Упаковка молотого кофе в виде таблетки и устройство для заваривания кофе, использующее данную упаковку - RU2141214C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается упаковки молотого кофе в виде дозированных таблеток, небольших порций или дозированных пакетиков. Упаковка может быть применена в машинах для приготовления кофе-экспресс, приспособленных к приему такой упаковки, имеющей специфическую форму.

Таблетка, небольшая порция или пакетик с дозой молотого кофе помещаются в бумажный фильтр, образующий закраину для его герметической заделки.

Уровень техники включает значительное количество документов.

Документом, заслуживающим наибольшего внимания, является патент ЕР-A-0.361.569, касающийся фильтра для кофе, в котором помещается определенное количество молотого кофе, которое располагается между верхним и нижним бумажными фильтрами, закрепленными на кронштейне.

Этот последний представляет из себя либо фильтр, предназначенный для получения определенного количества воды, либо фильтрующий элемент для фильтра; он имеет вертикальную закраину. В целом данный комплект отличается тем, что верхний бумажный фильтр образует с фильтром или фильтрующим элементом некую чашу, что означает, что периферическая закраина верхнего бумажного фильтра согнута наклонно вверх.

Патент ЕР-A- 0.422.898 раскрывает усовершенствованную форму фильтровального пакетика кофе для заварки с помощью кофейных агрегатов, а также для производства однородного настоя кофе с помощью различных американских и европейских кофейных агрегатов. Пакетик содержит первую деталь из фильтровальной бумаги, поверхность которой растянута, что увеличивает ее площадь не менее чем на 3%. Эта первая деталь образует округленный карман и скреплена со второй круглой деталью из фильтровальной бумаги, что создает вокруг нее закраину для герметической заделки размером в 1,27 см. В округленный карман закладывается определенная доза молотого кофе; верхняя часть округленного кармана составляет практически 50% от общего объема кармана. Первая и вторая круглые детали из фильтровальной бумаги имеют каждая диаметр, равный 12,7 см; они наполнены дозированным количеством молотого кофе, рассчитанного на заварку пяти чашек воды. Данная улучшенная форма с наличием закраины размером в 1,27 см в сочетании с увеличивающейся за счет растяжения фильтра поверхностью приводит к увеличению экстракции твердых растворимых веществ из кофе и к уменьшению отклонений от норм экстракции.

Заявка WO-92.07775 дает описание герметичного патрона, содержащего определенную дозу вещества, предназначенного для приготовления напитка путем растворения и экстракции жидкостью, находящейся в собирательном сосуде, имеющем форму усеченного стаканчика. Весь этот комплект помещается в выемку "ложки" кофейного экспресс-агрегата. Верхняя часть патрона прокалывается перфоратором, в результате чего жидкость впрыскивается под давлением в патрон. Нижняя мембрана патрона прогибается под действием давления, созданного впрыскиваемой жидкостью, и накалывается на острые перфорирующие иглы, расположенные на дне стаканчика. Полученный напиток стекает в выемку и может быть разлит по чашкам. Изобретение может найти оптимальный срок контакта вещества, находящегося в патроне, с жидкостью, предназначенной для растворения и экстракции данного вещества.

Патент Франции 1.575.181 раскрывает устройство для заварки, состоящего из верхнего и нижнего фильтров, образующих между собой камеру, в которой помещается дозированное количество молотого кофе. Устройство включает также кольцевой диск, предназначенный для его удержания на верхнем крае кофейной чашки, стенку, идущую от диска и поддерживающую фильтры и кофе на некотором расстоянии ниже диска при заварке, и которая может складываться в положении, при котором фильтры и масса кофе находятся в кольцевом пространстве диска, как в упаковке; стенка и верхний диск создают резервуар для воды при заварке.

Здесь возникает проблема, так как в данном случае происходит заварка кофе, а не экспресс-заварка (экстракция-кофеварение). Кофе слабо спрессован. Диск выполняет роль подвесной лапки на верхнем крае чашки, для чего он имеет подвесную закраину. Данный диск крепится на шарнире и может складываться внутри кольцевого пространства. Он не может применяться в агрегате для заварки кофе.

Патент Швейцарии СН- 495.138 дает описание небольшой порции кофе, не имеющей какого- либо каркаса или жесткой детали. Она также не прочна механически, что не позволяет использовать ее для экспресс-заварки.

Недостатки всех этих кофейных фильтров заключаются в их устройстве: либо они содержат жесткий каркас, который необходимо перфорировать, что делает очень высокой их стоимость, либо их устройство содержит менее дорогие бумажные фильтры, но зато механическая прочность этих устройств очень слабая.

