-
Diese
Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung für die Zubereitung eines Kaffeeextrakts
mit einer feinblasigen Schaumschicht, welche mit Folgendem ausgestattet
ist: mindestens einem Einlass, dem der Kaffeeextrakt zugeführt wird,
mindestens einem Ablauf, um den Kaffeeextrakt mit der feinblasigen
Schaumschicht abzugeben, und mindestens einem Flüssigkeitsdurchlauf, der sich
von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Ablauf erstreckt,
und an dem entlang bei Gebrauch der Kaffeeextrakt von dem mindestens
einen Einlass zu dem mindestens einen Ablauf fließt, während in
dem Flüssigkeitsdurchlauf
ein Puffeneservoir mit einer aufrecht stehenden Seitenwand und einem
Boden enthalten ist, wobei der mindestens eine Einlass mit mindestens
einer Auslassöffnung
versehen ist, um mindestens einen Strahl Kaffeeextrakt zu erzeugen,
welcher im Gebrauch in das Puffeneservoir spritzt, wenn der Kaffeeextrakt
dem mindestens einen Einlass zugeführt wird.
-
Eine
solche Vorrichtung ist aus der Europäischen Patentanwendung No.
0 878 158 bekannt.
-
Es
zeigt sich, dass eine solche Vorrichtung bei der Zubereitung von
Kaffeeextrakt mit einer feinblasigen Schaumschicht (auch Café crème genannt) besonders
zufriedenstellend ist. Die feinblasige Schaumschicht besteht aus
Kaffeeblasen, die mit Luft gefüllt
sind.
-
Obwohl
die betreffende Vorrichtung sehr zufriedenstellend ist, zielt die
Erfindung darauf hin, die Vorrichtung in dem Sinn zu verbessern,
dass der Bereich der Flussrate des mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt,
in dem eine einheitliche, feinblasige Schaumschicht gebildet wird,
erhöht
wird. Die Erfindung zielt insbesondere darauf hin, dass eine gleiche oder
eine vergleichbare, feinblasige Schaumschicht gebildet wird, wenn
die erwähnte
Flussrate erhöht wird.
Eine Veränderung
der Flussrate, genauer gesagt, eine Steigerung der Flussrate kann
zum Beispiel die Folge der Alterung der Vorrichtung sein. Häufig wird
die Vorrichtung mit Mitteln versehen, die an sich dafür bekannt
sind, dass sie dem Einlass unter Druck Kaffeeextrakt zuführen. Diese
Mittel sind per se bekannt, wie etwa eine "Napolitane" Vorrichtung, oder eine Vorrichtung,
die eine Pumpe beinhaltet, welche Druck erzeugt, und welche über die
Fähigkeit
verfügt,
den Druck des Kaffeeextrakts zu verändern. Diese Veränderung
kann mit dem Alter der Vorrichtung zusammenhängen. Diese Veränderung steht
jedoch in noch engerem Zusammenhang mit der Dicke der Kaffeeschicht,
durch welche das heiße Wasser
gepresst werden muss, um den Kaffeeextrakt, welcher dem mindestens
einen Einlass zugeführt
wird, zu erhalten. Mit einer Zunahme der Dicke, nimmt die Druckabnahme über die
Kaffeeschicht zu, was zu einer Verringerung des Drucks des Kaffeeextrakts,
welcher dem Einlass zugeführt
wird, führt.
Andersherum steigt der Druck des Kaffeeextrakts, welcher dem Einlass
zugeführt
wird, wenn die Dicke der Kaffeeschicht abnimmt. Als eine Folge daraus,
nimmt die Flussrate des mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt zu.
Der Druck nimmt, auch dann zu, wenn die Korngröße des Kaffeepulvers in der
Kaffeeschicht zunimmt. Als eine Folge daraus, nimmt die Flussrate des
mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt zu. Deswegen ist es Zweck
der Erfindung, die charakteristischen Eigenschaften der feinblasigen
Schaumschicht zu erbringen, die aber weniger abhängig von der Flussrate des
Strahls Kaffeeextrakt gebildet wird, und von daher auch weniger
abhängig
vom Druck des Kaffeeextrakts, welcher dem Einlass zugeführt wird,
ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Vorrichtung auch dann
gut arbeiten kann, wenn Kaffeeschichten von unterschiedlicher Dicke
und Korngröße verwendet
werden, sowie bei Vorrichtungen, bei denen der Druck des Kaffeeextrakts,
welcher dem Einlass zugeführt
wird, sich ändert.
-
Zu
diesem Zweck ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch charakterisiert,
dass im Pufferreservoir eine Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung enthalten
ist, welche sich in einem Abstand zu der aufrecht stehenden Seitenwand befindet.
-
Die
Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung hat
zur Folge, dass die Stärke
von Flüssigkeitsströmen und
die damit verbundenen Turbulenzen im Pufferreservoir abnehmen und
unterdrückt
werden. Es zeigt sich, dass selbst dann, wenn die Flussrate des
Strahls Kaffeeextrakt wesentlich zunimmt, die Stärke des Flusses und die damit
verbundenen Turbulenzen im Pufferreservoir nur geringfügig zunehmen.
