!HU000007795T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 007 795
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (51) Int. Cl.:
(72) Feltalálók: Denisart, Jean-Luc, 1096 Cully (CH); Meier, Alain, 6837 Caneggio (CH); Bonacci, Enzo, 1073 Cully (CH); Pleisch, Hans Peter, 1802 Corseaux (CH); Talon, Christian, 1134 Vufflens-le-Château (CH)
(73) Jogosult: NESTEC S. A., 1800 Vevey (CH)
(54)
HU 007 795 T2
A47J 31/06
(21) Magyar ügyszám: E 07 103613 (22) A bejelentés napja: 2007. 03. 06. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20070103613 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1967100 A1 2008. 09. 10. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1967100 B1 2009. 05. 20.
A47J 31/40
(2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Sipos József, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Rendszer és eljárás folyékony élelmiszer készítésére kapszulából
A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 10 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 007 795 T2
A találmány tárgya rendszer folyékony élelmiszer készítésére kapszulából. Ezen belül a találmány tárgya hideg vagy meleg italok készítése egy vagy több élelmiszer-összetevõt tartalmazó kapszulákból. Számos rendszer létezik italok készítésére kapszulákból. Annak a módnak, ahogy a kapszulát a gépbe helyezik, elõnyösen elég közvetlennek és komplikációmentesnek kell lennie, és lehetõvé kell tennie a kapszula használat utáni könnyû kivételét. A WO 2006/082064 számú szabadalmi dokumentum egy befecskendezõelemet tartalmazó levehetõ kapszulatartóval rendelkezõ készüléket ismertet. A befecskendezõelemet excentrikusan lehet elhelyezni a kapszula felületén, miáltal optimalizálható a közeg áramlása a kapszula belsejében, és elõsegíti például bizonyos összetevõk oldódását vagy diszperzióját. Mindazonáltal ennél a készüléknél fennáll egy probléma, éspedig a „gejzír”- vagy „bálna”-effektus, amely akkor lép fel, amikor a kapszulatartó befecskendezõelemét leválasztják a betáplálóegységrõl. Ez a hatás a kapszulán kívülre és a befecskendezõelemen át kilövellõ nyomás alatti folyadéksugárban nyilvánul meg, amire különösen akkor kerül sor, ha a kapszulának jelentõs térfogatú fejtere van. Ez a folyadéksugár lényegében a kapszulában levõ, és a kapszulába fecskendezett víz hatására ott nyomás alá kerülõ és összesûrített gázok erõteljes kiterjedésébõl adódik. Ha a kapszulában levõ eredeti gázmennyiség jelentõs, akkor a gáz kapszulában való erõteljes kitágulása egy forró folyadéksugarat lövell ki („gejzír”-effektus) a kapszula perforációján keresztül. Ráadásul a befecskendezõelemrõl való leválásakor a „gejzír”-effektust a befecskendezõelem igen kis keresztmetszete is erõsíti. Egy további problémát okoz a kapszulatartó behelyezése és annak lezárása is, ami nem egy magától értetõdõ mozdulat, hanem több kombinált mozdulatot igényel, úgymint elõretolással történõ behelyezés, majd a kapszulatartóra gyakorolt lefelé irányuló nyomás, hogy a betáplálóegység és a kapszulatartó közelebb kerüljön egymáshoz. Elõnyös lenne a zárás módját természetesebbé és egyszerûbbé tenni, és ugyanakkor növelni a zárás biztonságosságát, tekintettel a kapszulában kialakuló nagy nyomásra. A találmány célja megoldást találni ezekre a problémákra. Ebbõl a célból a találmány elsõ általános elvként azon alapul, hogy korlátozandó vagy kiküszöbölendõ a folyadék vagy a folyadék/gáz keverék kitörése a nyomás alatti közeg befecskendezésekor fellépõ túlnyomás következtében a kapszula legalább egy befecskendezési pontján keresztül, éspedig úgy, hogy a kapszula befecskendezési felületét a vízszintes síkhoz képest ferdén tartjuk úgy, hogy kellõen magasra megemeljük a kapszula befecskendezési pontját, és ezt a helyzetet fenntartjuk mindaddig, amíg a befecskendezõeszközöket el nem távolítjuk a kapszuláról. Konkrétabban a találmány tárgya egy rendszer folyékony élelmiszer készítésére kapszulából, amely rendszerhez tartozik egy olyan készülék, amely tartalmaz: – egy, a kapszulába befecskendezendõ közeget
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
betápláló egységet; – egy, a kapszulát befogadóan és megtartóan kiképzett kapszulatartót; – a kapszulatartóhoz képest mozgatható befecskendezõeszközöket befecskendezendõ közegnek a kapszulába való befecskendezésére, valamint a rendszerhez tartozik egy befecskendezési felülettel rendelkezõ kapszula, amely kapszula a kapszulatartóban helyezendõ el. A kapszulatartó a betáplálóegységben befecskendezési helyzetben oly módon van elrendezve, hogy a kapszula befecskendezési felülete egy, a vízszintes síkhoz képest lényegében 45 foknál kisebb szögben ferdén van tartva, és a befecskendezõeszközök az eltávolítás pillanatában úgy vannak elrendezve, hogy egy olyan befecskendezési pontot képezzenek a kapszula befecskendezési felületén keresztül, amely a kapszula befecskendezési felületének legmagasabban levõ oldalára helyezõdik át, miután a befecskendezõeszközök ráilleszkedtek a kapszula befecskendezési felületére. A találmány célja tehát csökkenteni a folyadék vagy a gáz és folyadék nyomás alatti feltörésének kockázatát, elõnyösen úgy, hogy a kapszulában, a befecskendezési pont helyén, bent tartunk egy bizonyos mennyiségû gázt, elõnyösen a kapszulában maradó folyadék lehetséges szintje fölött, mindaddig, míg a befecskendezõeszközök le nem válnak a kapszuláról. Így a leváláskor lényegében egy gáz formájú kiterjedés történik a befecskendezési ponton keresztül, ami csökkenti annak a kockázatát, hogy folyadék lövelljen ki a kapszulán kívülre, míg egy kellõ nyomáscsökkenés nem alakul ki a kapszulában, amely már nem jár a gáznyomásból adódó veszéllyel. Megjegyzendõ, hogy ha a kapszula vízszintes helyzetben lenne, akkor a kapszulában lévõ folyadék szintje könnyen elérné a befecskendezési pontot. Ha viszont a kapszula túlságosan ferdén állna, nem lehetne a folyadékot közvetlenül a csészébe juttatni. A kapszula befecskendezési felülete lényegében sík, de lehet enyhén domború vagy homorú is. Elõnyösen a készülék egy befecskendezési hordozótaggal rendelkezik, amely mûködtetõeszközökkel van összekötve, hogy ráillessze a befecskendezési eszközöket a kapszula befecskendezési felületére, illetve eltávolítsa azokat arról, miközben a kapszulát ferde helyzetben tartja. Ily módon a kapszula nem kerül vissza azonnal vízszintes helyzetbe a befecskendezési eszközök eltávolításakor, hanem a befecskendezési felülete ferde helyzetben marad. Ebbõl adódóan, és mivel a tágulási idõ elég rövid (körülbelül 1–3 másodperc), jelentõsen csökken a nyomás alatt álló folyadék kilövellésének kockázata. A befecskendezõeszközök eltávolításával a kapszula közvetlenül is gáztalanítható a befecskendezési ponton keresztül. A befecskendezõeszközök elõnyösen úgy vannak elrendezve, hogy egy befecskendezési pontot képezzenek a kapszula befecskendezési felületének középpontjához képest a lehetõ legmagasabban elhelyezkedõ körnegyed felületén keresztül. A „körnegyed” jelentése itt a befecskendezési felület bármely olyan tarto-
1
HU 007 795 T2
