!HU000004244T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 004 244
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA B65D 81/00
(21) Magyar ügyszám: E 05 109566 (22) A bejelentés napja: 2005. 10. 14. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20050109566 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1775234 A1 2007. 04. 18. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1775234 B1 2008. 07. 30.
(51) Int. Cl.:
(72) Feltaláló: Ozanne, Matthieu, 1846 Chessel (CH)
(73) Jogosult: Nestec S. A., 1800 Vevey (CH)
A47J 31/06
(2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Sári Tamás Gusztáv, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (54)
Kapszula ital készítéséhez
(57) Kivonat
HU 004 244 T2
Kapszula ital készítésére italgépben, amely tartalmaz egy vagy több italalapanyagot magában foglaló kamrát (20), a kamra legalább egy szûrõoldalát határoló szûrõfalat (22), amelynél a kapszula tartalmaz továbbá túlfolyófalat (3B), amely a lefõzött folyadék útjában van elhelyezve a szûrõfal után, és amely tartalmaz legalább egy túlfolyónyílást, vagy társítva van legalább egy lyukasztóeszközzel (8A, 8B) vagy lyukasztáskijelölõ eszközzel, amely rendre legalább egy túlfolyónyílás létrehozására vagy kijelölésére képes. A találmány szerinti kapszula lefõzött folyadéknak aránylag kis nyomás mellett való kiszolgáltatására van kialakítva, és inkább teaitalokhoz megfelelõ.
4. ábra A leírás terjedelme 26 oldal (ezen belül 15 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 004 244 T2
A jelen találmány italnak fõzetkészítõ készülékben való elkészítésére és kiszolgáltatására szolgáló kapszulára vonatkozik. A jelen találmány pontosabban olyan kapszula megalkotását célozza meg, amely fõzött tea kiszolgáltatására alkalmasan van kialakítva, habár egyéb italok is sikeresen elkészíthetõek fõzetkészítéssel a kapszulában. Ismertek különbözõ olyan kapszulák, amelyek italok fõzésére szolgálnak alkalmas italgépekben. Mindazonáltal nem létezik olyan kapszula, amely jó minõségû teaitalt szolgáltatna szálas teaterméket és hasonlókat magában foglaló kapszulából. A teaital minõsége nagymértékben függ a szálas teaalapanyagok minõségétõl, azaz a használt tea eredetétõl (talaj, szárítás, keverés stb.), valamint annak tárolási körülményeitõl. Például a teaalapanyagok általában érzékenyek az oxigénre és a fényre. Az elõnyben részesített teaalapanyagokat darabkákra aprított vagy tört szálas levelekbõl veszik. Mindazonáltal a fõzetkészítési körülmények ugyancsak fontos szerepet játszanak ahhoz, hogy a használt alapanyagok minõségének összes elõnyét kihasználják. A teaitalokkal kapcsolatos egy másik probléma abban rejlik, hogy az ízek keresztszennyezõdését elõnyösen meg kell elõzni. Az ízek keresztszennyezõdése akkor lép fel, amikor két kapszulát egymás után ugyanabban a gépben fõznek le, és amikor az elsõ kapszula a gép állandó alkatrészein olyan ízmaradványt hagy, amely ezt követõen befolyással van a második kapszula ízére, amelyet közvetlenül az elsõ kapszula után fõznek le. A tea esetén ez a kérdés elõkerülhet bizonyos intenzív aromaprofilt szolgáltató teaféleségekkel kapcsolatban, mint például a mentatea vagy más, intenzíven ízesített fajták. Emellett a teamaradvány a baktériumok szaporodásának táptalajául szolgálhat, és olyan higiéniai problémákra vezethet, amelyeket orvosolni kell. A kávéitaloknak kapszulákból való extrahálására szolgáló egyik gazdasági szempontból sikeres kapszularendszer abból áll, hogy levegõ- és vízáthatlan kapszulát helyeznek be extrahálókészülékbe, forró vizet injektálnak a kapszulába, mígnem a kapszulában lévõ belsõ nyomás elér egy olyan értéket, amelynél a lezárómembrán felszakad vagy átlyukad úgy, hogy a folyadékextraktum kiengedhetõ a kapszulából. Az ilyen extrahálási eljárásnak megfelelõen kialakított kapszulát írnak le az EP 0 512 468 iratban. Az eljárás maga az EP 0 512 470 számú iratban került leírásra. Ez az eljárás jó minõségû eszpresszó típusú kávét szolgáltat. Az õrölt kávé friss állapotban kerül betöltésre a kapszulába, és hónapokig számottevõ aromaveszteség nélkül tárolható. A kávé kiengedése kis késleltetést szenved a membrán nyomás alatti késleltetett kinyitása következtében azon idõponthoz képest, amikor a víz beinjektálását elkezdik a kapszulába. Ennek eredményeként a kávé teljes mértékben optimális nyomás és hõmérsékleti feltételek között extrahálható. Stabil és vastag krém (crema) vagy hab is elõáll az erre az eljárásra jellemzõ nagy mechanikai feszültséggel, nyomáscsökkenéssel és gázvisszatartással járó feltételek következtében.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
Mindazonáltal az ilyen kapszula és eljárás nem optimális az olyan italok forrázásának vagy fõzetkészítésének végrehajtásához, mint például a tea vagy a herbatea. A kapott eredmény az ízét tekintve silány, az ital túlzottan zavaros, és emellett nemkívánatos habréteget tartalmazhat. Így meglepõ módon prémiumminõségû teaital nem érhetõ el az ilyen eljárással. Termékek lefõzéséhez nyomást alkalmazó más kapszularendszerek csak olyan teaitalokat tudnak szolgáltatni, amelyek túl zavarosak, a termék töménysége silány és/vagy olyan ízû, ami nem kielégítõ minõséget jelent a teakedvelõk számára. Ismertek pörkölt és õrölt kávét magukban foglaló olyan kapszulák, amelyekben forró víz gravitációs erõ hatása alatt áramlik keresztül a kapszulán. Az ilyen általános típusú kapszula az 1397116 számú brit szabadalomban került leírásra. Ennél az eljárásnál víz a kapszula tetejétõl kerül beinjektálásra, és lefelé áramlik az õrölt kávén keresztül, szûrõn keresztül és végül az alsó oldal lyukasztott nyílásán vagy nyílásain keresztül. Kifinomultabb rendszerek hasonló megközelítésen alapulnak csonka kúp alakú patronok alkalmazásával, mint például az US 2002/0148356 számú irat esetén, vagy téglalap alakú patronok alkalmazásával, mint például az US 2002/0148357 számú irat esetén. Az EP 0 615 921 számú irat merev patronra vonatkozik kávé, szálas tea vagy csokoládé számára. Az italoscsomag felfelé irányba áramló vízzel használatos. A csomag oldalfala vízátnemeresztõ anyagból van kialakítva annak érdekében, hogy elõsegítse a víznek az italoscsomagon való egyenletes átáramlását. Az egyik probléma az, hogy az alapanyagok frissességét nem lehet kellõen hosszú ideig fenntartani, hacsak további légzáró csomagolás nem kerül alkalmazásra a patron beburkolására. Az ilyen megoldással kapcsolatos egy másik probléma abban testesül meg, hogy az italt nem lehet megfelelõen a befogadóedénybe (csésze, bögre, pohár…) vezetni, miután kiengedésre került a csomagból. Az EP 1 101 430 számú irat italosszûrõpatron-rendszerre vonatkozik, amelyben (mintegy 1,4–1,7 bar¹os) nyomás alá helyezett víz biztosított lefelé irányban a patron felsõ oldalán keresztül, és ital van összegyûjtve a patron alsó oldalától. Ez az irat olyan megoldással is foglalkozik, amelynél a nyomás alá helyezett forró víz az alsó oldalon keresztül van bevezetve és felfelé az italtermékbe. Mindazonáltal ennél a megoldásnál a bevezetõcsõ keresztülhalad a szûrõn és a termékpogácsán alulról, és a víz végül lefelé áramlik keresztül mind a fluid közeg alapanyagain fel egy alsó kivezetõcsõig. A szabadalmi bejelentés szerint a nyomás alatti forró víz bevezetése pogácsává nyomja össze az italport, és hatékonyabban hatol be a porba. Az EP 1 440 904 A1 irat patronra vonatkozik olyan alsó fedéllel, amely használat közben átlyukasztható, amikor a patron vízszintesen helyezkedik el, hogy lehetõvé tegye vizes közegnek mind a beáramlását, mind a kiáramlását azért, hogy italt alakítson ki a közeg és a kamrában lévõ egy vagy több italalapanyag egymásra hatásával. Az irat szerint a patronnak a használat köz-
1
HU 004 244 T2
