CN101026980A - 用于加工饮料的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在通过水(31)萃取固态芳香母体(19)来加工备饮饮料的方法中，使用于单份饮量所需的芳香母体(19)连续地通过萃取区(25)移动，在萃取区(25)中呈现的芳香母体(19)分量与水混合，其中水从芳香母体(19)中接收香料物质，并且接着使芳香母体(19)与萃取物(49)分离。本方法的特征是，使芳香母体(19)通过输送机构(21，43，53，55)沿着输送路径从A到B穿过萃取区(25)强制输送。一个装置为了强制输送芳香母体(19)具有例如一个输送螺杆、两个平行延伸的输送带或者一个输送轮。必要时输送轮和输送轨道配有分隔壁，它们使输送轨道分成小室。

Description

用于加工饮料的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种如独立权利要求前序部分所述的加工单份饮量的备饮饮料、尤其是加工备饮的热咖啡或茶的方法和装置。

背景技术

首次在东方通过煮沸烘焙和磨料的咖啡豆制成的咖啡在其被发现以来已经迅速地传遍整个世界。

咖啡是来自烘焙的咖啡豆中的萃取物。该萃取物包括溶水成份和固态成份，并且尤其在现代浓咖啡中也包括来自咖啡豆中的油和脂，它们乳化在水里面。所有这些物质一起确定了咖啡的味道和香气。约25体积百分比的咖啡粉通过萃取进入咖啡杯。而咖啡杯中的咖啡渣是不期望的。因此为了避免不利地散发香味并且为了避免大量的咖啡因致力于快速地从萃取物中分离咖啡渣。

基本上形成三种无咖啡渣的咖啡制备形式：

-按照第一种制备形式使磨料在水中煮沸并且通过重力通过过滤和筛分实现萃取并将咖啡渣与饮料分开。这种生产线目前还存在于加工所谓的滴滤咖啡。咖啡质量尤其取决于煮沸时间(对于滴滤咖啡还取决于过滤的可通过性和磨料的细度)和水温。

-按照第二种制备形式使水通过低蒸汽压力穿过磨料。这种生产线的代表是渗滤器。这种方法得到一种酸涩的咖啡，因为为了形成必需的蒸汽压力，水必需过热。

-按照第三种制备形式使水通过机械压力机构穿过磨料。这能够实现相互独立地调节水的压力和温度。通过这种方法加工所谓的浓咖啡。在此压力直到18巴。对于浓咖啡一般还需要发泡，所谓的“Crema”。

随着供电在19世纪末出现电加热咖啡设备并且在20世纪初出现具有在水中建立压力的电泵的咖啡设备。但是直到目前通过已知的咖啡设备加工无咖啡渣咖啡的方法可以分成上述三种制备形式。

实际上所有的咖啡设备与各种制备形式无关按照批次工艺运行。这意味着，选择磨料咖啡的量，对所有粉量添加适合的水量或者穿过磨料。因此通过选择咖啡量和与其成比例的水量已经确定了要加工的咖啡的饮用量。在制成这种咖啡量以后必需再从头开始，如果期望更多的咖啡的话。这种批次工艺是间断的，即以确定的量先后执行步骤顺序。该方法只能在结束每个顺序以后中断。因此通过这种方法不能连续加工咖啡。

所有方法也都共同地在萃取磨料期间几乎不改变萃取条件。所产生的变化也仅仅是随着萃取过程磨料具有更小的体积和更少的内容物。但是萃取条件如压力、水温、湿润时间等对于不同的制备形式是不同的。因此根据制备形式萃取不同的咖啡磨料成分。因此通过不同制备形式制成的咖啡具有其特殊的特性。不同的咖啡种类和焙烧也特别适合于各自的制备形式。

由US 4,134,332已知一种咖啡设备，通过它可以使咖啡豆以可选择的数量在连续的工艺中加工数杯咖啡。这个自动的饮料壶以任意给定的量连续煮沸饮料。该咖啡壶包括以成粒的饮料配料如磨好的咖啡和热水供给混合管的机构。水与成粒的配料的混合在对于煮沸足够长的时间期间通过混合管导引。根据重力实现混合物的进程。移动的过滤器横交于混合管，因此由混合管落下的混合物连续地到达新鲜的过滤区并由此实现有效的过滤。该过滤器由连续移动的连续过滤带组成。在饮料通流混合通道期间饮料保持在适合的恒定的温度上，因为混合管穿过热水容器导引。

通过时间控制钟可以控制水和成粒的饮料配料添加到混合管的时间间隔。因此可以预选杯的数量。在调整的时间期间过滤带也移动。水和颗粒以确定的时间通流混合管。用过的颗粒落在过滤带上并且被排出。饮料穿过过滤带，被位于其下面的漏斗接住并导入到杯子里面。

这种咖啡机的缺陷是，浸润相当多的磨好的咖啡并加热地保留在混合管里面，直到下一份咖啡从咖啡壶取出。这个部分远比所期望的更长时间地被萃取。由此不能实现恒定的饮料质量。

