(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (51) Int. Cl. A47J31/06 ( ) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy 2008/26 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie do zaparzania kawy z zespołem wytwarzania pęcherzyków (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2005/03 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 11/2008 (73) Uprawniony z patentu: PAV PATENTVERWERTUNG KG, Freilassing, DE PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: (74) Pełnomocnik: Dreszer Grenda i Wspólnicy sp. j. rzecz. pat. Grenda Ewa Warszawa Al. Niepodległości 188 B Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 EP Urządzenie do zaparzania kawy z zespołem wytwarzania pęcherzyków [0001] Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urządzenie do zaparzania kawy z uchwytem filtra, z filtrem do kawy umieszczonym w uchwycie filtra, z co najmniej jednym usytuowanym w kierunku przepływu strumienia przed filtrem do kawy otworem dyszy do wytwarzania strumienia płynu i z zespołem wytwarzania pęcherzyków do tworzenia pianki drobnopęcherzykowej, na który jest skierowany strumień płynu. [0002] Takie urządzenie jest znane na przykład z EP B1. W tym urządzeniu do zaparzania kawy gorąca woda płynie pionową rurą do uchwytu filtra i przechodzi tam przez filtr do kawy w kształcie miski, napełniony zmieloną kawą. Następnie ekstrakt kawy płynie przewodem doprowadzającym do wlotu, w którym za pomocą dwóch zwężek powstają dwa strumienie płynu. Strumienie płynu płyną do zbiornika, który ma taki kształt, że płyn może wypływać z niego tylko wolniej niż dopływać do niego. Wskutek tego w zbiorniku gromadzi się odpowiednia ilość płynu, a obydwa strumienie płynu są wtryskiwane do gromadzącego się płynu. Dzięki temu tworzy się pianka drobnopęcherzykowa, która następnie wraz z pozostałym ekstraktem kawy może wypływać przez właściwe otwory odpływowe. [0003] Znany jest szereg innych urządzeń do zaparzania kawy, które pod uchwytem filtra posiadają doprowadzenie powietrza w celu uzyskania spieniania. Można tu na przykład wymienić DE A1 i EP A2. [0004] Znane zespoły wytwarzania pęcherzyków funkcjonują tylko w niektórych ekspresach do kawy, działających pod ciśnieniem wynoszącym co najmniej 6 bar. Co prawda, niektóre urządzenia niskociśnieniowe, na przykład według EP B1, osiągają dobre wyniki. Jednakże również w tym przypadku pojawia się dążenie do

3 EP wytwarzania pianki kawy o jeszcze drobniejszych pęcherzykach, oraz do powiększania ilości mikropęcherzyków pianki przypadających na określoną ilość ekstraktu kawy. [0005] Zatem, zadaniem przedłożonego wynalazku jest opracowanie takiego urządzenia do zaparzania kawy wymienionego rodzaju, które umożliwi lepsze wytwarzanie pianki. [0006] Zadanie to zrealizowano według wynalazku dzięki temu, że zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera rozdzielacz strumienia z wieloma przelotowymi otworami, który jest usytuowany poprzecznie względem drogi przepływu strumienia płynu, przy czym rozdzielacz strumienia jest wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, oraz zasadniczo cały strumień płynu trafia na rozdzielacz strumienia. Postać strumienia płynu jest przy tym szczególnie ważna. Otoczony powietrzem albo parą musi on trafiać na rozdzielacz strumienia, aby doprowadzić do wywołanych energią kinetyczną takich przypuszczalnych zmian struktury w płynnej kawie, które sprzyjają spienianiu. Próby wykazały, że staje się wówczas możliwe obfite tworzenie pianki. Rozdzielacz strumienia sporządzony w taki sposób daje dobre wyniki tak przy niskich, jak również przy wyższych ciśnieniach roboczych. Przy tym może być zastosowanych również kilka pojedynczych strumieni płynu, które korzystnie w określonej odległości trafiają na rozdzielacz strumienia. Jednakże cały przepływ musi być tak dobrany, by przy istniejącym ciśnieniu roboczym istniało pożądane działanie strumienia. Ponadto rozdzielacz strumienia ma postać tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, jakkolwiek może być również zastosowana blacha metalowa z drobnymi oczkami. Precyzja wykonania tkanin z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej może być dowolna, byleby tylko strumieniowi płynu w obszarze natrysku została przeciwstawiona duża powierzchnia spieniania. Ponadto, niższe są koszty wytworzenia takich tkanin z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, a nadto tkaniny takie mogą być w procesie produkcyjnym łatwo łączone z uchwytem, korzystnie przez zgrzewanie. W przypadku stosowania blachy metalowej z

