PL171494B1 - Wklad wymienny urzadzenia do parzenia napojów PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 W klad wymienny urzadzenia do parzenia na- pojów, majacy sztywny, cylindryczny, pusty w srodku korpus do umieszczania sypkiego materialu napoju, za- wierajacy nieperforowana sciane boczna oraz perforowana czesc centralna, stanowiaca wlot korpusu 1 przeciwlegle ulozone perforowane denko, stanowiace wylot korpusu, przy czym wokól czesci centralnej jest uksztaltowany zew- netrzny, obwodowy pierscieniowy wystep z tworzywa sztucznego stykajacy sie z zewnetrznym zródlem ciepla w postaci ogrzewanej plyty urzadzenia do parzenia napo- jów, znam ienny tym, ze zewnetrzny obwodowy wystep (26) z tworzywa sztucznego jest plastycznie odksztalcal- ny pod wplywem zewnetrznego zródla ciepla i ma uformo- wana sciane czolowa (28) stanowiaca czesc powierzchni bocznej stozka scietego o rozwartym kacie wierzcholko- wym, którego wierzcholek usytuowany jest w osi korpu- su (10), przy czym tem peratura m ieknienia wystepu (26) jest nizsza niz tem peratura wrzenia wody, a jego tem peratura topnienia jest wyzsza mz tem peratura wrzenia wody FIG. 1 ( 5 4) Wklad wymienny urzadzenia do parzenia napojów ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY ( 1 9 ) PL (1 1 ) 171494 ( 1 3 ) B1 (21) N um er zgloszenia 301209 (2 2 ) Data zgloszenia 0 2 .0 3 .1 9 9 3 (8 6) Data i numer zgloszenia miedzynarodowego· 02.03.1993, PCT/EP93/00465 (8 7 ) Data i numer publikacji zgloszenia m iedzynarodowego 16.09.1993, W093/17932, PCT Gazette nr 22/93 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wkład wymienny urządzenia do parzenia napojów, stosowany zwłaszcza w urządzeniach do ekstrakcji lub dozowania gorących napojów.

Znany jest z francuskiego opisu patentowego FR A-2 041 380 wkład wymienny zawierający obwodowy, pierścieniowy występ stanowiący uszczelnienie współpracującego z płytą wylotową urządzenia do parzenia. Takie uszczelnienie, zabezpiecza przed wyciekiem gorącej wody pod ciśnieniem, doprowadzanej do wkładu wymiennego poprzez perforowaną część jego górnej ściany ze środka płyty doprowadzającej, umieszczonej w urządzeniu do parzenia.

Ponieważ ciśnienie gorącej wody doprowadzanej za pomocą płyty doprowadzającej wynosi 1-1,5 MPa płyta naciska na pierścieniowy występ i szczelnie sprzęga się z nim, uniemożliwiając gorącej wodzie wyciekanie na obrzeżu przed dopłynięciem do środka wkładu.

Często zdarza się, że wspomniane powyżej sprzężenie nie jest dokładne ze względu na to, że płyta i ściana czołowa występu nie są ułożone w jednej płaszczyźnie.

Wkład wymienny urządzenia do parzenia napojów według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zewnętrzny obwodowy występ z tworzywa sztucznego jest plastycznie odkształcalny pod wpływem zewnętrznego źródła ciepła i ma uformowaną ścianę czołową stanowiącą część powierzchni bocznej stożka ściętego o rozwartym kącie wierzchołkowym, którego wierzchołek usytuowany jest w osi korpusu, przy czym temperatura mięknienia występu jest niższa niż temperatura wrzenia wody, a jego temperatura topnienia jest wyższa niż temperatura wrzenia wody.

Korzystnie, pomiędzy ścianą czołową i zewnętrzną boczną ścianą występu jest ukształtowana odkształcalna pod wpływem nacisku mechanicznego pierścieniowa krawędź.

Korzystnie, rozwarty kąt wierzchołkowy ściany czołowej ma wartość około 175°.

171 494

Korzystnie, kąt pomiędzy pierścieniową ścianą czołową i zewnętrzną boczną ścianą, co najmniej w obszarze pierścieniowej krawędzi ma wartość około 90°.

Korzystnie występ jest z polipropylenu.

Wkład wymienny według wynalazku zapewnia szczelne połączenie płytki z pierścieniowym występem, nawet w przypadku kiedy obie te części nie są ułożone w jednej płaszczyźnie. Szczelne połączenie uzyskuje się poprzez wykonanie pierścieniowego występu z tworzywa sztucznego, które mięknie pod działaniem temperatury, do jakiej jest ogrzewana płyta doprowadzająca wodę do układu wymiennego. Dodatkowe zabezpieczenie zapewnia pierścieniowa krawędź, która spłaszcza się mechanicznie za pomocą płyty doprowadzającej po zmięknięciu materiału z tworzywa sztucznego.

