bis 18 gezeigt.
Die zweite Version der Patrone 1 ist insbesondere zum Gebrauch
bei der Ausgabe von espressoartigen Produkten, wie z.B. geröstetem und gemahlenem
Kaffee konzipiert, wo es erwünscht
ist, ein Getränk
mit einem als Crema bekannten Schaum aus kleinen Blasen zu erzeugen.
Viele der Merkmale der zweiten Version der Patrone 1 sind
dieselben wie jene in der ersten Version und gleiche Bezugszeichen
wurden zur Bezeichnung gleicher Merkmale verwendet. In der folgenden
Beschreibung werden die Unterschiede zwischen der ersten und zweiten
Version diskutiert. Gemeinsame Merkmale, die auf dieselben Weise
funktionieren, werden nicht im Detail diskutiert.A second version of the cartridge 1 is in the 12 to 18 shown. The second version of the cartridge 1 is especially designed for use in the dispensing of espresso-type products, such as roasted and ground coffee, where it is desired to produce a beverage with a foam of small bubbles known as a crema. Many of the features of the second version of the cartridge 1 are the same as those in the first version, and like reference numerals have been used to designate like features. In the following description, the differences between the first and second versions will be discussed. Common features that work in the same way are not discussed in detail.
Das äußere Element 2 hat
den gleichen Aufbau wie in der ersten Version der Patrone 1 und
wie in 1 bis 6 gezeigt.The outer element 2 has the same structure as in the first version of the cartridge 1 and how in 1 to 6 shown.
Der
ringförmige
Rahmen 41 des inneren Elements 3 ist derselbe
wie in der ersten Version. Ebenso ist ein Filter 4 auf
dem ringförmigen
Rahmen 42 so angeordnet, dass er die Filtrationslöcher 55 bedeckt.
Das äußere Rohr 42 des
zylindrischen Trichters 40 ist auch wie zuvor. Jedoch gibt
es eine Anzahl von Unterschieden im Aufbau des inneren Elements 2 der
zweiten Version im Vergleich mit der ersten Version. Wie in 16 gezeigt,
ist der Ausguss 43 mit einer Trennwand 65 versehen,
die sich teilweise den Ausguss 43 herauf vom Auslass 44 erstreckt.
Die Trennwand 65 hilft zu verhindern, dass das Getränk beim
Austritt aus dem Ausguss 43 heraussprüht und/oder -spritzt. Das Profil
des Ausgusses 43 ist ebenso verschieden und umfasst ein
abgestuftes Profil mit einem deutlichen Knick 66 in der
Nähe des
oberen Endes des Rohrs 43.The annular frame 41 of the inner element 3 is the same as in the first version. Likewise is a filter 4 on the ring-shaped frame 42 arranged so that he has the filtration holes 55 covered. The outer tube 42 of the cylindrical funnel 40 is also like before. However, there are a number of differences in the construction of the inner element 2 the second version compared to the first version. As in 16 shown is the spout 43 with a partition 65 provided that partially the spout 43 up from the outlet 44 extends. The partition 65 Helps prevent the drink from leaking out of the spout 43 sprayed out and / or sprayed. The profile of the spout 43 is just as different and includes a stepped profile with a distinct kink 66 near the top of the pipe 43 ,
Ein
Rand 67 ist aufrecht aus dem ringförmigen Flansch 47 stehend
vorgesehen, der das äußere Rohr 42 mit
dem Ausguss 43 verbindet. Der Rand 67 umgibt den
Einlass 45 zum Ausguss 43 und definiert einen ringförmigen Kanal 69 zwischen
dem Rand 67 und dem oberen Abschnitt des äußeren Rohrs 42.
Der Rand 67 ist mit einer nach innen gerichteten Schulter 68 versehen.An edge 67 is upright from the annular flange 47 Standing provided, which is the outer tube 42 with the spout 43 combines. The edge 67 surrounds the inlet 45 to the spout 43 and defines an annular channel 69 between the edge 67 and the upper portion of the outer tube 42 , The edge 67 is with an inward shoulder 68 Mistake.
An
einem Punkt um den Umfang des Rands 67 herum ist ein Loch 70 in
Form eines Schlitzes vorgesehen, der sich von einer oberen Kante
des Rands 67 zu einem Punkt geringfügig unterhalb des Niveaus der Schulter 68 erstreckt,
wie am besten aus den 12 und 13 ersichtlich
ist. Der Schlitz hat eine Breite von 0,64 mm.At one point around the circumference of the edge 67 there is a hole around 70 provided in the form of a slot extending from an upper edge of the rim 67 to a point slightly below the level of the shoulder 68 extends as best of the 12 and 13 is apparent. The slot has a width of 0.64 mm.
Ein
Lufteinlass 71 ist in dem umfangsmäßig mit dem Loch 70 ausgerichteten
ringförmigen
Flansch 47 vorgesehen, wie in den 16 und 17 gezeigt
ist. Der Lufteinlass 71 umfasst eine durch den Flansch 47 gehendes
Loch, sodass er eine Verbindung zwischen einem Punkt über dem
Flansch 47 und dem leeren Raum unterhalb des Flansches 47 zwischen
dem äußeren Rohr 42 und
dem Ausguss 43 bereitstellt. Vorzugsweise, und wie gezeigt,
umfasst der Lufteinlass 71 einen oberen kegelstumpfförmigen Abschnitt 73 und
einen unteren zylindrischen Abschnitt 72. Der Lufteinlass 71 wird
typischerweise durch ein Formwerkzeug wie z.B. einen Stift gebildet.
Das verjüngte
Profil des Lufteinlasses 71 ermöglicht es dem Formwerkzeug
leichter aus der geformten Komponente entfernt zu werden. Die Wand
des äußeren Rohrs 42 in
der Nähe
des Lufteinlasses 71 ist zu einer Rinne 75 geformt,
die vom Lufteinlass 71 zum Einlass 45 des Ausgusses 43 führt. Wie
in 17 gezeigt, ist eine abgeschrägte Schulter 74 zwischen
dem Lufteinlass 71 und der Rinne 75 gebildet,
um sicherzustellen, dass der aus dem Schlitz 70 austretende
Getränkestrahl
nicht sofort auf die obere Fläche
des Flansches 47 in der unmittelbaren Nähe des Lufteinlasses 71 stößt.An air intake 71 is in the area with the hole 70 aligned annular flange 47 provided, as in the 16 and 17 is shown. The air intake 71 includes one through the flange 47 going hole, making it a connection between a point above the flange 47 and the empty space below the flange 47 between the outer tube 42 and the spout 43 provides. Preferably, and as shown, the air inlet comprises 71 an upper frusto-conical section 73 and a lower cylindrical portion 72 , The air intake 71 is typically formed by a molding tool such as a pen. The tapered profile of the air intake 71 allows the mold to be more easily removed from the molded component. The wall of the outer tube 42 near the air intake 71 is to a gutter 75 Shaped by the air intake 71 to the inlet 45 the spout 43 leads. As in 17 shown is a beveled shoulder 74 between the air inlet 71 and the gutter 75 Made to make sure that out of the slot 70 emerging beverage jet not immediately on the upper surface of the flange 47 in the immediate vicinity of the air intake 71 encounters.
