用于收集制备饮料时使用的不溶物的收集容器以及具有这种收集容器的浸泡装置的制作方法

文档序号:15063802发布日期:2018-07-31 22:19阅读:146来源:国知局
本发明涉及一种用于收集借助浸泡装置制备饮料时的不溶物的收集容器。本发明还涉及一种具有这种收集容器的浸泡装置。
背景技术
:用于制备饮料的浸泡装置也称作法式压滤壶或压滤机。浸泡装置具有带有开口端和封闭端的盛装器,其中盛装器通常具有柱状或棱柱状。为了制备咖啡或茶,将期望量的不溶物(如咖啡粉或茶叶)填充到盛装器中,然后注入热水在这些不溶物上。然后将咖啡粉或茶叶浸泡一段时间。之后,将活塞过滤装置放到盛装器中,该活塞过滤装置具有活塞杆和附装至活塞杆上的压滤器。通常,活塞杆可移动地安装在一盖子上,该盖子放置在开口端,由此可关闭和密封盛装器。压滤器具有与盛装器的横截面相对应的形状,使得压滤器与盛装器在横向形成密封。压滤器借助活塞杆压向封闭端。其结果是,将提取的咖啡粉或提取的茶叶从咖啡或茶中分离出来并压缩在封闭端的区域中。现在可饮用如此过滤的咖啡或茶。在咖啡或茶全部饮用完后,将活塞过滤装置从盛装器中拉出并将压缩的咖啡粉或压缩的茶叶从盛装器中取出。取决于所用的咖啡粉或茶叶的量,它们受到相当强烈地压缩,使得将它们从盛装器中取出以及清洁盛装器会相当麻烦。在许多情况下,用水将咖啡粉和茶叶取出并随后倒入下水道,这会堵塞下水管。为了克服这个缺点,提出了收集容器。de3432289c1、wo02/067739a1、ep2798985a1和wo96/035360a1公开了在不溶物和水填充到盛装器中之前插入到盛装器中的收集容器或收集板。当活塞过滤装置的压滤器压向盛装器的封闭端时,不溶物收集在收集容器中。另外,在向下按压压滤器时,活塞过滤装置与收集容器连结,使得收集容器可与活塞过滤装置一起从盛装器中拉出。这种结构显著地简化了盛装器的清洁。另外,收集容器可倒入垃圾桶中,使得进入下水道的不溶物的量可显著地减少,从而避免堵塞。就wo96/035360a1和de3432289c1中描述的浸泡装置而言,活塞过滤装置与收集容器如此连结,使得压滤器插入到收集容器中。这里,wo96/035360a1中的连结通过压滤器与收集容器之间的摩擦配合来实现,而在de3432289c1中收集容器具有与压滤器相配合并提供主动配合(formschluss)的锁定装置。wo02/067739a1和ep2798985a1公开了借助主动配合与压滤器连结的收集板。特别地,在使用了较大量的不溶物时,必须将不溶物压缩到可以将压滤器放入到收集容器中的程度,为此可能会需要较大的力。所施加的力越大,不溶物被压缩得就越强烈,这将在压缩到一定程度时阻塞压滤器。结果,力施加至围绕着压缩物的水,因为水不再流过压滤器。然后水会寻找其他方式来避开相应的压力,例如通过盛装器与压滤器之间的接触面。但是由于压滤器稍微预张紧在盛装器上,因而相应大的力必须施加至水以克服接触面。如果超过相应的压力,一部分水会突然流过接触面,这会导致盛装器中的水短期、波状运动,由此一部分水会从盛装器中溢出。然而,相应的压力和使用者为此施加的力都是难以预测的,这会使浸泡装置很难操作。技术实现要素:因此,本发明的目的是提供一种上述类型的收集容器和浸泡装置,以克服上述缺点。特别地,收集容器与活塞过滤装置的连结可不太费力地实现,即使是使用了较大量的不溶物。另外,可防止压下压滤器时水或饮料突然发生的波状运动。该目的使用权利要求1和11中给定的特征来实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。本发明的一个实施例涉及一种用于收集借助浸泡装置制备饮料时使用的不溶物的收集容器,其中浸泡装置包括:具有开口端和封闭端、用于保持饮料和不溶物的盛装器;和可经由开口端插入到盛装器中并可朝封闭端移动的活塞过滤装置,其中收集容器可插入到盛装器中,并具有:壁,其形成由边缘包围的开口;和至少一个第一连结元件,其可与活塞过滤装置的至少一个第二连结元件连结,使得在连结状态下在收集容器的边缘与活塞过滤装置之间形成有间隔,其中第一连结元件布置在收集容器的中央突起上,并且中央突起延伸超出了边缘。