咖啡机的特殊结构也可以在将水添加到混合管结束以后还有一段时间使由于毛细力滞留的咖啡从混合管中滴下来。按照这种连续工艺的咖啡加工实际上是未知地保留。

执行顺序批次工艺对于加工任意量的备饮咖啡是经济的。对于许多咖啡机，与是否为家用或饭店所用无关，对于每份所需的咖啡量已经成份地出售。每份例如包装在独立的铝容器或过滤垫里面。这造成磨料过程与磨成的咖啡的加工在时间和地点上的分离。

对于常见的咖啡机在各种情况下总是将基本相同大小的量给到过滤器里面。由这种总是相同大小的份额与水获得一杯咖啡。如果由咖啡机取出大杯咖啡，则相同量的咖啡用于小杯咖啡。仅仅改变水量。因此这种咖啡根据杯子的大小是非常不同的。

对于滴滤咖啡机可以相应地选择咖啡量和水量。测量对于所期望的杯数量的量并且给到咖啡机里面。该咖啡机加热水并且将水滴到咖啡颗粒上。在这里咖啡质量也取决于咖啡量，因为对于较大的咖啡量更长地萃取磨料。

这些已知的制备形式的缺陷是，在加工咖啡前必需选择磨料和水的量对应于最终量。缺陷还有，仅仅影响萃取质量，因为某些参数是不能影响的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种加工备饮饮料的方法和装置。能够通过水从芳香母体中萃取加工饮料。该方法应该可以连续地实现。该方法尤其也能够随时中断并且可以继续进行，而不影响饮料质量。饮料质量实际上也应该与所加工的饮料量无关并且与自最后加工的饮料开始流逝的时间间隔无关。该方法还能够在萃取咖啡时实现保持少咖啡因含量和高香味含量。

按照本发明这个目的通过如权利要求1所述的加工方法得以实现。

在这种加工通过水萃取固态芳香母体的单份饮量的备饮饮料的方法中，在按照US 4,134,3332的咖啡机中芳香母体穿过萃取区运动，穿过萃取区运动的芳香母体与水混合，其中水接收来自芳香母体的香味物质。接着使芳香母体与萃取物分开。

但是为了实现上述目的，与已知的方法不同，使芳香母体在其萃取期间通过输送机构穿过萃取区强制输送。这例如允许构造萃取区的形状、实现在不同的萃取区位置上的不同压力特性、使水压在不同的萃取区位置上保持不同的大小、在不同的萃取区位置上调节不同的温度、和尤其使水以压力顶压穿过在萃取区中呈现的芳香母体。

如果使水以压力顶压穿过芳香母体，则这能够使水与芳香母体之间的接触时间还有与芳香母体接触的水量明显减少并且通过压力和强制输送调节。这也能够使芳香母体颗粒保持非常细，因为水不是通过重力而是通过压力穿过芳香母体，由此也能够易于克服非常细粒的芳香母体的毛细力。而且芳香母体细粒度也对于从芳香母体中获取饮料具有积极影响，因为在更短的时间里可以萃取芳香母体颗粒的更大体积成份并且从各颗粒的更大体积成份萃取香味。

所述芳香母体有利地在不同的萃取区位置受到不同的压力特性。由此能够有针对性地萃取从芳香母体中可萃取的萃取物的不同馏分。

所述芳香母体也有利地在不同的萃取区位置处于不同的温度。由此能够使按照份额的萃取调节萃取物的各馏分。

此外适宜的是，对于芳香母体在不同的萃取区位置添加水和/或去除水。由此能够组合不同咖啡制备形式、如滴滤咖啡和浓咖啡的所有香味。

通过目前的制备形式只能执行一种确定的萃取形式，而按照本发明的方法的优点是，使萃取可以包括多于一种萃取形式。因此可以有利地包括至少两个下述的萃取级：

a.在水中溶解水溶物质，

b.冲掉来自芳香母体的细颗粒，

c.从芳香母体中挤出油。

为了萃取有利地执行至少两个下述的方法步骤

a.通过水浸润芳香母体，并且实际上无压力地使水与芳香母体分离，

b.以水在至少10巴的动态流体压力下通流芳香母体并，

c.以压力加载芳香母体并且从芳香母体中挤出水，

d.通过超过20巴的压力干燥挤压芳香母体。

每个方法步骤释放可萃取的萃取物的不同馏分。通过定量地限定各方法步骤可以调节通过这个步骤萃取的香味物质的成份。压力不仅可以连续地增加，而且也可以在本方法中规定建立压力、真空和压力变化的阶段。也可以区别地以水压或以体压加载芳香母体。通过物体压力、尤其是通过缩小围绕芳香母体的空间体积可以通过水或没有水地从芳香母体中挤出芳香母体的含油和脂肪成份。

