CZ281932B6 - Výměnná vložka - Google Patents

Abstract

Vstupní koncová stěna vložky má vnější obvodový prstencový pásek (26), který obklopuje děrovanou oblast (20). Vložka je mechanickým tlakem vložena do přiváděcí desky (P) vody. Prstencový pásek (26) je z plastické hmoty, jako je polypropylen, měknoucí při teplotě, na kterou je zahřáta přiváděcí deska (P) vody.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká výměnné vložky pro přístroje k extrakci a přípravě horkých nápojů.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy typy vložek, které sestávají z pevného pouzdra, obsahujícího prášek, granulát nebo jiný částicový materiál pro výrobu nápoje louhováním, rozpouštěním nebo infuzí horkou tlakovou vodou. Pouzdro je tvořeno válcovým dutým tělesem, které má neděrovanou boční stěnu, vstupní koncovou stěnu s děrovanou střední oblastí a protilehlou děrovanou výstupní koncovou stěnu. Vstupní koncová sténaje opatřena vnějším obvodovým prstencovým páskem, který obklopuje děrovanou oblast. Mechanickým tlakem lze vložku zasunout do deskového ohřívače a střední oblastí uvést do vložky horkou tlakovou vodu za účelem výroby nápoje, který vložku opouští výstupní koncovou stěnou.

Vložky tohoto typu jsou popsány například v patentovém spisu EP-A-0 057 671.

Obvodový prstencový pásek slouží jako těsnicí zařízení, spolupracující s přiváděči výstupní deskou zařízení tak, že obvodově zadržuje horkou tlakovou vodu, přiváděnou do vložky děrovanou oblastí ze středu přiváděči desky.

Tlak horké vody, přiváděné přiváděči deskou, je řádově 1-1,5 MPa. Proto je žádoucí, aby deska tlačila na prstencový pásek a důkladně se tak spojila s vložkou. Tím se zabrání obvodovému unikání horké vody před dosažením vnitřku vložky.

Často se stává, že spojení není dokonalé z toho důvodu, že deska a vršek pásku nejsou v jedné rovině.

Podstata wnálezu

Předmětem vynálezu je výměnná vložka, sestávající z pevného pouzdra, obsahujícího prášek, granulát nebo jiný částicový materiál pro výrobu nápoje louhováním, rozpouštěním nebo infuzí tlakovou vodou, přičemž pouzdro je tvořeno válcovým dutým tělesem s neděrovanou boční stěnou, vstupní koncovou stěnou, která má děrovanou centrální oblast, a protilehlou děrovanou výstupní koncovou stěnou, přičemž vstupní koncová stěna je opatřena vnějším obvodovým prstencovým páskem, který obklopuje děrovanou oblast, a vložka je mechanickým tlakem vložitelná do přívodní desky za účelem přivedení horké tlakové vody do vložky a výroby nápoje, který vložku opouští výstupní koncovou stěnou. Prstencový pásek je vyroben z plastické hmoty, která měkne při teplotě, na kterou je zahřáta přívodní deska.

Vložka zajišťuje dokonale těsné spojení mezi přívodní deskou a prstencovým páskem dokonce i tehdy, kdy tyto dvě části nebudou v jedné rovině. Podle vynálezu je této výhody dosaženo vložkou odlišnou od známé v tom, že prstencový pásek je vyroben z plastické hmoty, která měkne při teplotě, na kterou je vyhřívána přívodní deska.

Výhodně má pásek prstencový hřbet, který může být zploštěn mechanickým tlakem přívodní desky po změknutí plastické hmoty.

- 1 CZ 281932 B6

Ve výhodném provedení má pásek komole-kuželovou plochu, jejíž vrchol leží na ose vložky a jejíž vrcholový úhel je tupý, a vnější radiální povrch, který tvoří společně s komole-kuželovou plochou zploštitelný prstencový hřbet.

V tomto uspořádání deformace pásku působením tepla zarovnává všechny vady vyplývající z toho, že pásek a deska nejsou v jedné rovině, což zaručuje dokonale nepropustné těsnění pro tlakovou vodu.

Ve výhodném uspořádání má povrch pásku velmi mírný sklon směrem ke středu vrchní stěny. Postupně, jak prstencový hřbet měkne, může deska tlačit na povrch pásku, který se rychle při poklesu desky zvětšuje, čemuž odpovídá rychlé zmenšování měrného tlaku na vrchní povrch pásku. Ve shodě s tímto zmenšováním měrného tlaku se postupně snižuje měknutí plastické hmoty a deformace páskuje nakonec zastavena před úplným změknutím pásku.