Die Folge davon ist wiederum, dass der Kaffeeextrakt mit einer feinblasigen
Schaumschicht, die vergleichbar ist mit derjenigen bei einer niedrigeren
Flussrate des mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt, gebildet wird.
-
Die
Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung wird
bevorzugt zwischen einem zentralen Teil des Pufferreservoirs und
der aufrecht stehenden Seitenwand angeordnet, so dass ein Flüssigkeitsstrom
vom zentralen Teil in Richtung auf die aufrecht stehenden Seitenwände zu und
vice versa begrenzt wird.
-
Der
mindestens eine Strahl Kaffeeextrakt wird insbesondere auf den zentralen
Teil hin gerichtet. Der Strahl Kaffeeextrakt, der auf den zentralen Teil
hin gerichtet ist, führt
den Flüssigkeitsstrom
vom zentralen Teil aus in die Richtung auf die aufrecht stehenden
Seitenwände
des Pufferreservoirs zu. Die Stärke
dieses Flüssigkeitsstroms
und die damit verbundene Turbulenz wird insofern eingeschränkt, als dass
die Strömungsbarriere
zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung im
Weg des Flüssigkeitsstroms liegt.
Vorzugsweise ist das Puffeneservoir mit mindestens einem Ablassdurchlauf
zum Ablassen von Kaffeeextrakt aus dem Pufferreservoir an den mindestens
einen Ablauf ausgestattet, wobei der mindestens eine Ablassdurchlauf,
vom zentralen Teil aus gesehen, seinen Ursprung außerhalb
der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung hat. Dadurch
wird erreicht, dass die gesamte Flüssigkeit, die über den
mindestens einen Strahl Kaffeeextrakt dem Pufferreservoir zugeführt wird,
die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung passieren muss,
um so in die Lage zu kommen, das Pufferreservoir zu verlassen. Die
Wirkung der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung ist
deshalb sehr effizient.
-
Im
Besonderen erstreckt sich die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung entlang
einer ersten geschlossenen Kurve, die um den zentralen Teil herum
verläuft.
Es hat sich gezeigt, dass der Flüssigkeitsstrom
und die damit verbundene Turbulenz innerhalb des Pufferreservoirs
bei einer solchen Ausführungsform
auf eine besonders effektive Weise unterdrückt werden.
-
Des
Weiteren wird bevorzugt, dass die Barriere zur Verlangsamung der
Flüssigkeitsströmung sich
entlang einer zweiten geschlossenen Kurve, die in einer Entfernung
um die erste Kurve herum verläuft,
erstreckt. Es hat sich gezeigt, dass der Flüssigkeitsstrom und die damit
verbundene Turbulenz innerhalb des Pufferreservoirs bei einer solchen
Ausführungsform
auf eine ganz besonders effektive Weise unterdrückt werden. Des Weiteren ist
die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung im
Besonderen mit einer Anzahl von Hindernissen ausgestattet, die in
einer Entfernung voneinander angeordnet sind, und sich vom Boden
des Pufferreservoirs aus nach oben erstrecken. Diese Hindernisse
können
zum Beispiel nadelförmig
sein. Es ist jedoch auch möglich,
dass die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung mit
einer Wand aus einem Geflecht, das sich vom Boden des Pufferreservoirs aus
in einer Richtung vom Boden weg erstreckt, ausgestattet ist. Es
hat sich gezeigt, dass auch eine solche Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung gut
funktioniert.
-
Es
wird des Weiteren bevorzugt, dass mindestens ein Teil des Bodens
mit einer aufgerauten Oberflächenstruktur
ausgestattet ist. Es zeigt sich, dass die angeraute Oberfläche auf
der einen Seite auch mit Flussraten des mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt,
die kleiner als diejenigen sind, die in herkömmlichen Vorrichtungen eingesetzt
werden, bewirkt, dass eine einheitliche, feinblasige Schaumschicht
erhalten wird. Deswegen hat diese Einrichtung auch zur Folge, dass
der Bereich der Flussrate des mindestens einen Strahls Kaffeeextrakt,
in dem mit der bekannten Vorrichtung eine vergleichbare feinblasige Schaumschicht
erhalten wird, in Relation zu der bekannten Vorrichtung hier vergrößert wird. Außerdem hat
die aufgeraute Oberflächenstruktur den
Vorteil, dass eine noch einheitlichere, feinblasige Schaumschicht
erhalten wird, z. B. dass die Änderung
des Durchmessers bei den gebildeten Blasen kleiner ist, als mit
der bekannten Vorrichtung, falls diese Abmessungen hat, die vergleichbar
mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind.
-
Gemäß der Erfindung
wird deswegen erreicht, dass bei gleichen Abmessungen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung
und der bekannten Vorrichtung, mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine
einheitlichere, feinblasige Schaumschicht gebildet wird, bei einem
Bereich für
die Flussraten des Strahls Kaffeeextrakt, der größer ist, als der Bereich für die Flussraten
des Strahls Kaffeeextrakt bei der bekannten Vorrichtung. Hier hat
die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung als
ganz besondere Folge, dass das Maximum für den Bereich erhöht wird,
während
die aufgeraute Oberflächenstruktur
insbesondere darin resultiert, dass das Minimum des Bereichs vergrößert wird.