mánya, amelyet két egymásra merõleges egyenes határol, melyeknek közös kezdõpontja a kapszula középpontjában van. A találmány egyik aspektusa szerint a kapszula befecskendezési felülete a vízszintes síkhoz képest 2 és 25 fok közötti, elõnyösen 5 és 20 fok közötti szögben ferdén húzódik. A találmány egy lehetséges aspektusa szerint a kapszulatartó leválasztható a készülékrõl, és a készülék egymást kiegészítõ behelyezõeszközökkel rendelkezik, amelyekkel a kapszulatartó leválasztott helyzetébõl a betáplálóegységben elfoglalt befecskendezési helyzetébe hozható. A befecskendezõeszközök úgy vannak továbbá elrendezve, hogy egy kellõ méretû befecskendezési pontot alkossanak ahhoz, hogy egy gyors (nagy hozamú) és viszonylag kis sebességû gáztalanítás váljon lehetõvé. A befecskendezõeszközök elõnyösen egyetlen befecskendezõ tûheggyel rendelkeznek. A befecskendezõ tûhegy elõnyösen egy legalább 1 milliméter átmérõjû, elõnyösen körülbelül 1,5 és 2,5 milliméter közötti átmérõjû nyílást hoz létre a kapszula befecskendezési felületében. A cél olyan nyílást képezni, amely elég nagy ahhoz, hogy csökkentse a kiáradó gáz sebességét és növelje a hozamot a kiáradás pillanatában. Ily módon csökkenthetõ a tágulás idõtartama, miközben csökken a kiáradás ereje, és ezáltal a folyadék kapszulán kívüli kilövellésének a kockázata is. Elõnyösen a befecskendezõ tûhegyen egy vezeték halad keresztül, amely befecskendezendõ közeget vezet be a kapszulába. A vezeték nyílása elrendezhetõ a vezeték tengelyében, vagy kissé megdöntve ahhoz képest, hogy a folyadéksugarat lefelé és excentrikusan irányítsa a kapszulába. Egy ilyen készülék megkönnyíti a tömítés biztosítását a befecskendezési eszköz körül, pontosabban a vezeték körül. Mindemellett elképzelhetõ egy olyan nyomás alatti közeg bevezetésére alkalmas vezeték és olyan tûhegy, amelyek külön vannak elhelyezve, és egy olyan tömítettséget biztosító eszköz, amely a tûhegyet és azt a pontot is körülveszi, ahol a közeg belép a kapszulába. Abban az esetben, ha a tûhegyen áthalad a vezeték, akkor a tûhegy hossza csekély, hogy el lehessen kerülni a folyadék visszaáramlását a tûhegyen keresztül. A tûhegy hasznos hossza elõnyösen így körülbelül 2 és 10 milliméter, még elõnyösebben 4 és 7 milliméter közé esik. A találmány egy másik jellemzõje szerint a befecskendezési hordozótagon van egy kiemelkedõ illeszkedõ rész, amellyel a kapszula befecskendezési felületét be lehet nyomni a kapszula belseje felé, és ezáltal csökkenteni lehet a kapszula belsõ térfogatát. Az illeszkedõ rész által a kapszula térfogatából elvett térfogat segítségével csökkenteni lehet a kapszulában lévõ és a kapszulában elõálló nyomásnövekedés hatására jó eséllyel összenyomódó gáz térfogatát, és olyan kompenzációs teret lehet kialakítani, melynek köszönhetõen legalábbis részben a kapszula belsejében kerül sor a gáz kiterjedésére a mozgatható befecskendezési hordozótag eltávolítása során a készülék újbóli kinyitásakor. A mozgatható hordozótag illeszkedõ része lehet
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
például egy domború felületrész. Elõnyösen a kapszula felülete egy hajlékony membrán, amely könnyen deformálható a mozgatható hordozótag illeszkedõ részével való érintkezéskor. Egy tömítõeszköz irányozható elõ a befecskendezõeszközökkel együtt legalább a helyi és a közvetlen tömítettség biztosítására a befecskendezõeszközök és a kapszula befecskendezési felülete között. A kapszula befecskendezési felülete a benne levõ gáz túlnyomásából adódóan domború lehet, amikor a kapszula a felhasználást megelõzõen hermetikusan zárt állapotban van. A gáznyomás származhat az összetevõk gáztalanításából a kapszula lehegesztését követõen (például szén-dioxid), vagy inert gázból, amely a gyártás során került a kapszulába. Ezzel szemben a befecskendezési felület lehet homorú is, a kapszula töltésekor, illetve a gyártás során történõ lezárásakor létrehozott részleges vákuumból adódóan. A befecskendezési felület lehet emellett egészen más okokból is domború vagy homorú. Például a befecskendezési felület lehet domború a kapszula által tartalmazott összetevõk tömegébõl adódó alakváltozásból következõen. Az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök, amelyekkel a kapszulatartó behelyezhetõ a készülék betáplálóegységébe, vezetõhornyokhoz hozzárendelt bordákat tartalmaznak. A könnyû és egyszerû használaton kívül a találmánnyal összefüggésben további elõnyt jelent, hogy a kapszulatartót ki lehet venni a betáplálóegységbõl úgy, hogy közben a kapszula ferde helyzetben marad, ami megfelelõ mértékû gáztalanítást tesz lehetõvé a „gejzír”-effektus kockázata nélkül. A bordák és/vagy a vezetõbordák elõnyösen egyenes vonalúak. Lehetnek ezek folytonosak, vagy állhatnak különálló részekbõl is, csak az a fontos, hogy alkalmasak legyenek egy kitüntetett behelyezési irányban történõ megvezetett mozgás biztosítására. Egy elsõ lehetséges kiviteli alak szerint a betáplálóegység behelyezõeszközei egy, a vízszintes síkhoz képest ferde sík mentén vannak beállítva úgy, hogy a kapszulatartó a betáplálóegységbe való behelyezéskor, illetve az onnan való kivételkor ezen ferde sík irányában van megvezetve, és így a kapszula befecskendezési felülete megmarad az említett ferde szögben. Az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök olyan bordákat/hornyokat képeznek, melyeknek a szélessége lényegében például állandó, vagyis amelyeknél a kapszulatartó egyes oldalain levõ alsó és felsõ vezetõélek lényegében párhuzamosak egymással. Egy második lehetséges kiviteli alak szerint az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök ék alakúak. Ennek több elõnye lehet. Az elsõ elõny az, hogy a kapszulatartó egy lényegében vízszintes sík mentén vezethetõ be, miközben a kapszula befecskendezési felülete az említett ferde síkban marad. Egy másik elõny az, hogy a kapszulatartó behelyezési helyzetbe hozásához szükséges szorítóerõnek legalább egy részét a kapszulában lévõ közeg nyomásából lehet kinyerni. Ily módon gyengébbek lehetnek a készülék mechanikus záróelemei által a kapszulatartóra gyakorolt mechanikus
1
HU 007 795 T2
szorítóerõk. További elõny, hogy progresszíven csökkenthetõ a befecskendezõeszköz és a kapszula közötti távolság, miáltal csökken a kapszula sérülésének kockázata, és könnyebbé válik a kapszulatartó behelyezése a készülékbe. Például az ék alakú behelyezési eszközök kapszulatartó számára olyan vezetõhornyokat vagy vezetõbordákat tartalmazhatnak, amelyeknek az egyes oldalain levõ alsó és felsõ élek összetartanak, és így változó vastagságúak. A betáplálóegység behelyezõeszközei ilyenkor lényegében egymást kiegészítõ alakú vezetõhornyokkal és vezetõbordákkal rendelkeznek. Az alsó és felsõ élek elõnyösen összetartanak a behelyezés irányában. Az egyik kiviteli alak esetében a befecskendezõeszközök egyetlen befecskendezõ tûheggyel rendelkeznek, amelyet egy, a kapszulával kapcsolódásba hozható mozgatható befecskendezési hordozótag hordoz. A találmány egyik aspektusa szerint a befecskendezõ tûhegyhez egy helyi tömítõeszköz társítható. A „helyi tömítõeszköz” olyan eszközt jelent, amely a kapszula felületével érintkezõ tömített tûhegy közelében helyezkedik el oly módon, hogy megakadályozza a folyadék szivárgását a kapszula külsõ felülete mentén. Az eszköz kisebb vagy nagyobb mértékben kiterjedhet a kapszula