在本申请的范围内,活塞过滤装置应理解如下:所述活塞过滤装置包括压滤器,该压滤器可由例如细孔金属网制成并紧固至活塞杆上。压滤器可布置在例如两个板之间,以使其形成为期望的形状并使其保持该形状。这些板具有相应的孔,以便不妨碍液体流过压滤器。这些板如此形成,使得压滤器覆盖盛装器的整个横截面并接触盛装器的侧壁。如上所述,在不溶物和水填充到盛装器中之前,将收集容器插入到盛装器中。在水和不溶物有足够时间相互作用后,压滤器借助活塞杆压向盛装器的封闭端,使得不溶物从水中分离出来并使压滤器与收集容器连结。连结元件可例如如此设计,使得连结借助摩擦配合或借助磁相互作用实现。根据本发明,当收集容器与活塞过滤装置连结时,保持盛装器的边缘与活塞过滤装置之间的间隔。因此,清楚地界定了在连结状态下压滤器相对于收集容器的位置。这样防止了不溶物被过度地压缩,尤其是在使用较大量的不溶物时。这样,使活塞过滤装置与收集容器连结所需的力保持较小。因此防止活塞过滤装置、尤其是活塞杆和压滤器的过度加载。还防止围绕压缩不溶物的水的一部分突然流过压滤器与盛装器之间的接触面,由此在盛装器中产生水的波状运动,结果水从盛装器中溢出。因此,浸泡装置的操作更容易且更安全。为此,第一连结元件布置在收集容器的中央突起上。中央突起容易制造,因为收集容器可具有旋转对称的形状。它也不需要大的体积,因此收集容器用于保持不溶物的容量几乎不会减少。另外,中央突起几乎不干扰围绕不溶物的水的流动,因此不会发生如现有技术已知的上述波状运动。此外,收集容器与活塞过滤装置之间的连结可仅用一个第一连结元件和一个第二连结元件实现,这简化了生产并使其生产便利。中央突起向外或向上延伸超过开口。藉由中央突起的长度,边缘与活塞过滤装置之间的间隔在连结状态下可以低的生产成本进行选择。另一实施例的区别在于,中央突起具有第一高度,收集容器在边缘具有第二高度,并且中央突起以1mm和8mm之间、尤其是2mm和6mm之间的高度差延伸超过边缘。高度差由第一高度和第二高度之间的差产生,该高度差界定了连结状态下边缘与活塞过滤装置之间的间隔。已经证实,当高度差在指定范围内时,可极为有效地防止上述溢出。若高度差选择得过大,不溶物在连结状态下位于边缘与活塞过滤装置之间且未由收集容器保持的部分就过大。该部分在拉出与活塞过滤装置连结的收集容器时不受控制地分散,导致不期望的污染。若高度差在给定范围内,则该部分不受控制地分散的风险将相对较小。根据另一实施例,收集容器具有直径,并且高度差与直径之比在0.01和0.07之间,特别地在0.02和0.06之间。溢出的趋势通常会随着直径的减小而增加,因为由于开口的表面积减小,收集容器中由活塞过滤装置施加的压力增大了。若该比在给定范围内,则有效防止了已经描述的不受控制的溢出。在一个改进的实施例中,中央突起包围空腔。原则上,中央突起可具有实心构造,然而通过设置空腔可节省材料和重量,且与实心构造相比不会过度地降低中央突起的稳定性。另外,实心突起会导致不均匀的冷却,这会导致凹痕。于是突起的初始预期形状将不能够保证。空腔也会朝自由端锥形渐缩,这简化了脱模。根据一改进的实施例,第一连结元件包括在中央突起的自由端上通向空腔的连结开口。第二连结元件可与该连结开口配合以使收集容器与活塞过滤装置连结,特别地,使得第二连结元件贯通连结开口。连结开口可容易地生产并且可以例如注塑成型方法形成或者可随后使用相对简单的钻孔工艺来生成。建议连结开口从自由端看时呈锥形渐缩。如已经提到的那样,收集容器与活塞过滤装置的连结可如此实现,使得第二连接元件贯通连结开口。此时,锥形渐缩实现了定中心,使得即使是第一和第二连结元件没有精确地取向以彼此齐平对准时,也可以没有问题地实现连结。选择渐缩的强度可提高连结开口的稳定性。