Předmětu vynálezu bude lépe porozuměno z následujícího podrobného popisu výhodného uspořádání, podaného za účelem neomezujícího příkladu a znázorněného na připojených výkresech.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je perspektivní pohled na vložku s prstencovým páskem podle vynálezu.

Obr. 2 je příčný řez touto vložkou ve zvětšeném měřítku.

Obr. 3 je zvětšený částečný řez oblastí, vymezenou na obr. 2 kružnicí III.

Obr. 4 je částečný řez z obr. 3, ve kterém je schematicky znázorněna část přiváděči desky a deformace pásku, způsobená teplem a mechanickým tlakem desky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a obr. 2 je výměnná vložka tvořena dutým tělesem nebo pouzdrem 10. Pouzdro 10 má válcový tvar a může obsahovat porci granulátu, prášku nebo částicového materiálu M (obr. 2), schopného vytvořit nápoj louhováním, rozpouštěním nebo infuzí horkou tlakovou vodou. Zařízení pro takové použití vložky je popsáno například v patentovém spisu EP-A-0 041 031, který popisuje automatický přístroj na kávu, schopný používat vložky, popsané a znázorněné na připojených obrázcích.

Pouzdro 10 je tvořeno dílem 12 ve tvaru šálku a částí, tvořící víko 14. Díl 12 ve tvaru šálku a víko 14 mohou být úsporně vyrobeny z běžné tuhé plastické hmoty, vhodné pro použití v potravinářství. Použití plastické hmoty není omezeno, až na vlastnosti, které budou popsány níže.

Vhodný materiál pro výrobu dílu 12 ve tvaru šálku a víka 14 je polypropylen, který, aby vyhověl popisovanému předmětu vynálezu, má teplotu měknutí okolo 100 °C.

Díl 12 ve tvaru šálku zahrnuje neděrovanou obecně válcovou boční stěnu 16, která tvoří boční stěnu pouzdra 10, a spodní stěnu 18, která tvoří výstupní koncovou stěnu pouzdra 10. Spodní stěna 18 je obklopena prstencovým lemem 19, který slouží pro vytvoření utěsnění ke spodní desce nebo podobnému prvku, na který může být vložka položena svojí spodní stěnou 18.

Spodní stěna 18 je děrovaná a může mít velké množství otvorů, jak je popsáno například v patentovém spisu EP-A-0 041 931, nebo jeden centrální otvor, jak je popsáno v patentovém spisu EP-A-0 057 671.

CZ 281932 Β6

Víko 14 obsahuje děrovanou kruhovou centrální oblast 20, která tvoří vstupní koncovou stěnu pouzdra 10. Centrální oblast 20 je z vnějšku obklopena obvodovou prstencovou přírubou 22, spojenou s odpovídající přírubou 24, tvořící nedílnou část horního okraje boční stěny 16 dílu 12 ve tvaru šálku.

Centrální oblast 20 může mít množství otvorů, jak je zobrazeno, nebo jiných otvorů nebo jeden nebo více obvodových otvorů, jak je popsáno v patentovém spisu EP-A-0 057 671.

Vnější strana děrované centrální oblasti 20 víka 14 je obklopena vnějším obvodovým prstencovým páskem 26, jehož funkce bude nyní popsána s odkazy na obr. 3 a obr. 4.

Na obr. 3 má vnější obvodový prstencový pásek 26, který obklopuje děrovanou centrální oblast 20 vstupní koncové stěny, komole-kuželovou plochu 28, jejíž vrchol leží na ose vložky. Vrcholový úhel komole-kuželové plochy 28 je tupý. Tento vrcholový úhel je výhodně téměř přímý, s velikostí řádově 175°.

Prstencový pásek 26 je ohraničen radiálním vnějším povrchem 30, který společně s komolekuželovou plochou 28, tvoří kruhovou hranu nebo-li prstencový vrchol 32. Je výhodné, aby alespoň v oblasti prstencového vrcholu 32, komole-kuželová plocha 28 svírala s radiálním vnějším povrchem 30 úhel s hodnotou okolo 90°.

Výhodný materiál, alespoň pro prstencový pásek 26 a nejlépe pro celé pouzdro 10, je potravinářský polypropylen s teplotou měknutí o málo nižší než je teplota varu vody, ale s teplotou tání vyšší než je teplota varu vody (například 110 °C).