有利地使对于饮量足够的芳香母体作为层进行扩展。然后为了加工单份饮量先后萃取层的多个局部部位。这能够实现连续加工饮料工艺。此外可以使芳香母体分量或者说处于确定的萃取时刻的芳香母体量非常少。

以适宜的方式使芳香母体在一个层中沿着输送轨道通过萃取区输送。该层可以是分开地或连续的。它以适宜的方式在整个长度上覆盖输送轨道。可以分别只使这个层的局部部位位于萃取区并且可以在那里萃取。执行本方法的持续时间可以无级地延长并因此无级地加大萃取量。可以随时结束萃取过程。由此在萃取过程期间可以无级地选择萃取量。

也可以选择为了以层输送芳香母体使芳香母体以在空间上分开份额的形式在时间上分开地穿过萃取区输送。这得到小级别的萃取量分级。

有利地使位于萃取区中的芳香母体量与加工饮料饮量所需的芳香母体量的比例非常小。为了加工从非常浓的15厘升咖啡到宁可含水的200厘升咖啡目前使用约5至12克咖啡豆。因此有利地在萃取区中随时呈现小于5克、优选小于2克、特别优选小于1克的咖啡粉。

在本方法的一种实施方式中使层分成相互比邻的小份。在不中断的顺序中输送小份。这能够萃取任意数量的小份并且在每小份后或在萃取小份期间停止本方法。如果只在结束小份萃取以后中断方法，则小份越小，可选择的萃取量差别就越小。如果小份非常小，也可以仅仅部分地萃取小份，而不会由此引起大的饮料损失和可感觉的饮料质量降低。已经部分萃取的小份可以从开始下一饮料制备萃取到结束，而不会产生可感觉到的饮料质量下降。与萃取物的总量相比可以忽略较长浸润的芳香母体成份和较长与芳香母体处于接触的水。

每个小份有利地含有对于单份饮量所需的芳香母体量的一部分。在此单份饮量是一杯，例如一杯浓咖啡或一杯奶咖啡，它根据在其中含有的饮料不同容积地构成。小份有利地含有最多三分之一对于饮量所需的芳香母体量、尤其优选小于五分之一。

所述芳香母体可以连续或间歇地沿着输送轨道输送。同样可以使水连续或间歇地输送。优选连续的运动，因为连续运动更少地需要例如驱动机构和中断机构如阀门。但是间歇的输送同样具有优点，对于间歇输送得到较高的装置利用率。

使水有利地相对于层输送方向在侧面导引到层里面并且在侧面从层中引出来。水的流动方向可以是伴随一定长度的层或者与层的输送方向相反。有利地这样选择水的流动方向，使水横向于芳香母体的输送方向通流芳香母体层。

同时以适宜的方式最多三个、最好最多两个小份与水混合。以适宜的方式分别在两个小份之间构成实际上密封水的密封位置，用于在萃取前干燥地保持比邻的小份。

所述芳香母体在输送芳香母体期间有利地被压缩。这种压缩可以按照目的是两次的：第一次是在萃取前，用于使芳香母体预制备到萃取并且必要时通过压缩的芳香母体形成密封位置，第二次是在萃取后，用于使在在芳香母体中或其间接收的剩余水量从芳香母体中挤出来。压缩也可以影响萃取物的香味含量。

通过水萃取地处理固态芳香母体加工备饮饮料的装置与按照US4,134,332的装置一样同样具有接收芳香母体的萃取区和芳香母体的输送通道。这个萃取区在输送轨道上位于水的输送管道与连接在萃取区上的筛分/过滤机构之间，水输送管道通到萃取区，通过筛分/过滤机构使芳香母体与含有香味物质的水分离。

但是按照本发明的装置还具有机械的输送机构，用于使芳香母体强制地通过萃取区输送，必要时还具有一个机构，用于使水以压力顶压穿过萃取区。按照本发明这样设计萃取区尺寸，使得对于每个时刻在其中只呈现一部分对于单份饮量所需的芳香母体量。这个装置的优点在于，通过它可以实现所提出的方法工艺方面的目的，这已经详细描述过。

所述装置以适宜的方式具有输送轨道，在其上构成萃取区，并且在其中呈现芳香母体并且通过萃取区输送。这个输送轨道必要时能够强制输送成粒的颗粒，它松散地位于输送轨道上。为此以适宜的方式使输送机构具有分隔壁，它们将输送轨道分成小室。

这些小室具有容积，它有利地最多提供一部分加工饮料所需的芳香母体量的饮量的空间。由此必需使多个小室穿过萃取区，用于建立饮料饮量。其优点是，在只局部萃取小室的内容物时微小的质量影响和由此可以随时中断萃取过程。

所述输送机构可以连续或间歇地输送芳香母体。

所述输送管道以适宜的方式在侧面通到输送轨道并且筛分/过滤机构在侧面设置在输送轨道上。这能够对于大的输送轨道的纵向伸展构成非常短的通流路径。

以适宜的方式使输送管道的入口在芳香母体的输送方向上具有伸展，它短于两倍的小室长度，最好甚至短于一倍的小室长度。所述筛分/过滤机构有利地至少靠近那个小室，输送管道通到该小室里面。