beni vízszintes elhelyezkedése a vizes közeg optimális áramlását teszi lehetõvé a patronon keresztül, míg függõlegesen irányított patronokkal a víz túl gyorsan áramlik a gravitáció hatása alatt, és így kikerülheti az italalapanyagok egyes részeit. Ezért ez az irat azt állítja, hogy a vízszintesen irányított patron lehetõvé teszi ennek a problémának az elkerülését, különösen azáltal, hogy a beömlõnyílás és a kiömlõnyílás közötti áramláshoz egy felfelé irányuló elem van elrendezve. Mindazonáltal meglepõen azt találtuk, hogy a sötétebbre fõtt italrész hajlamos arra, hogy a patron alján maradjon a sûrûsége miatt, amely nagyobb, mint az ital többi részéé. Így a kapszulán belül italkoncentrációgradiens alakulhat ki úgy, hogy a sûrûbb italrész a kapszula alján marad; ez a rész végül nem kerül kiszolgáltatásra a csészébe. Ennek eredményeként a csészében kapott teaital lehet, hogy elégtelen minõségû lesz a jó minõségû alapanyagok használata ellenére. Szükség mutatkozik ennek a problémának a leküzdésére. Ezért a jelen találmány olyan kapszulakialakításra vonatkozó javaslatot céloz meg, amely teaital és hasonlók elkészítéséhez optimális feltételek megteremtését segíti elõ. A jelen bejelentésben a „kapszula” vagy „patron”, vagy „csomag” kifejezéseket egymás szinonimájának tartjuk. A „kapszula” kifejezést fogjuk elõnyben részesítve használni. A „fõzet” vagy „forrázat” szavakat egymás szinonimájaként használjuk. A „fõzetkészítõ fluid anyag” kifejezés általában arra a folyadékra utal, amely az italalapanyagok forrázására szolgál, még általánosabban ez forró víz. A jelen bejelentésben a „tea” kifejezés felöleli a szálas teák minden fajtáját, úgymint a zöldteát, a feketeteát, a fehérteát, a chai teát, az ízesített teát és a herbateát vagy a gyümölcsteát. A „szálas tea” vagy „szálas alapanyag” kifejezés fõzetkészítésre alkalmas teára vagy más alapanyagra vonatkozik bármilyen formában, mint például egész, vágott vagy aprított levelekre, levelek kicsiny darabkáira vagy porra. A jelen találmány italoknak italgépben történõ fõzetkészítésére vagy forrázására alkalmasan kialakított kapszulát biztosít, amely a következõ elõnyöket biztosíthatja: – az ital minõsége javítható, különösen a csészében az italkoncentráció, az íz és a kisebb zavarosság vonatkozásában, – a kapszula kevésbé bonyolult és gyártása kevésbé költséges, – az italkiszolgáltatás tisztább, és csökkenti vagy megszünteti az ízek keresztszennyezõdését és a higiéniai problémákat, – a kapszulakezelésnek – azaz a kapszulák beillesztésének és a használt kapszulák begyûjtésének – a kényelme javítható. E célokra és ugyanígy számos más lehetséges célok érdekében a találmány italnak italgépben való készítésére szolgáló olyan kapszulára vonatkozik, amely tartalmaz: egy vagy több italalapanyagot magában foglaló kamrát;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
a kamra legalább egy szûrõoldalát határoló szûrõfalat, továbbá túlfolyófalat tartalmaz, amely a lefõzött folyadék útjában helyezkedik el a szûrõfal után, és amely tartalmaz legalább egy túlfolyónyílást, vagy amely társítva van legalább egy lyukasztóeszközzel vagy lyukasztáskijelölõ eszközzel, amely rendre legalább egy túlfolyónyílás létrehozására vagy kijelölésére képes. Mindemellett a szûrõfal elõnyösen a kamrán keresztülhaladó vízszintes középsík alatt kiindulva húzódik, amikor a kapszula úgy van orientálva, hogy legalább egy túlfolyónyílás, illetve lyukasztóeszköz vagy lyukasztáskijelölõ eszköz az említett sík fölött helyezkedik el. Így a találmány egyik aspektusának megfelelõen, de anélkül, hogy bármilyen elméleti modellhez kívánnánk kötni magunkat, a kapszula úgy van kialakítva, hogy úgy viselkedjék, mint egy „szifon”, hogy lehetõvé váljék, hogy a sûrûbb folyadék elhagyja a kapszulát, és hogy kiadagolásra kerüljön, míg ugyanakkor az italalapanyagok a fõzetkészítõ fluid anyag által elárasztásra kerülhetnek, megakadályozva ezzel bizonyos, a burkolaton belüli területek megkerülését, és biztosítva, hogy az alapanyagok tömege teljességében kölcsönhatásba lépjen a fõzetkészítõ fluid anyaggal. Ennek eredményeként a találmány szerinti kapszulával olyan kialakítást javaslunk, amely egyesíti az elõnyeit mind a felülrõl lefelé történõ gravitációs fõzetkészítésnek, ahol a sûrûbb folyadék csapdába kerülhet, mind a felfelé irányú fõzetkészítését, ahol a termék teljes tömege teljességben és lassan elárasztásra kerül, azonban nem õrzi meg az említett fõzetkészítési alapelvek hátrányai közül egyiket sem. Az egyik módozatnál a kapszula szûrõfala lényegében a kamra aljától húzódik a kamra tetejéig. Ez a szûrõfal így elégségesen nagy szûrõfelületet képez a lefõzött folyadék számára, ami kedvez a kisebb lefõzési nyomásnak a kamrában és a lassabb áramlásnak, míg az áramlási sebesség az elfogadható tartományon belül tud maradni. Egy elõnyös aspektusnál a kapszula túlfolyófala különállóan van elrendezve a szûrõfal elõtt, közöttük közbeesõ térrel. Ez a kialakítás úgy tûnik, hogy elõsegíti a „szifon”-hatást úgy, hogy a sûrûbb folyadékrész a kamra aljában át tud lépni a szûrõfalon, és felfelé mozog a közbeesõ térben. A sûrûbb folyadék így többé nincs állandó jelleggel bezárva a kamra aljába, hanem elvezethetõ az így kialakított közbeesõ téren át. A közbeesõ tér méretei 0,1–8 mm között változhatnak, elõnyösen mintegy 0,5–3 mm között. Egy aspektusnak megfelelõen a legalább egy túlfolyónyílás vagy lyukasztóeszköz, vagy lyukasztáskijelölõ eszköz a kamra magasságának 3/4¹e felett helyezkedik el, még elõnyösebben a nyílás a kamra felsõ végével lényegében egy szintben van vízszintesen. Ennek eredményeként az italalapanyagok teljes tömege megfelelõen elárasztható, és ennek következtében megfelelõen lefõzhetõ, függetlenül a kamrának az italalapanyagokkal való töltöttségi szintjétõl. Egy másik aspektusnak megfelelõen a szûrõfal és a túlfolyófal lényegében párhuzamos egymással. Úgy
1
HU 004 244 T2
tûnik, hogy az ilyen kialakítás elõsegíti azt a hatást, hogy a sûrûbb folyadék felfelé irányba mozogjon, azonban a szûrõfal emellett képes a lefõzött ital megszûrésére a kamra tetszõleges magasságánál úgy, hogy így a folyadék kellõ áramlási sebesség mellett tud áthaladni a szûrõn anélkül, hogy a nyomás túlzottan megemelkedne a kamrában. A találmány egy kiviteli alakjánál a túlfolyófal átlyukasztható membrán. A membrán így éppen a fõzetkészítés elõtt nyitható fel azért, hogy megelõzzük a nyomás megemelkedését a kamrában, ami hátrányosan befolyásolná a lefõzött ital minõségét. A kis nyomás javítani látszik az ital minõségét, különösen pedig csökkenteni látszik a zavarosságát. Egy elõnyös kialakításnál a kapszula így héjat és a túlfolyómembránt tartalmazza, amely gázzáró módon lezárja a héjat. A találmánynak megfelelõen a szûrõfal elõnyösen olyan elõre gyártott szûrõközeg, amely betölti a nemkívánatos oldhatatlan részecskék lefõzött folyadékból való eltávolításának feladatát. A szûrõközeg különféle anyagok széles választékából alakítható ki, ezek között van a mûanyag, a fólia, a nemszõtt poliészter, polipropilén, polietilén, a papíranyagok és ezek kombinációi, de nem korlátozódnak ezekre. A szûrõközeg egy vagy több szûrõnyflást tartalmaz, amely lehetõvé teszi a forrázott oldat szabad áthaladását, míg ezzel egyidejûleg megakadályozza a nemkívánatos oldhatatlan alapanyag-összetevõk jelentõs mennyiségének áthaladását. Különösen teaital esetén a szûrõközeg fontos abból a szempontból, hogy a tealevélporból származó szilárd tearészecskék vagy a finomra vágott, aprított vagy zúzott részecskék nagy részét a kamrán belül tartsa. A szûrõnek elõnyösen kellõen merevnek kell lennie ahhoz, hogy ne deformálódjon túlzott mértékben a kamrában lévõ víz nyomása alatt, ami egyébként elzárná a közbeesõ teret, és megakadályozná az ital felfelé irányba történõ áramlását. Ezért papírszûrõ esetén a szûrõ négyzetmétertömegének elõnyösen 10 g/m2 felett kell lennie, még elõnyösebben 15 g/m2 felett kell lennie. Emellett a nyomásnak a kamrában alacsony értéken kell maradnia, és ezért a szûrõ fluidanyag-áteresztõ képességének így elégségesnek kell lennie ahhoz, hogy lehetõvé tegye az ital lassú átlépését a szûrõn anélkül, hogy túlzottan nagymértékû ellenállást fejtene ki. Ebbõl a célból a szûrõ áteresztõképessége légáteresztõ képességével definiálható, amelynek elõnyösen nagyobbnak kell lennie, mint 1200 l/m2, még elõnyösebben nagyobbnak, mint 1650 l/m2. Egy módozatnál a kapszula olyan fedelet tartalmaz, amely a héjhoz van csatlakoztatva, és szemben van a túlfolyómembránnal. A fedél merev vagy félmerev alkatrész lehet. A legalább egy lyukasztóeszközt vagy lyukasztáskijelölõ eszközt a fedél hordozhatja. A fedél így aránylag olyan közel van az átlyukasztható lezárómembránhoz, hogy segít a membrán felnyitásában, hogy létrejöjjön az ital lefõzéséhez szükséges túlfolyófal. A fedél a membrántól 0,5–10 mm közötti, elõnyösen 2–8 mm közötti távolságra helyezkedhet el.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