-
Im
Besonderen ist die Vorrichtung mit zwei Abläufen ausgestattet, wobei der
Flüssigkeitsdurchlauf
sich vom Einlass zum ersten Ablauf und zum zweiten Ablauf erstreckt.
Es zeigt sich, dass die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung einen
zusätzlichen
Vorteil bietet, insofern als dass den zwei Abläufen mit einer solchen Vorrichtung
annähernd
die selbe Menge Kaffeeextrakt mit einer feinblasigen Schaumschicht
zugeführt
wird. Wenn mit jedem der Abläufe
eine Tasse gefüllt
werden soll, werden jetzt beide Tassen im Wesentlichen gleich gefüllt sein.
Das alles kann dadurch erklärt
werden, dass die Stärke
des Flüssigkeitsstroms
und die damit verbundenen Turbulenzen im Pufferreservoir als Folge
der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung abgenommen
haben. Die Flüssigkeitsoberfläche im Pufferreservoir
ist ruhiger und wird deswegen gleichmäßiger auf zwei Ablassdurchläufe für die Abgabe
des Kaffeeextrakts aus dem Pufferreservoir an jeweils den ersten
und zweiten Ablauf verteilt.
-
Die
Erfindung soll jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen noch weiter verdeutlicht
werden. Die Zeichnungen stellen Folgendes dar:
-
1 zeigt
eine transparente Ansicht einer ersten und zweiten Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
-
2 zeigt
einen Querschnitt eines Bereichs der ersten Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß 1;
-
3 zeigt
einen Querschnitt eines Bereichs der ersten und zweiten Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß 1;
-
4 zeigt
einen Querschnitt eines Bereichs der ersten Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß 1;
-
5 zeigt, ähnlich wie 2,
einen Querschnitt eines Bereichs der zweiten Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß 1;
und
-
6 zeigt, ähnlich wie 4,
einen Querschnitt eines Bereichs der zweiten Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß 1;
-
In 1 bezeichnet
die Referenznummer (1) eine Vorrichtung zur Zubereitung
von Kaffeeextrakt mit einer feinblasigen Schaumschicht. Die Vorrichtung
ist mit mindestens einem Einlass (2), dem Kaffeeextrakt
zugeführt
werden kann, ausgestattet. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung
einen ersten Ablauf (4.1) und einen zweiten Ablauf (4.2),
um den Kaffeeextrakt mit der feinblasigen Schaumschicht durch diese
abzugeben. Im Gebrauch kann unter jeden Ablauf (4.1) und
(4.2) eine Tasse (5.1) und (5.2) gestellt werden,
um mit dem Kaffeeextrakt mit der feinblasigen Schaumschicht (Café crème) gefüllt zu werden. Es
ist ebenfalls möglich,
dass nur eine einzelne Tasse unter beide Abläufe (4.1) und (4.2)
gestellt wird, so dass nur eine Tasse aus beiden Abläufen gefüllt wird.
-
Die
Vorrichtung umfasst mindestens einen Flüssigkeitsdurchlauf (6),
der sich von dem mindestens einen Einlass (2) zu den Abläufen (4.1)
und (4.2) erstreckt. Im Gebrauch fließt der Kaffeeextrakt von dem
mindestens einen Einlass entlang des Flüssigkeitsdurchlaufs (6)
zu dem ersten und zweiten Ablauf (4.1) und (4.2).
In diesem Beispiel ist der Einlass (2) mit einer ersten
wird zweiten Auslassöffnung
(8.1) und (8.2) ausgestattet, welche beide so
angeordnet sind, dass sie einen Strahl aus flüssigem Kaffeeextrakt erzeugen,
wenn Kaffeeextrakt in den Einlass (2) gegeben wird, was
in diesem Beispiel über
ein Rohr (10) erfolgt.
-
Der
Flüssigkeitsdurchlauf
(6) enthält
ein Pufferreservoir (16), das einen Boden (12)
und eine aufrecht stehende Seitenwand (18) hat, wobei die
Anordnung so ist, dass die Strahle Kaffeeextrakt (14.1) und
(14.2), die von den zwei Auslassöffnungen erzeugt werden, im
Gebrauch auf den Boden (12) spritzen, wenn der Kaffeeextrakt
dem Einlass (2) unter Druck über das Rohr (10)
zugeführt
wird.
-
Als
Konsequenz all dessen, spritzen im Gebrauch die Strahle Kaffeeextrakt
(14.1) und (14.2) in das Pufferreservoir. Außerdem ist
in diesem Beispiel enthalten, dass mindestens ein Teil des Bodens
(12) mit einer aufgerauten Oberflächenstruktur ausgestattet ist.
In diesem Beispiel ist der gesamte Boden (12) mit einer
aufgerauten Oberflächenstruktur
ausgestattet. Der Boden kann aber auch glatt sein.
-
Die
Vorrichtung umfasst des Weiteren per se bekannte Mittel (20),
um den Kaffeeextrakt zu erzeugen und den Kaffeeextrakt mit einem
Druck von beispielsweise 0,3 bis 3 Atmosphären in das Rohr (10) einzuspeisen.
Der Einlass mit den Auslassöffnungen hat
zur Folge, dass die Fließgeschwindigkeit
in Relation zu der Fließgeschwindigkeit
des Kaffeeextrakts im Rohr (10) ansteigt. Zu diesem Zweck
ist die Fläche
der Oberfläche
der beiden Auslassöffnungen (8.1)
und (8.2) gleich, zum Beispiel 0,05–0,5 mm2.