Das
Montageverfahren für
die zweite Version der Patrone 1 ist ähnlich der Montage der ersten
Version. Jedoch gibt es bestimmte Unterschiede. Wie in 18 gezeigt,
wird der dritte Abschnitt 21 der zylindrischen Erweiterung 18 innerhalb
des Stützrands 67 anstatt
gegen die Stützrippen
eingesetzt. Die Schulter 32 der zylindrischen Erweiterung 18 zwischen
dem zweiten Abschnitt 20 und dem dritten Abschnitt 21 drückt gegen
die obere Kante des Stützrandes 67 des
inneren Elements 3. Eine Zwischenzone 124 wird
so zwischen dem inneren Element 3 und dem äußeren Element 2 gebildet,
die eine Flächendichtung
zwischen der zylindrischen Erweiterung 18 und dem Stützrand 67 umfasst,
welcher sich um den ganzen Umfang der Patrone 1 erstreckt. Die
Dichtung zwischen der zylindrischen Erweiterung 18 und
dem Stützrand 67 ist
jedoch nicht gas- und flüssigkeitsdicht,
da sich der Schlitz 70 im Stützrand 67 durch den
Stützrand 67 hindurch
und zu einem Punkt geringfügig
unterhalb der Schulter 68 erstreckt. Dementsprechend transformiert
die Berührungsflächenpassung zwischen
der zylindrischen Erweiterung 18 und dem Stützrand 67 den
Schlitz 70 in ein Loch 128, wie am besten aus
der 18 ersichtlich ist, wodurch eine Gas-Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem ringförmigen
Kanal 69 und dem Ausguss 43 bereitgestellt wird.
Das Loch ist typischerweise 0,64 mm breit × 0,69 mm lang.The assembly process for the second version of the cartridge 1 is similar to the assembly of the first version. However, there are certain differences. As in 18 shown, becomes the third section 21 the cylindrical extension 18 within the support rim 67 instead of being used against the support ribs. The shoulder 32 the cylindrical extension 18 between the second section 20 and the third section 21 pushes against the upper edge of the support rim 67 of the inner element 3 , An intermediate zone 124 becomes so between the inner element 3 and the outer element 2 formed, which is a surface seal between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 which covers the entire circumference of the cartridge 1 extends. The seal between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 However, it is not gas and liquid-tight, since the slot 70 in the support edge 67 through the support rim 67 through and to a point just below the shoulder 68 extends. Accordingly, the interface fit transforms between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 the slot 70 in a hole 128 how best of the 18 it can be seen, whereby a gas-liquid connection between the annular channel 69 and the spout 43 provided. The hole is typically 0.64 mm wide × 0.69 mm long.
Der
Betrieb der zweiten Version der Patrone 1 zur Ausgabe eines
Getränks
ist ähnlich
dem Betrieb der ersten Version, jedoch mit gewissen Unterschieden.
Ein Getränk
in den radialen Kanälen 57 fließt entlang
der zwischen den Rippen 54 gebildeten Kanäle 57 abwärts und
durch die Öffnungen 56 und
in den ringförmigen Kanal 69 des
zylindrischen Trichters 40. Aus dem ringförmigen Kanal 69 wird
das Getränk
unter Druck durch das Loch 128 aufgrund des Rückdrucks
des sich in der Filtrationskammer 130 und den Kanälen 57 ansammelnden
Getränks
gedrängt.
Das Getränk
wird daher durch das Loch 128 als Strahl und in eine durch
das obere Ende des Ausgusses 43 gebildete Expansionskammer
gedrängt.
Wie in 18 gezeigt, geht der Getränkstrahl
direkt über
den Lufteinlass 71 hinweg. Wenn das Getränk in den
Ausguss 43 eintritt, fällt
der Druck des Getränkestrahls
ab. Als Ergebnis wird Luft in den Getränkestrom in Form einer Vielzahl
von kleinen Luftblasen mitgerissen, während die Luft durch den Lufteinlass 71 nach
oben gezogen wird. Der aus dem Loch 128 austretende Getränkestrahl
wird nach unten zum Auslass 44 getrichtert, wo das Getränk in ein
Gefäß, wie z.B. eine
Tasse ausgegeben wird, wo die Luftblasen die erwünschte Crema bilden. Daher
bilden das Loch 128 und der Lufteinlass 71 zusammen
eine Ejektordüse,
die dazu dient, um Luft in das Getränk einzuschießen (mitzureißen). Der
Fluss des Getränks
in die Ejektordüse
sollte so gleichmäßig wie
möglich
gehalten werden, um Druckverluste zu verringern. Vorteilhafterweise
sollten die Wände
des Ejektors konkav gemacht werden, um Verluste aufgrund der „Wandeffektreibung" zu verringern. Die
Toleranz der Abmessungen des Lochs 128 ist gering. Vorzugsweise
ist die Größe des Lochs
plus oder minus 0,02 mm2 festgelegt. Haare,
Fäserchen
und andere Oberflächenunregelmäßigkeiten
können
innerhalb oder am Ausgang der Ejektordüse vorgesehen werden, um die
effektive Querschnittsfläche
zu erhöhen,
was, wie man herausgefunden hat, den Grad der Luftbeimischung erhöht.Operation of the second version of the cartridge 1 for dispensing a drink is similar to the operation of the first version, but with some differences. A drink in the radial channels 57 flows along the between the ribs 54 formed channels 57 down and through the openings 56 and in the annular channel 69 of the cylindrical funnel 40 , From the annular channel 69 the drink is forced through the hole 128 due to the back pressure of itself in the filtration chamber 130 and the channels 57 crowded drink. The drink is therefore through the hole 128 as a jet and into one through the top of the spout 43 urged expansion chamber. As in 18 shown, the drink jet goes directly over the air intake 71 time. When the drink in the sink 43 occurs, the pressure of the beverage jet falls off. As a result, air is entrained in the beverage stream in the form of a multitude of small air bubbles while the air passes through the air inlet 71 is pulled up. The one out of the hole 128 emerging beverage jet is down to the outlet 44 where the drink is dispensed into a container, such as a cup, where the bubbles form the desired crema. Therefore, make up the hole 128 and the air intake 71 together with an ejector nozzle, which serves to inject air into the drink (to sweep). The flow of the beverage into the ejector nozzle should be kept as even as possible to reduce pressure losses. Advantageously, the walls of the ejector should be made concave Reduce losses due to "wall effect friction." The tolerance of the dimensions of the hole 128 is low. Preferably, the size of the hole is set to be plus or minus 0.02 mm 2 . Hair, fuzz, and other surface irregularities may be provided within or at the exit of the ejector nozzle to increase the effective cross-sectional area, which has been found to increase the level of air admixture.
Eine
dritte Version der Patrone 1 ist in 19 bis 29 gezeigt.