Annak, hogy olyan lyukasztóeszközünk vagy lyukasztáskijelölõ eszközünk van, amely magának a kapszulának (vagy a fedélnek) a része, az az elõnye alapvetõen, hogy kisebb fizikai egymásra hatás jön létre az ital és a gép között, amely kevesebb, a keresztszennyezõdésbõl adódó problémát és kevesebb tisztítást eredményez. A mechanikus lyukasztó a gép mûködtetõrendszere (például mágnestekercs által mozgatott nyomóeszköz) alkalmazásával mûködtethetõ, vagy kézi úton a felhasználó által a gép mechanikus vagy hidraulikus közrehatása nélkül. A fedél azzal a funkcióval is felruházható, hogy a lefõzött italt kíméletesen egy, a túlfolyó nyílástól elkülönülõ italkiömléshez vezesse. Ebbõl a célból italáram-vezetõ eszközt tartalmazhat, amely úgy van kialakítva, hogy az italáramot a kapszula italkiömléséhez vezesse. A fedél egy másik funkcionális vonatkozásának megfelelõen a fedél italáram-vezetõ eszközt tartalmazhat, amely úgy van kialakítva, hogy az italáramot a kapszula egy italkiömléséhez vezesse. Így a lefõzött folyadék megfelelõen és higiénikusan adagolható ki a befogadóedénybe (csésze, bögre…), miközben egyszerû kapszulakialakítás tartható fenn, és elõsegíthetõ a kapszulának a gépben való könnyû kezelése. Mindemellett az italkiömlés a fedél egy olyan tartományánál van elhelyezve, amely lényegében átellenes a lyukasztóeszközzel vagy a lyukasztáskijelölõ eszközzel, és így inkább „közvetlen kifolyású” megközelítést segít elõ, kisebb eséllyel arra, hogy a lefõzött folyadék beszennyezze a fõzetkészítõ készülék alkatrészeit, miközben ugyanakkor biztosítja, hogy a folyadék túlfolyása megfelelõen következik be a kapszulában a fõzetkészítés közben úgy, hogy az alapanyagok megfelelõen leforrázásra kerülnek, és a termék koncentrációja a csészében megfelelõen szabályozott. A találmány egy másik aspektusának megfelelõen a kapszula legalább két lyukasztóeszközt vagy lyukasztáskijelölõ eszközt tartalmaz a fedélnek lényegében átellenes tartományainál elhelyezve a fedél középvonalához képest, és két kiömléseszközt a vezetõeszköz egyes végeinél elhelyezve. Ez a kialakítás azt az elõnyt biztosítja, hogy a kapszula egynél több pozíciónak megfelelõen orientálható, amikor beillesztésre kerül a fõzetkészítõ készülékbe, miközben a túlfolyófal még mûködõképes marad, és ennek megfelelõen a felhasználó számára ez nagyobb kényelmet biztosít. Egy lehetséges módozatnál a lyukasztáskijelölõ eszköz legalább egy, a fedélen keresztülmenõ olyan vezetõnyílásból állhat, amely a kapszulához képest külsõ lyukasztó bevezetésére szolgál. A lyukasztó ezáltal a gép részét képezi. A lyukasztó mechanikus és/vagy hidraulikus lehet. A mechanikus lyukasztó egy vagy több tû vagy kés lehet. A hidraulikus lyukasztó egy vagy több, a túlfolyófal pontszerû átlyukasztásához megfelelõ sebességgel bíró folyadéksugár lehet. Ez a módozat lehetõvé teszi a kapszula bonyolultságának és gyártási költségeinek csökkentését. Egy másik lehetõségnek megfelelõen a lyukasztóeszköz a kapszula, azaz a fedél révén van hordozva,
1
HU 004 244 T2
és legalább egy hajlítható nyelvbõl áll, amely a lyukasztót tartalmazza. A lyukasztóeszköz így a fõzetkészítõ készülék egy nyomóeszköze révén vagy kézzel lehet mûködtethetõ a fõzetkészítés elõtt vagy a fõzetkészítési mûvelet megkezdésekor annak érdekében, hogy létrehozzuk a túlfolyónyílást a zárófalon. A kapszula elképzelhetõ bizonyos aszimmetriával annak érdekében, hogy megkönnyítsük a felhasználó általi megfelelõ beillesztését a fõzetkészítõ készülékbe. Ebbõl a célból a kapszula elnyújtott alakkal rendelkezhet tengelyirányú hosszal és rövidebb keresztirányú hosszal, és a legalább egy lyukasztóeszköz vagy lyukasztáskijelölõ eszköz a tengelyirányú hossz irányához igazodhat. Ennek eredményeként a felhasználót arra kényszerítjük, hogy a kapszulát olyan elõre meghatározott orientációval illessze be, amely kívánatos a kapszula fent leírt helyes mûködéséhez. Egy módozatnál a kapszula tojásdad vagy téglalap alakú lehet. Az alábbiakban pusztán példaként a jelen találmány kiviteli alakjait írjuk le a csatolt rajzra való hivatkozással, amelyen az 1. ábra egy kapszulalefõzõ rendszer vázlatos szemléltetése fõzetkészítés elõtt – egy elsõ kiviteli alaknak megfelelõen; a 2. ábra az 1. ábra kapszulalefõzõ rendszerének vázlatos szemléltetése a találmány szerinti kapszula lefõzése közben; a 3. ábra a találmány második kiviteli alakjának megfelelõ kapszula perspektivikus nézetét szemlélteti; a 4. ábra a 3. ábra kapszulájának metszete a függõleges A középsík mentén; az 5. ábra a 4. ábra kapszulája fedelének vagy tetejének perspektivikus nézete kívülrõl; a 6. ábra az 5. ábra kapszulája fedelének vagy tetejének perspektivikus nézete belülrõl; a 7. ábra az 5. ábra fedelének vagy tetejének felülnézete belülrõl; a 8. ábra az 5. ábra kapszulája csésze alakú köpenyének vagy héjának perspektivikus nézete; a 9. ábra a 3–8. ábrákon látható kapszulának a fõzetkészítõ készülékbe való behelyezésének egy fázisát mutatja; a 10. ábra fõzetkészítõ készülék kapszula köré való zárásának a fázisát mutatja; a 11. ábra a kapszula túlfolyónyílásának a fõzetkészítõ készülékben való, lefõzés elõtti létrehozásának fázisát mutatja; a 12. ábra a kapszulának a fõzetkészítõ készülékbõl való eltávolításának fázisát mutatja; a 13. ábra a találmány harmadik kiviteli alakjának megfelelõ csonka kúp alakú kapszula metszetét mutatja; a 14. ábra a 13. ábra kapszulájának B középsíkja menti metszetét mutatja a I–I irányban; a 15. ábra a találmány negyedik kiviteli alakja szerinti téglalap alakú kapszula metszetét mutatja; a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