-
In
diesem Beispiel befindet sich das Pufferreservoir (16)
in einem Gehäuse
(22). Das Gehäuse (22)
umfasst einen Boden (24) mit den Abläufen (4.1) und (4.2).
Außerdem
ist innerhalb des Gehäuses (22),
außerhalb
des Pufferreservoirs (16), eine Trennwand (26)
vorhanden, die einen Raum in der Mitte des Gehäuses (22), außerhalb
des Pufferreservoirs (16), in zwei voneinander getrennte
Teile (28.1) und (28.2) unterteilt. Die Anordnung
ist so, dass der Ablauf (4.1) in Flüssigkeitsverbindung mit dem
ersten Teil (28.1) des Gehäuses (22) steht. Außerdem steht der
Ablauf (4.2) in Flüssigkeitsverbindung
mit dem zweiten Teil (28.2) des Gehäuses (22). Außerdem befinden
sich im Boden (12) des Pufferreservoirs eine erste und
eine zweite Abflussöffnung
(30.1) und (30.2). Die erste Abflussöffnung (30.1)
bildet eine Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem Inneren des Pufferreservoirs (16) und dem
ersten Teil (28.1) des Gehäuses (22). Außerdem stellt
die zweite Abflussöffnung
(30.2) eine Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem Inneren des Pufferreservoirs (16) und dem
zweiten Teil (28.2) des Gehäuses (22) her.
-
In
der aufrecht stehenden Seitenwand (18) des Pufferreservoirs
wird eine erste Durchflussöffnung
(32.1) bereit gestellt, welche sich von einer Oberseite
der Seitenwand in Richtung auf den Boden (12) zu erstreckt.
Die erste Durchflussöffnung
(32.1) erstreckt sich jedoch nicht ganz so weit wie der
Boden (12) und bildet deswegen einen Überlauf vom Pufferreservoir
(16) in den ersten Teil (28.1) des Gehäuses (22).
Genauso wird in der aufrecht stehenden Seitenwand (18)
des Pufferreservoirs (16) eine zweite Durchflussöffnung (32.2)
bereit gestellt, welche einen Überlauf
vom Pufferreservoir (16) in den zweiten Teil (28.2)
des Gehäuses
(22) darstellt.
-
Die
per se bekannte Vorrichtung zur Zubereitung des Kaffeeextrakts ist
in diesem Beispiel mit einem Behälter
(40) ausgestattet, welcher im Gebrauch mit Wasser gefüllt ist.
In dem Behälter
(40) ist ein Heizelement (42) angeordnet. Das
Heizelement (42) ist um ein Steigrohr (44), das
im Boden eines Beutelhalters (46) endet, herum angeordnet.
Im Gebrauch ist in dem Beutelhalter (46) ein Beutel (47)
untergebracht, der zum Beispiel aus Filterpapier gemacht ist und
mit gemahlenem Kaffee (48) gefüllt ist. Oben auf den Beutelhalter
(46) ist ein Deckel (49) platziert, welcher den
Behälter
(40), in dem der Beutelhalter (46) untergebracht
ist, dann wasserdampfdicht verschließt. Das Rohr (10)
steht über
den Deckel (49) in Verbindung mit einem Innenraum des Behälters (40).
-
In
einem Abstand zu den aufrecht stehenden Seitenwänden (18) ist des
Weiteren in dem Pufferreservoir eine Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung (50)
angeordnet, was in 1 nur schematisch angezeigt
ist. Die Funktion der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung ist
es, die Flüssigkeitsströme und Turbulenzen,
die im Gebrauch im großen
Maßstab
(z. B. ein Flüssigkeitsstrom
vom zentralen Bereich in Richtung auf die aufrecht stehende Seitenwand
zu und vice versa) im Pufferreservoir auftreten. Wie eindeutig aus 2 ersehen
werden kann, ist die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung zwischen
einem zentralen Bereich (52) des Pufferreservoirs, in der
Zeichnung waagerecht schraffiert, und den aufrechten Seitenwänden (18)
eingeschlossen, so dass ein Flüssigkeitsstrom
vom zentralen Bereich in Richtung auf die aufrecht stehenden Seitenwände zu,
und vice versa, beschränkt
wird. Die kleinste Distanz zwischen der Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung (50)
und der aufrecht stehenden Seitenwand ist in 2 mit "D" bezeichnet. Ganz ähnlich ist die kleinste Distanz
zwischen der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung (50)
und dem zentralen Bereich (52) in 2 mit "d" bezeichnet. In dem Beispiel sind die
Strahle Kaffeeextrakt (14.1) und (14.2) auf den
zentralen Bereich (52) hin gerichtet. Dem entsprechend
werden sie den zentralen Bereich (52) abhängig von
der Höhe
des Flüssigkeitslevels
treffen.
-
Die
Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) befinden sich zwischen der aufrecht
stehenden Seitenwand (18) und der Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung (50).