felületére, a befecskendezési ponttól kiindulva. A helyi tömítõeszköz elõnyösen egy rugalmas eszköz, amelynek segítségével kompenzálhatók a közeg által a kapszula felületére gyakorolt nyomással összefüggõ eltérések és/vagy holtjátékok különféle változatai. A tömítõeszköz lehet egy rugalmas mûanyagból vagy szilikonból készült gyûrû vagy válaszfal, például a befecskendezõ tûhegy töve körül. A gyûrû vagy válaszfal átmérõje 2 és ? mm között a kapszula befecskendezési felületének megfelelõ méretig terjedhet. A tömítõeszköz kiterjedhet a mozgatható hordozótagra is, vagyis lényegében a kapszula egész befecskendezési felületére. Ilyen esetben olyan rugalmas mûanyagból vagy szilikonból készült bevonatról lehet szó, amely befedi a befecskendezési hordozótagnak a kapszula befecskendezési felületéhez illeszkedõ felületét. A találmány egy jellemzõje szerint szorítóeszközök biztosítják a kapszulatartó rászorítással történõ behelyezését a betáplálóegységbe. A szorítóeszközök ebbõl a célból rendelkeznek egy szorítófelülettel, miáltal úgy szorítják be a kapszulát és/vagy a kapszulatartót, hogy az nem érinti a kapszula befecskendezési felületén alkalmazott tömítõfunkciót. A szorítóeszközök is rendelkeznek mûködtetõeszközökkel, amelyek úgy szabályozhatók, hogy a mozgatható hordozótag stabil szorítóhelyzetet vegyen fel legalább a kapszula egyik nem deformálódó támasztófelületén, elõnyösen a kapszulának a kapszulatartó szorítószéleire felfekvõ peremén. A mûködtetõeszközök lehetnek például könyökcsuklós, fogaskerék-áttételes vagy bütykös eszközök, amelyek kézzel mûködtethetõek. A találmány továbbá a készülékre mint olyanra is vonatkozik, függetlenül a kapszulától. Ebbõl a célból a készülék a következõket tartalmazza: – egy kapszula
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
befogadására alkalmas fészekkel rendelkezõ kapszulatartót, – egy, a kapszulába befecskendezendõ közeget betápláló egységet, amelynek egy rögzített talapzata és a talapzathoz képest mozgatható befecskendezési hordozótagja van, amely kapcsolódásba hozható a kapszulatartóval, amelyen a befecskendezõeszközök úgy vannak elrendezve, hogy befecskendezendõ közeget fecskendezzenek a kapszulába, miután a hordozótag kapcsolódásba került a kapszulatartóval. A kapszulatartó a betáplálóegységben befecskendezési helyzetben a vízszintes síkhoz képest egy 45 foknál kisebb szögben ferdén húzódó síkban helyezkedik el. A mozgatható hordozótag úgy mozdítható el, hogy kapcsolódásba kerülve a kapszulatartóval, a befecskendezõeszközöket a mozgatható hordozótag középtengelyéhez képest excentrikusan és a kapszulatartó fészkén belül lényegében a legmagasabban levõ oldalra mozdítsa el, miközben a kapszulatartó ferde helyzetben van tartva a betáplálóegységben. A találmány tárgya továbbá egy kapszulatartó mint olyan. A kapszulatartó arra szolgál, hogy behelyezzük egy közegbetápláló egységbe folyadék készítésére egy legalább egy élelmiszeranyagot tartalmazó kapszulából kiindulva. A kapszulatartó tartalmaz: egy kapszulát befogadó fészket, egy szabad véget és a betáplálóegységbe való behelyezést biztosító, legalább egy vezetõborda- és/vagy vezetõhorony-szakaszból álló behelyezõeszközöket. A vezetõborda- és/vagy vezetõhoronyszakasz elõnyösen változó vastagságú, és ezáltal egy ék alakú lineáris behelyezõeszközt képez. Elõnyösen a borda- vagy horonyszakasz magában foglal egy pár alsó élet, amelyek összetartanak egy pár felsõ él és a kapszulatartó szabad vége irányában. Elõnyösen a behelyezõeszköz két-két bordaés/vagy horonyszakaszból áll, amelyek a fészektõl kétoldalt vannak elrendezve. A már fentebb elmagyarázott módon az ilyen behelyezõeszköznek egy mechanikai szorítófunkciója van a betáplálóegységgel, a behelyezõeszköz geometriájának és a kapszulában nyomás alá helyezett közegnek az együttes hatására. Ennek az eszköznek egy másik funkciója az, hogy lehetõvé teszi a kapszulatartó megtartását a ferde behelyezési helyzetben, hogy a befecskendezési pont szintjén maradjon valamennyi levegõ, ami csökkenti a nyomás alá helyezett folyadék kitörésének kockázatát a befecskendezõeszközöknek a kapszuláról való leválasztása pillanatában. Elõnyösen a behelyezõeszközök bordáinak vagy hornyainak vastagsága magában foglal egy alsó pár élet, amelyek elõnyösen összetartanak egy felsõ pár él és a kapszulatartó szabad vége irányában. Az alsó és felsõ élek megvezetésként szolgálnak a kapszulatartó betáplálóegységbe való behelyezéséhez, ezért elõnyösen egyenes vonalúak. A felsõ és alsó élek elõnyösen körülbelül 5 és 20 fok közötti szöget zárnak be. A kapszulatartónak szintén elõnyösen van egy fogantyúja a szabad végével átellenes oldalon, amelynek segítségével a kapszulatartó könnyen mozgatható.
1
HU 007 795 T2
Egy lehetséges alternatíva szerint a befecskendezõeszköz is a kapszulatartó része lehet. A találmány szerinti készülék további jellemzõi az alábbi ismertetésbõl tûnnek ki. A találmány tárgyát képezi továbbá egy eljárás folyadék vagy gáz-folyadék keverék azon kilövelléseinek mérséklésére egy kapszula legalább egy befecskendezési pontján keresztül, amely kilövellések annak a túlnyomásnak tudhatók be, amely akkor lép fel, amikor folyékony élelmiszer készítése során befecskendezõeszközökkel nyomás alatt levõ közeget fecskendezünk a kapszulába, amely eljárás magában foglalja: a kapszula befecskendezési felületének átszúrását egy befecskendezõeszköz viszonylagos elmozdításával a kapszulához képest; a kapszula vízszintes síkhoz képest kissé ferde helyzetben tartását a befecskendezési mûvelet során, miközben a kapszula befecskendezési pontját a befecskendezési felület középpontjánál magasabbra helyezzük. Elõnyösen a találmány szerinti eljárás értelmében a befecskendezõeszközöket úgy távolítjuk el a kapszulától, hogy a kapszulát közben ugyanabban a ferde helyzetben tartjuk. A kapszula befecskendezési felületét elõnyösen a vízszintes síkhoz képest 5 és 20 fok közötti szögben ferdén megdöntve tartjuk. A kapszulát egy merev vagy félmerev anyagú testbõl alakíthatjuk ki, amely egy hajlékony légtömör membránnal van lezárva. A kapszula lehet továbbá olyan anyagból készült tasak, melyen áthatol a levegõ, mint például szûrõpapírból, vagy szóba jöhet akár egy hajlékony kapszula és egy hajlékony tasak valamiféle kombinációja. Az ábrák rövid ismertetése A találmány további jellemzõi és elõnyei kitûnnek az alábbi ismertetésbõl, amelyet nem korlátozó értelmû példaként közlünk, a mellékelt ábrákra való hivatkozással, amelyeken: az 1. ábra egy találmány szerinti folyadékkészítõ rendszer egyszerûsített általános nézete; a 2. ábra a készülék, és különösen a nyitott helyzetû betáplálóegység és a leválasztott helyzetû kapszulatartó egy elsõ kiviteli alak szerinti távlati nézete; a 3. ábra a 2. ábrához hasonló távlati nézet, behelyezési helyzetben levõ kapszulatartóval és nyitott helyzetben levõ betáplálóegységgel; a 4. ábra a 2. és 3. ábrához hasonló távlati nézet, ahol a betáplálóegység zárt helyzetben, vagyis befecskendezési helyzetben van; az 5. ábra egy, a 4. ábra P síkjának megfelelõ keresztmetszetet mutat, nyitott helyzetben; a 6. ábra egy másik, a P síknak megfelelõ keresztmetszetet tüntet fel, befecskendezési helyzetben; a 7. ábra a kapszula befecskendezési felületének vázlatos nézete; a 8. ábra a készülék, és különösen a nyitott helyzetû betáplálóegység és a leválasztott