在输送管道入口的上游，一个密封位置有利地位于输送轨道上。这个密封位置将芳香母体的干燥区于芳香母体的湿区分开。第二密封位置在第一密封位置下游的优点是，在两个密封位置之间可以在高压下进行萃取。

为了使小室在萃取区前面和后面相互间尽可能密封水地密封，所述输送机构以适宜的方式具有小室壁，在小室壁之间在输送轨道内部构成小室。

所述输送轨道有利地具有在横截面中垂直于输送轨道纵向收缩的位置。在通过这个位置时压缩芳香母体。这种压缩可以形成密封位置，或者仅仅作为芳香母体在其萃取上的预制备并且用于挤出保留在芳香母体中的剩余水。

在按照本发明的装置的实施例中，一个输送轨道在输送螺杆的一个螺纹之间构成或者多个输送轨道在输送螺杆的多个螺纹之间构成。这个输送螺杆为了形成许多小室可以与第二螺杆啮合。这样构成的小室在螺杆旋转时在螺杆轴向上移动。一个螺杆也可以与齿履带啮合，由此使螺杆的螺纹分别形成小室，它在前面和后面通过两个相互衔接的齿履带的齿封闭。

但是在输送螺杆上的密封位置也可以通过齿轮构成，该齿轮与输送螺杆的螺纹啮合。

也可以通过输送轨道横截面的收缩构成密封位置，其中这样设计收缩尺寸，使颗粒在密封位置这样强烈地压缩，使输送轨道通过压缩的颗粒实际上被密封。

在第二实施例中所述输送轨道可以通过直线延伸的或弯曲延伸的通道构成。所述输送机构具有小室壁，它们使这个通道分成许多小室。这些小室壁在通道中通过驱动机构可移动地设置。

在此所述小室壁以适宜的方式在弹性带上构成，它在连续回环中导引。

也可以使两个弹性带配备分隔壁并且使带相互对置地设置，由此在输送区分别使一个带的分隔壁接触另一带的分隔壁。两个带的进给以适宜的方式相互耦联。

按照第三实施例所述输送机构围绕轴线可旋转并且具有径向的小室壁。有利的是，该小室壁在径向上是活动的。

附图说明

下面借助于所选择的实施例详细描述本发明。附图中：

图1示出执行按照本发明的方法的装置，

图2是具有两个共同作用的带的输送机构的视图，

图3是按照图2的具有两个带的输送机构透视图，

图4是具有唯一带的输送机构的透视图，

图5示出具有齿履带的输送螺杆透视图，

图6是按照图5的输送螺杆的视图，具有剖示的外壳，

图7示出两个相互啮合的输送螺杆，

图8示出一个具有与其螺纹处于啮合的齿轮的输送螺杆，

图9示出在萃取区前具有压缩锥的输送螺杆，

图10示出在萃取区前面和后面各具有一个压缩锥的输送螺杆，

图11示出在萃取区后面具有压缩锥的输送螺杆，

图12是输送螺杆的局部截面图，它与磨料机构组合，

图13是按照图12的输送螺杆的透视图，

图14是输送螺纹的透视图，

图15透视地示出具有径向活动的小室壁的输送轮，

图16是按照图15的输送轮的视图。

具体实施方式

在图1中咖啡机11示意图示出一个咖啡豆容器13，具有连接在其上的磨料机构15。示出连接在磨料机构上的输送机构17，用于使磨料19导引到磨料支架21上。磨料支架形成一个输送轨道22。在磨料支架21上扩展磨料19的层23。新鲜的磨料19是芳香母体。磨料19的香味在萃取区25中从磨料19中萃取。层23在萃取区25后面含有用过的磨料19’，其香味(水溶物质、固体、油和脂)基本被萃取。这些用过的磨料19’进入垃圾容器27。

图1的示意图还示出水容器29和其中的水31。在水容器29上连接水输入管33。它通到萃取区25的位置35上。一个压力泵37插到水输入管里面。水31对于萃取区的入口适宜地具有97℃。为了将水31加热到这个温度在水容器29中设置加热元件39。该加热元件39也可以插到水输入管33里面。

所述萃取区25在两个密封位置41之间构成。所述磨料支架21是连续带，它围绕两个滚子43并通过萃取区25导引。连续带是透水的。沿着萃取区25通过过滤板45支承连续带。在过滤板45下面设置接住萃取物的漏斗47。这个漏斗47将咖啡49导入到杯子51里面。