Некоторые изобретатели пытались улучшить механическую прочность устройств, использующих упаковку, изготовленную на основе фильтровальной бумаги. Чтобы добиться этого, они спрессовали кофе, помещаемый внутри упаковки так, что кофе получался крепким. Однако это приводит к тому, что кофеварение может осуществляться только под большим давлением, что ставит проблемы герметизации.

Исходя из вышесказанного, настоящее изобретение предлагает упаковку молотого кофе в виде таблетки, небольшой порции или предварительно дозированного пакетика, помещенных в фильтровальную бумагу, состоящую из центральной части, окаймленной частично или полностью по своей окружности не менее чем одной деталью, отличающейся тем, что эта деталь изготовлена из довольно жесткого материала и выполняет роль каркаса, так что вышеназванная таблетка или какая-либо другая форма упаковки имеет достаточную механическую прочность, поэтому может быть использована в экспресс-агрегатах для заварки кофе, а жесткая деталь, выполняющая роль каркаса, располагается в поперечной плоскости центральной части, которая формирует диск, содержащий молотый кофе или какой- либо другой продукт, употребляемый для заварки.

Окружность кофейной таблетки или какой-либо другой формы кофе образуется фильтровальной бумагой, формирующей закраину для герметической заделки, которая создается на части или по всей периферии таблетки или какой-либо другой формы.

Таблетка кофе или какая-либо другая форма состоит из центральной части, образованной фильтровальной бумагой, содержащей молотый кофе, и из периферической части или закраины для герметической заделки, причем центральная часть имеет форму диска, а периферическая часть - форму кольца.

Жесткая деталь, выполняющая роль каркаса, образуется двумя кольцами, расположенными по обе стороны фильтровальной бумаги, образующими закраину для заделки.

Согласно варианту выполнения изобретения кольца изготавливаются из картона.

Изобретение касается также экспресс-агрегата для заварки кофе, состоящего по классической схеме из котла и силового цилиндра, имеющего в свою очередь цилиндрический корпус, в котором заключен поршень, оказывающий давление на таблетки или на другие формы упаковки кофе, и отличающегося тем, что введение таблетки кофе в экспресс-агрегат осуществляется в вертикальной плоскости, а действие поршня на таблетку происходит в горизонтальной плоскости, а также тем, что экспресс-агрегат оборудован упорами, расположенными на торце котла перпендикулярно относительно продольной оси экспресс-агрегата для заварки кофе, а силовой цилиндр взаимодействует с котлом на уровне упоров, фиксирующих в нужном положении таблетку или другие упаковки кофе, которая зажимается через посредство ее жесткой детали между упорами с одной стороны и котлом с другой стороны.

Силовой цилиндр состоит из цилиндрического корпуса, в котором заключен поршень.

Каждый из упоров является подвижным и размещен на оси, параллельной продольной оси экспресс-агрегата для заварки кофе.

В верхней части экспресс-агрегата имеется щель, расположенная вертикально и над упорами так, чтобы положение жесткой детали каждой таблетки или какой-либо другой упаковки между упорами с одной стороны и котлом с другой стороны занималось только под действием ее силы тяжести.

В вертикальном направлении и ниже упоров проделано отверстие для того, чтобы когда эти упоры после освобождения таблетки займут параллельное положение один относительно другого, данная таблетка или какие-либо другие упаковки не удерживалась за свою жесткую деталь и выпала из экспресс-агрегата для заварки кофе наружу под действием силы тяжести.

Сопровождающие чертежи даются для иллюстрации изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие его объем. Эти чертежи представляют предпочтительный вариант изобретения, они позволяют также лучше понять изобретение.

Фиг. 1 - поперечный разрез упаковки по изобретению;
фиг. 2 - вид сверху упаковки;
фиг. 3 - вид в перспективе одного из вариантов выполнения экспресс-агрегата для заварки кофе, использующего упаковку кофе, изображенную на предыдущих фигурах;
фиг. 4 - продольный горизонтальный разрез экспресс-агрегата для заварки кофе, сделанного на уровне камеры заваривания до сближения цилиндрического корпуса силового цилиндра с котлом;
фиг. 5 - разрез, идентичный разрезу, представленному на фиг. 4, в момент сближения цилиндрического корпуса силового цилиндра с котлом;
фиг. 6 - разрез, идентичный разрезам, изображенным на фиг. 4 и 5, в момент окончания сближения цилиндрического корпуса силового цилиндра с котлом, что формирует камеру заваривания.

Настоящее изобретение предлагает для заварки молотый кофе 4 в виде таблеток, порций или дозированных пакетиков, которые могут быть применены в различных агрегатах, таких как экспресс-агрегат для заварки кофе 2.

Конечно, упаковка может, не выходя за рамки настоящего изобретения, содержать молотый кофе 4 или какое-либо другое вещество, которое может быть заварено или разбавлено водой, например чай, цикорий, и т.д.