5
2
helyzetû kapszulatartó egy második kiviteli alak szerinti távlati nézete; a 9. ábra a 7. ábrához hasonló távlati nézetben mutatja a kapszulatartót behelyezési helyzetben, mielõtt a befecskendezõeszközök érintkeznének a kapszulatartóval; a 10. ábra a 8. ábra hosszanti középtengelyének megfelelõ metszetben mutatja a zárt helyzetû betáplálóegységet.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
A találmány részletes ismertetése Az 1. ábra leegyszerûsített formában egy kapszulából készült folyadékok kiadagolására szolgáló rendszert mutat, amely tartalmaz egy 1 készüléket vagy berendezést és egy, a készülékhez adaptált 3 kapszulát. A folyadék lehet meleg vagy hideg ital, így kávé, cappuccino vagy tea, vagy egyéb élelmiszer-készítmény, így szósz, leves vagy egyéb. Mindegyik kapszulában egy vagy több élelmiszerösszetevõ van, szilárd, folyékony, kocsonyásított vagy pépes formában. Lehet például pörkölt és darált kávépor, instant kávé, tejpor vagy folyékony tejkoncentrátum, kakaó vagy tealevél, vagy ugyanez oldható formában. A kapszula elõnyösen olyan típusú, mint amilyet az EP 1472156 B1 számú szabadalmi dokumentum ismertet. Ezen belül a 3 kapszula rendelkezhet egy 10 befecskendezési válaszfallal, egy rugalmas membrán formájában, amelyen keresztül befecskendezik a közeget (vagyis egy bizonyos mennyiségû meleg vagy hideg vizet) a betáplálóegységbõl és egy 44 vezetõcsõbõl, mely azt a célt szolgálja, hogy az elkészült folyadékot egyenesen a csészébe vezesse. A membrán csatlakozhat a kapszulatest lehegesztett pereméhez. A kapszula rendelkezhet légmentesen lezárt belsõ kamrával az összetevõk tárolására. A kamra perforálódhat a kamrába fecskendezett közeg nyomásnövekedése hatására, hogy hagyja kilépni az elkészült folyadékot. A folyadék kiengedésére szolgáló perforáció történhet a kapszula saját perforálóeszközeivel, a kamra legalább egy belsõ membránjával együttmûködésben. A perforáció történhet a perforálóeszközökhöz érõ belsõ membrán alakváltozásával, míg az el nem éri a membrán anyagának szakítószilárdságát. A kapszula megnyitása történhet továbbá egy kimeneti membrán elpattanásával, a kapszulában levõ folyadék nyomásnövekedése során, vagyis belsõ perforálóelem nélkül. A kapszula egyik elõnye az, hogy egy ellenõrzött, 4–20 bar nagyságrendû nyomás alatt tud lezajlani a kinyerés, oldódás vagy átszivárogtatás a kapszula belsejében, az összetevõk kifolyásának késleltetésével és az összetevõk és a nyomás alatt levõ folyadék közötti kölcsönhatás javításával. Ennek az elvnek az alkalmazásával több hab hozható létre, mint az alacsony nyomáson történõ átszivárogtatással. Egy másik elõny az, hogy ugyanakkor korlátozható a folyadék és a készülék érintkezése az EP 1472156 B1 számú szabadalmi leírás által ismertetett módon. Természetesen a találmány nem korlátozódik az abban a szabadalmi dokumentumban szereplõ kapszula használatára. Például a
1
HU 007 795 T2
membrán és a nyitóeszközök helyettesíthetõk egy filterelemmel, például papíranyagú és/vagy mûanyag filterrel, és olyan filtertámasztékkal, amelynek gyûjtõcsatornái és/vagy folyadékkiadagoló nyílásai lehetnek. Magától értetõdik, hogy a találmány szerinti készülék bármilyen típusú kapszulával használható, beleértve az alacsony nyomású italkészítõ rendszereknél alkalmazott, filtertasak formájában kialakított kapszulákat is. Ebben az ismertetésben a „befecskendezendõ közeg” kifejezés alapvetõen meleg vagy hideg vízre, vagy víz és levegõ keverékére vonatkozik. A készüléknek lehet egy 40 váza, amelybe be van szerelve egy, a nyomás alatti közeget bejuttató 2 betáplálóegység, és rendelkezik egy, a készülékbõl kivehetõ 6 kapszulatartóval. A kapszulatartó alatt ki van alakítva egy 41 kiszolgálózóna, amely tartalmazhat pl. egy 42 csészetartót. A készülékben egyébként van egy vizes tartály, pl. egy leválasztható tartály, amely egy szivattyúhoz, egy vízmelegítõhöz és a 2 közegbetápláló egység igény szerinti hideg/meleg vízzel való ellátását biztosító közegvezetõ csõrendszerhez van hozzárendelve. A készüléknek van továbbá egy többé vagy kevésbé bonyolult vezérlõeszköze, miáltal a felhasználó egy elõre megadott választék alapján választhat több hideg/meleg elkészítési lehetõség és/vagy többféle mennyiségû italadag közül. A vezérlõeszköz csatlakozhat egy szabályozóhoz, amely szelektíven vezérli a szivattyú, a vízmelegítõ és a közegáramláshoz hozzárendelt szelepek bekapcsolását. A vezérlõeszköz lehet kapcsolókaros, szelepes, vagy egy vagy több vezérlõgombos típusú. A 2–7. ábrák a találmány szerinti készülék egy elsõ kiviteli alakját mutatják. A 6 kapszulatartónak és a nyomás alatti közeget bejuttató 2 betáplálóegységnek 7 egymást kiegészítõ behelyezõeszközei vannak, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy egy kitüntetett A irányban tegyék lehetõvé a 6 kapszulatartó behelyezését az egységbe. A 7 behelyezõeszközök olyanok, hogy a kapszulatartó leválasztható a készülékrõl. A „leválasztható” itt azt jelenti, hogy „leválasztott” helyzetben a kapszulatartót semmiféle állandó összekapcsoló eszköz nem kapcsolja össze a készülékkel, konkrétan a 2 betáplálóegységgel, vagyis szabadon elvihetõ, hogy kivegyék belõle a kapszulát, amikor az elhasználódott, és új 3 kapszulával töltsék fel. A kapszulatartó így könnyen leöblíthetõ vagy kitisztítható, hogy minden élelmiszermaradványt el lehessen távolítani a felületérõl. Mindazonáltal a találmány vonatkozhat olyan kapszulatartóra is, amelyet nem lehet kivenni a készülékbõl vagy a betáplálóegységbõl, hanem egy „nyitott fiók” helyzetbõl kell behelyezni a betáplálóegységbe. A „nyitott fiók” elrendezés azt jelenti, hogy a kapszulatartónak ütközõeszközök állják az útját, amelyek lehetõvé teszik egy kapszula cseréjét, anélkül hogy ehhez a kapszulatartót teljesen ki kellene húzni. Természetesen a kapszulatartó elrendezhetõ úgy is, hogy felvehessen egy nyitott fiók helyzetet, ugyanakkor szükség esetén leválasztható is legyen, például tisztítás céljából.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