Als Folge davon, bilden die Abflussöffnungen (30.1) und
(30.2) genau so wie die Durchflussöffnungen (32.1) und
(32.2) Ablassdurchläufe,
um Kaffeeextrakt aus dem Pufferreservoir zu den Abläufen (4.1)
und (4.2) abzugeben, wobei diese Ablassdurchläufe, vom
zentralen Bereich aus betrachtet, ihren Ursprung außerhalb
der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung (50) haben.
-
In
diesem Beispiel erstreckt sich die Barriere zur Verlangsamung der
Flüssigkeitsströmung (50) entlang
einer ersten geschlossenen Kurve (54), die um den zentralen
Bereich (52) herum verläuft.
In diesem Beispiel ist die geschlossene Kurve (54) ein Kreis.
Des Weiteren erstreckt sich die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung entlang
einer zweiten geschlossenen Kurve (56), die in einem Abstand "b" um die erste Kurve (54) herum
verläuft. In
diesem Beispiel ist die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung (50)
mit einer Anzahl von Hindernissen (58), die sich in einem
Abstand voneinander vom Boden des Pufferreservoirs aus nach oben
erstrecken, ausgestattet. In diesem Beispiel haben die Hindernisse
eine nadelförmige
Gestalt. Jedes Hindernis kann deshalb beispielsweise eine Metallnadel
sein, die vom Boden (12) aus nach oben ragt. Die Höhe der Nadel
kann zum Beispiel der Gesamthöhe
des Pufferreservoirs entsprechen, oder der Höhe des Pufferreservoirs neben
den Durchflussöffnungen
(32.1) und (32.2). Die Nadeln können auch
niedriger als die Höhe
des Pufferreservoirs neben den Durchflussöffnungen (32.1) und
(32.2) sein.
-
In
diesem Beispiel befinden sich die nadelförmigen Hindernisse (58)
sowohl in der ersten Kurve (54) als auch in der zweiten
Kurve (56), welche ebenfalls von kreisförmiger Gestalt ist.
-
Die
Vorrichtung, die bis hierher beschrieben worden ist, funktioniert
auf folgende Weise. Das Reservoir (40) wird mit Wasser
gefüllt.
Als Nächstes wird
das Wasser mit Hilfe des Heizelements (42) erhitzt. Als
eine Folge davon, steigt der Dampfdruck in dem Behälter (40)
an. Die Folge ist, dass das erhitzte Wasser in dem Steigrohr (44)
nach oben zum Beutelhalter (46) gedrückt wird. In dem Beutelhalter
(46) wird das inzwischen heiß gewordene Wasser durch den
Beutel (47) gedrückt.
Das erzeugt Kaffeeextrakt, der unter Druck in das Rohr (10)
eingespeist wird. Der Kaffeeextrakt fließt unter Druck zum Einlass
(2). Der Kaffeeextrakt, der unter Druck dem Einlass (2) zugeführt worden
ist, spritzt über
die Auslassöffnungen
(8.1) beziehungsweise (8.2) heraus. Dadurch spritzt
ein erster Strahl Kaffeeextrakt (14.1) auf den Boden (12)
im Pufferreservoir (16). Entsprechend spritzt ein zweiter
Strahl Kaffeeextrakt (14.2) auf den Boden (12)
des Pufferreservoirs (16). Wenn die Strahle Kaffeeextrakt
auf den Boden (12) auftreffen, bilden sich bereits einige
Blasen als Folge des Auftreffens auf dem Boden (12). Als
Nächstes
wird sich das Pufferreservoir (16) weiter bis zu einem
gewissen Maß mit
Kaffeeextrakt füllen.
In diesem Beispiel sind die Abflussöffnungen (30.1) und
(30.2) so abgemessen, dass im Gebrauch pro Zeiteinheit
mehr Kaffeeextrakt über
die Auslassöffnungen
(8.1) und (8.2) in das Pufferreservoir (16)
eingespeist wird, als über die
Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) aus dem Pufferreservoir abgegeben
wird. Dadurch bildet sich eine Schicht Kaffeeextrakt im Pufferreservoir.
Die Vorrichtung ist so gestaltet, dass im Gebrauch eine Schicht
Kaffeeextrakt im Pufferreservoir gebildet wird, während der
mindestens eine Strahl Kaffeeextrakt in die Schicht Kaffeeextrakt,
die sich in dem Pufferreservoir gebildet hat, spritzt. Die Höhe des Flüssigkeitslevels
im Pufferreservoir kann zum Beispiel 5 mm betragen. Andere Werte
sind jedoch ebenfalls möglich.
Die Strahle Kaffeeextrakt (14.1) und (14.2) spritzen
dann auf die Flüssigkeitsoberfläche des
Kaffeeextrakts, der sich im Pufferreservoir (16) befindet. Als
eine Folge eines ganzen Komplexes von Faktoren, wie etwa der Strahle
Kaffeeextrakt, die in die Flüssigkeit
spritzen, der Strahle Kaffeeextrakt, die auf den Boden (12)
aufspritzen, obgleich dies abhängig von
der Höhe
des Flüssigkeitslevels
im Pufferreservoir ist, und der optionalen, aufgerauten Oberflächenstruktur
des Bodens, die in einem sehr kleinen Maßstab Turbulenzen hervorrufen
kann, wird auf dem Kaffeeextrakt eine feinblasige Schaumschicht gebildet.