4 EP drobnymi oczkami rozdzielacz strumienia może być wykonany ze struktury siatkowej metodą wytrawiania albo galwanotechniki, na przykład mogą to być wytrawiane blachy metalowe albo folie. Dzięki takim procesom wytwórczym mogą być uzyskiwane drobne i najdrobniejsze otwory przelotowe, również o różnym kształcie ich przekroju. [0007] Niniejszy wynalazek należy odróżnić od przedsięwzięć, które wykorzystują płyty z otworami na drodze strumienia ekstraktu kawy, na przykład, WO 97/39668 i US Jednakże, nie zawierają one rozwiązania z cienkim wytworzonym przez dyszę strumieniem płynu, który jest niezbędny dla uzyskania pożądanego efektu. Podczas gdy w przypadku WO 97/39668, ekstrakt kawy po prostu kapie z filtra, to w przypadku US wąska przestrzeń między obydwiema płytami filtracyjnymi wypełnia się ekstraktem kawy w taki sposób, że nie może zostać utworzony żaden cienki strumień płynu. W tym przypadku są zastosowane inne mechanizmy spieniania, z częściowo średnim wynikiem. [0008] W celu umożliwienia obfitego tworzenia pianki w całym strumieniu płynu, otwarty dla przepływu przekrój rozdzielacza strumienia może wynosić 80 do 320 mm 2, korzystnie 150 do 250 mm 2, zwłaszcza 175 do 225 mm 2. [0009] W korzystnym wykonaniu według wynalazku zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera drugi rozdzielacz strumienia, wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, który jest umieszczony w pewnej odległości od pierwszego rozdzielacza strumienia. Taki zespół wytwarzania pęcherzyków umożliwia szczególnie obfite tworzenie pianki o strukturze silnie drobnopęcherzykowej, która zapewnienia długotrwałość utrzymywania się pianki na płynnej kawie po zakończeniu procesu zaparzania. [0010] W korzystnym wykonaniu według wynalazku odległość między pierwszym rozdzielaczem strumienia i drugim rozdzielaczem strumienia może wynosić 1 do 5 mm, korzystnie 2 do 4 mm, zwłaszcza około 3 mm. Regulacja odległości między pierwszym i

5 EP drugim rozdzielaczem strumienia umożliwia regulowanie ilości pianki i wielkości pęcherzyków, z uwzględnieniem konstrukcji urządzenia do zaparzania kawy. [0011] W korzystnym wykonaniu według wynalazku zespół wytwarzania pęcherzyków może zawierać komorę spieniania ograniczoną pierwszym i drugim rozdzielaczami strumienia. Komora spieniania umożliwia tworzenie pianki szczególnie drobnopęcherzykowej. Większe pęcherzyki pianki zostają przytrzymane w komorze spieniania przez drugi rozdzielacz strumienia do czasu, gdy - dzięki przemieszaniu z dopływają płynną kawą albo dzięki odpowiedniemu czasowi przebywania w komorze spieniania - zostaną przekształcone w piankę drobnopęcherzykową. [0012] Dla szybkiego przekształcenia dużych pęcherzyków i obfitego tworzenia pianki objętość komory spieniania może wynosić 400 do 800 mm 3, korzystnie 500 do 700 mm 3, zwłaszcza 550 do 650 mm 3. [0013] W jednym z wykonań jest przewidziane, że rozdzielacz strumienia posiada średnicę otworów i/lub wielkość oczek 100 do 180 µm, korzystnie 130 do 150 µm. Krawędzie otworów powodują powstanie odpowiednio licznych krawędzi zawirowania, które z kolei powodują pożądane spienianie przez zespół wytwarzania pęcherzyków. [0014] Próby wykazały, że może być korzystnie zastosowana tkanina z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej posiadająca nitki o grubości 80 do 140 µm korzystnie 100 do 120 µm. Dzięki takim cienkim nitkom z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej powstają odpowiednie przeszkody dla przepływu strumienia, które mogą prawidłowo dzielić strumień płynu i w ten sposób przypuszczalnie wykazują odpowiednie działanie na wewnętrzną strukturę płynnej kawy i umożliwiają dobre jej mieszanie z powietrzem. [0015] Ważne jest w przypadku niniejszego wynalazku, że strumień płynu może trafiać na rozdzielacz strumienia z dostateczną energią kinetyczną, przy czym jest on korzystnie

6 EP otoczony powietrzem i parą, a więc posiada swobodną drogą przepływu. Próby wykazały, że odległość między dolnym końcem otworu dyszy i pierwszym rozdzielaczem strumienia może wynosić 10 do 35mm, korzystnie 15 do 30mm. Dzięki takiej swobodnej drodze przepływu strumienia płynu, podczas trafiania strumienia na rozdzielacz strumienia, w spienianiu bierze udział dostateczna ilość powietrza (zwłaszcza ciepłego powietrza) albo pary z otoczenia. [0016] Przy tym przekrój otworu dyszy może wynosić 0,3 do 0,7 mm 2, korzystnie 0,38 do 0,50 mm 2. Zatem powinien zostać uzyskany bardzo cienki strumień płynu, który również w urządzeniach niskociśnieniowych trafia na rozdzielacz strumienia z pożądaną energią kinetyczną. [0017] W korzystnym wykonaniu stosunek między odległością od dolnego końca otworu dyszy do pierwszego rozdzielacza strumienia i średnicą otworu dyszy może wynosić 15 do 40, korzystnie 20 do 35. Ten stosunek średnicy otworu dyszy do swobodnej drogi przepływu strumienia płynu zapewnia, że dla obfitego tworzenia pianki, podczas trafiania strumienia na rozdzielacz strumienia, dostateczna ilość powietrza albo pary zostaje porwana z otoczenia, niezależnie od przekroju otworu dyszy. [0018] Ponadto, w celu umożliwienia obfitego tworzenia pianki o strukturze drobnopęcherzykowej stosunek między odległością od pierwszego rozdzielacza strumienia do drugiego rozdzielacza strumienia i średnicą otworu dyszy może wynosić 2,5 do 5, korzystnie 3,5 do 4. [0019] Ponadto, może być zastosowane usytuowane w kierunku strumienia przed filtrem do kawy urządzenie do doprowadzania płynu, przy czym wydajność przepływu urządzenia do doprowadzania płynu i przekrój przepływowy otworu dyszy są tak ze sobą skorelowane, aby wytworzyć ciśnienie zaparzania od 1,0 do 2,0 bar, zwłaszcza 1,5 do 1,8 bar. Zespół wytwarzania pęcherzyków nadaje się zwłaszcza dla niskociśnieniowych

7 EP urządzeń do zaparzania kawy, w których z natury podczas tradycyjnego zaparzania można się spodziewać tylko małego spieniania. Niniejszy wynalazek zapewnia jednak również w niskociśnieniowych urządzeniach do zaparzania kawy intensywność spieniania i piankę drobnopęcherzykową, co było dotychczas możliwe tylko w urządzeniach wysokociśnieniowych. [0020] W odmianie wykonania ujawniła się dalsza zaleta, gdy pod zespołem wytwarzania pęcherzyków jest umieszczony rozszerzający się w kierunku przepływu strumienia stożek rozdzielczy. Jego wierzchołek znajduje się bezpośrednio pod środkiem strumienia. W ten sposób strumień płynu, spieniony rozdzielaczem strumienia, trafia na wierzchołek stożka, dzieli się we wszystkich kierunkach i płynie na powierzchnię stożka również we wszystkich kierunkach. Dzięki łagodnemu trafianiu na nachyloną powierzchnię stożka i dzięki ślizganiu się wzdłuż jego powierzchni, tworzenie się pianki jest stabilizowane. Ponadto płyn jest doprowadzany równomiernie do kilku otworów wylotowych. [0021] Nad pierwszym rozdzielaczem strumienia i koncentrycznie wokół niego może być korzystnie umieszczona obwodowa ściana chroniąca przed rozpryskiem. Część trafiającego płynu odpryskuje w kierunku do tyłu albo na boki, dzięki czemu uzyskuje się efekt doprowadzania z powrotem płynu na drogę przepływu strumienia. [0022] Aby umożliwić wymianę zespołu wytwarzania pęcherzyków, może on być umieszczony w połączonym z nim rozłącznie wsporniku. [0023] W dalszej odmianie wykonania zespół wytwarzania pęcherzyków i wspornik są otoczone kapturem wylotowym z co najmniej jednym otworem wylotowym, a kaptur wylotowy i wspornik są połączone ze sobą rozłącznie za pomocą złącza wtykowego. Kaptur wylotowy jest z reguły łatwo dostępny i dzięki temu również wspornik i zespół wytwarzania pęcherzyków mogą być łatwo wyjmowane i czyszczone albo wymieniane, względnie znów osadzane.

8 EP [0024] Złącze wtykowe może korzystnie posiadać kanały przepływowe, umożliwiające odpływ płynu pod zespołem wytwarzania pęcherzyków. Złącze wtykowe może się zatem znajdować bezpośrednio na drodze przepływu strumienia, nie zakłócając jednak odpływu płynnej kawy. [0025] Zespół wytwarzania pęcherzyków może być zwłaszcza zastosowany wraz z filtrami do kawy, którymi są saszetki z papieru filtracyjnego napełnionego zmieloną kawą. Te porcjowane jednostki ze sproszkowaną kawą powodują, że całe urządzenie do zaparzania kawy nie styka się bezpośrednio ze sproszkowaną kawą i nie dochodzi do zatykania otworów, na przykład otworu dyszy albo otworów rozdzielacza strumienia. Zespół wytwarzania pęcherzyków współdziałający z takimi filtrami jest zatem niezawodny. [0026] Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób wykonania zespołu wytwarzania pęcherzyków dla uzyskiwania płynnej pianki drobnopęcherzykowej, usytuowanego poprzecznie do drogi przepływu strumienia płynu w urządzeniu do zaparzania kawy, obejmujący następujące kroki: - przygotowanie wspornika z przelotowym otworem dla strumienia płynu, - umieszczenie i przymocowanie, korzystnie przez zgrzewanie, pierwszego rozdzielacza strumienia, wykonanego z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, na pierwszym odsadzeniu wspornika otaczającym otwór przepływowy i usytuowanym zasadniczo prostopadle do strumienia płynu, - umieszczenie i przymocowanie, korzystnie przez zgrzewanie, drugiego rozdzielacza strumienia, wykonanego z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, na drugim odsadzeniu wspornika, przy czym drugi rozdzielacz strumienia jest umieszczony z odstępem od pierwszego rozdzielacza strumienia.