Die dritte Version der Patrone 1 ist insbesondere für den Gebrauch
bei der Abgabe löslicher
Produkte konzipiert, die in pulverförmiger, flüssiger, sirupartiger, gelartiger
oder ähnlicher
Form vorliegen können.
Das lösliche
Produkt wird im Gebrauch in einem wässrigen Medium, wie z.B. Wasser,
bei dessen Durchtritt durch die Patrone 1 gelöst oder
bildet darin eine Suspension. Beispiele von Getränken beinhalten Schokolade,
Kaffee, Milch, Tee, Suppe oder andere gefriergetrocknete oder wasserlösliche Produkte.
Viele der Merkmale der dritten Version der Patrone 1 sind
dieselben wie in den vorherigen Versionen und gleiche Bezugszeichen
sind zur Bezeichnung gleicher Merkmale verwendet worden. In der
folgenden Beschreibung werden die Unterschiede zwischen der dritten
und vorherigen Versionen diskutiert. Gemeinsame Merkmale, die auf
dieselbe Weise funktionieren, werden nicht im Detail diskutiert.A third version of the cartridge 1 is in 19 to 29 shown. The third version of the cartridge 1 is especially designed for use in dispensing soluble products which may be in powdered, liquid, syrupy, gelatinous or similar form. The soluble product becomes in use in an aqueous medium, such as water, as it passes through the cartridge 1 dissolved or forms a suspension therein. Examples of beverages include chocolate, coffee, milk, tea, soup or other freeze-dried or water-soluble products. Many of the features of the third version of the cartridge 1 are the same as in the previous versions, and like reference numerals have been used to designate like features. In the following description, the differences between the third and previous versions will be discussed. Common features that work in the same way are not discussed in detail.
Im
Vergleich zum äußeren Element 2 der
vorherigen Versionen weist die hohle, nach innen gerichtete zylindrische
Erweiterung 18 des äußeren Elements 2 der
dritten Version einen größeren Gesamtdurchmesser auf,
wie in 20 gezeigt ist. Insbesondere
liegt der Durchmesser des ersten Abschnitts 19 typischerweise zwischen
16 und 18 mm im Vergleich mit 13,2 mm für das äußere Element 2 der
vorherigen Version. Zusätzlich ist
der erste Abschnitt 19 mit einer konvexen äußeren Oberfläche 19a oder
einer Beule, versehen, wie am besten aus der 20 ersichtlich
ist, deren Funktion im Folgenden beschrieben wird. Der Durchmesser
der dritten Abschnitte 21 der Patrone 1 sind jedoch
dieselben, was dazu führt,
dass die Fläche
der Schulter 32 in dieser dritten Version der Patrone 1 größer ist.
Typischerweise beträgt
das Volumen der Patrone 1 in zusammengebauten Zustand 32,5
ml ± 20%.Compared to the outer element 2 The previous version has the hollow inward cylindrical extension 18 of the outer element 2 the third version has a larger overall diameter, as in 20 is shown. In particular, the diameter of the first section is 19 typically between 16 and 18 mm compared to 13.2 mm for the outer element 2 the previous version. In addition, the first section 19 with a convex outer surface 19a or a bump, as best of the 20 is apparent, whose function will be described below. The diameter of the third sections 21 the cartridge 1 However, they are the same, which causes the area of the shoulder 32 in this third version of the cartridge 1 is larger. Typically, the volume of the cartridge 1 in assembled condition 32.5 ml ± 20%.
Die
Anzahl und die Positionierung der Schlitze im unteren Ende der ringförmigen Wand 13 ist
ebenso verschieden. Zwischen drei und fünf Schlitzen sind vorgesehen.
In der Ausführungsform
wie in 23 gezeigt, sind vier Schlitze 36 in
gleichem Abstand um den Umfang des Übergangsstücks 16 herum vorgesehen.
Die Schlitze 36 sind geringfügig breiter als in den vorherigen
Versionen der Patrone 1, und sind zwischen 0,35 und 0,45
mm, vorzugsweise 0,4 mm breit.The number and positioning of the slots in the lower end of the annular wall 13 is just as different. Between three and five slots are provided. In the embodiment as in 23 shown are four slots 36 at the same distance around the circumference of the transition piece 16 provided around. The slots 36 are slightly wider than in the previous versions of the cartridge 1 , and are between 0.35 and 0.45 mm, preferably 0.4 mm wide.
Unter
den übrigen
Gesichtpunkten sind die äußeren Elemente 2 der
Patronen 1 dieselben.Among the other aspects are the outer elements 2 the cartridges 1 the same.
Der
Aufbau des zylindrischen Trichters 40 des inneren Elements 3 ist
derselbe wie in der ersten Version der Patrone 1, wobei
ein äußeres Rohr 42,
ein Ausguss 45, ein ringförmiger Flansch 47 und
Stützrippen 49 vorgesehen
sind. Der einzige Unterschied ist der, dass der Ausguss 45 mit
einem oberen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 92 und einem unteren zylindrischen Abschnitt 93 geformt
ist.The construction of the cylindrical funnel 40 of the inner element 3 is the same as in the first version of the cartridge 1 , wherein an outer tube 42 , a sink 45 , an annular flange 47 and support ribs 49 are provided. The only difference is that the spout 45 with an upper frusto-conical section 92 and a lower cylindrical portion 93 is shaped.
Im
Gegenteil zu den vorherigen Versionen und wie in 24 bis 28 gezeigt,
wird der ringförmige Rahmen 41 durch
einen Randleistenabschnitt 80 ersetzt, der den zylindrischen
Trichter 40 umgibt und daran mittels acht radialer Streben 87 befestigt
ist, die am zylindrischen Trichter 40 an oder in der Nähe des ringförmigen Flansches 47 angrenzen.
Eine zylindrische Erweiterung 81 des Randleistenabschnitts 80 erstreckt
sich von den Streben 87 nach oben, um eine Kammer 90 mit
einer offenen oberen Fläche
zu definieren. Ein oberer Rand 91 der zylindrischen Erweiterung 81 hat
ein nach innen gewandtes Profil, wie in 26 gezeigt
ist. Eine ringförmige
Wand 82 des Randleistenabschnitts 80 erstreckt
sich von den Streben 87 nach unten, um einen ringförmigen Kanal 86 zwischen
dem Randleistenabschnitt 80 und dem äußeren Rohr 42 zu definieren.Contrary to the previous versions and how in 24 to 28 shown is the annular frame 41 by a skirting section 80 replaced that of the cylindrical funnel 40 surrounds and it by means of eight radial struts 87 attached to the cylindrical funnel 40 at or near the annular flange 47 adjoin. A cylindrical extension 81 of the skirting section 80 extends from the struts 87 up to a chamber 90 to define with an open top surface. An upper edge 91 the cylindrical extension 81 has an inward-looking profile, as in 26 is shown. An annular wall 82 of the skirting section 80 extends from the struts 87 down to an annular channel 86 between the skirting section 80 and the outer tube 42 define.