Na obr. 4 označuje písmeno P kovovou přívodní desku, která tvoří část přístroje na kávu, nebo jiného přístroje pro extrakci nápoje z materiálu M (obr. 2), obsaženého ve vložce. Přístroj může být typu, který je popsán v patentovém spisu EP-A-0 041-031.

Deska P má centrální otvor pro výdej horké vody, například s teplotou 90 °C a tlakem mezi 1 a 1,5 MPa. Pro výdej horké tlakové vody je deska P spuštěna nebo jinak stlačena ve směru šipky F na prstencový pásek 26. Teplota desky P je v podstatě rovna teplotě horké vody, to znamená řádově 90 °C.

Působením mechanického tlaku ve směru šipky F, měkne a je deskou P deformován nejprve prstencový vrchol 32 a poté částečně vrchní část prstencového pásku 26.

Na obr. 4 označuje vztahová značka 26a část prstencového pásku 26 před změknutím a vztahová značka 26b označuje vyboulení, pocházející od změklé zploštělé části 28a, ležící pod prstencovým vrcholem 32. Je zřejmé, že povrch S přívodní desky P ve značné míře mění původní komole-kuželovou plochu 28 na zploštělou část 28a, která těsní proti povrchu S přívodní desky P tak, že zaručuje hermetické utěsnění proti unikání horké tlakové vody z prostoru 32, ležícího mezi centrální oblastí 20 víka 14 a odpovídající centrální oblastí přívodní desky P.

Plastická hmota prstencového pásku 26 měkne a deformuje se působením tepla, ale netaví se, protože její teplota nepřekračuje 100 °C, což je teplota vody, přiváděné do vložky. Plastická hmota zůstává v tak zvaném pryžovém stavu, ve kterém se chová jako pružné těsnění s vhodným těsnicím účinkem.

Jak je vidět z obr. 4. zploštělá část 28a mezi přívodní deskou P a prstencovým páskem 26, získaná tepelnou deformací plastické hmoty prstencového vrcholu 32 a zbývající části prstencového pásku 26, zabírá podstatnou část původní komole-kuželové plochy 28 tak, že zaručuje takový· měrný mechanický tlak ve směru šipky F, který nezpůsobí úplné změknutí prstencového pásku 26. čímž by mohla vzniknout ztráta těsnicího účinku.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Výměnná vložka, sestávající z pevného pouzdra, obsahujícího prášek, granulát nebo jiný částicový materiál (M), pro výrobu nápoje louhováním, rozpouštěním nebo infuzí tlakovou· vodou, přičemž pouzdro (10) je tvořeno válcovým dutým tělesem s neděrovanou boční stěnou (16), vstupní koncovou stěnou, která má děrovanou centrální oblast (20) a protilehlou děrovanou výstupní koncovou stěnou (18), přičemž vstupní koncová sténaje opatřena vnějším obvodovým prstencovým páskem (26), který obklopuje děrovanou centrální oblast (20), a vložka může být mechanickým tlakem vtlačena do přívodní desky (P) za účelem přivedení horké tlakové vody do vložky a výroby nápoje, který vložku opouští výstupní koncovou stěnou (18), vyznačující se tím, že prstencový pásek (26) je vyroben z plastické hmoty, která měkne při teplotě, na kterou je zahřáta přívodní deska (P).
2. 2. Vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrch prstencového pásku (26) má prstencový hřbet (32), který je při měknutí plastické hmoty zploštitelný působením mechanického tlaku přívodní desky (P).
3. 3. Vložka podle nároku 2, vyznačující se tím, že prstencový pásek (26) má komole-kuželovou plochu (28), jejíž vrchol leží na ose vložky, a která má tupý vrcholový úhel a radiální vnější povrch (30), tvořící společně s komole-kuželovou plochou (28) prstencový hřbet (32).
4. 4. Vložka podle nároku 3, vyznačující se tím, že tupý vrcholový úhel komolekuželové plochy (28) je 175°.
5. 5. Vložka podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že alespoň v oblasti zploštitelného prstencového hřbetu (32) je mezi komole-kuželovou plochou (28) a radiálním vnějším povrchem (30) vytvořen úhel 90° nebo blízký 90°.
6. 6. Vložka podle nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že materiálem prstencového pásku (26) je polypropylen s teplotou měknutí nižší než je teplota varu vody a s teplotou tání vyšší než je teplota varu vody.