Sobald sich eine Schicht Kaffeeextrakt in dem Pufferreservoir befindet,
hat der angeraute Boden insbesondere auch noch die Funktion, Flüssigkeitsströme im Pufferreservoir
zu begrenzen oder zu reduzieren. Wenn der Level der Flüssigkeit
genügend
angestiegen ist, fließt
diese über
die Durchflussöffnung
(32.1) in den ersten Teil (28.1) des Gehäuses (22). Über den
ersten Teil (28.1) fließt der Kaffeeextrakt fließt dann über den
Ablauf (4.1) in die Tasse (5.1). Zur selben Zeit
fließt
Kaffeeextrakt mit einer feinblasigen Schaumschicht über die Öffnung (32.2) in
der aufrecht stehenden Seitenwand (18) zum zweiten Teil
(28.2) des Gehäuses
(22). Vom zweiten Teil (28.2) aus, fließt der Kaffeeextrakt
mit einer feinblasigen Schaumschicht über den Ablauf (4.2)
in die Tasse (5.2).
-
Es
zeigt sich, dass kraft der Tatsache, dass der Boden mit einer aufgerauten
Oberflächenstruktur ausgestattet
ist, selbst dann, wenn ein Strahl Kaffeeextrakt (14.1),
der eine Flussrate von nur 4 Gramm pro Sekunde hat, vorgegeben ist,
bereits eine voraussagbar stabile, feinblasige Schaumschicht auf dem
Kaffeeextrakt gebildet wird. Das Selbe ist auch auf den Strahl Kaffeeextrakt
(14.2) anwendbar. In diesem Beispiel ist die Vorrichtung
(23) so abgemessen, dass jeder der Strahle Kaffeeextrakt
einen Fluss von 6 Gramm pro Sekunde hat. Selbst wenn sich die Flussraten
der Strahle Kaffeeextrakt bis zu einem gewissen Maß verändern, und
zum Beispiel, aus welchem Grund auch immer, im Laufe der Zeit abnehmen,
so wird als eine Folge all dessen, immer noch die selbe Art Kaffeeextrakt
mit einer feinblasigen Schaumschicht gebildet. Die Bildung eines
Kaffeeextrakts mit einer feinblasigen Schaumschicht ist von daher
vorhersagbar. Ferner zeigt es sich, dass die feinblasige Schaumschicht
kraft der aufgerauten Oberfläche
eine relativ homogene Struktur hat. Damit soll ausgedrückt werden,
dass der Größenbereich,
in dem der Durchmesser der gebildeten Blasen liegt, relativ klein
ist. Experten beziehen sich folglich auf eine feinblasige Schaumschicht
von einheitlichem Charakter.
-
Wenn
nach dem Verstreichen einer vorher festgelegten Zeitspanne, die
Vorrichtung (20) aufhört,
Kaffeeextrakt in den Einlass (2) einzuspeisen, werden die
Strahle Kaffeeextrakt (14.1) und (14.2) unterbrochen.
Das Pufferreservoir kann dann über die
Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) vollständig leer fließen. So
läuft das
Pufferreservoir auf die Abläufe
(4.1) und (4.2) zu leer.
-
Aufgrund
der Tatsache, dass die Öffnungen (32.1)
und (32.2) im Gebrauch im gleichen Maße überflutet sind, und die Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) im gleichen Maße durchflossen
werden, werden die Tassen (5.1) und (5.2) gleichzeitig
mit einer im Wesentlichen gleichen Menge Kaffeeextrakt gefüllt.
-
Vorzugsweise
ist enthalten, dass die Oberflächenstruktur
der Oberfläche
(12) eine Oberflächenrauheit
hat, die der Oberflächenrauheit
von Schmirgelpapier entspricht, dessen Partikel einen durchschnittlichen
Durchmesser von 50 bis 2000 Mikrometern haben. Insbesondere ist
enthalten, dass die Oberflächenstruktur
eine Oberflächenrauheit
hat, die der Oberflächenrauheit
von Schmirgelpapier im Bereich von P12 bis P300 entspricht. Vorzugsweise ist
enthalten, dass die Oberflächenstruktur
eine Oberflächenrauheit
hat, die der Oberflächenrauheit von
Schmirgelpapier im Bereich von P120 bis P300 entspricht.
-
Natürlich kann
die Rauheit der Oberflächenstruktur
des Bodens (12) auch durch andere Parameter bestimmt werden.
Somit kann die Oberflächenstruktur
eine Oberflächenrauheit
Ra in einem Bereich von 50 bis 2000 μm haben. Bevorzugt wird jedoch, dass
Ra in einem Bereich von 50 bis 200 μm liegt.
-
Die
aufgeraute Oberflächenstruktur
kann auf verschiedene Weisen bereit gestellt werden. Hier wird zum
Beispiel eine Oberfläche
erwogen, die einer Funkenbehandlung unterzogen wurde. Es ist auch möglich, dass
die Oberfläche
(12) gesandstrahlt wurde. Zusätzlich ist es möglich, dass
die Oberfläche chemisch
geätzt
wurde. Eine Kombination all dieser Techniken ist ebenfalls möglich.