16. ábra a 15. ábra kapszulájának B középsíkja mentén vett metszetét mutatja a II–II irányban; a 17. ábra egy ötödik kiviteli alak szerinti kapszula metszetét mutatja; a 18. ábra a 17. ábra kapszulájának B középsíkja menti metszetét mutatja a III–III irányban; a 19. ábra egy hatodik kiviteli alaknak megfelelõ elvi kapszula vázlatos perspektivikus nézetét mutatja; a 20. ábra a 19. ábra kapszulájának metszete; a 21. ábra a 20. ábra kapszulája egy változatának metszete. Mindenekelõtt a találmány általános fõzetkészítési alapelvét magyarázzuk el az 1. és 2. ábra vonatkozásában és a találmány szerinti kapszula egy elsõ lehetséges kiviteli alakjával kapcsolatban. Olyan 1 kapszulás rendszer biztosított, amely 2 kapszulát és 10 italfõzet-készítõ készüléket tartalmaz. Az egyszerûség kedvéért az italfõzet-készítõ készülék csak vázlatosan került ábrázolásra, és valójában további mûszaki jellemzõket tartalmazhat a szakember általános tudásának körén belül. A kapszula italalapanyagokat, mint például szálas teát és hasonlót magában foglaló 20 kamrát tartalmaz. A kamra csésze alakú 21 köpeny, valamint 22 szûrõfal révén van határolva, amely rögzülten a 21 köpeny kerületi 23 belsõ vállához van csatolva. A kamra elõnyösen áthatolhatatlan gázok és a fény számára. A köpeny különféle keresztmetszetekkel bírhat, mint például kör alakú, ellipszis alakú, négyzet alakú, téglalap alakú vagy sokszögû keresztmetszettel, amely tulajdonképpen a 22 szûrõfal általános alakját meghatározza. A köpeny úgy van méretezve, hogy jellemzõen mintegy 1 és 10 g közötti, elõnyösen 2 és 5 g közötti szálas italalapanyag adagnak adjon helyet. A szálas alapanyag adagja az elkészítendõ ital végsõ térfogatától függhet. Egyetlen csésze teához a jellemzõ adag mintegy 2 g körül lehet, míg egy kanna teához a jellemzõ adag mintegy 8–10 g lehet. Amint az az 1. ábra alapján nyilvánvaló, a kapszula úgy helyezkedik el a fõzetkészítõ készülékhez képest, hogy a 22 szûrõfal lényegében függõlegesen, valamint lényegében a kamra aljától kiindulóan húzódik. E célból a kapszula elõnyösen „függõleges” elhelyezkedésnek megfelelõen van pozicionálva az 1 fõzetkészítõ készülékben. A csésze alakú 21 köpeny így orientálható a nagy nyílásával és az aljával függõleges helyzetbe állítva. A kapszula elõnyösen olyan 3 lezárófal révén van lezárva, amely hermetikusan lezárja a 20 kamrát. A lezárófal például a csésze alakú köpeny kerületi külsõ 24 karimájához van csatolva. Mind a lezárófal, mind a köpeny oxigénzáró anyagokból készülhet, és a kamra lényegében oxigénmentes lehet úgy, hogy az italalapanyagok frissessége megõrizhetõ hosszú idõtartamon keresztül. A lezárófal hajlékony membrán vagy félmerev mûanyag alkatrész lehet. Az átlyukasztható lezárómembránok elõnyben részesülnek, mint például az egyrétegû vagy többrétegû membránok, jellemzõen PET/alumínium/PP,
1
HU 004 244 T2
PE/EVOH/PP, PET/fémezett/PP, alumínium/PP laminátumok. A kamra elõnyösen oxigénmentes és inert öblítõgázt, mint például N2¹t, N2O¹ot vagy CO2¹ot foglalhat magában. A kapszula ezen túlmenõen olyan 4 fedelet tartalmazhat, amely ugyancsak a köpeny 24 karimájához van csatlakoztatva, és amely fedésben van a 3 lezárófallal. A fedél olyan 40 belsõ csatornát képez, amely 41 kiömlésnél végzõdik az oldalsó végénél. A fedél 85 lyukasztáskijelölõ eszközzel van ellátva elõre meghatározott nyílás vagy gyengített, vagy kitörhetõ zóna alakjában. A kapszula köpenyének alakja nem különösebben kritikus. Elõnyben részesítettek a csonka kúp alakú, az ellipszisszerû és a félgömb alakú alakok különbözõ okokból. Ez az italnak a lezárófalon keresztüli nagyobb területen való kilépését teszi lehetõvé, amikor az át van lyukasztva, és a belsõ nyomás csökkentését. A köpeny emellett az iparban alacsonyabb költségek mellett gyártható mûanyag hõformázása vagy alumínium mélyhúzása révén. Ez az alak lekerekítettebb sarkokkal emellett kedvezõ a befogóelemekbõl való eltávolításnál, és így a kapszula kivetésénél. Áttérve most a 10 fõzetkészítõ készülékre, az oly módon kialakított 30, 31 kapszulabefogó elemeket tartalmaz, hogy a kapszulát a „függõleges” elrendezésben tartsák, ahogy meghatároztuk. Ezek a 30, 31 befogóelemek befogópofák vagy bármilyen más alkalmas mechanikus körülfogó eszközök lehetnek, amelyek képesek a szétnyílásra és arra, hogy körülzárják a kapszulát, és hogy azt szilárdan a helyén tartsák. Nincs szükség arra, hogy nagy záróerõt biztosítsunk, mivel a szóba jöhetõ fluidumnyomás a kapszulában aránylag alacsony marad, és elõnyösen olyan közel van a légköri nyomáshoz, amennyire az csak lehetséges. Emellett mivel a kapszula ellenáll az alacsony lefõzési nyomásnak, így a kapszulát nem kell mindenképpen teljesen körülzárni, hanem egyszerûen vízzáróan a helyén kell tartani a fõzetkészítés közben. Ez közremûködik a gép egyszerûsítésében, és csökkenti a géppel kapcsolatos költségeket. A fõzetkészítõ készülék 32 vízforrást, mint például víztartályt, 33 vízszivattyút, 34 fûtõeszközt és forró vizet injektáló olyan 35 vezetéket tartalmaz, amely keresztül van munkálva a 30 befogóelemen. A fõzetkészítõ készülék ugyancsak tartalmazhat (nem ábrázolt) vezérlõeszközt és felhasználóiinterfész-kártyát az italkészítési ciklusok irányítása érdekében, ahogy az a szakterületen ismert. 36 visszacsapó szelep lehet elrendezve a nyomás csökkentése érdekében a belépési oldalon vagy 38 injektáló elemnél [mint például tû(k) vagy kés(ek) és vízbeömlés] a kapszulában. Természetesen a visszacsapó szelep elhagyható, és kisnyomású szivattyú alkalmazható, amely alacsony nyomás mellett szállítja a fluid anyagot. Mindazonáltal azok a szivattyúk elõnyösek, amelyek közepes vagy nagy nyomást biztosítanak a robusztusságuk és a megbízhatóságuk miatt, és így azok visszacsapó szeleppel együttesen kerülnek alkalmazásra.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
A fõzetkészítõ készülék tartalmazhat még továbbá egy, a lezárófalat a kamra túlfolyási helyénél átlyukasztó 37 eszközt. Mint az az 1. ábrán látható, a 37 lyukasztóeszköz a 30, 31 befogóelemeknek a kapszula köré való záródása után mûködtethetõ. A lyukasztóeszköz át van nyomva vagy vezetve a 4 fedélen, keresztül olyan 85 lyukasztáskijelölõ eszközön, mint például nyíláson, amely kissé nagyobb átmérõvel rendelkezik, mint a lyukasztó. A lyukasztó átlyukasztás során kapcsolódhat a 3 lezárófallal azért, hogy túlfolyónyílást alakítsunk ki, és ezután visszahúzásra kerül a nyílásból, hogy a nyílást teljesen nyitva hagyja. A lyukasztó mágnestekercs révén vagy bármely más egyenértékû eszköz révén mozgatható vagy akár kézi úton. Fontos, hogy a 2. ábrán bemutatott fõzetkészítési mûveletnél a kapszula végül olyan 25 túlfolyónyílással bíró 3 túlfolyófalat tartalmaz, amely legalább a kamra vízszintes P középsíkja fölött helyezkedik el. Mint az a 2. ábra alapján ugyancsak nyilvánvaló, a 22 szûrõfal és a 3 túlfolyófal ahhoz elégséges kis távolságra helyezkedik el egymástól elválasztva, hogy „s” közbeesõ teret hozzanak létre, amelyrõl – anélkül, hogy elméleti megfontolásokhoz kívánnánk kötni magunkat – úgy véljük, hogy egyfajta „szifonként” mûködik, amely elõ tudja segíteni annak a sûrûbb italrésznek a felfelé irányú mozgását, amely elsõsorban a kamra aljában található. A 2. ábra viszonylatában a találmány szerinti eljárás az alábbiak szerint zajlik. Kapszulát illesztünk be a fõzetkészítõ készülékbe, és a kapszulabefogó elemeket a kapszula köré zárjuk azért, hogy a lezárófalával lényegében függõlegesen irányítva pozicionáljuk azt. Túlfolyónyílást alakítunk ki a 37 lyukasztóeszköz révén, amely átlyukasztja a 3 lezárófalat, és azt visszahúzzuk, hogy a nyílást nyitva hagyjuk. A kapszula átellenes oldalánál a fluidanyag-injektáló elemet bevezetjük a kapszula kamrájába. Forró vizet injektálunk így a kapszulába aránylag alacsony nyomás mellett, elõnyösen 0,2 bar¹t nem meghaladó nyomás mellett. A forró víz lassan megtölti a kapszulát, és elárasztja az italalapanyagokat a kapszulában. A lefõzött italt átszûrjük a 22 szûrõfalon keresztül. Az ital 5 sûrûbb része hajlamos lehet arra, hogy leülepedjék a kamra alján; ezt a részt ugyancsak átszûrjük a szûrõfalon keresztül, mivel az megfelelõen elhelyezkedik e mellett a rész mellett. A sûrûbb folyadékot az „s” közbeesõ téren keresztül ürítjük ki, ahogy azt a tér alsó része és ennek a térnek a felsõ része közötti nyomáskülönbség okozza, és amely tér így „szifonhoz” hasonlóan mûködik. Az ital többi része ugyancsak átszûrésre kerül ugyancsak azáltal, hogy áthalad a szûrõfalon másmás függõleges magasságnál, egészen a kamrában lévõ fluid anyag felsõ szintjéig, és kiürítésre kerül a 25 túlfolyónyílásnál. Meg kell jegyezni, hogy a túlfolyónyílást különösen a kamra teljes magasságának 3/4¹e fölött kell elhelyezni, sõt elõnyösen a kamra teljes magasságának 4/5¹e fölött kell elhelyezni; így biztosítva az italalapanyagok még teljesebb elárasztását, és az italnak a kamrából való lassabb kiürítését, ami kedvez a jobb forrázási mûveletnek.