为了使水31在萃取区25中以压力顶压透穿层23，层23在这个部位固定在磨料支架21的连续带与第二连续带、即压缩带53之间。该压缩带53围绕两个压缩辊55，55’张紧。压缩辊55，55’顶压过滤板45。箭头57表示压力，通过压力压缩辊55，55’压缩层23。在输送方向上(从左向右，从A到B)第一压缩辊55比第二压缩辊55’更轻地顶压过滤板45。压缩带53可以与附图不同地在压缩辊55，55’之间具有部位，在该部位层的压缩比在压缩辊55，55’处更少。因此层23在萃取区25的不同位置被不同程度地压缩。

水压位于最少7或10×10⁵帕。通过压力泵37可以建立直到25或者甚至30×10⁵帕的水压。在密封位置41上的压力位于动态的水压例如约为7×10⁵帕。第一在密封位置41上的压力在该位置位于水31的动态压力之上。压缩辊55以10×10⁵帕顶压，第二压缩辊55’以30×10⁵帕顶压。

通过这个装置如下加工咖啡：咖啡豆从豆容器13进入磨料机构15并且在其中粉碎成细粉。这种芳香母体19通过输送机构17到达磨料支架21上。在磨料支架21上通过磨料19构成一个层23。这个层23从左向右沿着输送路径从A到B输送。强制输送使磨料19在压缩带53与磨料支架21之间进入萃取区25。在压缩带53与磨料支架21之间压缩磨料19。压缩是增加的。

将热水31以压力压进这个萃取区25。这种水部分地逸出到弱压缩的层区，部分地以直接路径挤过层23并且通过磨料支架21的微孔和设置在其下面的过滤板45的孔进入漏斗47。该直接透压的水31携带香味物质的一般用于浓咖啡萃取的成份。与输送方向相反逸出的水更长时间地位于芳香母体里面，浸软芳香母体并且接收香味物质，它们一般在加工滴滤咖啡时萃取。这个水部分地通过连续输送增加的压缩压出去，部分地继续输送并被直接通流的水断开。滞留在芳香母体中的水通过随着继续输送增加的压缩实际上完全从芳香母体19中压出去。

但是通过第二压缩辊55’的高压缩压力还进行其它萃取步骤。通过压缩芳香母体19也从芳香母体19中压出油和脂，它们同样挤过支架带21并且进入漏斗47。因此咖啡粉19的萃取物含有不同的馏分，它们由于沿着输送路径变化的不同参数的参数值从芳香母体19中萃取。参数值压缩沿着输送路径或多或少持续地增加，参数值浸润时间对于直接通过层23压出的水短于逸出的水。参数水温实际上无变化。参数值动态水压开始时较低，然后增加，接着再降低。

萃取区49相对于输送方向在侧面从芳香母体19中排出去。它在萃取区25的整个长度上从层23排出并通过漏斗47进入杯子51。萃取过的芳香母体19’进入垃圾容器27。粘附在支架带21上的芳香母体19’通过刮板59去除。

由于连续加工饮料可以以相同的质量加工任意量的咖啡。在萃取区25中呈现的芳香母体19约2克重。对于一杯咖啡需要三倍或四倍的在萃取区呈现的芳香母体量。如果中断本方法，在芳香母体中保留少于对于一杯咖啡所需水量的20stel并且只有在下一杯时才压出。但是这个部分对于咖啡质量是可以忽略的。

图2至16示出用于这个装置的输送机构的不同实施例。在图2和3中示出两个在萃取区25中相互回转的带61，61’。这些带61，61’穿过两个板63，63’之间并且连续地围绕两个未示出的转向轮回转。在板之间构成萃取区25。板和带一起构成输送轨道22，沿着它芳香母体走过从A到B的输送路径。

带61，61’配有许多分隔壁65，65’。这些分隔壁65，65’以均匀的间距设置在带61，61’上。一个带61的分隔壁65与另一带61’的分隔壁65’可以共同起作用并且相互对置地设置。共同作用的分隔壁65，65’形成在两个通过小室壁分开的小室69之间的小室壁67。在板63，63’之间构成一排小室69。板63，63’在进给方向上相互靠近。由此小室69越小，它们在板之间在B向的输送路径上进给越宽。

这些小室69在进给方向上向着萃取区25敞开，由此可以从小室69去除内容物。在萃取区25前面的进给方向上带61，61’相互靠近并且小室壁67通过两个接触的小室壁65，65’构成。在这个部位71中在装置运行中芳香母体充满封闭的小室69。

充满的芳香母体19在萃取区25通过水31通流。这例如可以在横向于输送方向并平行于板63，63’的方向上实现。为此必需至少一个小室在萃取区中侧面通过筛分/过滤机构限制。水可以与芳香母体一起无压力地充满小室69并且通过压缩在小室69中呈现的芳香母体从芳香母体中挤出去。水也可以以压力顶压穿过在小室69中呈现的芳香母体19的层23。

在图4中示出只具有一个这样的带61的输送机构。该带在两个板63，63’之间从A到B穿过萃取区25。芳香母体19的压缩只能以有限的程度进行，因为每个小室壁仅仅通过唯一的分隔壁65构成。压缩的程度通过分隔壁的弹性限制。