Die
ringförmige
Wand 82 umfasst an einem unteren Ende einen äußeren Flansch 83,
der senkrecht zu der Hauptachse X liegt. Ein Rand 84 hängt von
einer unteren Fläche
des Flansches 83 nach unten herab und enthält 5 Öffnungen 85,
die ringsum den Rand 84 in gleichen Abständen angeordnet
sind. Daher ist der Rand 84 mit einem zinnenartigen unteren
Profil versehen. Öffnungen 89 sind
zwischen den Streben 87 vorgesehen, die eine Verbindung
zwischen der Kammer 90 und dem ringförmigen Kanal 86 ermöglichen.The annular wall 82 includes an outer flange at a lower end 83 which is perpendicular to the major axis X. An edge 84 depends on a lower surface of the flange 83 downwards and contains 5 openings 85 around the edge 84 are arranged at equal intervals. Therefore, the edge 84 provided with a crenellated lower profile. openings 89 are between the struts 87 provided that a connection between the chamber 90 and the annular channel 86 enable.
Der
Montagevorgang für
die dritte Version der Patrone 1 ist ähnlich der Montage der ersten
Version, jedoch mit gewissen Unterschieden. Das äußere Element 2 und
das innere Element 3 werden wie in 29 gezeigt,
zusammengesteckt und mittels einer Einrastanordnung festgehalten
anstatt zusammengeschweißt
zu werden. Beim Verbinden der zwei Elemente wird die nach innen
gerichtete zylindrisch Erweiterung 18 innerhalb der oberen
zylindrischen Erweiterung 81 des Randleistenabschnitts 80 aufgenommen.
Das innere Element 3 wird im äußeren Element 2 durch
Reibungseingriff der konvexen äußeren Oberfläche 19a des
ersten Abschnitts 19 der zylindrischen Erweiterung 18 mit
dem nach innen gewandten Rand 91 der oberen zylindrischen
Erweiterung 81 festgehalten. Mit dem im äußeren Element 2 gelegenen
inneren Element 3 wird eine Mischkammer 134 definiert,
die außerhalb
des Randleistenabschnitts 80 gelegen ist. Die Mischkammer 134 enthält die Getränkezutaten 200 vor
ihrer Ausgabe. Es ist zu beachten, dass die vier Einlässe 36 und
die fünf Öffnungen 85 entlang
des Umfangs zueinander versetzt angeordnet sind. Die radiale Position
der zwei Teile zueinander muss nicht bestimmt oder während des
Zusammenbaus festgelegt werden, da der Gebrauch der vier Einlässe 36 und
der fünf Öffnungen 85 sicherstellt,
dass zwischen den Einlässen
und Öffnungen
ein Fluchtungsfehler auftritt, unabhängig von der relativen rotationellen
Positionierung der Komponenten.The assembly process for the third version of the cartridge 1 is similar to the first version, but with some differences. The outer element 2 and the inner element 3 be like in 29 shown, mated and held by means of a latching arrangement instead of being welded together. When connecting the two elements becomes the inward cylindrical extension 18 inside the upper cylindrical extension 81 of the skirting section 80 added. The inner Ele ment 3 becomes in the outer element 2 by frictional engagement of the convex outer surface 19a of the first section 19 the cylindrical extension 18 with the inward facing edge 91 the upper cylindrical extension 81 recorded. With the in the outer element 2 located inner element 3 becomes a mixing chamber 134 defined outside the margins section 80 is located. The mixing chamber 134 contains the beverage ingredients 200 before their release. It should be noted that the four inlets 36 and the five openings 85 are arranged offset from one another along the circumference. The radial position of the two parts to each other need not be determined or determined during assembly, as the use of the four inlets 36 and the five openings 85 ensures that a misalignment occurs between the inlets and openings, regardless of the relative rotational positioning of the components.
Die
eine oder die mehreren Getränkezutaten
werden in die Mischkammer 134 der Patrone gepackt. Die
Packungsdichte der Getränkezutaten
in der Mischkammer 134 kann je nach Wunsch variiert werden.The one or more beverage ingredients are added to the mixing chamber 134 the cartridge packed. The packing density of the beverage ingredients in the mixing chamber 134 can be varied as desired.
Das
Laminat 5 wird dann auf das äußere Element 2 und
das innere Element 3 auf dieselbe Weise wie oben in den
vorherigen Versionen beschrieben, befestigt.The laminate 5 is then on the outer element 2 and the inner element 3 in the same way as described above in the previous versions.
Beim
Gebrauch tritt Wasser in die Mischkammer 134 durch die
vier Schlitze 36 auf dieselbe Weise wie in den vorhergehenden
Versionen der Patrone ein. Das Wasser wird radial nach innen durch
die Mischkammer gedrängt
und mischt sich mit den darin enthaltenen Getränkezutaten. Das Produkt wird
im Wasser gelöst
oder gemischt und bildet in der Mischkammer 134 das Getränk und wird
dann durch die Öffnungen 85 in
den ringförmigen
Kanal 86 aufgrund des Rückdrucks
des Getränks
und des Wassers in der Mischkammer 134 getrieben. Die umfangsmäßige Versetzung
der vier Einlassschlitze 36 und der fünf Öffnungen 85 stellt
sicher, dass Wasserstrahle nicht in der Lage sind, direkt radial
aus den Einlassschlitzen 36 zu den Öffnungen 85 zu gelangen
ohne zuerst innerhalb der Mischkammer 134 zu zirkulieren.
Auf diese Weise wird der Grad und die Konsistenz des Löse- oder
Mischvorgangs des Produkts wesentlich erhöht. Das Getränk wird
nach oben in den ringförmigen
Kanal 86 gedrängt,
durch die Löcher 89 zwischen
den Streben 87 und in die Kammer 90. Das Getränk tritt
aus der Kammer 90 durch die Einlässe 45 zwischen den
Stützrippen 49 in
den Ausguss 43 und zum Auslass 44, wo das Getränk in einen
Behälter
wie z.B. eine Tasse ausgegeben wird. Die Patrone findet insbesondere
Anwendung mit Getränkezutaten
in Form von dickflüssigen
Flüssigkeiten
oder Gels. In einer Anwendung wird ein flüssiger Schokoladebestandteil
mit einer Viskosität
zwischen 1700 und 3900 mPa bei Raumtemperatur und zwischen 5000
und 10000 mPa bei 0°C
und einem Brechungsfeststoff von 67 Brix ± 3 in der Patrone 1 aufgenommen.