1
HU 004 244 T2
A kamra „teljes magassága” alatt a kamra legalsó pontját a kamra legfelsõ pontjától elválasztó teljes távolságot értjük, amikor a kapszula az italgépben lefõzési mûveletre készen van elhelyezve. Egy lehetséges módozat esetén a szûrõfal lényegében megegyezhet a kamra teljes magasságával. Megjegyezhetjük, hogy „közvetlen kifolyást” érhetünk el, amikor a lefõzött folyadék közvetlenül a 6 befogadóedénybe (például csészébe, bögrébe vagy hasonlóba) van kiadagolva. „Közvetlen kifolyás” alatt azt értjük, hogy a kiömlés a fõzetkészítõ készülékhez képest úgy van elrendezve, hogy a lefõzött folyadék nem találkozik a készülék egyetlen állandó alkatrészével sem, amikor elhagyja a kiömlést. Más szavakkal a kiömlés kellõen alacsonyan és oldalirányban bizonyos távolságra helyezkedik el a kapszulabefogó elemekhez képest ahhoz, hogy a folyadéknak az ezekkel az elemekkel való bármely lényeges érintkezése elkerülhetõ legyen, amikor kifolyik. Az 1. és 2. ábra szerinti fõzetkészítési eljárás alapelve különféle változatokat és ekvivalenseket ölel fel. Példának okáért a 3 túlfolyófalat nem kell átlyukasztani, hanem elõnyitható lehet elõre kivágott túlfolyónyílás révén. Az elõre kivágott túlfolyónyílás egy olyan nyílást jelöl, amelyet már a kapszula gyártási fázisában kialakítottunk. Ekkor az italalapanyagok frissességét más eszközökkel lehet fenntartani, mint például légmentes zárt fedél révén lezárt kiömléssel, amelyet csak a fõzetkészítést megelõzõen nyitunk ki, vagy a kapszulát körülzáró légmentes burkolócsomagolás alkalmazása révén. A kapszula ugyancsak elképzelhetõ a 4 fedél és annak folyadékvezetõ funkciója nélkül. Ebben az esetben az elülsõ 31 befogóelem úgy alakítható ki, hogy a lefõzött folyadékot összegyûjtse, ahogy az áthalad a 3 túlfolyófalon, és lefelé halad a befogadóedény irányába. A találmány szerinti kapszula második kiviteli alakja a 3–8. ábrák vonatkozásában kerül bemutatásra. Ezek az ábrák a találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló 2 italkapszula egy változatát szemléltetik. A 2 italkapszula egy vagy több italalapanyag magában foglalására szolgáló 20 kamrát tartalmaz. A 20 kamra csésze alakú 21 héj és 22 szûrõfal által képezett összeállítás révén van kialakítva. A 21 héjat 3B túlfolyó-lezáró fal zárja le hermetikusan, és ez fog a túlfolyófal céljára szolgálni, ahogy azt a késõbbiekben elmagyarázzuk. A kapszula olyan kerületi peremmel bíró 4 fedelet vagy tetõt tartalmaz továbbá, amely a 21 köpeny kerületi 42 pereméhez van csatolva. A tetõ és a köpeny közötti összeköttetés ragasztás, hegesztés, bepattanó illesztés és ezek bármilyen kombinációja révén lehet kialakítva. A 3B túlfolyó lezárófal merev, félmerev vagy nem merev anyagból, vagy ezek kombinációiból lehet kialakítva. Az alkalmas anyagok között vannak a mûanyagok, a PET, az alumíniumfólia, a polimer film, a papír és a hasonlók, azonban azok nem korlátozódnak ezekre. Egy elõnyös módozatnál a fal egyrétegû anyagból vagy laminátból készített hajlékony membrán gázzárással, és az oxigén lényegében el van távolítva a kam-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
rából a gyártás során inert gázzal való átöblítéssel vagy hasonló technikával azért, hogy fenntartsuk az italalapanyagok frissességét a használatot megelõzõen. A 4 tetõ tartóként szolgál legalább egy 8 lyukasztóeszköz vagy lyukasztáskijelölõ eszköz számára. Valójában a kapszula legalább egy, a 3B lezárófalhoz viszonyítva úgy elhelyezett 8 lyukasztóeszközt tartalmaz, hogy képes legyen legalább egy túlfolyónyílásnak a lezárófalon való kialakítására. Az itt bemutatott elõnyös kiviteli alaknál a kapszula két 8A, 8B lyukasztóeszközt tartalmaz. A kapszulán lévõ két lyukasztóeszköznek a szükségessége nyilvánvalóvá válik a következõ leírás alapján, azonban egyszerûen szólva lehetõvé teszi a kapszulának a fõzetkészítõ készülékben való két lehetséges orientációval történõ használatát, és így nagyobb kényelmet biztosít a felhasználó számára a kapszulák kezelésével kapcsolatban. A lyukasztóeszközök eltolódott elrendezésben vannak a B középsíkhoz képest, amely a 20 kamra középpontján átmenõ vízszintes síkot jelenti, amikor a kapszula használatakor a 3 fõzetkészítõ készülékbe van behelyezve. Ennél az elõnyös módozatnál a kapszula egy-egy 8A, 8B lyukasztóeszközbõl és egy-egy 41A, 41B italkiömlésbõl álló (rendre „A”-val és „B”-vel jelölt) két csoportot tartalmaz; az egyes csoportok eltolva vannak elhelyezve a lezáró kilépõfal B középsíkjához képest, és egymáshoz viszonyított átellenes elhelyezkedéssel. Különösen az említett lyukasztóeszközök és az említett kiömlések 8A, 41A; 8B, 41B két csoportja szimmetrikusan van elhelyezve a lezáró kilépõfal középponti síkján átmenõ (B) középsíkhoz képest. Az ilyen elrendezés fõ elõnyét az képezi, hogy a kapszula ezáltal két lehetséges orientációval rendezhetõ el, amelyek egymáshoz viszonyítva 180°¹ra vannak, megkönnyítve ezzel a kapszulának a gépbe való beillesztését és az abba való behelyezését. Természetesen a csoportok száma meghaladhatja a kettõt, elõnyösen páros szám, például négy csoport, amelyek 90°¹ra egymástól vannak párosával egymáshoz rendelve úgy, hogy ez négy különféle lehetséges orientációt tesz lehetõvé a gépben. A kapszula tartalmaz továbbá 22 szûrõfalat, amely a lezárófalhoz képest rövid távolságra helyezkedik el annak érdekében, hogy közöttük „s” közbeesõ teret hagyjon. A szûrõfal bármilyen alkalmas csatlakoztatóeszköz, mint például hegesztés, ragasztás, bepattanó illesztés vagy ezek bármilyen ekvivalense révén csatolható a köpeny kerületi 23 lépcsõs részéhez. A szûrõközeg az alábbiakat magában foglaló anyagválasztékból alakítható ki, azonban nem korlátozódik azokra: mûanyag fólia, nemszõtt poliészter, polipropilén, polietilén, papíranyagok és ezek kombinációi. A 40 italáram-vezetõ eszköz elõnyösen a lezáró kilépõfallal szomszédosan és ahhoz képest kívül helyezhetõ el. Ennek eredményeként a kapszula függõlegesen rendezhetõ el, például a kilépõ lezárófala függõlegesen van elrendezve annak érdekében, hogy az áram egyenesen lefelé legyen irányítva a csészébe a 40 ital-
1
HU 004 244 T2