9 EP [0027] Ten sposób umożliwia wykonania zespołu wytwarzania pęcherzyków, który - zarówno w przypadku niskich jak i wysokich ciśnień roboczych w urządzeniu do zaparzania kawy - umożliwia obfite tworzenie pianki. [0028] W celu ułatwienia wykonania zespołu wytwarzania pęcherzyków o możliwie małej ilości części składowych, wspornik może posiadać pierścieniową część, otaczającą otwór przepływowy, której górna czołowa powierzchnia skierowana w stronę strumienia płynu stanowi pierwsze odsadzenie, a dolna czołowa powierzchnia usytuowana w kierunku strumienia stanowi drugie odsadzenie, przy czym pierwszy rozdzielacz strumienia jest osadzony od góry na pierwszym odsadzeniu, a drugi rozdzielacz strumienia jest osadzony od dołu na drugim odsadzeniu. [0029] Przedmiotem wynalazku jest również jednostka do zaparzania kawy z otworem dyszy do wytwarzania strumienia płynu i z zespołem wytwarzania pęcherzyków do wytwarzania płynnej pianki drobnopęcherzykowej, na który jest skierowany strumień płynu. Ponadto, zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera rozdzielacz strumienia z wieloma przelotowymi otworami, który jest usytuowany poprzecznie do drogi przepływu strumienia. Średnica otworów i/lub wielkość oczek rozdzielacza strumienia są korzystnie tak dobrane, że są mniejsze niż średnica strumienia płynu. Stosunek średnicy otworu dyszy do średnicy otworów i/lub wielkości oczek wynosi co najmniej 5, korzystnie co najmniej 9. [0030] Ponadto, przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania gorącej płynnej kawy z pianką drobnopęcherzykową, obejmujący następujące kroki: - przygotowanie ciepłej lub gorącej wody, - kierowanie ciepłej lub gorącej wody przez filtr do kawy napełniony zmieloną kawą,

10 EP wytworzenie strumienia płynu z płynnej kawy i natryskiwanie strumienia płynu na rozdzielacz strumienia z wieloma przelotowymi otworami w celu co najmniej częściowego wytwarzania pianki drobnopęcherzykowej. [0031] Sposób ma zalety opisane już powyżej w związku z urządzeniem. [0032] Sposób może być korzystnie realizowany tak, że kierowanie ciepłej lub gorącej wody przez filtr do kawy wypełniony zmieloną kawą i wytwarzanie strumienia płynu następuje przy ciśnieniu zaparzania wynoszącym 1,0 do 2,0 bar, korzystnie 1,5 do 1,8 bar. Sposób według wynalazku nadaje się zwłaszcza dla jednostek do zaparzania kawy działających w zakresie niskich ciśnień, które niemniej jednak powinny oferować dobre wytwarzanie pianki. [0033] Poniżej zostanie bliżej objaśniony przykład wykonania niniejszego wynalazku, w nawiązaniu do rysunku. Na nim pokazano: Fig.1 powiększony przekrój przez fragment urządzenia do zaparzania kawy według wynalazku, w pełnym przekroju, Fig.2 kaptur wylotowy z zespołem wytwarzania pęcherzyków według Fig.1, w przekroju i w widoku perspektywicznym, a Fig.3 powiększony fragment odmiany wykonania urządzenia do zaparzania kawy według wynalazku, w pełnym przekroju. [0034] Na Fig.1 jest przedstawiona dolna część głowicy zaparzającej 1 ekspresu do kawy. Ekspres do kawy posiada znane ze stanu techniki cechy, na przykład: zbiornik wody, podgrzewacz przepływowy albo bojler, doprowadzenie gorącej wody itp. Przedstawiona głowica zaparzająca 1 służy do stosowania tak zwanych saszetek filtracyjnych (filterpads). Saszetki stanowią mające postać torebek, zgrzewane albo sklejone ze sobą na krawędziach

11 EP włókniny filtrujące lub papiery filtrujące, napełnione porcją zmielonej kawy. W celu umieszczenia w niej takiej saszetki głowica zaparzająca 1 posiada uchwyt 2 filtra z gniazdem 3. W gnieździe 3 zostaje umieszczona saszetka. Uchwyt 2 filtra posiada w środku otwór wylotowy 4, w którym umieszczona jest płytka 5 z otworem dyszy. Płyta z otworem dyszy jest wykonana korzystnie z metalu (zwłaszcza ze stali stopowej) i posiada otwór dyszy 6, który w przedstawionym przykładzie ma średnicę 0,8 mm i dzięki temu przekrój wynoszący około 0,5 mm 2. [0035] Uchwyt 2 filtra ma na swym obwodzie wystający do dołu obwodowy pierścień uszczelniający 7, opierający się korzystnie na elastycznej pierścieniowej uszczelce 8. Pierścieniowa uszczelka 8 opiera się na pierścieniu naciskowym 9, który jest wykonany korzystnie z aluminiowego odlewu ciśnieniowego i służy do przejmowania sił nacisku działających w głowicy zaparzającej 1 podczas eksploatacji urządzenia. Pierścień naciskowy 9 jest trwale osadzony w ekspresie do kawy w sposób nie przedstawiony dokładniej. Na wystającym z głowicy zaparzającej 2 kołnierzu 10 pierścienia naciskowego 9, opiera się obwodowa część 11 ściany korpusu. Górna powierzchnia pierścienia naciskowego 9 jest nieco lejkowata, a w środku posiada przelotowy otwór 12, którego średnica jest większa niż średnica otworu wylotowego 4 uchwytu 2 filtra. Przelotowy otwór 12 posiada kołnierz13 wystający ku dołowi. [0036] Ponadto, na pierścieniu naciskowym 9 jest zastosowany wystający do dołu pierścień ochronny 14, który otacza gniazdo 15, w którym jest umieszczony przestawiany w kierunku pionowym kaptur wylotowy 16. Jakkolwiek nie jest to dokładniej przedstawione, kaptur wylotowy 16 może być przestawiany pionowo wzdłuż osi A korzystnie przez jego obracanie. [0037] Miedzy dolną częścią pierścienia naciskowego 9 i wewnętrzną częścią kaptura wylotowego 16 jest umieszczony zespół wytwarzania pęcherzyków w postaci