A kapszulatartónak a betáplálóegységbe való behelyezését segítõ 7 egymást kiegészítõ behelyezõeszközök különféle alakúak lehetnek. A kiegészítõ eszközök elõnyösen úgy vannak elrendezve, hogy közvetlenül és lényegében lineárisan lehessen behelyezni a kapszulatartót a betáplálóegységbe úgy, hogy a felhasználó egyszerûen nyomást gyakorol a kapszulatartóra az A behelyezési irányban. A kapszulatartó egy bizonyos referenciahelyzetet foglal el a betáplálóegységben a befecskendezõeszközök elmozdulását és a kapszulával való érintkezésüket megelõzõen. Egy lehetséges gyakorlati kiviteli alak szerint a behelyezõeszközöknek egymást kiegészítõ módon kialakított 18 vezetõbordái és 19 vezetõhornyai vannak a 6 kapszulatartó oldalain, illetve a betáplálóegység 20 talapzatának belsõ oldalain. A találmány elve szerint a 7 behelyezõeszközök oldalt húzódnak, elõnyösen egy enyhén ferde helyzetben a H vízszintes síkhoz képest. Ebbõl adódóan a kapszulatartó olyan konfigurációban illeszkedik a betáplálóegységbe, amelyben kissé lefelé van megdöntve. A 2 közegbetápláló egység felõli oldalon a 20 talapzat nem mozgatható módon van a készülékhez rögzítve. Erre a 20 talapzatra fel van szerelve egy tárcsa alakú 4 befecskendezési hordozótag, amely a talapzathoz képest mozgatható. A befecskendezési hordozótag, amelyet az ismertetés további részében „mozgatható hordozótagnak” nevezünk, ezen kiviteli alak esetében elmozdul a 22 mûködtetõeszközök hatására, amelyek részei a talapzat mentén levõ szorítóeszközöknek, éspedig egy olyan kinematika szerint, amely kombinálja az elfordulást és a tengelyirányú elmozdulást; ezáltal könnyebbé válik a hordozótag ráhelyezése a kapszulatartóra és a kapszulára, és kompenzálhatók a megengedett eltérésekbõl és a holtjátékból adódó különbségek. A mozgatható 4 hordozótag 5 befecskendezõeszközökkel rendelkezik, amelyek elõnyösen excentrikusan vannak a mozgatható hordozótag I középtengelyéhez képest elrendezve (5. ábra). A mozgatható hordozótag I középtengelye ezután a kapszula befecskendezési felületének O középpontjával kerül egy vonalba, amikor a 4 hordozótag leengedésével a befecskendezõeszközök kapcsolódásba kerülnek (6. ábra). A mozgatható 4 hordozótag egy, a hordozótag elülsõ oldalán elhelyezkedõ 23 csuklótengely mentén van felszerelve a 20 talapzatra, és úgy van elrendezve tengelyirányú megvezetéssel, hogy a mozgatható hordozótag a kapszulatartóhoz képest egy kombinált, egyidejûleg tengelyirányú és forgóelmozdulásra legyen képes. Az 5. ábrán látható módon a mozgatható hordozótagnak van egy tengelye, amely párhuzamos a 4 hordozótag keresztsíkjával, és a talapzat egy vagy több tengelyirányú 24 megvezetõ fészkébe vagy nyílásába van beszerelve, miáltal a hordozótag egyszerre tud elmozdulni a tengely körüli forgás irányában és tengelyirányú lineáris mozgással. Az elõnyök lényegében azzal az adaptációval függnek össze, amely lehetõvé teszi a funkcionális holtjátékok kompenzálását, miközben kiküszöböli a tisztán lineáris és tengelyirányú kinetiká-
1
HU 007 795 T2
ból adódó kopást, miközben ugyanakkor lehetõvé teszi a kapszula 34 peremeinek elszakadását a mozgatható hordozótagtól az újbóli kinyitás alkalmával. A mozgatható hordozótag elmozdítása nyitott, vagyis a kapszulatartótól távolabbi helyzetébõl befecskendezési helyzetébe egy 22 mûködtetõrendszer segítségével történik. Különféle mûködtetõrendszerek képzelhetõk el. Az itt ábrázolt kiviteli alak esetében a mûködtetõeszköz egy 29 könyökcsukló, amely egy 30 kézi emelõkarhoz csatlakozik. Automatizált módban a kar helyettesíthetõ motorral. Elõnyösen a mûködtetõrendszerek vízszintesen helyezkednek el a mozgatható hordozótag fölött, és a talapzathoz vannak rögzítve. Pontosabban szólva a 30 emelõkar két 86, 87 karral rendelkezik, amelyek oldalirányban bizonyos távolságra vannak egymástól és csuklósan kapcsolódnak egyrészt a rögzített talapzat két 24, 25 ágának végéhez két oldalirányban egymástól bizonyos távolságra levõ 44 fix tengellyel, másrészt pedig a könyökcsukló 31 karpárjához, két másik mozgatható 46 tengellyel. Megjegyzendõ, hogy a 22 mûködtetõrendszer elõnyösen egy (nem ábrázolt) rugalmas visszatérítõ eszközhöz csatlakozik. A rugalmas visszatérítõ eszköz csatlakozhat az emelõkarhoz és/vagy a könyökcsuklóhoz úgy, hogy automatikusan visszaállítsa a befecskendezési hordozótagot felsõ állásba, vagy a kapszulatartótól távolabb, ha nem hat a mûködtetõeszközökre a kapszula befogott szélei által gyakorolt visszaható erõ, ami lehetõvé teszi a hordozótag reteszelését a mûködtetõ- és reteszelõeszközök által. A reteszelõeszköz elhelyezhetõ a rögzített talapzat és a mozgatható 4 hordozótag között is. A rugalmas visszatérítõ eszköz lehet például egy rugó, amely automatikusan visszajuttatja az emelõkart annak a 3. ábra szerinti kiemelkedõ helyzetébe, ha nincs ott vagy a kapszulatartó, vagy nincs kapszula a kapszulatartóban, ha azt kapszula nélkül helyezik be a 3. ábrán látható helyzetbe. Az 5. ábra részletesen mutatja a közegbetápláló egységet és a kapszulatartó elrendezését a betáplálóegységben, ahol a mozgatható 4 befecskendezési hordozótag kiemelkedõ helyzetben van. A találmány egy elõnyös kiviteli alakja szerint az 5 befecskendezõeszközök behatolnak a kapszulába. Más szóval a befecskendezõeszközök áthatolnak a kapszula befecskendezési felületén, és legalább részlegesen benyúlnak a kapszula belsejébe. A befecskendezõeszközök rendelkezhetnek például egy, a mozgatható 4 hordozótagon rögzített 13 befecskendezõ tûheggyel, amely perforálja vagy átvágja a kapszula felsõ felületét. Kiindulási helyzetben a kapszula 10 befecskendezési felülete enyhén domború lehet. A tûhegyen áthalad egy 14 bevezetõvezeték, amely a befecskendezendõ közeget (meleg vagy hideg vizet) bejuttatja a kapszulába. A befecskendezõ tûhegy egy vagy több 49 csatlakozóidom által folytatódik a hordozótagon keresztül és a kapszulával átellenes oldalon. Egy csatlakozóidom elágaztatása lehet elõirányozva két különálló 55, 56 bemenettel, amelyek lehetõvé teszik egy meleg közeg, illetve egy környezeti hõmérsékletû vagy hideg közeg betáplálását. A bemenetek hajlékony adagoló-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
csövekhez csatlakoznak, amelyek pedig a közegtovábbító rendszer fennmaradó részével vannak összeköttetésben (ez nincs ábrázolva). A befecskendezõeszközök táplálására szolgáló meleg vagy hideg víz kiválasztása történhet egy vagy több szeleppel (ezek nincsenek ábrázolva). Amint az 5. ábrán látható, a befecskendezõ tûhegy egy kis, elõnyösen 0,5 mm¹nél kisebb átmérõjû nyílásban végzõdik, amelynek segítségével nagy sebességû folyadéksugár irányítható a kapszula belsejébe. Elõnyösen a nyílás a 14 bevezetõvezeték tengelyének irányában helyezkedik el és a kapszula alja felé irányul, miután ebbe beleillesztették (6. ábra). Az excentrikus helyzet, az irány és a folyadéksugár nagy sebessége mind hozzájárul az örvénylõ folyadékáramlás kiváltásához a kapszula belsejében, és ezáltal javítja bizonyos összetevõk oldódását vagy diszperzióját, akár hideg vízzel is, mint befecskendezett közeggel. A találmány egyik lehetséges változata szerint a befecskendezõeszköznek rugalmas anyagból készült borítás formájában kialakított 16 tömítõeszköze van, amely a 4 befecskendezési hordozótag egész felületére kiterjed. A befecskendezõeszköznek egy kidomborodó 17 gyûrû alakú szakasza lehet, amely helyileg körülveszi a befecskendezõ tûhegy tövét. Ezáltal a tömítettség helyileg, a tûhegy körül javítható azáltal, hogy nõ a helyi nyomás a kapszula befecskendezési felületén, ott, ahol az érintkezik a befecskendezõeszközökkel. A tömítõeszköz kis keménységû és rugalmasan hajlékony elasztomer, szilikon vagy mûanyag bevonat is lehet. Belátható, hogy a kapszula befecskendezési felülete is lehet hajlékony. Elõfordulhat, hogy a felület kezdetben enyhén domború, mivel gáz van a kapszula belsejében, de ezt követõen megváltozhat az alakja, adott esetben részben a 16 tömítõeszköz által gyakorolt tengelyirányú mechanikus nyomás hatására. A holtjátékot kompenzáló tömítettséget úgy lehet elérni, hogy a 16 tömítõeszközt és a kapszula befecskendezési felületének alakváltozását összekapcsoljuk. A befecskendezési felület deformálódására akkor kerül sor, amikor a kapszula a befecskendezett közeg hatására nyomás alá kerül. Ilyenkor olyan belsõ nyomóerõk jönnek létre a kapszulában, amelyek a tömítõeszköz irányában hatnak, és a kapszula 10 felületét rányomják erre a tömítõeszközre. Ebbõl adódóan a kapszula egész befecskendezési felülete tömítetten rányomódik a tömítõbevonat felszínére. Ez azzal az elõnnyel is jár, hogy még egy sérült kapszula is, vagyis amelynek a befecskendezési felülete véletlenül át van lyukasztva, mûködõképes lesz a készülékben. A 16 borítás helyettesíthetõ egy olyan különálló elemmel, mint például egy rugalmas anyagból készült, csak a tûhegy körül elhelyezkedõ gyûrû. A hordozótag rugalmas felülete által biztosított tömítettségnek köszönhetõen a befecskendezõhelyen keresztül nyomás alatt befecskendezett közeget közvetlenül a tûhegy által képzett nyílás tövénél vagy annak közvetlen közelében megakasztjuk, így az ezért