In einer anderen Anwendung wird flüssiger Kaffee mit einer Viskosität zwischen 70
und 2000 mPa bei Raumtemperatur und zwischen 80 und 5.000 mPa bei
0°C in der
Patrone 1 aufgenommen, wobei der Kaffee einen Gesamtfeststoffgehalt
von zwischen 40 und 70% aufweist. Die flüssige Kaffeezutat kann zwischen
0,1 und 2,0 Gew.-% Natriumbikarbonat, bevorzugt zwischen 0,5 und
1,0 Gew.-%. Das Natriumbikarbonat hält den pH-Wert des Kaffees
auf 4,8 oder darunter, wodurch die Regallebensdauer der Kaffeegefüllten Patronen
um bis zu 12 Monaten.In use, water enters the mixing chamber 134 through the four slots 36 in the same way as in the previous versions of the cartridge. The water is forced radially inward through the mixing chamber and mixes with the beverage ingredients contained therein. The product is dissolved or mixed in the water and forms in the mixing chamber 134 the drink and then through the openings 85 in the annular channel 86 due to the back pressure of the beverage and the water in the mixing chamber 134 driven. The circumferential displacement of the four inlet slots 36 and the five openings 85 Ensures that water jets are unable to jump radially out of the inlet slots 36 to the openings 85 to arrive without first inside the mixing chamber 134 to circulate. In this way, the degree and consistency of the dissolving or mixing process of the product is substantially increased. The drink will go up into the annular channel 86 pushed through the holes 89 between the struts 87 and in the chamber 90 , The drink exits the chamber 90 through the inlets 45 between the support ribs 49 in the sink 43 and to the outlet 44 where the drink is dispensed into a container such as a cup. The cartridge finds particular application with beverage ingredients in the form of viscous liquids or gels. In one application, a liquid chocolate ingredient having a viscosity between 1700 and 3900 mPa at room temperature and between 5000 and 10000 mPa at 0 ° C and a refractive solids of 67 Brix ± 3 in the cartridge 1 added. In another application, liquid coffee with a viscosity between 70 and 2000 mPa at room temperature and between 80 and 5000 mPa at 0 ° C in the cartridge 1 The coffee has a total solids content of between 40 and 70%. The liquid coffee ingredient may be between 0.1 and 2.0 weight percent sodium bicarbonate, preferably between 0.5 and 1.0 weight percent. The sodium bicarbonate keeps the pH of the coffee down to 4.8 or below, increasing the shelf life of the coffee-filled cartridges by up to 12 months.
Eine
vierte Version der Patrone 1 ist in 30 bis 34 gezeigt.
Die vierte Version der Patrone 1 ist insbesondere für den Gebrauch
bei der Ausgabe von Flüssigprodukten
wie z.B. konzentrierte flüssige
Milch konzipiert. Viele der Merkmale der vierten Version der Patrone 1 sind
dieselben wie in vorherigen Versionen und gleiche Bezugszeichen
sind zur Bezeichnung gleicher Merkmale verwendet worden. In der
folgenden Beschreibung werden die Unterschiede zwischen der vierten
und vorherigen Versionen diskutiert werden. Gemeinsame Merkmale,
die auf dieselbe Weise funktionieren, werden nicht im Detail diskutiert.A fourth version of the cartridge 1 is in 30 to 34 shown. The fourth version of the cartridge 1 is especially designed for use in dispensing liquid products such as concentrated liquid milk. Many of the features of the fourth version of the cartridge 1 are the same as in previous versions, and like reference numerals have been used to designate like features. In the following description, the differences between the fourth and previous versions will be discussed. Common features that work in the same way are not discussed in detail.
Das äußere Element 2 ist
dasselbe wie in der dritten Version der Patrone 1 und wie
in den 19 bis 23 gezeigt.The outer element 2 is the same as in the third version of the cartridge 1 and as in the 19 to 23 shown.
Der
zylindrische Trichter 40 des inneren Elements 3 ist ähnlich dem
in der zweiten Version der Patrone 1 gezeigten, jedoch
mit gewissen Unterschieden. Wie in 30 gezeigt,
ist der Ausguss 43 mit einem oberen kegelstumpfförmigen Abschnitt 106 und
einem unteren zylindrischen Abschnitt 107 geformt. Drei
axiale Rippen 105 sind auf der inneren Fläche des
Ausgusses 43 vorgesehen, um das ausgegebene Getränk nach
unten zum Auslass 44 zu lenken und zu verhindern, dass
das ausgegebenen Getränk
innerhalb des Ausgusses herumwirbelt. Dementsprechend wirken die
Rippen 105 als Prallplatten (Ablenkplatten). Wie in der
zweiten Version der Patrone 1 ist ein Lufteinlass 71 durch
den ringförmigen
Flansch 47 vorgesehen. Jedoch ist die Rinne 75 unter
dem Lufteinlass 71 länger
als in der zweiten Version.The cylindrical funnel 40 of the inner element 3 is similar to the one in the second version of the cartridge 1 shown, but with some differences. As in 30 shown is the spout 43 with an upper frusto-conical section 106 and a lower cylindrical portion 107 shaped. Three axial ribs 105 are on the inner surface of the spout 43 provided the drink down to the outlet 44 to steer and prevent the dispensed drink swirling within the spout. Accordingly, the ribs act 105 as baffles (baffles). As in the second version of the cartridge 1 is an air intake 71 through the annular flange 47 intended. However, the gutter is 75 under the air intake 71 longer than in the second version.
Ein
Randleistenabschnitt 80 ist ähnlich jenem in der dritten
Version der oben beschriebenen Patrone 1 gezeigten vorgesehen.
Zwischen 5 und 12 Öffnungen 85 sind in
dem Rand 84 vorgesehen. Typischerweise sind zehn Öffnungen
vorgesehen, anstatt der fünf
in der dritten Version der Patrone 1 vorgesehenen Öffnungen.A skirting section 80 is similar to that in the third version of the cartridge described above 1 shown provided. Between 5 and 12 openings 85 are in the edge 84 intended. Typically, ten openings are provided, rather than the five in the third version of the cartridge 1 scheduled opening gene.
Eine
ringförmige
Schale 100 ist vorgesehen, die sich vom Flansch 83 des
Randleistenabschnitts 80 einstückig damit erstreckt. Die ringförmige Schale 180 umfasst
einen aufgeweiteten Körper 101 mit
einer offenen oberen Mündung 104,
die nach oben gerichtet ist. Vier in den 30 und 31 gezeigte
Zufuhröffnungen 103 sind
im Körper 101 an
dem und in der Nähe
des unteren Endes der Schale 100 angeordnet, wo sie mit
dem Randleistenabschnitt 180 verbunden ist. Bevorzugt sind
die Zufuhröffnungen
entlang des Umfangs der Schale 100 in gleichem Abstand
angeordnet.An annular shell 100 is provided, extending from the flange 83 of the skirting section 80 extends integrally therewith. The annular shell 180 includes a dilated body 101 with an open upper mouth 104 which is directed upwards. Four in the 30 and 31 shown feed openings 103 are in the body 101 at and near the bottom of the shell 100 arranged where they are with the skirting section 180 connected is. Preferably, the supply openings along the circumference of the shell 100 arranged at the same distance.
Das
Laminat 5 ist von der in den vorherigen Ausführungsformen
der oben beschriebenen Art.The laminate 5 is of the type described above in the previous embodiments.
Der
Montagevorgang für
die vierte Version der Patrone 1 ist derselbe wie jener
für die
dritte Version.The assembly process for the fourth version of the cartridge 1 is the same as the one for the third version.