Таблетка, порция кофе или предварительно дозированный пакетик, содержащие молотый кофе 4 или какое-либо другое вещество, как это указано на фиг. 1, помещаются в фильтровальную бумагу 3, причем таблетка, порция кофе или предварительно дозированный пакетик образуют по своей окружности закраину 5 для герметической заделки, которая отличается тем, что она формируется полностью или частично фильтровальной бумагой 3 и не менее чем одной деталью 6, изготовленной из достаточно жесткого материала, что позволяет придать хорошую механическую прочность таблетке или другим упаковкам 1.

Как хорошо показано на фиг. 2, таблетка кофе 1 состоит из центральной части, содержащей молотый кофе 4 и образованной фильтровальной бумагой 3, которая охватывает кофе, и из периферической части или закраины 5 для герметической заделки, причем центральная часть имеет форму диска, а периферическая часть - форму кольца.

Безусловно, любая другая форма, выполняющая те же функции и приводящая к тем же результатам, рассматривается в качестве технического эквивалента.

В предпочтительном варианте изобретения, жесткая деталь 6 образована двумя кольцами, расположенными по обе стороны фильтровальной бумаги 3, образующей закраину 5 для герметической заделки.

Кольца изготавливают из картона.

Согласно предпочтительному варианту изобретения жесткая деталь 6, выполняющая роль каркаса, расположена в поперечной плоскости центральной части, создающей диск, содержащий молотый кофе или какой-либо другой продукт для заварки.

Вышеуказанные кольцо и жесткая деталь 6 для усиления прочности являются ровными и плоскими.

Материал, из которого они изготовлены, является достаточно жестким и поддающимся биологическому разрушению, что способствует хорошей работе экспресс-агрегата для заварки кофе и быстрому разрушению упаковки, после того как она была использована.

Экспресс-агрегат для заварки кофе 2 изображен на фиг. 3. Он состоит в основном из котла 7, силового цилиндра 8 и из упоров 9, расположенных на одном из торцов котла 7. Силовой цилиндр взаимодействует с котлом 7 на уровне упоров 9 с целью зафиксировать таблетку кофе 1.

Таблетка 1 вводится в экспресс- агрегат 2 по стрелке F4 в вертикальной плоскости и перпендикулярно продольной оси экспресс-агрегата 2. Эта таблетка 1 направляется вертикальными пазами 17, расположенными для этой цели в упорах 9.

Силовой цилиндр 8 имеет классическую форму, то есть он состоит из цилиндрического корпуса 10, в котором размещен поршень 11.

Общая схема работы данного экспресс-агрегата для заварки кофе 2 будет лучше объяснена следующим образом.

Введение таблетки 1 в экспресс- агрегат осуществляется в вертикальной плоскости, а действие поршня 11 происходит в горизонтальной плоскости.

Верхняя часть экспресс-агрегата для заварки кофе 2, изображенного на фиг. 2, имеет щель 12, расположенную над упорами 9, которая позволяет каждой таблетке 1, движущейся по стрелкам F4 и F5, занять правильное положение внутри экспресс-агрегата 2, причем движение таблетки происходит под действием своей силы тяжести.

После того как таблетка займет положение на уровне упоров 9 между котлом 7 с одной стороны и цилиндрическим корпусом 10 с другой стороны, она зажимается между этим котлом 7 и цилиндрическим корпусом 10 силового цилиндра 8 в результате движения цилиндрического корпуса 10 по стрелке F3, что хорошо видно на фиг. 4, 5 и 6.

Безусловно, котел 7 одновременно или во время движения таблетки заполняется водой, идущей в направлении, указанном стрелкой F7, по трубке 14 подвода воды.

Цилиндрический корпус 10 силового цилиндра продолжает приближаться к таблетке 1 по стрелке F3 таким образом, что упоры 9 и жесткая деталь 6 таблетки входят в контакт с ним, как это показано на фиг. 5. Сближение продолжается, как указано на фиг. 6, что вызывает перемещение упоров 9 по стрелке F10 по их осям 13, при этом движении пружины 16 сжимаются. Перемещение упоров 9 продолжается насколько это позволяют цилиндрический корпус 10 и котел 7. Цилиндрический корпус 10 и котел 7 сближаются настолько, что почти касаются друг друга, они разделяются только жесткой деталью б таблетки 1, которая выполняет роль каркаса таблетки и герметизирующей прокладки.

Цилиндрический корпус 10 имеет выемку, расположенную против такой же выемки на котле 7. При сближении цилиндрического корпуса 10 с котлом 7 эти две выемки образуют камеру заваривания 18, герметичность которой обеспечивается жесткой деталью 6.