W takim układzie odkształcenie występu pod działaniem ciepła kompensuje wszystkie usterki wynikające z braku współpłaszczyznowości pierścieniowego występu i płytki, co gwarantuje skuteczne uszczelnienie pod ciśnieniem.

Dodatkową zaletę stanowi ukształtowanie ściany czołowej pierścieniowego występu, która ma powierzchnię pochyloną, w kierunku środka ściany czołowej, pod małym kątem. W związku z tym w miarę mięknienia pierścieniowego występu płyta naciska na powierzchnię tego występu, która szybko powiększa się gdy płyta opada, przy czym następuje szybkie zmniejszenie nacisku jcdnostokowcgo na górną powierzchnię występu. Zmniejszeniu nacisku jednostkowego towarzyszy stopniowe twardnienie materiału z tworzywa sztucznego, co w końcu zatrzymuje odkształcanie występu przed jego całkowitym zmięknięciem.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.

przedstawia wkład wymienny w rzucie perspektywicznym, fig. 2 jest powiększonym przekrojem poprzecznym wkładu wymiennego, fig. 3 - fragment przekroju poprzecznego, w powiększeniu, oznaczonego kółkiem III na fig. 2, fig. 4 przedstawia część przekroju poprzecznego, podobnego do przekroju z fig. 3, na którym schematycznie przedstawiono odkształcenie części płytki doprowadzającej wodę.

Jak przedstawiono na fig. 1 i 2 wkład wymienny posiada pusty w środku korpus 10 stanowiący obudowę i ma kształt cylindryczny. W korpusie 10 umieszczona jest porcja granulatu, proszku lub innego materiału sypkiego M (fig. 2), z którego wytwarza się napój za pomocą gorącej wody pod ciśnieniem, przesączonej przez granulat, który ulega rozpuszczeniu lub zaparzeniu.

Urządzenie do parzenia kawy, w którym stosowany jest tego typu wkład wymienny ujawnione jest w Europejskim opisie patentowym EP-A-0 041 031.

Korpus 10 zawiera zasobnik 12 oraz pokrywę 14 wykonaną korzystnie ze sztywnego tworzywa sztucznego przeznaczonego dla wyrobów spożywczych.

Materiał ze sztywnego tworzywa sztucznego stanowi korzystnie polipropylen o temperaturze mięknienia około 100°C. Ta właściwość materiału jest niezbędna ze względu na przeznaczenie wkładu wymiennego.

Pojemnik 12 ma kształt kubka, którego cylindryczna ściana boczna 16 jest meperforowana i stanowi jednocześnie boczną ścianę 16 korpusu 10. Pojemnik 12 zawiera denko 18 stanowiące otwór wylotowy/, korpusu 10. Na obwodzie denko 18 ma ukształtowane pierścieniowe żebro 19, stanowiące uszczelnienia pomiędzy płytą lub podobnym elementem urządzenia do parzenia, na którym to elemencie jest oparty wkład wymienny podczas użytkowania.

Denko 18 jest perforowane i ma dużą liczbę otworów, jak przedstawiono na przykład w opisie patentowym EP-A-0 041 931, lub ma pojedynczy centralny otwór, jak ujawniono w opisie patentowym EP-A-0 057 671.

Pokrywa 14 zawiera perforowaną, okrągłą część centralną 20, stanowiącą ścianę wlotową korpusu 10. Część centralna 20 jest otoczona od zewnątrz obwodowym pierścieniowym kołnierzem 22, którego wymiary są dopasowane do odpowiedniego pierścieniowego kołnierza 24 pojemnika 12 i stanowi jeden element górnej krawędzi ściany bocznej 16 pojemnika 12.

Jak przedstawiono na fig. 1 część centralna 20 ma ukształtowanych wiele otworów lub szczelin.

Powierzchnia zewnętrzna perforowanej części centralnej 20 pokrywy 14 jest otoczona poprzez zewnętrzny, obwodowy pierścieniowy występ 26.

Zgodnie z fig. 3, zewnętrzny, obwodowy pierścieniowy występ 26, otaczający perforowaną część centralną 20 ściany wlotowej, ma ścianę czołową 28 w kształcie stożka ściętego, którego wierzchołek jest usytuowany w osi wkładu wymiennego. Kąt wierzchołkowy ściany czołowej 28 w kształcie stożka ściętego jest rozwarty. Korzystnie, kąt ten jest prawie płaski i wynosi około 175°C.

Pierścieniowy występ 26 ma zewnętrzną ścianę boczną 30. która przecina się ze ścianą czołową 28 w kształcie stożka ściętego i tworzy pierścieniową krawędź 32.

Korzystnie, kąt zawarty pomiędzy ścianą czołową 28 i wewnętrzną ścianą boczną 30, co najmniej w obszarze pierścieniowej krawędzi 32 wynosi około 90°.