在图5至13中示出输送螺杆。这些输送螺杆73分别具有螺纹75。一个螺纹形空间77位于螺纹75之间，该空间用作输送轨道22，由此使芳香母体沿着输送轨道22走过从A到B的输送路径。也可以是两个螺纹，两个螺纹形空间位于其间。这个空间77和螺纹75围绕轴芯79缠绕。这种输送螺杆的自身形式是，在通过输送螺杆输送的物质中的压力可以相对于输送间隔的端部强烈增加。一个收缩的排出孔(例如图6中的B)就足够了，用于使在输送螺杆73运行期间在螺纹形空间77中的压力升高。附加地可以通过螺纹形空间77的横截面收缩实现在所输送原料中的压力升高和压缩所输送的原料19。

因此这种输送螺杆73是用于使芳香母体19通过按照本发明的装置的萃取区25输送的适合机构。可以由空心轴芯79通过打孔的轴芯壁将水添加到芳香母体19。筛分/过滤机构可以至少部分地形成圆柱形管体80(图6，12，13)，在其中可旋转地设置输送螺杆73。

存在不同的方案使这种输送螺杆73的螺纹形空间77分成间断的小室。在图5和6中示出第一种分隔形式。在这里通过履带81实现分隔，该履带与输送螺杆73的螺纹75啮合。这个履带81将螺纹形空间77分成360度的单个圈。每个圈形成相对于相邻的圈分隔的小室。每个小室的内容对于输送螺杆73的每转以螺纹75的导程输送。

对于这种输送螺杆在运行中管壁、即筛分/过滤机构由螺纹75清洁，螺纹和轴芯79由履带81清洁，而履带81由螺纹75和履带81的导向体82清洁。

在图7中所示的双螺杆73，83形成另一方案，使输送螺杆73的螺纹形空间77分成间断的小室。两个螺杆通过其螺纹嵌接在相邻螺杆的螺纹形空间里面并且由此分隔这个空间。

用于分隔这个空间77的第三种方案提供一个齿轮85。该齿轮85嵌接在螺纹75之间并且由此在一个位置封闭螺纹形空间。由此在强制输送芳香母体19期间在螺纹形空间77中建立非常高的压力。螺纹75的适合的横截面形状能够使空间77相当密封地封闭。

在图9至11中示出具有轴芯79的输送螺杆73，这些轴芯分别在至少一个位置扩展成压缩锥87。每个压缩锥87收缩在轴芯79、螺纹75与在附图中未示出的管壁之间的螺纹形空间77的横截面。由此可以压缩所输送的芳香母体。可以挤出包含在其中的萃取物。

如图9和10所示，这种压缩可以位于萃取区25前面，用于实现密封位置41。这个密封位置防止芳香母体19在密封位置前面浸润。这个压缩也可以从芳香母体中挤出已经包含在芳香母体19中的香味物质、尤其是脂和油。由此使它们可以更简单且更迅速地通过水被萃取。

如图10和11所示，这种压缩也可以适宜地位于萃取区25后面，用于从芳香母体19中挤出萃取物。在这个位置也可以从芳香母体中挤出脂和油。附图还示出，在多个位置上可以存在压缩。

在图12和13中对输送螺杆73前置磨料机构89。该磨料机构用于粉碎咖啡豆并且由此使磨料特别新鲜地输送到萃取区25。磨料立刻进入通过输送螺杆73的螺纹形空间77形成的输送轨道22。这个空间至少部分地形成萃取区25。

在图14中示出的输送螺纹91有利地从外向内运行，即在逆时针方向上旋转。螺纹形的壁93限定螺纹形的输送轨道95，在其上芳香母体从A输送到B。径向移动导引的至少两个塞子(未示出)可以进入到输送轨道95里面并且它们在壁体93之间封闭，用于由此在塞子之间形成小室。在输送螺纹旋转时塞子推到中心(B)。这个小室在容积上非常剧烈地减小，塞子相对于输送螺纹91的中心进给越多。

在图15和16中示出另一输送机构。这个输送机构由叶轮97组成，它设置在基本圆形的导向体99里面。叶轮97具有分隔壁101，它们与叶片一样径向突出于内轮体103的直径。分隔壁101径向移动并且当它们通过叶轮的旋转沿着导向体99导引时恒定地与导向体接触。通过分隔壁101、内轮体103和导向体99并通过未示出的侧面封闭形成一排小室69。导向体99只包围叶轮97圆周的一部分。在其它位置小室69敞开。

通过未示出的导向装置使分隔壁101在叶轮97旋转期间在径向上运动。在轮圆周的位置105上分隔壁完全拉回到内轮体103里面。在这个位置存在刮板107，它清洁内轮体103的圆周。