以这种方式也可确定,活塞过滤装置与收集容器的连结程度以及从收集容器中分离活塞过滤装置所需的力。根据另一实施例,中央突起具有从自由端伸出并穿透壁的至少一个凹槽。使用该凹槽,有选择性地削弱了自由端也布置有第一连结元件的区域中的突起,使得连结开口在第二连结元件穿过时可稍微变宽。建议由可弹性变形的塑料(如tritan或pom(聚甲醛))来制成收集容器,使得连结开口在变宽后可自身拉回至原始尺寸。通过确定凹槽的尺寸,可有选择性地影响使连结开口变宽所需的力。根据另一实施例,中央突起由壁形成。因此,突起可构造为收集容器的组成部分,并且不必作为单独部件在附加的工作步骤中连接至收集容器的其余部分。由此,显著地简化了所提出的收集容器的制造。在一改进的实施例中,壁形成底部区域和侧部区域,其中在侧部区域中的壁大致垂直于底部区域延伸。这样,实现了相对优化的空间利用,使得收集容器可使用相对较少的材料提供相对较大的体积用于保持不溶物。所提供的体积在例如5cm3和25cm3之间,使得提供了足够大的体积来保持通常用于制备饮料的不溶物(例如咖啡粉或茶叶)的量。术语“大致垂直”应理解为应尽可能布置侧部区域垂直于底部区域。然而,为了从注塑成型工具上没有问题且没有损坏地脱模,有必要使侧部区域稍微呈锥形。取决于使用的塑料,底部区域与侧部区域之间的角度与直角偏离0.5°和2.5°之间。在一替代实施例中,收集容器具有多个贯通开口。贯通开口必须如此设计,使得水与收集容器内压缩的不溶物分离,由此可将压缩的不溶物脱水。脱水防止清洁过程期间水不受控制地从收集容器滴落。还防止在使用活塞过滤装置压缩不溶物时在收集容器中产生过高的压力。这种构造也简化了收集容器与活塞过滤装置的连结。本发明的一个设计方案涉及一种用于制备饮料的浸泡装置,包括:具有开口端和封闭端、用于保持饮料和不溶物的盛装器;可经由开口端插入到盛装器中并可朝封闭端移动的活塞过滤装置;以及可插入到盛装器中、特别地根据前述实施例之一所述的收集容器,其可与活塞过滤装置连结,其中在连结状态下在收集容器与活塞过滤装置之间形成有间隔。使用所提出的浸泡装置可实现的技术效果和优点相应于针对所提出的收集容器已讨论的那些。总之,应注意,与现有技术已知的浸泡装置相比,所提出的浸泡装置的收集容器可显著地不费力地连接至活塞过滤装置,且不会在水中产生不受控制的波状运动,从而显著地减少了水不受控制地从盛装器中溢出的可能性。在另一实施例中,边缘与活塞过滤装置之间的间隔在3mm和10mm之间,特别地,在4mm和6mm之间。已经得到证实,选择间隔在该范围内是有利的。一方面,过滤的饮料的体积不受太大限制,另一方面确保不溶物不会过度压缩,因此收集容器可不费力地与活塞过滤装置连结并与之再次分离。尤其是,与球形或柱状部段相结合,该距离确保了收集容器可相对于活塞过滤装置旋转充足的程度而不会碰撞。在另一实施例中,第一连结元件和第二连结元件包括在连结状态下相互配合的主动锁定装置(formschlussmittel)。使用主动锁定装置的优点是,不需要相对昂贵且由于食品安全原因而有问题的材料,例如磁性或可磁化材料。与使用摩擦配合的连结相比,主动锁定装置的可靠性增大。使用目前可用的成形方法,例如注塑成型,无需较大费用就能够相应地形成连结元件。另外,主动锁定装置可如此实施,使得收集容器通过例如可觉察到的锁定与活塞过滤装置连结时,给使用者清楚的反馈。一个实施例的特征在于,第一连结元件或第二连结元件包括基本球形或柱状的部段,其在连结状态下由另外的连结元件的锁定臂包围。球形或柱状部段提供背切部段,锁定臂可接合在背切部段中。在该实施例中,收集容器可相对于活塞过滤装置至少绕一个轴线旋转。这种构造显著地简化了在使用浸泡装置之后收集容器与活塞过滤装置的脱开,因为使用者可使收集容器相对于活塞过滤装置移动到有利的位置处。特别地,当连结元件布置在中央突起上时,收集容器相对于活塞过滤装置旋转的旋转角度相对较大并且随着边缘与压滤器之间的间隔增大而增大。