NO300766B1 - Innsats til engangsbruk, til bruk i maskiner for dannelse og avgivelse av varme drikker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innsats til engangsbruk, omfattende et hovedsakelig stivt hylster som inneholder en porsjon pulverformet, granulært eller lignende partikkelformet materiale for å danne en drikk ved siling, oppløsning eller infusjon med varmt vann under trykk, idet hylsteret omfatter et sylindrisk, hovedsakelig hult element med en ugjennomtrengelig sidevegg, en innløp sende som har perforert midtre parti og en perforert, motstående utløps-endevegg, og idet innløps-endeveggen har en ytre, rundtgående ribbe som omgir det perforerte området og kan settes under mekanisk trykk av en oppvarmet plate for til-førsel av varmt vann under hydraulisk trykk i innsatsen gjennom det midtre området, for å danne drikken og å føre denne ut gjennom utløps-endeveggen.

Innsatser av denne generelle typen er blant annet kjent fra EP-A-0 057 671.

Den rundtgående, ringformede ribben utgjør en slags tetning som samvirker med utløpsplaten til maskinen, for med omkretsen å innestenge det varme vannet under trykk som innføres i innsatsen gjennom det perforerte området av den øvre veggen fra midten av utløpsplaten.

Når trykket i det varme vannet som tilføres av utløpsplaten er i området 10-15 bar, er det ønskelig at platen skal trykke mot den ringformede ribben og kobles til denne på en nøyaktig måte for å hindre at varmt vann lekker ut langs omkretsen før det kommer til det indre av innsatsen.

Det skjer imidlertid ofte at denne koblingen ikke er fullkommen, på grunn av at platen og toppen til ribben ikke faller plant sammen. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en innsats av den ovenfor angitte typen som medfører at det sikres en fullkommen, tettende kobling mellom platen og den ringformede ribben selv når de to delene ikke faller plant sammen.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved hjelp av en innsats av den ovenfor angitte typen, og som kjennetegnes ved at den ringformede ribben er laget av et plastmateriale som kan mykgjøres ved den temperaturen som platen for vann-tilførsel oppvarmes til.

Fortrinnsvis har ribben en ringformet topp som kan flates ut under det mekaniske trykket fra utløpsplaten etter mykgjøring av plastmaterialet.

I en foretrukket utførelse har ribben en stumpkonisk flate med et topp-punkt som faller sammen med aksen til innsatsen og med en stump toppvinkel samt en radialt ytre flate som sammen med den stumpkoniske flaten danner den ringformede toppen som kan flates ut.

Med dette arrangementet vil deformasjonen av ribben under påvirkning av varmen kompensere for alle defekter som skyl-des at ribben og platen ikke faller plant sammen, slik at det sikres en fullkommen vanntett tetning under trykk.

I den foretrukkede utførelsen er flaten på ribben meget svakt skrådd mot midten av den øvre veggen. Når den ringformede toppen mykgjøres gradvis kan platen trykke mot en flate på ribben som øker hurtig når platen senkes, og med en tilsvarende hurtig minskning av det mekaniske flatetrykket mot oversiden av ribben. Med denne minskningen av flatetrykket skjer en gradvis minkende mykgjøring av plastmaterialet og deformasjon av ribben stanser til slutt uten at ribben blir fullstendig mykgjort.

Oppfinnelsen vil fremgå klarere av den følgende, detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelse, som utgjør et ikke-begrensende eksempel og er vist på den vedføyde tegning. Fig. 1 viser i perspektiv en innsats i henhold til oppfinnelsen, utstyrt med en ringformet ribbe. Fig. 2 viser et diametralsnitt i større målestokk gjennom

den samme innsatsen.

Fig. 3 viser et utsnitt, i snitt og ytterligere forstør-ret, av det området som er omgitt av sirkelen III i figur 2. Fig. 4 viser et tilsvarende utsnitt som figur 3, i hvilket et parti av platen for vanntilførsel som tryk-ker mot den ringformede ribben er vist skjematisk, idet ribben har blitt deformert av varmevirkningen og det mekaniske trykket som utøves av platen.