Когда процесс процеживания заканчивается, начинается обратное движение, то есть цилиндрический корпус 10 начинает удаляться от котла 7 по стрелке F9, что можно видеть на фиг. 4.

В этот момент пружины 16 разжимаются и возвращают таблетку 1 при помощи упоров 9 в ее начальное положение. Это движение упоров осуществляется по стрелке F11.

Вода подается в котел 7 или уже заранее нагретой, или нагревается непосредственно внутри котла 7. Прохождение воды под давлением через таблетку 1 позволяет получить исключительно ароматный кофе. После этого кофе может быть выведен из котла по трубке 15; путь вывода кофе указан стрелкой F8.

Движения цилиндрического корпуса 10 относительно поршня 11 связаны с заполнением цилиндрического корпуса 10 силового цилиндра 8 жидкостью, например водой.

С целью упрощения понимания фигур эти движения, а также детали, приводящие в движение цилиндрический корпус, не показаны на фигурах. Они известны всем из современного уровня техники.

Каждый упор 9 является подвижным относительно оси 13, параллельной горизонтальной оси экспресс-агрегата для заварки кофе 2, так что упоры 9 могут вращаться в вертикальной плоскости в направлении, указанном стрелками F1 и F2, что позволяет им создать более или менее блокирующий угол, позволяющий удерживать таблетку 1. Это движение осуществляется вокруг оси 13 каждого упора 9, что позволяет таблетке 1 или быть зафиксированной на уровне камеры заваривания 18 до того, как эта камера 18 сформируется, то есть когда продольные оси двух упоров 9 образуют между собой угол, величина которого направлена вверх, или выпасть наружу под действием своей силы тяжести по стрелке F6 из экспресс-агрегата для заварки кофе 2, когда продольные оси упоров 9 будут параллельны.

Этот выход наружу таблетки осуществляется через отверстие, расположенное ниже упоров 9, но не показанное на фигурах.

Движение упоров 9 по стрелкам F1 и F2 автоматически связано с положением цилиндрического корпуса 10.

Данное автоматическое движение упоров 9 осуществляется при помощи целого комплекса механических деталей, таких, например, как кулачки, тяги, не показанных на фигурах, но работа которых хорошо известна из уровня техники.

Позиции на чертежах:
1. Таблетка, порция или пакетик, предварительно дозированного кофе.

2. Устройство для заварки кофе (экспресс-агрегат).

3. Фильтровальная бумага.

4. Молотый кофе.

5. Закраина для герметической заделки.

6. Жесткая деталь для усиления прочности, выполняющая роль каркаса и герметизирующей прокладки.

7. Котел.

8. Силовой цилиндр.

9. Упоры.

10. Цилиндрический корпус силового цилиндра 8.

11. Поршень силового цилиндра 8.

12. Верхняя щель экспресс-агрегата.

13. Ось вращения и перемещения упора 9.

14. Трубка подвода воды.

15. Трубка выхода кофе.

16. Пружина оси 13.

17. Паз упора 9.

18. Камера заваривания.

F1 и F2. Направления вращательного движения упоров 9 относительно котла.

F3 и F9. Направления перемещения корпуса 10 силового цилиндра 8.

F4, F5 и F6. Направления передвижения таблетки или других упаковок 1 под действием силы тяжести.

F7 и F8. Направления движения воды и растворенного кофе.

F9. Направление обратного движения движению по стрелке 3 под действием силового цилиндра 8 или удаление цилиндрического корпуса 10 от котла 7.

F10. Направление вхождения упоров 9 в пазы с сжиманием пружин 16 при движении силового цилиндра по стрелке F3.

F11. Направление выхода упоров 9 из пазов под действием пружин 16 при движении силового цилиндра по стрелке F9.

Реферат

Изобретение может использоваться в экспресс-агрегатах для заварки кофе. Таблетка, небольшая порция или предварительно дозированный пакетик молотого кофе помещается в фильтровальную бумагу. Таблетка или какая-либо другая форма упаковки, содержащая молотый кофе, имеет по своей окружности частично или по всей периферии таблетки не менее одной детали, изготовленной из достаточно жесткого материала. Данная жесткая деталь выполняет роль каркаса, так что указанная таблетка или какая-либо другая форма упаковки имеет хорошую механическую прочность. Изобретение касается также устройства для заварки кофе, использующего данную упаковку. Устройство содержит котел и силовой цилиндр горизонтального типа, который содержит цилиндрический корпус с поршнем. Верхняя часть устройства содержит щель для вертикального введения таблетки. Это позволяет приготавливать кофе в экспресс-автоматах, используя дозированную порцию, а также снизить себестоимость упаковки. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 6 ил.

Формула