áram-vezetõ eszközön és az italkiömlésen keresztül. Egy további elõnyt az jelent, hogy a kapszula „közvetlen kifolyású” lehet abban az értelemben, hogy a gépet elhagyó ital közvetlenül a csészébe ömlik anélkül, hogy a gép bármely alkatrészét érintené. Az ezzel járó kedvezõ hatásokat az ízek kisebb keresztszennyezõdése és a kevesebb tisztítás jelenti. A találmány egy aspektusának megfelelõen a 8A, 8B lyukasztóeszközök és a 41A, 41B italkiömlések rendre két átellenes, a lezáró kiömlõfal vagy a kamra B középponti vagy középsíkjához viszonyítva eltolódott helyen vannak elrendezve. Amiatt a tény miatt, hogy az ital a kamrát hozzávetõlegesen a legmagasabban lévõ pontnál hagyja el, és az italkiömlést hozzávetõlegesen a kapszula átellenes, legalacsonyabb pontján hagyja el, azt az együttes elõnyt kapjuk, hogy a kapszula egyrészrõl függõleges helyzetben tartható javított fõzetkészítés érdekében, másrészrõl az ital „közvetlen kifolyása” jöhet létre a csészébe. Elõnyösen a 8A, 8B italkiömlések egyike a kapszulának a fõzetkészítõ készülékben való orientációjától függõen úgy lesz lefelé irányban elrendezve, hogy az italt olyan irányba engedje ki, amely lényegében merõleges arra az irányra, amely mentén az ital a túlfolyási helynél távozik. Ez az elrendezés lehetõvé teszi a kapszulának a gépben való olyan orientálását, hogy az ital egyenesen lefelé irányban kerül a csészébe kiengedésre, és így kedvez a „közvetlen kifolyásnak” a géppel való érintkezés nélkül. Egy elõnyös módozatnál a két A, B csoport osztozik a 40 áramvezetõ eszközön. Ennek eredményeként a kapszula kialakítása ésszerû, és gyártása kevésbé költséges. Ahogy az pontosabban az 5–7. ábrákon látható, a kapszula olyan alakúra is készíthetõ, hogy elõsegítse és jelezze a felhasználó számára a fõzetkészítõ készülékbe való behelyezésre szolgáló megfelelõ irányt. Például a kapszula, pontosabban a fedél, tengelyirányú L hosszal és rövidebb, keresztirányú W hosszal rendelkezõ hosszúkás alakkal látható el; ahol a legalább egy 8A, 8B lyukasztóeszköz és a legalább egy 41A, 41B kiömlés lényegében a tengelyirányú hossz mentén helyezkedik el. A 8A, 8B lyukasztóeszköz két rugóterhelésû mechanikus lyukasztóelemet tartalmaz, amelyek a 6. ábrán láthatóak jobban. Az elemek mindegyike a tetõ többi részével egyben kialakított egy-egy rugalmas mûanyag 810 nyelvbõl van kialakítva. A nyelv a 811 elhajló végénél belsõ 812 tüskét hordoz, amely kellõképpen nagy ahhoz, hogy elégséges keresztmetszettel bíró túlfolyónyílást alakítson ki a lezárófalon. A 813 rögzített végénél a nyelv egy darabban kialakítva csatlakozik a tetõ keresztirányú felületének felületéhez. A két lyukasztóeszköz és kiömlés ezáltal a tetõ hosszabb tengelye mentén egy vonalban helyezkedik el. A 8A, 8B lyukasztóeszköz, ahogy leírtuk és szemléltettük, számos más formát felvehet, és számos más egyenértékû kialakítással rendelkezhet, és nincsen a leírt és bemutatott formára korlátozva. Például a rugalmas mûanyag 810 nyelv olyan rugóval cserélhetõ fel,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
amely nem készül szükségképpen egy darabból a fedéllel. A belsõ tüske más alakokat ölthet. Például több különálló tû együttese révén is kialakítható lehet, amelyek több kisméretû nyílás kialakítására képesek. Különbözõ alakú kések ugyancsak helyettesíthetik a tüskét, mint például háromszög alakú, trapéz alakú, téglalap alakú, fûrészfogas vagy szinuszos stb. A tetõ 81 belsõ bemélyedésében belsõ 820, 821 faldarabok vannak kialakítva, amelyek egymáshoz képest párhuzamosan és a lyukasztóeszközök két oldalán futnak. A 820 faldarab befelé és a 81 bemélyedésre merõlegesen húzódik, és a 3 lezárófal közeléig ér. Ezek elõnyösen egy, a két 41A, 41B kiömléshez közeli ponttól indulnak annak érdekében, hogy kialakítsák azt a 40 belsõ csatornát, amely képes a lefõzött folyadék áramának vezetésére a túlfolyónyílástól a hozzá tartozó, a tetõvel átellenesen elhelyezett kiömléséig. A 820, 821 falak az ital számára vezetõcsatornát képeznek, azonban a tetõt merevítik is. A 41A, 41B kiömlések két szerepet tölthetnek be a helyzetüktõl függõen a fõzetkészítés alatt: egy elsõ, kiszolgáltatási szerepet, amikor a kiömlés a kapszula aljánál van elhelyezve, és egy második, levegõztetõszerepet, amikor a kiömlés a kapszula tetejénél helyezkedik el fõzetkészítés közben. Természetesen a vezetõcsatorna eltérõ módon is ki lehet alakítva, például olyan csõszerû elemként lehet kialakítva, amely be van illesztve a 4 fedél és a 3B zárófal közé, vagy amely integráns részét képezheti magának a fedélnek. A csõszerû elem túl (fölé és alá) is nyúlhat magának a fedélnek a határain, azért, hogy egy vezeték részeit képezze a lefõzött folyadéknak a csészébe való vezetésének segítése végett. A 8. ábra a kapszula 21 köpenyét vagy héját mutatja be. A köpeny különösen olyan hõformázott; fúvott vagy fröccsöntött mûanyagból lehet kialakítva, mint például a PP vagy valamely PP¹laminátum, amely oxigénzáró réteget tartalmaz vagy bármely alkalmas élelmiszer-minõségû polimerbõl vagy mélyhúzott alumíniumból, vagy alumíniumpolimer-laminátumból alakítható ki. A köpenynek olyan kerületi pereme van, amely karimaként húzódik, hogy egy lényegében sík tömítõrészt képezzen, amelyre a lezárófal tömítve rögzíthetõ, és amelyre a 4 fedél bepattintva rögzíthetõ és/vagy tömítve rögzíthetõ. Egy kisméretû 23 lépcsõ képzelhetõ el sugárirányban befelé a peremhez képest, hogy fogadja a szûrõfalat, amely tömítve rögzíthetõ vagy másként csatlakoztatható a lépcsõ sík, sugárirányú részéhez. A lépcsõ mélysége a szûrõfal vastagságától függ, és a szifonhatást biztosító közbensõ tér szabályozásától függ. Például a szûrõfal 0,1 mm és 1,5 mm között változhat, míg a lépcsõ mélysége 0,2 mm és 5 mm között változik, míg a közbeesõ tér 0,1 mm és 3,5 mm között változik. A 21 köpeny hátuljánál a köpeny fala 26 kiemelkedõ tartományt tartalmazhat, amely a fluid anyagnak a kapszulába történõ beinjektálására szolgáló injektálási tartományt képezi. A kiemelkedõ tartomány úgy van kigondolva, hogy ellenálljon a 38 injektáló készülék nyomóerejének, és hogy a közepénél könnyebben lyukadjon át.