1
HU 007 795 T2
nem tud kijutni a kapszula 10 felülete és a mozgatható 4 hordozótag felülete között. Az esetleges folyadékvisszafolyások elkerülésével a készüléknek a folyadékkal illeszkedõ felületeit is csökkentjük. A rendszer így ezáltal is tömített a kapszulatartóhoz képest, éspedig magának a kapszulatartónak a készülékbe való beszorításától függetlenül. Egy már említett tulajdonságból adódóan a mozgatható 4 befecskendezési hordozótag és a befecskendezõeszköz befecskendezési helyzetben reteszelhetõk szorítóeszközök, különösen a 22 mûködtetõeszköz 60 szorítórésze által, amikor a kapszulatartóban egy kapszula található és a kapszulatartó is be van helyezve a közegbetápláló egységbe. A mozgatható 4 hordozótagnak egy 60 szorító felületrésze van, amely a kapszula 34 peremére támaszkodik. Maga a 34 perem a kapszulatartó 40 támasztóperemén vagy szorítóperemén fekszik fel. A 34 perem tehát be van fogva a kapszulatartó 60 szorítórésze és 40 peremei közé. A mûködtetõeszközök, különösen az emelõkar által aktivált könyökcsukló tehát összenyomó szorítóerõt fejt ki, amely a mozgatható 4 hordozótag révén átadódik a kapszula peremére. A könyökcsukló reteszelésére, amely annak „kritikus” pontján való áthaladás következménye, tehát nem kerül sor, csak akkor, ha kapszula van a kapszulatartóban, amely így egy olyan többletvastagságot eredményez, ami ahhoz szükséges, hogy kiváltsa a könyökcsukló „kritikus” pontján való áthaladást, és ezáltal a hordozótag stabil szorítóhelyzetbe kerüljön. Ez a szorítás igen fontos, mivel így biztosítható, hogy a kapszulatartó tényleg mozdulatlan legyen a kapszulában levõ közeg nyomás alatti mûködésekor. A szorítás segít továbbá a kapszula 34 záróperemének erõs megtartásában, anélkül hogy ez 10 membránja leválásának a kockázatával járna a kapszulatest pereméhez képest. A kapszula vagy a kapszulatartó hiányában a mozgatható 4 hordozótag leeresztése a könyökcsuklóra ható emelõkarral nem eredményez nyomást, és így nem generál elegendõ visszaható erõket a könyökcsuklóra. Az emelõkarhoz és/vagy a könyökcsuklóhoz hozzárendelt rugalmas visszaállító eszköz jelenlétébõl adódóan az emelõkar elbillen az újranyitás irányába; ez újra felemeli a könyökcsuklót abban a pillanatban, amikor már semmiféle nyomást nem gyakorol a felhasználó az emelõkarra. Tehát a mozgatható hordozótagot lehetetlen stabil leeresztett állásban tartani, amikor a kapszulatartó ki van véve, vagy a kapszula nincs behelyezve a kapszulatartóba. A hordozótag tehát visszakerül nyitott helyzetébe, miáltal ki lehet venni a kapszulatartót, vagy be lehet helyezni a kapszulatartót a kapszulájával együtt a készülékbe. Magától értetõdik, hogy a betáplálóegységben levõ kapszulahordozóra gyakorolt szorítóerõket a tömítõeszköz lényegesen nem támogatja. Ez elõnyt jelent, mivel a tömítési funkciója részben elválik a kapszulatartó készülékbe való beszorításától; ez utóbbinak az a funkciója, hogy kiküszöbölje a kapszulatartó esetleges leválását, amikor a készülék nyomás alatt van. Ez lehetõvé teszi továbbá a tömítettség megvalósítását a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
kapszula egy rugalmas részén, ráadásul a befecskendezési pont közelében, anélkül hogy felmerülne annak a kockázata, hogy a kapszula befecskendezési felülete bereped, abban az esetben, ha ez egy rugalmas membrán. Ebbõl adódóan a tömítõeszközre is ugyanolyan kis mértékben hat a nyomás, és így tovább megõrzi a képlékenységi tulajdonságait és ezáltal a tömítési tulajdonságait is. Természetesen a mozgatható hordozótag mûködtetõ- és reteszelõeszközei nemcsak könyökcsuklós szerkezetûek lehetnek. Lehet szó például bütyökrõl vagy egy fogaskerék-sorozatról is. A mozgatható hordozótag vastagsága szabályozóeszközökkel szabályozható. A szabályozásra a mûködtetõeszközök jó mûködésének biztosításához lehet szükség, figyelemmel a kopás, a tûréshatárok, a meleg okozta dilatáció jelenségeinek hatására a rendszert alkotó különféle alkotórészekre, sõt magára a kapszulára és a készülékre is. A szabályozással be lehet például állítani azt az áthaladási erõt, amely ahhoz szükséges, hogy a könyökcsukló áthaladjon a „kritikus” pontján. A szabályozóeszközökkel beállítható a mûködtetõeszközök zárási ereje, és ezáltal befolyásolható a befecskendezõeszközök által a kapszula felületére gyakorolt erõ, hogy jó tömítettséget lehessen biztosítani a kapszulában uralkodó nagy nyomás feltételei mellett is. A találmány egyik megoldandó problémája csökkenteni annak a kockázatát, hogy folyadéksugár keletkezzen a kapszula befecskendezési felületén kívül és amellett a befecskendezõeszközök visszahúzását követõen, pontosabban a befecskendezõ tûhegy behatoló részének kapszulán kívülre való kihúzását követõen. Ez a jelenség általában részben abból adódik, hogy a kapszula egy bizonyos térfogatú gázt tartalmaz, amely összenyomódik, amikor kapszulában levõ közeg nyomás alá kerül; ez a térfogat azután hirtelen kitágul, mikor eltávolítjuk a befecskendezõeszközöket. Ezen kellemetlenség kiküszöbölése céljából a találmány szerinti készülék olyan megoldást javasol, amely egyrészt abból áll, hogy a 6 kapszulatartót egy, a H vízszintes síkhoz képest pár fokkal megdöntött helyzetben tartjuk, miáltal érezhetõen megdõl a kapszula 10 befecskendezési felülete ugyanazon vízszintes síkhoz képest, másrészt pedig abból, hogy az 5 befecskendezõeszközöket a kapszula vagy a kapszulatartó 10 felületének lényegében a legmagasabban levõ oldalán tartjuk, miáltal egy gázbuborék marad vissza a befecskendezési pont helyén. A 7. ábra a 10 befecskendezési felületet és az 50 befecskendezési pontot ábrázolja. A találmány szerinti befecskendezési felület dõlésszögének meghatározásához, figyelemmel a kérdéses felület esetleges domborúságára vagy homorúságára, megegyezés szerint a kapszula 34 széleitõl induló vetített S síkfelületet vesszük figyelembe, mint a befecskendezési felület referenciafelületét. Ez a definíció szerint „befecskendezési felületnek” tekintett S síkfelület A szöget zár be a H vízszintes síkhoz képest, az 5. ábrán látható módon. A felület négy fiktív 51, 52, 53, 54 körnegyed formájában ölt testet, amikor a helyére kerül a kapszula a kapszulatartóban, és azt megfele-
1
HU 007 795 T2