Med henvisning til figur 1 og 2 omfatter en engangsinnsats et hult hylster 10. Det hule hylster 10 har hovedsakelig sylindrisk form og kan inneholde en porsjon av et granulært, pulverformet eller partikkelformet materiale M (figur 2) som er i stand til å danne en drikk ved siling, oppløsning eller infusjon med varmt vann under trykk. Hva angår maskinen som innsatsen kan brukes i henvises det f.eks EP-A-0 041 031, som angår en automatisk kaffemaskin som kan benytte en innsats slik som beskrevet og illustrert på den vedføyde tegningen.

Det hule hylsteret 10 omfatter et koppformet parti 12, og et parti 14 som danner et deksel. Begge partiene 12 og 14 kan fremstilles billig av hovedsakelig stivt plastmateriale som er egnet til bruk sammen med næringsmidler. Bruken av et plastmateriale er imidlertid ikke noen begrensning, med unntak av de egenskaper som skal beskrives i det følgende.

Et egnet materiale for dannelse av delene 12 og 14 er en polypropylen, som for oppnåelse av de formål med oppfinnelsen som skal beskrives, har en mykningstemperatur omkring 100'C.

Det koppformede partiet 12 omfatter en ugjennomtrengelig, hovedsakelig sylindrisk sidevegg 16 som danner sideveggen til hylsteret 10, og en bunn 18 som danner utløps-endeveggen til hylsteret 10. Bunnen 18 omgis av en ringformet ribbe 19 som tjener til å danne en tetning mot en nedre plate eller et lignende element som innsatsen kan understøttes mot med bunnen.

Bunnen 18 er perforert og kan ha flere hull, slik som f.eks vist i EP-A-0 041 931, eller ett enkelt midtre hull, slik som beskrevet og vist i EP-A-0 057 671.

Dekselet 14 omfatter et perforert, sirkelformet midtre område 20 som danner en innløps-endevegg på hylsteret 10. Det midtre området 20 er utvendig omgitt av en rundtgående ringformet flens 22 som er koblet til en tilsvarende ringformet flens 24 dannet i ett med den øvre kanten til sideveggen 16 på det koppformede partiet 12.

Det midtre området 20 kan ha flere hull, eller et eller flere hull langs omkretsen slik som i EP-A-0 057 671, som det henvises til.

Utsiden av det perforerte midtre området 20 av dekselet 14 omgis av en ytre, rundtgående, ringformet ribbe 26, og funksjonen til denne skal i det følgende forklares med henvisning til figur 3 og 4.

Med henvisning til figur 3 har den ytre, rundtgående, ringformede ribben 26 som omgir det perforerte, midtre området 20 av innløps-endeveggen en stumpkonisk flate 28 med topp-punkt som faller sammen med aksen til innsatsen. Toppvinkelen til den stumpkoniske flaten 28 er stump. Denne toppvinkelen er fortrinnsvis nesten plan, med en verdi i området 175'.

Den ringformede ribben 26 avgrenses av en radialt ytre flate 30, som sammen med den stumpkoniske flaten 28 danner en sirkelformet topp eller en ringformet spiss 32. Fortrinnsvis, i det minste i området ved den ringformede spissen 32, avgrenser frontflaten 28 og den radialt ytre flaten 30 sammen en vinkel som omtrent er lik 90<*>. ;Et foretrukket materiale i det minste i ribben 26 og fortrinnsvis i hele hylsteret 10 er en polypropylen for næringsmidler med et mykningspunkt som er litt lavere enn temperaturen til kokende vann, men med et smeltepunkt som er høyere enn temperaturen til kokende vann (f.eks 110"C). ;I figur 4 angir P en metallplate som utgjør en del av kaffe-maskinen eller en annen maskin for dannelse av en drikk med utgangspunkt i materialet M (figur 2) som inneholdes i innsatsen. Maskinen kan være av den typen som er beskrevet og vist i EP-A- 0 041 031. ;Platen P har et ytre hull for tilførsel av varmt vann, f.eks med en temperatur på 90"C og et trykk mellom 10 og 15 bar. ;For tilførsel av varmt vann under trykk er platen P senket eller på annen måte trykket i retningen av pilen F, mot den ringformede ribben 26. Temperaturen til platen P er hovedsakelig lik temperaturen til varmt vann, d.v.s. i området 90<*>C.