Der
Betrieb der vierten Version der Patrone ist ähnlich jenem der dritten Version.
Das Wasser tritt in die Patrone 1 und die Mischkammer 134 auf
dieselbe Weise wie zuvor ein. Dort vermischt und verdünnt sich das
Wasser mit dem flüssigen
Produkt, das dann wie oben beschrieben unter die Schale 100 und
durch die Öffnungen 85 nach
außen
zum Auslass 44 gedrängt
wird. Der Anteil des flüssigen
Produkts ist anfangs innerhalb der ringförmigen Schale 100 wie
in 34 gezeigt enthalten und ist nicht der unmittelbaren
Verdünnung durch
das in die Mischkammer 134 eintretende Wasser ausgesetzt.
Das verdünnte
flüssige
Produkt im unteren Teil der Mischkammer 134 wird eher die
Neigung haben, durch die Öffnungen 85 auszutreten,
anstatt nach oben und in die ringförmige Schüssel 100 durch die
obere Mündung 104 gedrängt zu werden.
Dementsprechend wird das flüssige
Produkt in der ringförmigen
Schale 100 relativ konzentriert verbleiben im Vergleich
zum Produkt im unteren Teil der Mischkammer 134. Das flüssige Produkt
in der ringförmigen
Schale 100 tropft durch die Zufuhröffnungen 103 in den
Strom des aus der Mischkammer 134 durch die Öffnungen 85 austretenden
Produkts. Die ringförmige
Schale 100 hat die Aufgabe, die Konzentration des in den
zylindrischen Trichter 40 eintretenden verdünnten flüssigen Produkts
auszugleichen, indem ein Teils des konzentrierten flüssigen Produkts
zurückgehalten
wird und gleichmäßig während des
Betriebszyklus in den austretenden Flüssigkeitsstromweg freigegeben
wird, wie in 35a veranschaulicht ist, wo
die Konzentration der Milch, gemessen als Prozentanteil an den vorhandenen
festen Bestandteilen, insgesamt während eines Betriebszyklus
von ungefähr
15 Sekunden. Die Linie a stellt das Konzentrationsprofil mit der
Schale 100 dar, während
die Linie b eine Patrone ohne die Schale einhundert darstellt. Wie
ersichtlich ist, ist das Konzentrationsprofil mit der Schale 100 selbst
während
des Betriebszyklus stärker
und es gibt keinen unmittelbaren und starken Konzentrationsabfall
wie jenen, der ohne die Schale auftritt. Die anfängliche Konzentration der Milch
beträgt
typischerweise 30–35%
SS und am Ende des Zyklus 10% SS. Dies führt zu einem Verdünnungsverhältnis von
ungefähr
3 zu 1, obwohl Verdünnungsverhältnisse
von zwischen 1 zu 1 und 6 zu 1 mit der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Für andere
flüssige
Getränkezutaten
können
die Konzentrationen variieren. Zum Beispiel kann für flüssige Schokolade
die anfängliche
Konzentration ungefähr
67% SS und am Ende des Zyklus 12–15% SS betragen. Dies führt zu einem
Verdünnungsverhältnis (Verhältnis von
wässrigem
Medium zu Getränkezutat
in der ausgegebenen Flüssigkeit)
von ungefähr
5 zu 1, obwohl Verdünnungsverhältnisse
von zwischen 2 zu 1 und 10 zu 1 mit der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Für flüssigen Kaffee
beträgt
die anfängliche
Konzentration zwischen 40–67%
und die Konzentration am Ende der Ausgabe 1–2% SS. Dies führt zu einem
Verdünnungsverhältnis von
zwicken 20 zu 1 und 70 zu 1, obwohl Verdünnungsverhältnisse von zwischen 10 zu
1 und 100 zu 1 mit der vorliegenden Erfindung möglich sind.The operation of the fourth version of the cartridge is similar to that of the third version. The water enters the cartridge 1 and the mixing chamber 134 in the same way as before. There, the water mixes and dilutes with the liquid product, which then under the shell as described above 100 and through the openings 85 to the outside to the outlet 44 is urged. The proportion of the liquid product is initially within the annular shell 100 as in 34 shown and is not the immediate dilution by the in the mixing chamber 134 exposed to incoming water. The diluted liquid product in the lower part of the mixing chamber 134 will tend to have the inclination through the openings 85 instead of going up and into the annular bowl 100 through the upper mouth 104 to be urged. Accordingly, the liquid product in the annular shell 100 remain relatively concentrated compared to the product in the lower part of the mixing chamber 134 , The liquid product in the annular shell 100 drips through the supply openings 103 in the stream of out of the mixing chamber 134 through the openings 85 leaking product. The annular shell 100 has the task of concentrating the in the cylindrical funnel 40 by isolating a portion of the concentrated liquid product and releasing it evenly throughout the operating cycle into the exiting liquid flow path, as in FIG 35a where the concentration of the milk, measured as a percentage of the solids present, is altogether during an operating cycle of approximately 15 seconds. Line a represents the concentration profile with the shell 100 while line b represents a cartridge without the shell one hundred. As can be seen, the concentration profile is with the shell 100 even during the operating cycle stronger and there is no immediate and strong concentration drop like the one that occurs without the shell. The initial concentration of milk is typically 30-35% SS and at the end of the cycle 10% SS. This results in a dilution ratio of approximately 3 to 1, although dilution ratios of between 1 to 1 and 6 to 1 are possible with the present invention. For other liquid beverage ingredients, concentrations may vary. For example, for liquid chocolate the initial concentration may be about 67% SS and at the end of the cycle 12-15% SS. This results in a dilution ratio (ratio of aqueous medium to beverage ingredient in the dispensed liquid) of about 5 to 1, although dilution ratios of between 2 to 1 and 10 to 1 are possible with the present invention. For liquid coffee, the initial concentration is between 40-67% and the concentration at the end of dispensing is 1-2% SS. This results in a dilution ratio of 20 to 1 and 70 to 1, although dilution ratios of between 10 to 1 and 100 1 are possible with the present invention.
Aus
dem ringförmigen
Kanal 86 wird das Getränk
unter Druck durch das Loch 128 aufgrund des Rückdrucks
des sich in der Filtrationskammer 134 und in der Kammer 90 ansammelnden
Getränks
gedrängt.
Das Getränk
wird damit durch das Loch 128 als Strahl und in eine durch
das obere Ende des Ausgusses 43 gebildete Ausdehnungskammer
gedrängt.