-
Es
ist ebenfalls möglich,
dass entlang der Oberfläche
(12) ein Geflecht (60) angebracht ist, um die
aufgeraute Oberflächenstruktur
zu erhalten. Die ist in 5 dargestellt. Ein Geflecht
kann zum Beispiel ein Gewebe aus Metalldrähten sein, welches einen Unterteilungsabstand
und einen Durchmesser der Metalldrähte hat, wie sie jeweils der
Unterteilung und dem Durchmesser der Drähte eines Pflastergewebes entsprechen.
Dieses Metallgewebe kann zum Beispiel mit Hilfe von Klebe auf dem
Boden des Pufferreservoirs angebracht werden. Dann wiederum ist es
auch möglich,
dass auf dem Geflecht eine dünne Plastik-Abdeckschicht
oder eine Beschichtung bereit gestellt wird. Wie auch immer, der
Boden (12) hat daraufhin tatsächlich eine aufgeraute Oberflächenstruktur.
-
Der
Effekt der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung kann
wie folgt beschrieben werden. Wenn die Strahle Kaffeeextrakt (14.1)
und (14.2) in das Pufferreservoir spritzen, können sie
große
Ströme
im Pufferreservoir hervorrufen, welche von großen Turbulenzen begleitet werden.
Das überträgt sich
in ein heftiges Verwirbeln der Flüssigkeitsoberfläche im Pufferreservoir.
Es hat sich herausgestellt, dass dieses heftige Verwirbeln der Flüssigkeitsoberfläche zur
Folge hat, dass der mögliche
Bereich der Flussrate eines jeden Strahls Kaffeeextrakt, mit dem
eine einheitliche und vorhersagbare, feinblasige Schaumschicht gebildet
wird, begrenzt wird. Zum Beispiel ist eine Flussrate von 5 Gramm
pro Sekunde bis zu 5,5 Gramm pro Sekunde denkbar, bei welcher eine
einheitliche, sogar feinblasige Schaumschicht gebildet wird. Falls
die Flussrate, aus welchem Grund auch immer, ansteigt oder geringer
wird, bildet sich eine abweichende oder nicht feinblasige Schaumschicht.
-
Wie
auch immer, hat die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung zur
Konsequenz, dass die Stärke
der Flüssigkeitsströme innerhalb
des Pufferreservoirs (16) sowie die begleitenden Turbulenzen
reduziert werden. Es zeigt sich, dass der Bereich der Flussraten
eines jeden Strahls Kaffeeextrakt (14.1) und (14.2),
in welchem die gewünschte,
einheitliche, feinblasige Schaumschicht noch erhalten wird, vergrößert wird.
Das Maximum des Bereiches wird zum Beispiel auf 7 Gramm pro Sekunde
erhöht.
Gleichzeitig hat der Boden (12) mit der aufgerauten Oberflächenstruktur
zur Folge, dass das Minimum des Bereichs auf 4,5 Gramm pro Sekunde
gesenkt wird. Somit ist der Bereich der Flussraten der Strahle Kaffeeextrakt
kraft der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung beträchtlich
vergrößert worden.
Die aufgeraute Oberflächenstruktur
verstärkt
diesen Effekt.
-
Dadurch
dass der ganze Kaffeeextrakt im Prinzip die Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung (50)
passieren muss, wird die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung besonders
effektiv genutzt, weil nämlich
einerseits die Strahle Kaffeeextrakt (14.1) und (14.2)
zum zentralen Bereich (52) gelenkt werden, und andererseits
die Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) ebenso wie die Durchflussöffnungen
(32.1) und (32.2) sich außerhalb der Barriere zur Verlangsamung
der Flüssigkeitsströmung befinden,
vom zentralen Bereich (52) aus betrachtet. Mit anderen
Worten ausgedrückt
bedeutet dies, dass der Kaffeeextrakt mit der feinblasigen Schaumschicht
das Pufferreservoir über
Ablassdurchläufe,
deren Ursprung sich, vom zentralen Bereich aus gesehen, außerhalb
der Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung befindet,
verlassen kann.
-
Die
Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung (50)
hat außerdem
den Vorteil, dass der Kaffeeextrakt mit der feinblasigen Schaumschicht aus
dem Pufferreservoir in gleicher Menge zu dem ersten und zweiten
Ablauf (4.1) und (4.2) fließt, so dass die Tassen (5.1)
und (5.2) gleichzeitig im Wesentlichen gleich gefüllt werden.
Dies ist direkt mit der Tatsache verknüpft, dass kraft der Barriere
zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung die
Flüssigkeitsoberfläche im Pufferreservoir
relativ ruhig ist, und sie dank der unterdrückten Turbulenzen und Flüssigkeitsströme im Pufferreservoir
nur wenig verwirbelt wird.
-
Bezug
nehmend auf die 1, 5 und 6 wird
jetzt eine zweite mögliche
Ausführungsform
der Vorrichtung (1) gemäß der Erfindung
diskutiert. Teile, die der ersten Ausführungsform entsprechen, sind
mit den selben Referenznummern versehen. In dieser Vorrichtung ist
der Boden (12) des Flüssigkeitsreservoirs
(16) mit dem bereits früher
erwähnten
Geflecht (60) ausgestattet, um so die Oberfläche mit
einer aufgerauten Oberflächenstruktur,
wie sie hier bereits diskutiert worden ist, zu erhalten. Des Weiteren
ist die Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung (50)
jedoch mit einer aufrecht stehenden Geflechtwand (62) ausgestattet,
die sich vom Boden (12) des Pufferreservoirs (16)
ausgehend vom Boden weg erstreckt. Die Geflechtwand (62)
erstreckt sich entlang der ersten Kurve (54). In diesem Beispiel
erstreckt sich entlang der zweiten Kurve (56) keine Geflechtwand
(62). Die Geflechtwand (62) bildet von daher eine
zylindrische Wand, die aus Geflecht gebildet ist, und durch welche
der Kaffeeextrakt, der im Pufferreservoir (16) vorhanden
ist, fließen kann.