12 EP wspornika 17 z rozdzielaczem strumienia 18 o drobnych oczkach, usytuowanym poprzecznie do kierunku strumienia płynu tworzonego za pomocą płytki 5 z otworem dyszy. [0038] Rozdzielacz strumienia 18 o drobnych oczkach jest wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, która korzystnie posiada nitki o grubości 50 µm i oczka o wielkości 80 µm. Ze względu na to, że wspornik 17 jest wykonany z tworzywa sztucznego, rozdzielacz strumienia 18 o drobnych oczkach może być z nim zgrzewany. Jednakże może być zastosowane również połączenie rozłączne. Skuteczna średnica rozdzielacza strumienia 18 o drobnych oczkach jest zasadniczo równa średnicy przelotowego otworu 12. [0039] Wspornik 17 posiada pierścień osadczy 19, za pomocą którego jest połączony z kapturem wylotowym 16. W tym celu na wewnętrznej powierzchni kaptura wylotowego 16 jest usytuowanych kilka wystających do góry żeber osadczych 20. Żebra osadcze 20 są utworzone na zwężającym się do góry stożku rozdzielczym 21 i wystają nad jego wierzchołek. Żebra osadcze 20 stanowią wspólnie czop osadczy, na którym jest zaciśnięty pierścień osadczy 19. Kołnierz oporowy 22, usytuowany na górnej krawędzi pierścienia osadczego 19, służy jako ograniczenie wciśnięcia i przylega do górnych krawędzi żeber osadczych 20. Między żebrami osadczymi 20 są usytuowane kanały przepływowe 23, umożliwiające odpływ płynu nad górną powierzchnią stożka rozdzielczego 21. W przedłożonym przykładzie wykonania jest zastosowanych sześć żeber osadczych 20. Pierścień osadczy 19 na swym dolnym końcu jest połączony za pośrednictwem wystających promieniowo jarzm 24 (tutaj 8 sztuk) z pierścieniem 25 chroniącym przed rozpryskiem, wystającym do góry i usytuowanym współosiowo z pierścieniem osadczym 19. Do wnętrza tego pierścienia 25 chroniącego przed rozpryskiem jest współosiowo wsunięty, sięgający w kierunku od dolnej strony pierścienia

13 EP naciskowego 9, pierścień 26 chroniący przed rozpryskiem. Pierścień 26 chroniący przed rozpryskiem stanowi jedną część z pierścieniem naciskowym 9. Teleskopowo współpracujące ze sobą pierścienie 25, 26 chroniące przed rozpryskiem zapewniają, że również podczas pionowego przemieszczania kaptura wylotowego 16 zagwarantowane jest zawsze dostateczne zabezpieczenie przed rozpryskiem. [0040] Na obwodzie pierścienia 25 chroniącego przed rozpryskiem jest umieszczony stożkowy pierścień odkraplający 27, wzdłuż którego stożkowej dolnej powierzchni woda kondensacyjna jest odprowadzana do środka. Na obwodzie stożka rozdzielczego 21 są usytuowane otwory wylotowe 28 umożliwiające, by płynna kawa mogła bez spiętrzania się bezpośrednio odpływać ze stożka rozdzielczego 21 wraz z pianką drobnopęcherzykową. [0041] Poniżej zostanie dokładniej objaśnione działanie i funkcjonowanie opisanej powyżej głowicy zaparzającej 1. [0042] Przed rozruchem urządzenia woda zostaje doprowadzona do nie pokazanego zbiornika wodnego i ogrzana za pomocą bojlera. Przed zaparzaniem do uchwytu 2 filtra zostaje włożona saszetka w taki sposób, że saszetka znajduje się nad otworem wylotowym 4 i w odległości od płytki 5 z otworem dyszy, która ma korzystnie grubość 0,3 mm do 0,5 mm. Następnie głowica zaparzająca 1 zostaje zamknięta, a na saszetkę zostaje doprowadzona porcja gorącej wody. Gorąca woda przenika przez saszetkę i odpływa po jej dolnej stronie do otworu wylotowego 4. Wielkość otworu dyszy 6 i natężenie przepływu w przewodzie doprowadzającym wodę, zwłaszcza wydajność pompy, powodują, że powstaje ciśnienie zaparzania wynoszące 1,5 do 1,8 bar. Zależnie od tego, w jakim położeniu znajduje się kaptur wylotowy 16, między płytką 5 z otworem dyszy i rozdzielaczem strumienia 18 o drobnych oczkach istnieje swobodna droga przepływu o długości co najmniej 10 mm. W związku z tym można mówić również o swobodnej drodze