Under det mekaniske trykket som utøves i retningen av pilen F har platen P først myknet og deformert den ringformede spissen 32 og deretter, delvis, det øvre partiet av ribben 26.

I figur 4 angir henvisningstallet 26a det øvre partiet av ribben 26 før mykning og henvisningstallet 26b angir den vulsten som dannes av det myknede partiet 28a som ligger under spissen 32. Som det fremgår, har den plane trykkflaten S på platen P i stor grad omdannet den opprinnelige stumpkoniske flaten 2 8 til en plan flate 28a som tetter mot flaten S på platen P, slik at det sikres hermetisk tetning mot utslipp av varmt vann ved trykk i rommet 32 som ligger mellom det perforerte midtre området 2 0 av dekselet 14 og det tilsvarende midtre området av platen P.

Plastmaterialet i den ringformede ribben 26, som mykgjøres og deformeres under virkningen av varmen, smelter ikke, på grunn av at temperaturen ikke overstiger 100'C, som er temperaturen til vannet som innføres i innsatsen. Den holder seg i hva som kan kalles en "gummi"-tilstand, og denne tilstanden oppfører seg praktisk talt som en fjærende tetning som gir en fordelaktig tettevirkning.

Som det fremgår av figur 4, utgjør kontaktflaten mellom platen P og ribben 26, tilsvarende henvisningstallet 28a, som dannes ved den termiske deformasjonen av plastmaterialet i spissen 32 og resten av ribben 26, størstedelen av den opprinnelig stumpkoniske flaten, slik at det sikres et mekanisk flatetrykk i retning av pilen F som ikke bevirker fullstendig mykgjøring av ribben 26, hvilket ville bevirke at tettevirkningen opphører.

Claims (6)

1. Innsats til engangsbruk, omfattende et hovedsakelig stivt hylster (10) som inneholder en porsjon granulært, pulverformet eller lignende partikkelformet materiale (M) for dannelse av en drikk ved siling, oppløsning eller infusjon med varmt vann under trykk, idet hylsteret består av hovedsakelig sylindrisk, hult element (10) som omfatter en ugjennomtrengelig sidevegg (16), en innløps-endevegg som har et perforert midtre område og en motstående, perforert utløps-endevegg (18) og idet innløps-endeveggen har en ytre, rundtgående, ringformet ribbe (2 6) som omgir det perforerte området (20) og kan settes under mekanisk trykk av en oppvarmet plate (P) for tilførsel av varmt vann under hydraulisk trykk i innsatsen, gjennom det midtre området (20), for dannelse av drikken og avgivelse av denne gjennom utløps-endeveggen (18), karakterisert ved at den ringformede ribben (26) er laget av et plastmateriale som kan mykgjøres ved den temperaturen som utløpsplaten (P) oppvarmes til.

2. Innsats som angitt i krav 1, karakterisert ved at flaten på ribben (26) har en ringformet topp (32) som kan flatgjøres på grunn av mykgjøringen av plastmaterialet, under det mekaniske trykket til utløpsplaten (P).

3. Innsats som angitt i krav 2, karakterisert ved at ribben (2 6) har en stumpkonisk flate (28) med et topp-punkt som ligger i aksen til innsatsen og har en stump toppvinkel og en radialt ytre flate (30) som sammen med den stumpkoniske frontflaten (28) danner den ringformede toppen (32) som kan flatgjøres.

4. Innsats som angitt i krav 3, karakterisert ved at den stumpe toppvinkelen til den stumpkoniske frontflaten (28) ligger i området 175 ° .

5. Innsats som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at i det minste i området ved den ringformede toppen (32) som kan flatgjøres avgrenser den stumpkoniske frontflaten (28) og den radialt ytre flaten (30) sammen en vinkel på eller nær 90'.

6. Innsats som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at materialet i ribben (2 6) er polypropylen med et mykningspunkt som er lavere enn temperaturen til kokende vann og et smeltepunkt som er høyere enn temperaturen til kokende vann.