Die Geflechtwand besteht zum Beispiel aus Drähten mit einem Durchmesser
von 0,3 Millimetern. Diese Drähte
sind entsprechend einer Leinenbindung mit einer Aufteilung von 1,5
Millimetern verwoben. Die Funktion der Geflechtwand ist im Ganzen vergleichbar
mit den Funktionen der nadelförmigen Vorsprünge (58)
der Vorrichtung gemäß 2,
und deswegen wird sie hier nicht erläutert.
-
Die
Erfindung ist in keinster Weise auf die exemplarischen Ausführungsformen,
die hier bereits umrissen worden sind, beschränkt.
-
Deswegen
kann der Boden (12) des Pufferreservoirs gemäß der 1 bis 6,
von oben betrachtet, von leicht konvexer Gestalt sein. Das unterstützt das
Abfließen über die
Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2). Die Vorrichtung muss auch nicht
unbedingt mit einem Boden, der eine aufgeraute Oberflächenstruktur
hat, ausgestattet sein. Deshalb kann der Boden zum Beispiel glatt
gestaltet sein. Es kann auch kann sein, dass lediglich ein Teil
des Bodens (12) mit der aufgerauten Oberflächenstruktur
ausgestattet ist. Dieser Teil kann zum Beispiel mit der Fläche (52)
zusammenfallen und/oder in der Kurve (54) liegen. In der
Vorrichtung gemäß der 1 bis 6 kann
auch der Einlass (2) so konstruiert sein, dass er nur eine
Auslassöffnung
(8.1), welche sich dann beispielsweise in der Mitte des
Einlasses (2) befindet, hat. Dadurch wird nur ein Strahl
Kaffeeextrakt (14.1) in das Pufferreservoir gespritzt.
Die feinblasige Schaumschicht wird jedoch auf ganz analoge Weise gebildet.
Auch die Tassen (5.1) und (5.2) werden aus dem
Pufferreservoir jeweils über
die Abflussöffnungen
(28.1) und (28.2), die Durchflussöffnungen
(30.1) und (30.2) und die Abläufe (4.1) und (4.2)
gefüllt,
wie es hier bereits weiter vorne diskutiert worden ist.
-
In
der Vorrichtung gemäß der 1 bis 6,
kann der Boden (12) des Pufferreservoirs mit dem Boden
(24) des Halters zusammenfallenen. In diesem Fall sollten
jedoch die Abflussöffnung
(30.1) und die Durchflussöffnung (32.1) oberhalb
des Ablaufes (4.1) liegen, und die Abflussöffnung (30.2)
sowie die Durchflussöffnung
(32.2) sollten oberhalb des Ablaufes (4.2) liegen.
In dieser Ausführungsform
ist der Bereich der Trennwand (26), der sich in 1 zwischen
dem Boden (12) und dem Boden (24) befindet, nicht
vorhanden. Die Durchflussöffnungen
(32.1) und (32.2) können ebenfalls fortgelassen
werden. Die Abflussöffnungen
(30.1) und (30.2) können dann vergrößert werden,
um eine Überflutung
des Pufferreservoirs zu verhindern, während gerade eine Schicht Kaffeeextrakt
im Pufferreservoir gebildet wird.
-
Die
Normale das Bodens (12) des Pufferreservoirs (16)
kann mit jedem der Strahle Kaffeeextrakt einen Winkel A einschließen, welcher
zum Beispiel kleiner als 80 Grad ist, zum Beispiel 45 Grad entspricht
und vorzugsweise gleich Null Grad ist. Des Weiteren können der
Beutelhalter (46) und der Beutel (47) durch den
Zusammenbau aus dem Europäischen
Patent 0 904 717 ersetzt werden. Des Weiteren kann die Öffnung im
Boden des Halters aus dem Europäischen
Patent 0 904 717 mit einer Auslassöffnung (Düse) ausgestattet sein, wie
beispielsweise der beschriebenen Auslassöffnung (18.1). Das
Puffeneservoir kann auch so gestaltet sein, wie es in den Niederländischen
Patenten 1012847 und 1013270 beschrieben worden ist, während zusätzlich die
Barriere zur Verlangsamung der Flüssigkeitsströmung angeordnet
ist und optional die aufgeraute Oberfläche. In den hier diskutierten
Beispielen bestehen die Abläufe
alle aus einer Öffnung.
Das ist nicht erforderlich. Ein Ablauf kann auch aus der Durchflussöffnung (32.1)
oder (32.2), der Abflussöffnung (30.1) oder (30.2)
oder einem anderen Teil bestehen. Solche Varianten sind alle so
zu verstehen, dass sie innerhalb des Umfangs 0 der Erfindung liegen.