14 EP dla strumienia płynu. Dzięki ustalającemu się ciśnieniu zaparzania, za pomocą płytki 5 z otworem dyszy powstaje delikatny, cienki strumień płynnej kawy. [0043] Ten strumień, posiadający określoną energią kinetyczną, trafia na rozdzielacz strumienia 18 o drobnych oczkach i umożliwia powstanie pianki o stosunkowo drobnych pęcherzykach. Dzięki rozdzielaczowi strumienia 18 o drobnych oczkach prawdopodobnie z jednej strony zostaje zmieniona struktura składników kawy, a z drugiej strony zostaje domieszane ogrzane powietrze z obszaru odpływu, dzięki czemu może powstać pianka o stosunkowo drobnych pęcherzykach. Pierścienie 25 i 26 chroniące przed rozpryskiem powodują, że tryskająca w bok płynna kawa spływa i zostaje doprowadzona do otworów wylotowych 28. Płynna kawa przepływająca przez rozdzielacz strumienia 18 o drobnych oczkach, wraz z pianką drobnopęcherzykową, trafia na stożek rozdzielczy 21 i jest kierowana na wszystkie strony poprzez kanały przepływowe 23, między żebrami osadczymi 20, do otworów wylotowych 28. Kształt stożka rozdzielczego 21 umożliwia łagodne trafianie na jego powierzchnię płynnej kawy wypływającej z zespołu wytwarzania pęcherzyków wraz z pianką drobnopęcherzykową, oraz niezakłócone szybkie jej odprowadzanie do otworów wylotowych 28, dzięki czemu unika się reakcji odwrotnej i zanikania pianki, oraz pękania pęcherzyków pianki na powierzchniach, na które trafia płynna kawa z pianką. Również promieniowe jarzma 24 nie zakłócają odpływu kawy z pianką przez otwory wylotowe 28. [0044] Podczas trwania tego procesu tworzący się z boku kondensat, który osadza się na dolnej powierzchni pierścienia odkraplającego 27, dzięki jego stożkowemu kształtowi spływa znów do środka i wzdłuż pierścienia 25 chroniącego przed rozpryskiem do otworu wylotowego 28. [0045] Fig.2 przedstawia dalsze wykonanie urządzenia do zaparzania kawy według wynalazku, przy czym poniżej zostaną dokładniej objaśnione tylko różnice względem

15 EP opisanego wcześniej wykonania. Również w tym przypadku między dolną stroną pierścienia naciskowego 9 i wewnętrzną stroną kaptura wylotowego 16 jest umieszczony zespół wytwarzania pęcherzyków, który ma jednak postać komory spieniania 29. Komora spieniania 29 składa się z pierwszego rozdzielacza strumienia 18a o drobnych oczkach i z drugiego rozdzielacza strumienia 18b o drobnych oczkach, które mają kształt krążków i są usytuowane poprzecznie do kierunku strumienia płynu wytworzonego przez płytkę 5 z otworem dyszy, oraz z kołnierza oporowego 22 pierścienia osadczego 19. Rozdzielacze strumienia 18a, 18b o drobnych oczkach są wykonane z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, o grubości nitek 112 µm i wielkości oczek 140 µm. W celu utworzenia komory spieniania 29 pierwszy rozdzielacz strumienia 18a o drobnych oczkach jest umieszczony na obwodowym kołnierzu oporowym 22 od strony wpływającego strumienia płynu. Ponieważ utworzony na pierścieniu osadczym 19 obwodowy kołnierz oporowy 22, jako część wspornika 17, jest wykonany z tworzywa sztucznego, to może być z nim zgrzewany rozdzielacz strumienia 18a o drobnych oczkach. Jednakże również w tym przypadku może zostać zastosowane połączenie rozłączne. Drugi rozdzielacz strumienia 18b o drobnych oczkach jest osadzony z drugiej strony, czyli od dołu na obwodowym kołnierzu oporowym 22 i ewentualnie jest z nim zgrzewany. Zgrzewanie rozdzielaczy strumienia 18a, 18b o drobnych oczkach z obwodowym kołnierzem oporowym 22 może być wykonane w prosty sposób poprzez tłoczenie na gorąco. Grubość kołnierza oporowego 22 określa odległość pierwszego rozdzielacza strumienia 18 od drugiego rozdzielacza strumienia 18a, przy czym dla tworzenia pianki drobnopęcherzykowej korzystna jest odległość około 3 mm. Ponadto grubość obwodowego kołnierza oporowego 22 i średnica w świetle kołnierza oporowego 22 wyznaczają objętość komory spieniania 29. Obydwa krążkowe rozdzielacze strumienia 18a, 18b są umieszczone wewnątrz wspornika 17 i są obrócone względem

16 EP siebie, dokoła swej środkowej osi, dzięki czemu unika się takiego samego kierunku struktury o drobnych oczkach. Dzięki temu nitki tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej nie są usytuowane równolegle do siebie, natomiast są usytuowane względem siebie pod kątem, wynoszącym korzystnie między 20 o i 70 o. [0046] W wykonaniu pokazanym na Fig.3 górna krawędź pierścienia osadczego 19 sięga ponad wystający do dołu kołnierz 13 otaczający przelotowy otwór 12 w taki sposób, że górna krawędź pierścienia osadczego 19 otacza teleskopowo wystający do dołu kołnierz 13. W celu uniknięcia spiętrzania się płynu nad pierwszym rozdzielaczem strumienia 18a o drobnych oczkach w obszarze między górną krawędzią pierścienia osadczego 19, górna krawędź pierścienia osadczego 19 posiada co najmniej jedną szczelinę (nie pokazaną), która sięga do obwodowego kołnierza oporowego 22. [0047] Kaptur wylotowy 16 urządzenia do zaparzania kawy według Fig.3 posiada pierścień pozycjonujący 30, który otacza zwężający się ku górze stożek rozdzielczy 21 i wystaje nad jego wierzchołek. Pierścień pozycjonujący 30 posiada co najmniej jedną (nie pokazaną) szczelinę, która sięga do dna kaptura wylotowego 16 i umożliwia bezpieczny odpływ z powierzchni stożka rozdzielczego 21 płynu i pianki drobnopęcherzykowej, wypływających z komory spieniania 29. Górne krawędzie pierścienia pozycjonującego 30 służą jako ogranicznik dla wspornika 17 i przylegają do drugiego rozdzielacza strumienia 18b z drobnymi oczkami, umieszczonego na dolnej stronie kołnierza oporowego 22. Przy tym wspornik 17 jest prowadzony bocznie wzdłuż pierścienia pozycjonującego 30 za pomocą promieniowych jarzm 24 wystających z dolnego końca pierścienia osadczego 19. [0048] Rozwiązanie zespołu wytwarzania pęcherzyków jako komory spieniania 29 umożliwia wykorzystanie tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej z dużymi oczkami jako rozdzielaczy strumienia 18a, 18b. Możliwe dzięki temu zastosowanie nitek o