lõen helyezik be a talapzatba. Elõnyösen a befecskendezési pont a vízszintes síkhoz képest legmagasabban fekvõ 51 körnegyed belsejébe esik. Még elõnyösebb módon a befecskendezõeszközök úgy vannak elrendezve, hogy a befecskendezési pont a jobb oldali D szegmens oldalának egyenes vonalában helyezkedjen el (amely áthalad a középponton), amely a legferdébb helyzetû a vízszintes síkhoz képest. Elõnyösen az S felület dõlésszöge 2 és 25 fok közé esik, még elõnyösebben 5 és 20 fok közötti nagyságrendû. Kiegészítõ megoldás lehet a kapszula belsõ térfogatának csökkentése is a befecskendezést megelõzõen, és a kamra térfogatának visszaállítása a befecskendezõeszközök kapszulából való kihúzása pillanatában. A kapszula ilyen térfogat-változtatása lehetõvé teszi egy kellõ nagyságú felvevõ térfogat létrehozását ahhoz, hogy legalább részben ellensúlyozni lehessen a kapszula belsejében fellépõ túlnyomást. A gáz kiterjedése ebben az esetben már nem olyan hirtelen megy végbe, folyadéksugarat lövellve a kapszulán kívülre, hanem a gáz legalább részben a kapszula deformálható térfogatában terjed ki a befecskendezési eszközök kihúzását követõen. Ebbõl a célból a mozgatható hordozótagon egy kiemelkedõ 15 illeszkedõ rész van kiképezve, amely úgy van kialakítva, hogy visszanyomja a kapszula 10 válaszfalát a kapszula belseje felé, és ily módon csökkentse a kapszula belsõ térfogatát. Az illeszkedõ felület részét képezi a mozgatható hordozótag 16 alsó válaszfalának. Mivel a kapszula befecskendezési felülete elég rugalmas, például pár tizedmilliméteres membrán, ez a befecskendezési helyzetbe kerülve deformálódik, amikor a mozgatható hordozótag kiálló 15 illeszkedõ felületével találkozik. A 6. ábrán látható módon, amikor a befecskendezõ egységet rácsukjuk a kapszulatartóra, a kiemelkedõ 15 illeszkedõ rész visszanyomja a kapszula membránját a belseje felé, hogy az homorú legyen. A 15 illeszkedõ rész készülhet olyan rugalmas anyagból, amely egyben tömítõelemként is mûködik a kapszula felületén a már tárgyalt módon. Amikor a mozgatható 4 hordozótag elválik a kapszulatartótól, a 15 illeszkedõ rész nem fejt ki további nyomóhatást a kapszulára, és a befecskendezési felület legalábbis részben visszanyeri eredeti helyzetét a kapszula belsejében levõ gáz kitágulásának hatására. A 8–10. ábrák egy másik lehetséges kiviteli alakot ismertetnek. Ebben az esetben a 60 kapszulatartó és a betáplálóegység 200 talapzata ék alakú 750 egymást kiegészítõ behelyezõeszközökkel rendelkezik. A kapszulatartó úgy van elrendezve, hogy egyszerû csúsztatással lehessen behelyezni a betáplálóegység szélei mentén. A kapszulatartó egy 682 fogantyúval van ellátva, hogy könnyebb legyen irányítani a behelyezés vagy a kivétel során. Ezek az eszközök azon az elven mûködnek, hogy lehetõvé teszik a kapszulatartó csúsztatott behelyezését, majd megfelelõ beszorulását a talapzatba a kapszulatartó behelyezési helyzetében az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök alakjának és a kapszulában ható közegnyomásnak az együttes hatására. Amikor a rendszer nyomás alá kerül, a kapszula
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
és a betáplálóegység közötti súrlódási erõk megnõnek, úgyhogy a betáplálóegység belsõ felülete és a kapszulatartó között szorítóhatás jön létre. Az elõzõ kiviteli alakhoz hasonlóan a készülék egy 60 kapszulatartóval rendelkezik, amely leválasztható a 2 közegbetápláló egységrõl, amely össze van erõsítve a készülék többi részével, úgy, ahogy az az 1. ábrán látható. A kapszulatartónak egy szabad 110 támasztórésze van, amely lényegében felfelé nyitott, és egy héjat képez a 3 kapszula befogadására. A kapszula így a szabad rész vagy héj által képzett üregben helyezkedik el, és 340 szélei felfekszenek a kapszulatartó 712 felsõ széleire. A 60 kapszulatartón két oldalsó szél van kialakítva, amelyek változó vastagságú 710 bordákat képeznek. Pontosabban a szélek vagy élek vastagsága a kapszulatartó szabad behelyezõvége felé csökken. A bordák alsó 711 éle lejtõt képez, és összetart a felsõ 712 él irányában, abban az irányban, amelyben a kapszulatartót be kell helyezni az egységbe. A bordák vastagságát tehát a 711, 712 élek határozzák meg, amely vastagság progresszíven csökken a kapszulatartó szabad vége felé. A kapszulatartó egyes oldalain az alsó 711 él úgy van kialakítva, hogy a talapzatban kialakított egyes hornyok alsó 713 élére feküdjön fel. Elõnyösen a talapzat 713 élei lényegében vízszintesek lehetnek, vagy enyhén dõlnek. A kapszulatartó alsó 711 éle szintén egy B dõlésszöget zár be a kapszulatartó felsõ 712 élével, amelyre a kapszula 340 széle fekszik fel. Ez a B szög elõnyösen 2 és 20 fok közé esik, például körülbelül 4–6 fok. Ily módon a kapszulatartót lényegében vízszintes vagy enyhén megdöntött konfigurációban helyezzük be a 200 talapzatba a bordák által megvezetve az alsó 711, 713 élek mentén, miközben a 712 élek ferdén maradnak. A bordák szögébõl adódóan a kapszula 111 befecskendezési felülete ferde helyzetben marad a behelyezési mûvelet során, és amíg befecskendezési helyzetben van. Magától értetõdik, hogy az ék alakú behelyezõeszközöknek több funkciójuk is lehet. Egy elsõ funkció, amely a Morse-kúp elven alapul, a holtjáték-beszabályozás és/vagy az „önblokkoló” szorítás megvalósítása a befecskendezési nyomás kihasználásával. Egy második funkció a kapszula befecskendezési pontjának megemelésével függ össze a folyadékkilövellés elkerülése céljából. Szintén egy másik funkció a kapszulatartónak a betáplálóegység behelyezõeszközeibe való beillesztésének megkönnyítése, éspedig azáltal, hogy a befecskendezõ tûhegyet a lehetõ legmesszebb tartjuk a kapszula felületétõl, fõként a kapszulatartó behelyezésének az elején úgy, hogy ezáltal el lehessen kerülni a kapszula befecskendezési felületének elszakadását vagy kilyukadását, különösen akkor, ha az enyhén domború alakú. Maga a betáplálóegység egy 40 hordozótaggal rendelkezik, amelyen a forgás irányában elmozdulni képes 500 befecskendezési eszközök vannak elrendezve. Pontosabban szólva a tárcsa alakú mozgatható 40 hordozótag a talapzat egy 282 nyúlványára van felszerelve egy, a tárcsa oldalán, például a hátsó oldalán
1
HU 007 795 T2
elhelyezkedõ 460 forgástengely mentén. A mozgatható hordozótagot könyökcsuklós típusú 275 mûködtetõeszközök mûködtetik, valamint egy 276 emelõkar, ugyanúgy, mint az 1–6. ábrákon bemutatott esetben. A befecskendezõeszközök azonosak az 1–6. ábrákon látható kiviteli alakokéval. Lezáráskor a mozgatható 40 hordozótag áthalad egy, a betáplálóegység rögzített talapzatában kialakított nyíláson, és felfekszik a kapszula felületére. A mozgatható hordozótagnak egy domború 150 illeszkedõ része van, amely lehetõvé teszi a kapszula térfogatának csökkenését a zárás alkalmával, ugyanolyan okokból, mint amelyeket már korábban ismertettünk. A 345 kapszula széleinek rászorítása a betáplálóegység rögzített talapzatának alsó felületére lényegében a Morse-kúp hatás révén történik, ami az ék alakú forma és a kapszulában tapasztalható nyomásnövekedés együttes hatásának eredménye. Természetesen a találmány nem korlátozódik a most ismertetett kiviteli alakokra, hanem egyéb lehetséges kiviteli alakokra is kiterjed, a csatoltan megfogalmazott szabadalmi igénypontok terjedelmének keretein belül.