旋转角度越大,使用者越容易将收集容器与活塞过滤装置分离。附图说明下面参照附图更详细地说明本发明的示例性实施例。在附图中:图1a)示出具有根据现有技术的收集容器的浸泡装置的下部在未连结状态下的原理图;图1b)示出图1a)所示的浸泡装置在连结状态下;图2示出具有根据第一实施例提出的收集容器的浸泡装置的下部在连结状态下的剖视图;图3a)示出所提出的收集容器的第二实施例的剖视图;和图3b)示出图3a)所示的收集容器的立体图。具体实施方式在图1a)和1b)中示出具有根据现有技术的收集容器12的浸泡装置10p的下部。收集容器12基本上由壁14形成并具有由边缘18围住的开口16。浸泡装置10p包括基本柱状的盛装器20,其具有纵向轴线l以及开口端22和封闭端24。浸泡装置10p还包括活塞过滤装置26,其具有活塞杆28和附装至该杆上的压滤器30。压滤器30固定至布置在压滤器30上方的上板32(此处未示出,见图2)和布置在压滤器30下方的下板34,使得压滤器30侧向接触盛装器20,由此形成侧向接触面36。为了制备饮料,首先将收集容器12插入到盛装器20中,使其壁14与开口16相对的部段接触盛装器的封闭端24。收集容器12的尺寸设计成使得它侧向也几乎接触盛装器20,但必须保持一定的间隙,以防止收集容器12卡在盛装器20中。随后,将一定量的不溶物37(例如咖啡粉或茶叶)放入盛装器中并注入水(通常是热水)浸泡材料。此时,注入的不溶物37基本均匀地分布在盛装器20内。在不溶物37与水相互作用达到期望的时间之后,活塞过滤装置26经由开口端22插入到盛装器20中,并借助活塞杆28沿纵向轴线l朝盛装器20的封闭端24按压压滤器30(参见图1a))。压滤器30朝盛装器20的封闭端24按压的越远,不溶物37就被压缩得越厉害并朝收集容器12移动。从压滤器30的某一位置起,压滤器30与下板34一起浸入收集容器12中(参见图1b))。取决于压滤器30和收集容器12的构造,如图1b)所示,借助压滤器30(这里基本上是指下板34)与收集容器12的内表面之间的摩擦配合实现了连结,或者借助压滤器30(特别地,是指下板34)与收集容器12之间的主动配合实现了连结,其中在后一种情况下可设置相应的连接元件(未示出)。在这两种情况下,连结的前提是,压滤器30至少部分插入到收集容器12中。然而,如果不溶物37的量选择得非常大,例如为了制备特别浓的咖啡,收集容器12将很快很大程度上被不溶物37充满。然而为了实现连结,压滤器30必须以增大的力抵靠已压缩的不溶物37插入到收集容器12中,这一方面导致尤其是活塞杆28的强负载,另一方面对使用者来说也是困难的。此外,压滤器30被不溶物37阻塞,使得水不能流过压滤器30。如果使用者施加相应大的力,一部分水会突然从图1a)和1b)中示出的位于压滤器30下方的区域通过接触面36流入到位于压滤器30上方的区域中,由此会在水中产生波状运动,于是一部分水可能从盛装器20中溢出。在制备和饮用了饮料并将收集容器12与压滤器30分离之后,活塞过滤装置26相对于收集容器12的位置不能改变,特别地,活塞过滤装置26不能相对于收集容器12旋转,因为压滤器30将在收集容器12中倾斜,于是不溶物37将至少在一侧进一步压缩。这使分离过程变得更加困难。在图2中,示出了所提出的浸泡装置10的剖视图,其中根据第一实施例的收集容器121与活塞过滤装置26连结。浸泡装置与图1a)和1b)中所示的浸泡装置10基本上具有相同的基本构造。还示出盛装器20的直径dc。与图1a)和1b)中示出的现有技术已知的收集容器不同,所提出的收集容器121具有从收集容器121的底部区域56以柱状绕纵向轴线l升起的中央突起38,该中央突起38由壁14形成,具有自由端41并包围空腔39。在中央突起38上,自由端41上布置有第一连结元件40,其与活塞过滤装置26的第二连结元件42配合,以将收集容器121与活塞过滤装置26连结,该第二连结元件42布置在压滤器30和下板34的稍下方。