17 EP dużej grubości, wynoszącej powyżej 100µm, zmniejsza niebezpieczeństwo uszkodzeń, natomiast powiększona wielkość oczek zmniejsza niebezpieczeństwo nawapnienia zespołu wytwarzania pęcherzyków. Komora spieniania 29 umożliwia tworzenie pianki drobnopęcherzykowej mimo stosowania tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej o stosunkowo dużych oczkach, która jest dzięki temu niewrażliwa na działania mechaniczne i wpływ warunków eksploatacyjnych. Przy tym strumień płynu utworzony przez płytkę 5 z otworem dyszy trafia najpierw na pierwszy rozdzielacz strumienia 18a i przez ten rozdzielacz do komory spieniania 29, przy czym wobec stosunkowo dużej wielkości oczek najpierw powstaje pianka o dużych pęcherzykach. Znajdująca się w komorze spieniania 29 mieszanina płynu i pianki wypływa z komory spieniania 29 przez drugi rozdzielacz strumienia 18b, który ma również duże oczka, przy czym, ze względu na zmniejszoną prędkość przepływu strumienia płynu względem strumienia utworzonego przez płytkę 5 z otworem dyszy, z drugiego rozdzielacza strumienia 18b wypływa tylko płyn i pianka drobnopęcherzykowa, natomiast pianka o dużych pęcherzykach przebywa dłużej w komorze spieniania 29 i przekształca się dzięki dłuższemu czasowi przebywania i dalszemu mieszaniu się z płynem wpływającym do komory spieniania 29 w piankę drobnopęcherzykową. [0049] Te opisane powyżej zespoły wytwarzania pęcherzyków powodują wytwarzanie kawy z pianką drobnopęcherzykową tylko w ekspresach do kawy o niskim ciśnieniu roboczym. Dla całkowitego wyjaśnienia sprawy należy zauważyć, że zastosowanie strumienia płynu w połączeniu z opisanymi tu rozdzielaczami strumienia nadaje się również do spieniania innych, zwłaszcza ogrzewanych napojów (na przykład mleka). Pełnomocnik: Ewa Grenda, rzecznik patentowy

18 EP Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie (1) do zaparzania kawy zawierające uchwyt (2) filtra, filtr do kawy umieszczony w uchwycie (2) filtra, co najmniej jeden usytuowany w kierunku przepływu strumienia przed filtrem do kawy otwór dyszy do wytwarzania strumienia płynu i zespół wytwarzania pęcherzyków do tworzenia pianki drobnopęcherzykowej, na który jest skierowany strumień płynu, znamienne tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera rozdzielacz strumienia (18) z wieloma przelotowymi otworami, który jest usytuowany poprzecznie do drogi przepływu strumienia płynu, przy czym rozdzielacz strumienia (18) jest wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, oraz zasadniczo cały strumień płynu trafia na rozdzielacz strumienia (18). 2. Urządzenie według zastrz.1, znamienne tym, że otwarty dla przepływu przekrój rozdzielacza strumienia (18) wynosi 80 do 320 mm 2, korzystnie 150 do 250 mm 2, zwłaszcza 175 do 225 mm Urządzenie według zastrz.1 albo 2, znamienne tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera drugi rozdzielacz strumienia (18b), wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej i jest umieszczony w pewnej odległości od pierwszego rozdzielacza strumienia 18a. 4. Urządzenie według zastrz.3, znamienne tym, że odległość między pierwszym rozdzielaczem strumienia (18a) i drugim rozdzielaczem strumienia (18b) wynosi 1 do 5 mm, korzystnie 2 do 4 mm, zwłaszcza około 3 mm.

19 EP Urządzenie według zastrz.3 albo 4, znamienne tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera komorę spieniania (29) ograniczoną pierwszym i drugim rozdzielaczami strumienia (18a, 18b). 6. Urządzenie według zastrz.5, znamienne tym, że objętość komory spieniania (29) wynosi 400 do 800 mm 3, korzystnie 500 do 700 mm 3, zwłaszcza 550 do 650 mm Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że rozdzielacz strumienia (18) posiada średnicę otworów i/lub wielkość oczek 100 do 180 µm, korzystnie 130 do 150 µm. 8. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że tkanina z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej posiada nitki o grubości 80 do 140 µm, korzystnie 100 do 120 µm. 9. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że odległość między dolnym końcem otworu dyszy (6) i pierwszym rozdzielaczem strumienia (18a) wynosi 10 do 35 mm, korzystnie 15 do 30 mm. 10. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że przekrój otworu dyszy wynosi 0,3 do 0,7 mm 2, korzystnie 0,38 do 0,50 mm Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że stosunek między odległością od dolnego końca otworu dyszy (6) do pierwszego rozdzielacza strumienia (18a) i średnicą otworu dyszy (6) wynosi 15 do 40, korzystnie 20 do Urządzenie według jednego z zastrz.3 do 11, znamienne tym, że stosunek między odległością od pierwszego rozdzielacza strumienia (18a) do drugiego rozdzielacza strumienia i średnicą otworu (6) dyszy wynosi 2,5 do 5, korzystnie 3,5 do 4.