在运行中芳香母体充满敞开的小室69。在叶轮97继续旋转时这个芳香母体小份进入导向体99。因为导向体和叶轮不具有相同的圆心，小室横截面通过叶轮97继续旋转收缩小室横截面。由此压缩芳香母体。可以从内向外、从外向内或者平行于叶轮旋转轴线实现水通流芳香母体。也可以无压力地将水输送到小室并且通过缩小其体积穿过导向体99中的孔再挤出。

对于这个装置也保证，可能脏污的各表面通过相对于这些运动部件滑过并由此清洁。

所有这些装置的共同优点是，它们需要相当少的空间。这也源于所需的芳香母体的量不是一次而是连续地萃取。

总之，在通过水萃取固态芳香母体19加工备饮饮料的方法中使芳香母体19连续地通过萃取区25移动，在萃取区25中呈现的对于单份饮量所需的芳香母体19分量与水混合，其中水从芳香母体中接收香料物质，并且接着使芳香母体19与萃取物49分离。本方法的特征是，还使芳香母体19通过输送机构21，43，53，55；61，61’；73；91；97穿过萃取区25强制输送。一个装置为了强制输送芳香母体19具有例如输送螺杆73、两个平行延伸的输送轨道61，61’或者一个输送轮97，91。输送轮97和输送轨道61，61’配有分隔壁65，101，它们设置在输送轨道22里面并且将输送轨道22分成小室69。

Claims (47)

1.通过水(31)萃取固态芳香母体(19)加工单份饮量的备饮饮料的方法，在该方法中

a.将芳香母体(19)连续地输送到萃取区(25)，

b.使芳香母体穿过萃取区(25)运动，

c.通过水(31)萃取穿过萃取区(25)运动的芳香母体(19)，

d.使芳香母体(19)连续地与萃取物(49)分离，其特征在于，

e.在萃取单份饮量期间使芳香母体(19)沿着输送路径穿过萃取区(25)强制输送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使萃取物(49)沿着输送路径在输送方向侧面从芳香母体(19)中导引出去。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)处于沿着输送路径变化的、决定萃取的参数下。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)在不同的萃取区(25)位置受到不同的压力特性。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)在不同的萃取区(25)位置处于不同的温度。

6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，对于芳香母体(19)在不同的萃取区(25)位置上添加和/或去除水。

7.如权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述萃取包括至少两个下述的萃取级：

a.在水(31)中溶解水溶物质，

b.冲掉来自芳香母体(19)的细颗粒，

c.从芳香母体(19)中挤出油。

8.如权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于，对于萃取执行至少两个下述的方法步骤：

a.通过水(31)浸润芳香母体(19)，并且实际上无压力地使萃取物(49)与芳香母体(19)分离，

b.以压力加载芳香母体(19)并且从芳香母体(19)中压出萃取物(49)，

c.以至少10×10⁵帕的动态液压压力的水通流芳香母体(19)，

d.通过超过20×10⁵帕的压力干燥挤压芳香母体(19)。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，

a.使芳香母体(19)作为层(23)进行扩展，

b.连续地萃取层(23)的局部部位。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将层(23)分成小份并且使小份以不中断的顺序输送。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，使每个小份包含一部分用于各饮量所需的芳香母体(19)的量。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，形成许多间断的芳香母体(19)小份，并且以连续的顺序分别以相应的确定的水量部分萃取多个小份。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，通过在萃取几个小份以后或在其期间中断本方法选择饮量。

14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，使水(31)以压力穿过在萃取区(25)中呈现的芳香母体(19)。

15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)连续地沿着输送路径通过萃取区(25)输送。

16.如权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)间歇地沿着输送路径通过萃取区(25)输送。

17.如权利要求1至18中任一项所述的方法，其特征在于，使水(31)在芳香母体(19)的输送方向上沿着输送路径在侧面输送到芳香母体(19)。

18.如权利要求16和17所述的方法，其特征在于，使水(31)横向于芳香母体(19)的输送方向通流芳香母体(19)。

19.如上述权利要求中任一项所述的结合权利要求10至12所述的方法，其特征在于，在两个小份之间形成实际上密封水的密封位置(41)。

20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，其特征在于，使芳香母体(19)在输送芳香母体(19)期间沿着输送路径压缩。

21.通过水(31)萃取固态芳香母体(19)来加工单份饮量的备饮饮料的装置，具有

a.接收芳香母体(19)的输送轨道，

b.芳香母体(19)的输送通道(17)，它通到输送轨道，

c.用于水的输送管道，它通到输送轨道，

d.筛分/过滤机构(21，45)，用于使萃取的芳香母体(19)与萃取物(49)分离，

e.其中输送轨道在用于水的输送管道的入口与筛分/过滤机构之间形成萃取区，其特征在于，

f.设计萃取区的尺寸，在其中对于每个时刻只呈现一部分用于加工饮料所需的芳香母体量的单份饮量，

g.存在机械输送机构(21，43，53，55；61，61’；73；91；97)，用于强制地沿着输送轨道穿过萃取区(25)输送芳香母体(19)。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述筛分/过滤机构(21，45)在侧面伴随输送轨道在纵向上设置。