在所示的例子中,第一连结元件40和第二连结元件42具有主动锁定装置44,由此借助主动配合实现收集容器121与活塞过滤装置26之间的连接或连结。在具体情况下,第二连结元件40具有球形部段46,其在连结状态下被第一连结元件40由突起38形成的两个锁定臂481和482包围。球形部段46形成背切部段49,锁定臂481和482接合在该背切部段49中。图3a)和3b)示出的根据第二实施例的收集容器122仅在尺寸方面与根据第一实施例的收集容器不同。如看到的,尤其是从图3a)和3b)看到的,中央突起38具有连结开口52,其通向空腔39并且从自由端41看时呈锥形渐缩。此外,中央突起38具有两个凹槽54,其穿透壁14并使锁定臂481和482彼此分离。如可从图2进一步看出的,连结元件40,42如此设计,使得压滤器30或者压滤器30的下板34在连结状态下相对于纵向轴线l距收集容器121的边缘18的间隔为x。因此,与图1a)和1b)所示的浸泡装置10不同,不必插入压滤器30以与收集容器121连结。连结元件40,42在连结状态下界定了活塞过滤装置26相对于收集容器121的独特位置,由此连结也能够以低的力实现,因为不溶物37可仅压缩到一定的压缩程度。设定间隔x,使得施加至水的力不太高,于是不溶物37不会压缩到使得一部分水突然从位于压滤器30下方的区域经由接触面36流到位于压滤器30上方的区域中的程度。收集容器121的壁14形成底部区域56和侧部区域58,其中侧部区域58中的壁14大致垂直于底部区域56延伸。此外,收集容器121具有多个脱水开口50,其布置在底部区域56以及底部区域56与侧部区域58之间的过渡区域中,这些脱水开口50贯通收集容器121的壁14,由此可使积聚在收集容器121中的不溶物37脱水。另外,贯通开口50具有使得收集容器121中不会产生增大的压力的作用。特别地,借助边缘18与压滤器30之间的间隔x并使用第二连结元件42的球形部段46和第一连结元件40包围球形部段46的锁定臂48,能够使收集容器121相对于活塞过滤装置26旋转。这样,使用者可将收集容器121相对于活塞过滤装置26移动到对其有利的位置处,这显著地简化了在使用浸泡装置10之后收集容器121与活塞过滤装置26的分离。从图3a)可以看出,收集容器122具有直径da和在边缘18处从底部区域56起的高度h2。中央突起38具有从底部区域56起的高度h1。可以看出,突起38以高度差δh=h1-h2延伸超过边缘18。在所提出的收集容器12的所有实施例中,高度差在1mm和8mm之间。此外,高度差δh与直径da之比在0.01和0.07之间。由收集容器12提供的体积在5cm3和25cm3之间。在表1中列出了具有相应的尺寸、尺寸比和体积的收集容器12的三个实施例。还给出了盛装器10的直径dc,收集容器12可与该盛装器10一起使用。收集容器1收集容器2收集容器3dc(mm)6896116.5da(mm)61.288.5107h1(mm)39.953.643.6h2(mm)36.35040δh(mm)3.63.63.6δh/da0.0580.0410.034v(cm3)10.319.522.1表1:所提出的收集容器12的各种实施例的尺寸附图标记说明:10浸泡装置10p根据现有技术的浸泡装置12,121,122收集容器14壁16开口18边缘20盛装器22开口端24封闭端26活塞过滤装置28活塞杆30压滤器32上板34下板36接触面37不溶物38突起39空腔40第一连结元件41自由端42第二连结元件44主动锁定装置46球形部段48,481,482锁定臂49背切部段50脱水开口52连结开口54凹槽56底部区域58侧部区域da收集容器的直径dc盛装器的直径h1突起的高度h2收集容器在边缘处的高度δη高度差h1-h2l纵向轴线v收集容器的体积x间隔当前第1页12
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