1
HU 004 244 T2
Megjegyezhetjük, hogy a lyukasztóeszköz helyettesíthetõ lenne egy egyszerû lyukasztáskijelölõ eszközzel, például legalább egy, a tetõn keresztül kialakított lyukkal, amely úgy van stratégiailag a kamra középsíkja felett elhelyezve, hogy a fõzetkészítõ készülék külsõ lyukasztóját megvezesse, hasonló módon, mint az 1. ábra kiviteli alakjánál. Egy nem ábrázolt másik változatnál a kapszula kettõnél több lyukasztóeszközzel vagy lyukasztáskijelölõ eszközzel bíró fedéllel rendelkezhet. Például a fedél kerek lehet, és négy olyan lyukasztóeszközt tartalmazhat, amelyek sugarasan vannak elosztva rendre 0, 90, 180 és 270 foknál a fedélen, négy lehetséges, az italkészítõ készülékbe való beillesztési helyzetet kínálva ezzel a kapszula számára. A 9–12. ábrák az 3–8. ábrán látható kapszula fõzetkészítési eljárására, valamint a vonatkozó géprendszerre vonatkoznak. A kapszulának a fõzetkészítõ készülékben való „függõleges” elhelyezkedésének elõnyei még világosabbak lesznek ezen ábrák vonatkozásában a kapszula beillesztés vagy eltávolítás közbeni kezelésének kényelmével kapcsolatban. Egy fõzetkészítõ modulra vonatkozó példa kerül most ábrázolásra részletesebben a 9. és a 12. ábra vonatkozásában, amelyek rendre a kapszula beillesztését és kivetését szemléltetik. A 3B fõzetkészítõ modul két fõ 30, 31 kapszulabefogó elemet tartalmaz, amelyek összekapcsolódva együttmûködnek, hogy körbezárják a 2 kapszulát. Egy elülsõ 31 befogóelem a fõzetkészítõ készülékhez képest rögzített lehet (nincs teljesen ábrázolva), míg a hátsó 30 befogóelem mozgatható a 31 elemhez képest. Megjegyezhetjük, hogy ez a fordítva is lehetne; az elülsõ elem lehetne mozgatható, és a hátulsó elem lehetne rögzített, vagy mindkettõ mozgatható lehetne. Az elülsõ befogóelem 320 vezetõ beillesztõeszközzel rendelkezik, amely lehetõvé teszi a kapszula beillesztését a fõzetkészítõ készülékbe. A 320 eszköz két oldalsó 320 hornyot tartalmazó oldalsó elem lehet, amelyek a kapszula két oldalán helyezkednek el azért, hogy összekapcsolódjanak a kapszula 24 peremével. A horony némileg rézsútosan húzódhat az elülsõ befogóelem felé oly módon, hogy a kapszulát fokozatosan az elülsõ befogóelem felé vigye, amint a kapszula fokozatosan a gravitáció miatt lefelé esik a készülékbe. 310 megfogóeszköz van kialakítva a befogóelem alsó részénél a kapszula helyén tartása céljából, miután beillesztésre került. A kapszula 24 peremének alsó része ezáltal a 310 eszköz illeszkedõ részével összekapcsolódik. Az elülsõ befogóelemben 370 mechanikus nyomóeszköz van kialakítva, amely a befogóelem 371 perselyén keresztül csúsztathatóan van beszerelve. A mechanikus nyomóeszköz (nem ábrázolt) mûködtetõeszközhöz, mint például elektromechanikus mágnestekercshez, excenterhez vagy bármilyen más egyenértékû eszközhöz lehet társítva, amely a mechanikus nyomóeszközt elõre-hátra tudja mozgatni a perselyen keresztül. A mechanikus nyomóeszköz így két helyzet között mozgatható; a 9. ábra visszahúzott elsõ helyzete – amelynél a nyomóeszköz 372 szabad vége távol van
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
tartva a kapszulától, amikor behelyezésre kerül a készülékbe – és a 11. ábrán ábrázolt kitolt második helyzet – amelyben a nyomóeszköz valójában összekapcsolódik a felsõ 8 lyukasztóeszközzel – között. A hátsó 30 befogóelem olyan alakkal rendelkezõ 300 foglalatot tartalmaz, amely lényegében a kapszula 21 héjának komplementere. A foglalat az alsó végénél 38 fluid anyagot befecskendezõ elemet foglal magában, amely például hegyes 380 tû lehet, amelyen 381 fluidanyag-vezeték halad át. A hátsó befogóelem hátuljánál az italkészülék fluidanyag-rendszeréhez kötött (nem ábrázolt) fluidanyag-csõvezetékhez csatlakoztatott tömlõcsatlakozó helyezkedik el. A 300 foglalat a nyitott végénél egy kisméretû kerületi 301 horonnyal rendelkezik, amelyben gyûrû alakú tömítés van, amely létrehozza a fluidumtömörséget a kapszula lépcsõs 24 peremének hátoldalával, amikor a zárást végrehajtjuk. A hátsó 30 befogóelem lényegében vízszintes útvonal mentén mozgatható 9 könyökemelõ rendszer segítségével. Ezt a rendszert itt nem írjuk le részletesebben, mivel számos különféle mechanikus vagy hidraulikusan segített záróeszköz elképzelhetõ az adott területen jártas szakember számára arra, hogy a befogóelemet zárt elrendezésbe hozza a kapszula körül az elülsõ befogóelemmel együttesen. A 10. ábra a hátsó 30 befogóelemet mutatja a 9 könyökemelõ rendszer által eltolva, amely a fõzetkészítõ készülék zárt helyzete felé kinyúlik. A 11. ábrán, amikor a befogóelemek már rázárultak a kapszulára, és a kapszula szorosan meg van fogva a lépcsõs 24 pereme mentén, a 370 mechanikus nyomóeszköz aktiválásra kerül a kialakult helyzetben azért, hogy nekinyomja a felsõ 8 lyukasztóeszközt a kapszula 3 lezárófalának. Ez azt eredményezi, hogy a lezárófal a túlfolyónyílás kialakításával lokálisan átlyukasztásra kerül. A mechanikus nyomóeszközt ezután a visszahúzott helyzetébe mozgatjuk, teljesen szabadon hagyva ezzel a nyílást. A következõ lépésben a fõzetkészítés elindulhat, és fluid anyag injektálható a kapszulába az alapanyagok lefõzése érdekében, ahogy azt már elmagyaráztuk. A 12. ábrán a befogóelemek kinyílnak, azaz a hátsó befogóelemet visszahúzzuk, ami azt okozza, hogy a kapszula kissé hátrahúzásra kerül, és az a gravitáció miatt leeshet, és eldobható. A 13. és 14. ábra a találmány szerinti kapszula egy másik változatát mutatja be, amelyet úgy gondoltunk ki, hogy az a fõzetkészítõ gépben való „vízszintes” elhelyezkedése közben legyen lefõzve. A fõzetkészítés általános alapelve ugyanaz marad, mint a megelõzõ példáknál. A kapszula egy vagy több lefõzendõ alapanyagot magában foglaló 20 köpenyt tartalmaz. A köpeny a csonka kúp alakú 21 héj, egy 27 alsó fal és egy belsõ 22 szûrõfal által van határolva. A szûrõfal a héj belsõ térfogatát keresztirányban két részre osztja; a kamrára és egy második italgyûjtõ 26 térfogatra. A szûrõfal úgy van elhelyezve, hogy az a kamra két felsõ, illetve alsó végétõl kiindulóan fut úgy, hogy a sûrûbb folyadék – amely hajlamos arra, hogy az alsó rész közelében maradjon – eltávolítható a szûrõn keresztül. A 27 alsó fal olyan kör alakú darab lehet, amely a 21 héj 24 peremé-
1
HU 004 244 T2
hez van rögzítve, például zsugorítás, hegesztés, ragasztás vagy ezek kombinációja segítségével. Olyan 3C túlfolyófalat tartalmaz, amely a héjon belül felfelé irányban emelkedik a szûrõ elõtt, és 255 túlfolyónyílást hagy egy, a 21 héj felsõ fenekéhez közeli tartományban. A túlfolyófal kicsiny „s” távolságra helyezkedik el a 22 szûrõfaltól elválasztva. A 26 gyûjtõkamrában és a 27 alsó falon keresztül 41 italkiömlés van kialakítva. A 15 és 16. ábra italkapszulája „vízszintes” helyzetben van lefõzve, azaz úgy, hogy az alsó fal és a 41 kiömlés lefelé irányba néz. Vizet injektálunk be alacsony nyomás mellett a kamrába, elõnyösen az alsó faltól. A lefõzött folyadék keresztüláramlik a 22 szûrõfalon, és áthajtjuk a 3C túlfolyónyíláson a 26 gyûjtõkamrába, majd lefelé a 41 kiömléshez. A 15. és 16. ábra a kapszula egy olyan másik változatát szemlélteti, amely a találmány szerinti eljárásnak megfelelõ lefõzéshez van kialakítva. A kapszula ugyanazokkal a jellemzõkkel bír, mint a 13. és 14. ábra kapszulája, azzal az eltéréssel, hogy téglalap alakú. A kapszula tartalmaz még 29 injektálási pontot, amely egy elõzetesen megpontozott vagy meggyengített rész lehet a fõzetkészítõ készülék vízcsõvégének bevezetése céljából. A meggyengített tartomány olyan mûanyag rész lehet, amely kitörik, amikor a bevezetett csõvég erõvel hat rá. A 17. és 18. ábra a kapszula egy másik lehetséges kiviteli alakját szemlélteti, amely a találmány általános alapelvének megfelelõ lefõzésre van kialakítva. Ennél a kiviteli alaknál a túlfolyófal egy olyan 3D kürtõ, amely meghosszabbítja a 41 kiömlést a kapszulán belül. A kürtõ rövidebb marad, mint a kamra teljes magassága, hogy egy felsõ 256 nyílást hagyjon a kürtõ végénél lévõ szelvény és a kapszula felsõ felülete között, hogy az túlfolyónyílást képezzen. Megjegyezhetjük, hogy a kapszula hordszerkezete számos változatot felölelhet, mint például az ennél a példánál bemutatottat. Itt a kapszula fordított U alakú 210 héjjal rendelkezik úgy, hogy a 211 alsó fala képezi a kapszula alját; és le van zárva 260 fedél által. A héj sík, függõlegesen elhelyezkedõ 22 szûrõfal révén két térfogatra van felosztva. A víznek az alapanyagot magában foglaló 20 kamrába való beinjektálása végrehajtható akár a 260 fedélen keresztül – amely esetben a fedél elõnyösen átlyukasztható membrán –, akár a 210 héjon keresztül (azaz az oldalán vagy az alján). A 19. és 20. ábra egy olyan másik változatot szemléltet, amelynél a kapszula egyre (azaz rendre egy elsõ résztõl egy harmadik részig) csökkenõ átmérõjû koncentrikus csõszerû elemekbõl van készítve. A kapszula külsõ teste vagy köpenye elsõ 220 csõszerû testbõl van. A túlfolyófal egy második 3E csõszerû részbõl van kisebb átmérõvel és kisebb magassággal. A 22 szûrõelem egy harmadik csõszerû részbõl van kisebb átmérõvel és lényegében azonos magassággal, mint a külsõ test. Ez a harmadik csõszerû rész például szivacsszerû, vagy papír, vagy szövött vagy nemszõtt, vagy szinterezett mûanyag csõ vagy ezek kombinációja lehet. Az italalapanyag megtölti a harmadik csõszerû rész belsejét, amely így a 20 kamrát képezi. A külsõ test a felsõ és alsó oldalán rendre felsõ és alsó 261, 262 fedelek révén tömítve lezárható. A második csõ-
5
10
15
20
25
2
szerû test kisebb magasságának köszönhetõen 257 túlfolyónyílás van kialakítva, amely a lefõzött folyadékot átengedi, miután az átszûrésre került a csõszerû 22 szûrõrészen. Természetesen az alsó 262 fedél a túlfolyófallal egy darabból készíthetõ, például fröccsöntött mûanyagból. A felsõ fedél, a túlfolyófal és az elsõ rész ugyancsak egy darabban formázott mûanyagból készíthetõ. Az elsõ rész nem csõszerû alakkal is rendelkezhetne. Az 01, 02 pontok jelzik a víz lehetséges bevezetési helyét a kapszulába. Mint az látható, a víz a felsõ és alsó középpontnál vezethetõ be a kapszulába a felsõ vagy alsó fedélen keresztül, közvetlenül a kamrába. A P1, P2 pontok jelölik a lefõzött ital lehetséges kilépési pontjait. Az ital a kapszulából bármely alkalmas helyen kiadagolható lehet az elsõ és a második csõszerû részek között, az alsó 262 fedélen keresztül. A 21. ábra egyre (azaz rendre egy elsõ résztõl egy harmadik részig) csökkenõ átmérõjû csõszerû részek koncentrikus elrendezésének egy olyan másik változatát szemlélteti, amely kissé különbözik az elõzõtõl, annyiban, hogy a 20 kamra a legkülsõ gyûrû alakú térfogatnál van kialakítva egy elsõ külsõ 220 rész és egy második csõszerû 22 szûrõrész között. Ennél a kiviteli alaknál egy kisebb átmérõjû és kisebb magasságú csõbõl lévõ harmadik 3F rész van elhelyezve a középpontnál abból a célból, hogy a lefõzött italt túlfolyásra kényszerítse. Az O1, O2, O3, O4 pontok jelölik a fluid anyag lehetséges bevezetési helyét. A P1 pont jelöli a lehetséges italkiömlési helyet.
30 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Kapszula (2) ital készítéséhez italgépben, amely 35 tartalmaz: egy vagy több italalapanyagot magában foglaló kamrát (20); a kamra legalább egy szûrõoldalát határoló szûrõfalat (22), azzal jellemezve, hogy: 40 túlfolyófalat (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F) tartalmaz, amely a lefõzött folyadék útjában helyezkedik el a szûrõfal után, és amely tartalmaz legalább egy túlfolyónyílást (250, 255, 256, 259), vagy amely társítva van legalább egy lyukasztóeszközzel (8, 8A, 45 8B), vagy lyukasztáskijelölõ eszközzel (85), amely rendre legalább egy túlfolyónyílás (25) létrehozására vagy kijelölésére képes. 2. Az 1. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemez50 ve, hogy a szûrõfal a kamrán (20) keresztülhaladó vízszintes középsík (P) alatt kiindulva húzódik, amikor a kapszula úgy van orientálva, hogy legalább egy túlfolyónyílás (250, 255, 256, 259) vagy lyukasztóeszköz (8, 8A, 8B), vagy rendre a lyukasztáskijelölõ eszköz 55 (85) az említett sík (P) fölött helyezkedik el. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a szûrõfal (22) lényegében a kamra (20) aljától a kamra tetejéig húzódik. 4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti kapszula, az60 zal jellemezve, hogy a túlfolyófal (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 10
1
HU 004 244 T2
3F) különállóan van elhelyezve a szûrõfal (22) elejétõl, közbeesõ térrel (s) közöttük. 5. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a túlfolyófal (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F) és a szûrõfal (22) lényegében párhuzamosak egymással. 6. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a túlfolyófal (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F) átlyukasztható membrán. 7. A 6. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy héjat (21) tartalmaz, és a túlfolyómembrán (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F) gázzáró módon lezárja a héjat. 8. A 7. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy fedelet (4) tartalmaz, amely a héjhoz (21) van csatlakoztatva, és amely szemben van a túlfolyómembránnal (3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F). 9. A 8. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a legalább egy lyukasztóeszközt vagy lyukasztáskijelölõ eszközt a fedél hordozza. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a fedél (4) olyan italáram-vezetõ eszközt (40) tartalmaz, amely úgy van kialakítva, hogy az italáramot a kapszula italkiömléséhez (41) vezesse. 11. A 10. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy az italkiömlés (41) a fedél (4) egy olyan tartományában van elrendezve, amely lényegében átellenes a lyukasztóeszközzel (8, 8A, 8B) vagy a lyukasztáskijelölõ eszközzel (85).
5
10
15
20
25
11
2
12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy legalább két lyukasztóeszközt (8A, 8B) vagy lyukasztáskijelölõ eszközt tartalmaz a fedél (4) lényegében átellenes tartományaiban elhelyezve a fedél középvonalához képest, és két kiömléseszközt (41B, 41A) a vezetõeszköz (40) egyes végeinél elhelyezve. 13. A 8–12. igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a lyukasztáskijelölõ eszköz (85) legalább egy, a fedélen (4) keresztüli nyílásból áll egy, a kapszulához (2) képest külsõ lyukasztó (37) bevezetése céljából. 14. A 8–12. igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a lyukasztóeszköz (8, 8A, 8B) legalább egy hajlítható nyelvet (810) tartalmaz, amely lyukasztót (812) tartalmaz. 15. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a kapszula hosszúkás alakkal rendelkezik tengelyirányú hosszal (L) és rövidebb keresztirányú hosszal (W); amelynél a legalább egy lyukasztóeszköz (8, 8A, 8B) vagy lyukasztáskijelölõ eszköz a tengelyirányú hossz (L) irányához igazodik. 16. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a legalább egy alapanyag tea. 17. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti kapszula, azzal jellemezve, hogy a kamra lényegében oxigénmentes és áthatolhatatlan a fény számára.
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
12
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
13
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
14
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
15
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
16
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
17
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
18
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
19
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
20
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
21
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
22
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
23
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
24
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
25
HU 004 244 T2 Int. Cl.: B65D 81/00
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