Występ 26, oraz korzystnie cały korpus 10, stanowi polipropylen przeznaczony do wyrobów spożywczych, którego temperatura mięknienia jest nieco niższa od temperatury wrzenia wody, natomiast temperatura topnienia jest wyższa od temperatury wrzenia wody (na przykład wynosi 110°C).

Przedstawiona na fig. 4 płyta metalowa P, stanowiąca część urządzenia do zaparzania kawy lub innego urządzenia do zaparzania napojów, znanego na przykład z opisu patentowego EP-A-0 041 031, zawiera otwór centralny, (nie oznaczony), poprzez który doprowadza się gorącą wodę, na przykład wodę o temperaturze 90°C i ciśnieniu od 1 : 10⁶ Pa do 15 : 10⁵ Pa.

Dla doprowadzenia gorącej wody pod ciśnieniem płytę P opuszcza się w dół lub dociska się zgodnie z kierunkiem strzałki F do pierścieniowego występu 26. Temperatura płyty P jest równa temperaturze gorącej wody, i wynosi około 90°C.

Pod mechanicznym naciskiem wywieranym w kierunku strzałki F, płyta P początkowo zmiękcza i odkształca krawędź 32 pierścieniowego występu 26, a następnie częściowo, górną część występu 26.

Na figurze 4 część występu 26 przed zmięknięciem oznaczono jako 26a, natomiast jako wybrzuszenie 26b oznaczono zmiękczoną część 26a, ułożoną pod krawędzią 32.

Płaska powierzchnia pod wpływem nacisku S płyty P silnie odkształciła ścianę czołową 28, początkowo mającą kształt stożka ściętego, w wyniku czego powstała płaska powierzchnia 28a, uszczelniająca powierzchnię S płyty P.

Takie rozwiązanie gwarantuje szczelne połączenie, uniemożliwiające wyciek gorącej wody, będącej pod ciśnieniem, spod krawędzi 32, usytuowanej pomiędzy perforowaną częścią centralną 20 pokrywy 14, a odpowiadającej jej obszarem centralnym płyty P.

Tworzywo sztuczne, z którego jest wykonany pierścieniowy występ 26, mięknie pod działaniem wysokiej temperatury lecz nie topi się, ponieważ jego temperatura nie przekracza wartości około 100°C, czyli temperatury wody doprowadzanej do wkładu wymiennego. Tworzywo to utrzymuje się w stanie skupienia przypominającym gumę, zachowując się praktycznie jak sprężysta uszczelka, przez co zwiększa się szczelność połączenia.

Zgodnie z fig. 4, połączenie stykowe pomiędzy płytą P a występem 26, które stanowi zmiękczona część 28a, ukształtowane w wyniku termicznego odkształcenia tworzywa sztucznego (z którego jest wykonana krawędź 32 i pozostała część występu 26), stanowi główną część ściany czołowej 28 w kształcie stożka ściętego. Gwarantuje to taką wartość nacisku jednostkowego w kierunku strzałki F, że nie następuje całkowite zmięknięcie występu 28, co mogłoby spowodować pogorszenie szczelności połączenia.

171 494

171 494

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wkład wymienny urządzenia do parzenia napojów, mający sztywny, cylindryczny, pusty w środku korpus do umieszczania sypkiego materiału napoju, zawierający nieperforowaną ścianę boczną oraz perforowaną część centralną, stanowiącą wlot korpusu i przeciwległe ułożone perforowane denko, stanowiące wylot korpusu, przy czym wokół części centralnej jest ukształtowany zewnętrzny, obwodowy pierścieniowy występ z tworzywa sztucznego stykający się z, zewnętrznym źródłem ciepła w postaci ogrzewanej płyty urządzenia do parzenia napojów, znamienny tym, że zewnętrzny obwodowy występ (26) z tworzywa sztucznego jest plastycznie odkształcalny pod wpływem zewnętrznego źródła ciepła i ma uformowaną ścianę czołową (28) stanowiącą część powierzchni bocznej stożka ściętego o rozwartym kącie wierzchołkowym, którego wierzchołek usytuowany jest w osi korpusu (10), przy czym temperatura mięknienia występu (26) jest niższa niż temperatura wrzenia wody, a jego temperatura topnienia jest wyższa niż temperatura wrzenia wody.
2. 2 Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy ścianą czołową (28) i zewnętrzną, boczną ścianą (30) występu (26) jest ukształtowana odkształcalna pod wpływem nacisku mechanicznego pierścieniowa krawędź (32).
3. 3. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że rozwarty kąt wierzchołkowy ściany czołowej (28) ma wartość około 175°.
4. 4. Wkład według zastrz. 1, znamienny tym, że kąt pomiędzy pierścieniową ścianą czołową (28) i zewnętrzną boczną ścianą (30), co najmniej w obszarze pierścieniowej krawędzi (32) ma wartość około 90°.
5. 5. Wkład według zastrz. 2, znamienny tym, że występ (26) jest z polipropylenu.