5
10
15
20
25 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Rendszer folyékony élelmiszer elkészítésére kapszulából, amely rendszerhez tartozik egy olyan készülék, amely tartalmaz: – egy, a kapszulába befecskendezendõ közeget betápláló egységet (2); – egy, a kapszulát befogadóan és megtartóan kiképzett kapszulatartót (6); – a kapszulatartóhoz (6) képest mozgatható befecskendezõeszközöket (5) befecskendezendõ közegnek a kapszulába való befecskendezésére, valamint a rendszerhez tartozik egy befecskendezési felülettel (10) rendelkezõ kapszula (3), amely kapszula (3) a kapszulatartóban (6) helyezendõ el, azzal jellemezve, hogy a kapszulatartó (6) a betáplálóegységben (2) befecskendezési helyzetben oly módon van elrendezve, hogy a kapszula befecskendezési felülete (10) a vízszintes síkhoz képest lényegében egy 45 foknál kisebb szögben ferdén van tartva, és a befecskendezõeszközök (5) úgy vannak elrendezve, hogy a kapszula (3) legmagasabb oldalára helyezõdjenek át, miután a befecskendezõeszközök (5) ráilleszkedtek a kapszula befecskendezési felületére. 2. Az 1. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a készülék egy befecskendezési hordozótaggal rendelkezik, amely mûködtetõeszközökkel van összekötve, hogy ráillessze a befecskendezõeszközöket a kapszula befecskendezési felületére, illetve eltávolítsa azokat arról, miközben a kapszulát ferde helyzetben tartja. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a befecskendezõeszközök úgy vannak elrendezve, hogy egy befecskendezési pontot ké-
30
35
40
45
50
55
60 10
2
pezzenek a kapszula befecskendezési felületének középpontjához (O) képest a legmagasabban elhelyezkedõ körnegyed felületén keresztül. 4. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kapszula befecskendezési felülete a vízszintes síkhoz képest 2 és 20 fok közötti szögben ferdén húzódik. 5. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kapszulatartó leválasztható a készülékrõl, és a készülék egymást kiegészítõ behelyezõeszközökkel rendelkezik, amelyekkel a kapszulatartó leválasztott helyzetébõl a betáplálóegységben elfoglalt befecskendezési helyzetébe hozható. 6. Az 5. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök vezetõhornyokhoz hozzárendelt bordákat tartalmaznak. 7. A 6. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a betáplálóegység behelyezõeszközei egy, a vízszintes síkhoz képest ferde sík mentén vannak beállítva úgy, hogy a kapszulatartó a betáplálóegységbe való behelyezéskor, illetve az onnan való kivételkor ezen ferde sík irányában van megvezetve. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az egymást kiegészítõ behelyezõeszközök ék alakú, lényegében lineáris megvezetõeszközök. 9. Az elõzõ igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a befecskendezõeszközök egyetlen befecskendezõ tûheggyel rendelkeznek, amelyet egy, a kapszulával kapcsolódásba hozható befecskendezési hordozótag hordoz. 10. A 9. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a befecskendezõ tûhegy legalább 1 mm átmérõjû nyílást képez a kapszula befecskendezési felületében. 11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a befecskendezési hordozótagnak egy kiemelkedõ illeszkedõ része van, amellyel a kapszula befecskendezési felülete visszanyomható a kapszula belseje felé, és ezáltal a kapszula belsõ térfogata csökkenthetõ. 12. A 11. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy az illeszkedõ rész domború, és a befecskendezõ tûhegytõl elkülönítetten helyezkedik el. 13. A 9–12. igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a befecskendezõeszközökhöz hozzárendelt tömítõeszköze van, hogy közvetlen tömítettség jöjjön létre a befecskendezõeszközök és a kapszula befecskendezési felülete között. 14. A 13. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a tömítõeszköz egy, a befecskendezõ tûhegy tövét körülvevõ tömítõgyûrû. 15. A 13. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a tömítõeszköz kiterjed a mozgatható hordozótagra is, hogy ráilleszkedjen a kapszula lényegében teljes befecskendezési felületére. 16. A 14. vagy 15. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a tömítõeszköz egy elasztomer vagy szilikon anyagból készült gyûrû vagy bevonat. 17. Az 1–16. igénypontok bármelyike szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kapszula testén egy pe-
1
HU 007 795 T2
rem van kialakítva, amelyre egy, a befecskendezési válaszfalat képezõ hajlékony membrán van felerõsítve. 18. A 17. igénypont szerinti rendszer, azzal jellemezve, hogy a kapszula befecskendezési felülete a befecskendezési hordozótaggal való érintkezését megelõzõen domború, és úgy van deformálva, hogy a befecskendezési hordozótaggal való érintkezését követõen lényegében homorúvá váljon. 19. Készülék folyékony élelmiszer elkészítésére kapszulából, amely tartalmaz: – egy kapszula (3) befogadására alkalmas fészekkel rendelkezõ kapszulatartót (6); – egy, a kapszulába befecskendezendõ közeget betápláló egységet (2), amelynek egy rögzített talapzata (20) és a talapzathoz képest mozgatható befecskendezési hordozótagja (4) van, amely kapcsolódásba hozható a kapszulatartóval (6), amelyen a befecskendezõeszközök (5) úgy vannak elrendezve, hogy befecskendezendõ közeget fecskendezzenek a kapszulába (3), miután a hordozótag kapcsolódásba került a kapszulatartóval; azzal jellemezve, hogy a kapszulatartó (6) a betáplálóegységben befecskendezési helyzetben a vízszintes síkhoz képest egy 45 foknál kisebb szögben ferdén húzódó síkban helyezkedik el, és hogy a mozgatható hordozótag (4) úgy mozdítható el, hogy kapcsolódásba kerülve a kapszulatartóval (6), a befecskendezõeszközöket a mozgatható hordozótag középtengelyéhez képest excentrikusan és a kapszulatartó fészkén belül lényegében a legmagasabban levõ oldalra mozdítsa el, miközben a kapszulatartó ferde helyzetben van tartva a betáplálóegységben. 20. Kapszulatartó (6), amely legalább egy élelmiszer-összetevõt tartalmazó kapszulából folyadék készítéséhez egy közeget betápláló egységbe (2) helyezendõ, és amely kapszulatartó tartalmaz: – egy kapszulát befogadó fészket; – egy szabad véget; – a betáplálóegységbe való behelyezést biztosító, legalább egy vezetõborda- és/vagy vezetõhorony-szakaszból álló behelyezõeszközöket, azzal jellemezve, hogy
5
10
15
20
25
30
35
40
11
2
a vezetõborda- és/vagy vezetõhorony-szakasz változó vastagságú, amely így egy ék alakú, lineáris behelyezõeszközt képez. 21. A 20. igénypont szerinti kapszulatartó, azzal jellemezve, hogy a borda- vagy horonyszakasz vastagsága magában foglal egy pár alsó élet, amelyek összetartanak egy pár felsõ él és a kapszulatartó szabad vége irányába. 22. A 21. igénypont szerinti kapszulatartó, azzal jellemezve, hogy a felsõ és az alsó élek körülbelül 5–20 fokos szöget zárnak be. 23. Eljárás folyadék vagy gáz/folyadék keverék azon kilövelléseinek mérséklésére egy kapszula legalább egy befecskendezési pontján keresztül, amely kilövellések annak a túlnyomásnak tulajdoníthatók, amely akkor lép fel, ha folyékony élelmiszer készítése során befecskendezõeszközökkel nyomás alatt levõ közeget fecskendezünk a kapszulába, amely eljárás magában foglalja: a kapszula befecskendezési felületének átszúrását egy befecskendezõeszköz viszonylagos elmozdításával a kapszulához képest; a kapszula vízszintes síkhoz képest kissé ferde helyzetben tartását a befecskendezési mûvelet során, miközben a kapszula befecskendezési pontját a befecskendezési felület középpontjánál magasabbra helyezzük. 24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a befecskendezõeszközöket úgy távolítjuk el a kapszulától, hogy a kapszulát közben ugyanabban a ferde helyzetben tartjuk. 25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapszula befecskendezési felületét a vízszintes síkhoz képest 5 és 20 fok közötti szögben ferdén megdöntve tartjuk. 26. A 23–25. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapszulát ferde helyzetben tartjuk egy leválasztható kapszulatartóban, amely egy nyomás alatti közeg betáplálására szolgáló betáplálóegységhez képest maga is ferde helyzetû. 27. A 23–26. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapszulát egy merev vagy félmerev anyagú testbõl alakítjuk ki, amely egy hajlékony légtömör membránnal van lezárva.
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
12
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
13
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
14
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
15
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
16
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
17
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
18
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
19
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
20
HU 007 795 T2 Int. Cl.: A47J 31/06
21
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