20 EP Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że zawiera urządzenie do doprowadzania płynu umieszczone w kierunku strumienia przed filtrem do kawy, a natężenie przepływu urządzenia do doprowadzania płynu i przekrój przepływowy otworu dyszy (6) są tak ze sobą skorelowane, aby wytworzyć ciśnienie zaparzania 1,0 do 2,0 bar, korzystnie 1,5 do 1,8 bar. 14. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że pod zespołem wytwarzania pęcherzyków jest umieszczony rozszerzający się w kierunku przepływu strumienia stożek rozdzielczy Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że nad pierwszym rozdzielaczem strumienia (18a) i koncentrycznie wokół niego jest umieszczona obwodowa ściana (25, 26) chroniąca przed rozpryskiem. 16. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków jest umieszczony w połączonym z nim rozłącznie wsporniku (17). 17. Urządzenie według zastrz.16, znamienne tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków (18) i wspornik (17) są otoczone kapturem wylotowym (16) z co najmniej jednym otworem wylotowym (28), a kaptur wylotowy (16) i wspornik (17) są połączone ze sobą rozłącznie za pomocą złącza wtykowego (19, 20). 18. Urządzenie według zastrz.17, znamienne tym, że złącze wtykowe (19, 20) posiada kanały przepływowe (23), umożliwiające odpływ płynu pod zespołem wytwarzania pęcherzyków.

21 EP Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że filtrem do kawy jest saszetka wykonana z papieru filtracyjnego napełnionego zmieloną kawą. 20. Sposób wykonania zespołu wytwarzania pęcherzyków dla uzyskiwania płynnej pianki drobnopęcherzykowej, usytuowanego poprzecznie do drogi przepływu strumienia płynu w urządzeniu (1) do zaparzania kawy, obejmujący następujące kroki: - przygotowanie wspornika (17) z przelotowym otworem dla strumienia płynu, - umieszczenie i przymocowanie, korzystnie zgrzewanie, pierwszego rozdzielacza strumienia (18a), wykonanego z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, na pierwszym zagłębieniu wspornika (17) otaczającym otwór przepływowy i usytuowanym zasadniczo prostopadle do strumienia płynu, - umieszczenie i przymocowanie, korzystnie zgrzewanie, drugiego rozdzielacza strumienia (18b), wykonanego z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, na drugim zagłębieniu wspornika (17), przy czym drugi rozdzielacz strumienia jest umieszczony w pewnej odległości od pierwszego rozdzielacza strumienia. 21. Sposób wykonania zespołu wytwarzania pęcherzyków według zastrz.20, znamienny tym, że wspornik (17) posiada pierścieniową, otaczającą otwór przepływowy część (22), której górna czołowa powierzchnia skierowana w stronę strumienia płynu stanowi pierwsze odsadzenie, a dolna czołowa powierzchnia usytuowana w kierunku strumienia stanowi drugie odsadzenie, przy czym pierwszy rozdzielacz strumienia jest osadzony od góry na pierwszym odsadzeniu, a drugi rozdzielacz strumienia jest osadzony od dołu na drugim odsadzeniu.

22 EP Jednostka do zaparzania kawy z co najmniej jednym otworem dyszy do wytwarzania strumienia płynu i z zespołem wytwarzania pęcherzyków do wytwarzania płynnej pianki drobnopęcherzykowej, na który jest skierowany strumień płynu, znamienna tym, że zespół wytwarzania pęcherzyków zawiera rozdzielacz strumienia (18) z wieloma przelotowymi otworami, który jest usytuowany poprzecznie względem drogi przepływu strumienia, przy czym rozdzielacz strumienia (18) jest wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, a zasadniczo cały strumień płynu trafia na rozdzielacz strumienia. 23. Sposób sporządzania gorącej płynnej kawy z pianką drobnopęcherzykową, obejmujący następujące kroki: - przygotowanie ciepłej lub gorącej wody, - kierowanie ciepłej lub gorącej wody przez filtr do kawy napełniony zmieloną kawą, - wytworzenie strumienia płynu z płynnej kawy i natryskiwanie strumienia płynu na rozdzielacz strumienia (18) z wieloma przelotowymi otworami w celu co najmniej częściowego wytwarzania pianki drobnopęcherzykowej, przy czym rozdzielacz strumienia (18) jest wykonany z tkaniny z tworzywa sztucznego albo ze stali stopowej, a zasadniczo cały strumień płynu trafia na rozdzielacz strumienia. 24. Sposób według zastrz.23, znamienny tym, że kierowanie ciepłej lub gorącej wody przez filtr do kawy wypełniony zmieloną kawą i wytwarzanie strumienia płynu dokonuje się przy ciśnieniu zaparzania wynoszącym 1,0 do 2,0 bar, korzystnie 1,5 do 1,8 bar. Pełnomocnik: Ewa Grenda, rzecznik patentowy

23

24

25