Wie in 34 gezeigt, führt der
Getränkestrahl
direkt über
den Lufteinlass 71. Wenn das Getränk in den Ausguss 43 eintritt,
fällt der
Druck des Getränkestrahls
ab. Als Ergebnis wird Luft in den Getränkestrahl in Form einer Vielzahl
von kleinen Luftblasen eingebracht, während die Luft durch den Lufteinlass 71 nach
oben gesaugt wird. Der aus den Löchern 128 austretende
Getränkstrahl
wird nach unten zum Auslass 44 getrichtert, wo das Getränk in einen
Behälter,
wie z.B. eine Tasse ausgegeben wird, wo die Luftblasen das erwünschte schaumige
Aussehen bilden.From the annular channel 86 the drink is forced through the hole 128 due to the back pressure of itself in the filtration chamber 134 and in the chamber 90 crowded drink. The drink gets through the hole 128 as a jet and into one through the top of the spout 43 urged expansion chamber urged. As in 34 shown, the beverage jet leads directly over the air intake 71 , When the drink in the sink 43 occurs, the pressure of the beverage jet falls off. As a result, air is introduced into the beverage jet in the form of a multitude of small air bubbles while the air passes through the air inlet 71 is sucked up. The one from the holes 128 exiting drink jet is down to the outlet 44 where the drink is dispensed into a container, such as a cup, where the bubbles form the desired frothy appearance.
Vorteilhafterweise
können
das innere Element 3, das äußere Element 2, das
Laminat 5 und der Filter 4 alle leicht sterilisiert
werden, da die Komponenten trennbar sind und nicht individuell gewundene
Kanäle
oder enge Spalten umfassen. Stattdessen werden die nötigen Kanäle erst
nach dem Zusammenfügen
der Komponenten, nach der Sterilisation, gebildet. Dies ist insbesondere
dort wichtig, wo die Getränkezutat
ein milchbasierendes Produkt, wie z.B. flüssiges Milchkonzentrat ist.Advantageously, the inner element 3 , the outer element 2 , the laminate 5 and the filter 4 All are easily sterilized because the components are separable and do not include individually wound channels or narrow gaps. Instead, the necessary channels are formed only after the assembly of the components, after sterilization. This is especially important where the beverage ingredient is a milk-based product, such as liquid milk concentrate.
Die
vierte Ausführungsform
der Getränkepatrone
ist insbesondere vorteilhaft für
die Ausgabe von konzentrierten milchbasierenden flüssigen Produkten
wie z.B. flüssiger
Milch. Zuvor wurden pulverförmige
Milchprodukte in Form von Beuteln zum Hinzufügen in einem vorher zubereiteten
Getränk
vorgesehen. Jedoch ist es für
ein capuccinoartiges Getränk
notwendig, die Milch zu schäumen.
Dies wurde zuvor durch das Durchführen von Dampf durch ein flüssiges Milchprodukt
erreicht. Jedoch erforderte dies das Vorsehen einer Dampfquelle,
was die Kosten und die Komplexität
der zur Ausgabe des Getränks
verwendeten Maschine erhöht.
Die Verwendung von Dampf erhöht
zudem das Risiko von Verletzungen während des Betriebs der Patrone.
Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung eine Getränkepatrone
vor, die ein konzentriertes milchbasiertes flüssiges Produkt darin aufweist.
Es ist herausgefunden worden, dass durch das Konzentrieren des Milchprodukts
eine größere Menge
von Schaum für
ein bestimmtes Volumen von Milch im Vergleich zu frischer oder H-Milch
erzeugt werden kann. Dies verringert die für die Milchpatrone erforderliche
Größe. Frische
fettarme Milch enthält
ungefähr
1,6 % Fett und 10% Feststoffe. Die konzentrierten flüssigen Milchzubereitungen
der vorliegenden Erfindung enthalten zwischen 1,5 und 12 % Fett
und 25 bis 40 % Gesamtfeststoffe. In einem typischen Beispiel enthält die Zubereitung
4 % Fett und 30 % Gesamtfeststoffe. Die konzentrierten Milchzubereitungen
sind zum Schäumen
unter Benutzung einer Niederdruckzubereitungsmaschine geeignet,
wie im folgenden beschrieben wird. Insbesondere wird das Schäumen der
Milch bei Drücken
unter 2 bar (200 kPa) erzielt, vorzugsweise bei ungefähr 1,5 bar
(150 kPa) unter Benutzung der Patrone der oben beschriebenen vierten
Ausführungsform.The
fourth embodiment
the beverage cartridge
is particularly advantageous for
the issue of concentrated milk-based liquid products
such as. liquid
Milk. Previously, powdered
Dairy products in the form of sachets for adding in a pre-prepared one
drink
intended. However, it is for
a cappuccino-type drink
necessary to froth the milk.
This was previously done by passing steam through a liquid milk product
reached. However, this required the provision of a vapor source,
what the cost and complexity
to the issue of the drink
used machine increased.
The use of steam increases
also the risk of injury during operation of the cartridge.
Accordingly, the present invention provides a beverage cartridge
which has a concentrated milk-based liquid product therein.
It has been found that by concentrating the milk product
a larger amount
of foam for
a certain volume of milk compared to fresh or H-milk
can be generated. This reduces the required for the milk cartridge
Size. freshness
contains low-fat milk
approximately
1.6% fat and 10% solids. The concentrated liquid milk preparations
of the present invention contain between 1.5 and 12% fat
and 25 to 40% total solids. In a typical example, the preparation contains
4% fat and 30% total solids. The concentrated milk preparations
are for foaming
suitable using a low-pressure preparation machine,
as described below. In particular, the foaming of the
Milk on pressing
achieved under 2 bar (200 kPa), preferably at about 1.5 bar
(150 kPa) using the cartridge of the fourth described above
Embodiment.
Das
Schäumen
der konzentrierten Milch ist besonders vorteilhaft für Getränke wie
Cappuccinos und Milchshakes. Bevorzugt ermöglich das Durchführen der
Milch durch die Öffnung 128 und über den
Lufteinlass 71 und das wahlweise Verwenden der Schale 100 Schäumniveaus
für Milch
von mehr als 40%, bevorzugt mehr al 70%. Für flüssige Schokolade sind Schäumniveaus
von mehr als 70% möglich.
Für flüssigen Kaffee sind
Schäumniveaus
von mehr als 70% möglich.