23.如权利要求21或22所述的装置，其特征在于，在不同的萃取区(25)位置上，这个萃取区不同地构成并且由此在不同的位置上确定饮料加工的参数具有不同的值。

24.如权利要求21至23中任一项所述的装置，其特征在于一个机构(37)，用于使水(31)以压力顶压穿过萃取区(25)。

25.如权利要求21至24中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送机构(21，43，53，55；61，61’；73；91；97)具有分隔壁，它们使输送轨道分成小室。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述小室具有容积，该容积最多提供一部分用于加工饮料所需的芳香母体(19)量的饮量的空间。

27.如权利要求21至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送机构(21，43，53，55；61，61’；73；91；97)用于连续输送芳香母体(19)。

28.如权利要求21至27中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送机构(21，43，53，55；61，61’；73；91；97)用于间歇地输送芳香母体(19)。

29.如权利要求21至28中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送管道(33)在侧面通到输送轨道(22)。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于一个在输送轨道(22)上的密封位置(41)，该密封位置相对于芳香母体(19)的输送方向位于输送管道的入口的上游。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于一个相对于芳香母体的(19)输送方向在第一密封位置(41)下游的第二密封位置(41’)，在密封位置之间输送管道(33)通到输送轨道(22)并且设置筛分/过滤机构。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述输送机构(21，43，53，55；61，61’；73；91；97)具有小室壁(67，101)，在小室壁之间在输送轨道(22)内部构成小室(69)，并且这些小室壁至少在萃取区(25)的前面和后面尽可能相互间密封水地密封小室(69)。

33.如权利要求21至32中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送轨道(22)具有在横截面中垂直于输送轨道纵向收缩的位置(例如41，图10)，在通过这个位置时压缩芳香母体(19)。

34.如权利要求21至33中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送轨道(22)在输送螺杆(73)的一个螺纹(75)之间构成或者多个输送轨道在输送螺杆的多个螺纹之间构成。

35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，存在一个履带(81)，它与螺纹(75)多重啮合。

36.如权利要求34或35所述的装置，其特征在于，所述输送螺杆与第二螺杆啮合，由此使输送轨道在第一输送螺杆(73)上分成许多小室，它们在螺杆旋转时在螺杆轴向上移动。

37.如权利要求34至36中任一项所述的装置，其特征在于，一个密封位置(41)在输送螺杆上通过齿轮(85)构成，它与输送螺杆(73)的螺纹(75)啮合。

38.如权利要求21至37中任一项所述的装置，其特征在于，通过输送轨道(22)横截面的收缩构成密封位置(41)，其中这样设计收缩尺寸，使颗粒在密封位置(41)上强烈地压缩，使输送轨道(22)实际上被密封。

39.如权利要求21至37中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送轨道(22)通过直线延伸的或弯曲延伸的通道(77，95)构成，并且所述输送机构(61，61’；73；91；97)具有小室壁(67，101)，它们使这个通道分成许多小室(69)，并且这些小室壁在通道中通过驱动机构可移动地设置。

40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述小室壁(67)在弹性带(61)上构成，它在连续回环中导引。

41.如权利要求40所述的装置，其特征在于，两个弹性带(61，61’)配备分隔壁(65)，带(61，61’)相互对置地设置并且在输送轨道(22)的区域中分别使一个带(61)的分隔壁(65)接触另一带(61’)的分隔壁(65’)并且两个分隔壁共同构成小室壁(67)。

42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述带(61，61’)相互耦联，由此使它们同样快速地移动。

43.如权利要求21至42中任一项所述的装置，其特征在于，所述输送机构(97)可以围绕轴线旋转并且具有与这个轴线处于径向的小室壁(101)。

44.如权利要求43所述的装置，其特征在于，所述小室壁(101)在径向上是活动的。

45.通过水萃取固态芳香母体加工备饮饮料的方法，在该方法中

-使芳香母体穿过萃取区运动，

-使运动的芳香母体与水混合，

-使芳香母体与萃取物分离，其特征在于，

-使芳香母体通过输送机构穿过萃取区强制输送，

-使水以压力穿过位于萃取区中的芳香母体。

46.通过确定的水量萃取确定量的固态芳香母体来加工单份饮量的备饮饮料的方法，其中在时间顺序中使要使用的芳香母体量的分量与要使用的水量的分量混合并且穿过萃取区导引，并且使萃取物与萃取过的芳香母体分离，其特征在于，

-使用于单份饮量的芳香母体量分成许多小份，并且先后将多份小份分别通过相应的确定水量部分萃取，

-通过在萃取多个小份以后中断本方法选择单份饮量。

47.通过确定的水量萃取一份固态芳香母体加工单份饮量的备饮饮料的方法，其特征在于，

-使对于单份饮量足够的芳香母体量作为层进行扩展，

-使对于单份饮量足够的芳香母体的多个分量作为层的局部部位先后用水通流。

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