Das Schäumfähigkeitsniveau
wird als das Verhältnis
des Volumens des erzeugten Schaums zum Volumen der ausgegebenen
flüssigen
Getränkezutat
gemessen. Wenn zum Beispiel 138,3 ml an Getränk ausgegeben werden, von dem
58,3 ml Schaum sind, dann wird die Schäumfähigkeit als [58,3/(138,3 – 58,3)] × 100 =
72,9 gemessen. Die Schäumfähigkeit
der Milch (und anderer flüssiger
Zutaten) wird durch das Bereitstellen der Schale 100 erhöht, wie
aus 35b ersichtlich ist. Die Schäumfähigkeit
der mit der Schale 100 ausgegebenen Milch (Linie a) ist
größer als
jene der ohne Schale augegebenen Milch (Linie b). Dies liegt daran,
dass die Schäumfähigkeit
der Milch positiv mit der Konzentration der Milch korreliert ist
und, wie in 35a gezeigt ist, die Schale 100 eine
höhere
Konzentration an Milch während
des Großteils
des Betriebszyklus halten kann. Es ist zudem bekannt, dass die Schäumfähigkeit
der Milch positiv mit der Temperatur des wässrigen Mediums korreliert
ist, wie in 35c gezeigt. Somit ist die Schale 100 vorteilhaft,
da mehr Milch bis fast zum Ende des Betriebszyklus, wenn das wässrige Medium
am heissesten ist, in der Patrone verbleibt. Dies verbessert wiederum
die Schäumfähigkeit.The foaming of the concentrated milk is particularly beneficial for drinks such as cappuccinos and milkshakes. Preferably allows the passage of the milk through the opening 128 and over the air intake 71 and optionally using the shell 100 Cupping levels for milk of more than 40%, preferably more than 70%. Cupping levels of more than 70% are possible for liquid chocolate. Cupping levels of more than 70% are possible for liquid coffee. The foamability level is measured as the ratio of the volume of foam produced to the volume of liquid beverage ingredient dispensed. For example, if 138.3 ml of beverage are dispensed, of which 58.3 ml is foam, then the foamability is measured as [58.3 / (138.3 - 58.3)] x 100 = 72.9. The foamability of the milk (and other liquid ingredients) is provided by providing the shell 100 increased, like out 35b is apparent. The foamability of the shell 100 Milk delivered (line a) is greater than that of the shellless milk (line b). This is because the foaming power of the milk is positively correlated with the concentration of the milk and, as in 35a shown is the shell 100 can maintain a higher concentration of milk during the majority of the operating cycle. It is also known that the foamability of the milk is positively correlated with the temperature of the aqueous medium, as in 35c shown. Thus, the shell 100 advantageous because more milk remains in the cartridge until almost the end of the operating cycle, when the aqueous medium is hottest. This in turn improves the foamability.
Die
Patrone der vierten Ausführungsform
ist ebenso bei der Ausgabe von flüssigen Kaffeeprodukten vorteilhaft.The
Cartridge of the fourth embodiment
is also beneficial in dispensing liquid coffee products.
Es
ist herausgefunden worden, dass die Ausführungsformen der Getränkepatrone
der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise eine verbesserte Konsistenz
des gebrühten
Getränks
im Vergleich mit den Patronen des Stands der Technik bereitstellen.
Es wird auf die folgende Tabelle 1 Bezug genommen, die die Resultate
der Brühausbeute
für je
20 Proben der gerösteten
und gemahlenen Kaffee enthaltenden Patronen A und B zeigen. Patrone
A ist eine Getränkepatrone
entsprechend der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Patrone B ist eine Getränkepatrone
des Stands der Technik wie im Dokument WO 01/58786 des Anmelders
beschrieben. Der Brechungsindex des gebrühten Getränks wird in Brixeinheiten gemessen
und in einen Prozentanteil löslicher
Feststoffe (%SS) unter Verwendung von Standardtabellen und Formeln
umgerechnet. In den folgenden Beispielen: %SS
= 0,7774·(Brixwert)
+ 0,0569. Ertrag = (ASS·Brühvolumen (g))/(100·Kaffeegewicht
(g)) It has been found that the beverage cartridge embodiments of the present invention advantageously provide improved brewed beverage consistency as compared to the prior art cartridges. Reference is made to the following Table 1, which shows the results of the brew yield for every 20 samples of the roasted and ground coffee containing cartridges A and B. Cartridge A is a beverage cartridge according to the first embodiment of the present invention. Cartridge B is a beverage cartridge of the prior art as described in applicant's document WO 01/58786. The refractive index of the brewed beverage is measured in Brix units and converted to a percentage of soluble solids (% SS) using standard tables and formulas. In the following examples: % SS = 0.7774 * (brix value) + 0.0569. Yield = (ASS · Brewing Volume (g)) / (100 x Coffee Weight (g))
Tabelle
1 PATRONE
A Table 1 CARTRIDGE A
PATRONE
B CARTRIDGE B
Die
Durchführung
einer t-Test statistischen Analyse auf die obigen Daten ergibt das
folgende Ergebnis:The
execution
a t-test statistical analysis on the above data yields that
following result:
Tabelle
2 t-Test:
Zwei Proben unter Annahme gleicher Varianzen Table 2 t-test: Two samples assuming equal variances
Die
Analyse zeigt, dass die Konsistenz des %Ertrags, der der Brühstärke gleichkommt,
für die
Patronen der vorliegenden Erfindung wesentlich besser ist (mit 95%iger
statistischer Sicherheit) als bei den Patronen des Standes der Technik,
mit einer Standardabweichung von 0,88 % im Vergleich zu 2,24 %.
Das bedeutet, dass die mit den Patronen der vorliegenden Erfindung
gebrühten
Getränke
eine wiederholbarere und gleichförmigere
Stärke
aufweisen. Dies wird von Verbrauchern bevorzugt, die es mögen, dass
ihre Getränke jedes
Mal gleich schmecken und keine willkürlichen Änderungen in der Brühstärke wünschen.The
Analysis shows that the consistency of the% yield, which equals the brew strength,
for the
Cartridges of the present invention is much better (with 95%
statistical safety) than in the cartridges of the prior art,
with a standard deviation of 0.88% compared to 2.24%.
That means that with the cartridges of the present invention
brewed
beverages
a more repeatable and uniform
Strength
exhibit. This is preferred by consumers who like it
their drinks every
Taste the same and do not want any arbitrary changes in the brew strength.
Die
Materialien der oben beschriebenen Patronen können mit einer Barrierebeschichtung
versehen sein, um ihre Widerstandsfähigkeit gegen Sauerstoff und/oder
Feuchtigkeit und Eintritt von anderen Verunreinigungen zu verbessern.
Die Barrierebeschichtung kann ebenso die Widerstandsfähigkeit
gegen Austritt der Getränkezutaten
aus dem Inneren der Patronen verbessern und/oder den Grad des Aussickerns
von extrahierbaren Substanzen aus den Patronenmaterialien verringern,
die die Getränkezutaten
negativ beeinflussen könnten.
Die Barrierebeschichtung kann aus einem Material sein, das aus der
Gruppe von PET, Polyamid, EVOH, PVDC oder einem metallisierten Material
gewählt
ist. Die Barrierebeschichtung kann mittels einer Anzahl von Mechanismen
aufgebracht werden, inklusive aber nicht beschränkt auf Aufdampfung, Vakuumabscheidung,
Plasmabeschichtung, Koextrusion, Blasformetikettierung und Zwei/Mehr-Schrittformung.The
Materials of the above-described cartridges may be coated with a barrier
be provided to their resistance to oxygen and / or
To improve moisture and entry of other contaminants.
The barrier coating can also resist
against leakage of the beverage ingredients
from the inside of the cartridges improve and / or the degree of leakage
of extractable substances from the cartridge materials,
the drinks ingredients
could negatively influence.
The barrier coating may be made of a material that is made of the
Group of PET, polyamide, EVOH, PVDC or a metallized material
chosen
is. The barrier coating can be achieved by a number of mechanisms
be applied, including but not limited to vapor deposition, vacuum deposition,
Plasma coating, co-extrusion, blow-stamp labeling and two / multi-step forming.
